DE3734478A1 - Verfahren und vorrichtung zum fuehren, halten und trennen eines fadens beim spulenwechsel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Führen, Halten und Trennen eines Fadens beim Spulenwechsel an einer Spinn-Spulmaschine, bei der ein ununterbrochen angelieferter Faden zu einer Kreuzspule aufge­ wickelt wird und nach Erreichen eines vorbestimmten Durchmessers der Kreuzspule in einem Bereich seitlich neben dem Spulbereich bis nach Beendigung des Wechsels der vollen Kreuzspule gegen eine leere Spulen­ hülse gehandhabt wird.

Es ist bekannt, daß zum Handhaben des von einer Spinnstelle kontinu­ ierlich einer Spulstelle zugeführten Fadens während des Spulenwechsel­ vorganges zusätzlich mechanische und pneumatische Fadenführer einge­ setzt werden, die den Faden aus dem für den Aufspulvorgang zuständi­ gen Fadenführer herausnehmen und in einen seitlichen Bereich führen, bis der Spulenwechselvorgang beendet ist (DE-OS 24 45 182).

Diese zusätzlichen Fadenführer werden über Betätigungsstangen und Stößel aus der Ruhestellung in die Arbeitsstellung geschwenkt und halten den Faden von der Spulstelle entfernt. Der dabei weiter ange­ lieferte Faden wird von einer Absaugeinrichtung aufgenommen. Nach dem Wechsel der vollen Kreuzspule gegen eine leere Spulenhülse wird der Faden einer Fadenklemmvorrichtung zugeführt, das Fadenende mit einer Schere abgeschnitten und anschließend die Spulenhülse in Drehung versetzt.

Dabei liegt ein Nachteil in dem hohen mechanischen Aufwand, der getrieben werden muß, um den für das Handhaben des Fadens nötigen Bewegungsablauf zu realisieren. Die große Anzahl von Betätigungsstan­ gen und Stößeln verursacht einen hohen Montage- und Wartungsaufwand, der zu Produktionsausfall und hohen Kosten führt. Dies ist besonders ausschlaggebend bei Spinnmaschinen mit hoher Spinngeschwindigkeit, bei denen der Spulenwechsel und die Stillstandszeit der Spulvorrich­ tung möglichst gering zu halten sind, da der während des Spulen­ wechsels gesponnene Faden nicht zum Aufspulen verwendet werden kann. Das Stoppen des Spinnvorgangs mit anschließendem Neuanspinnen würde bei Offenend-Spinnmaschinen einen zu großen Aufwand bedeuten.

Der Einsatz zusätzlicher Fadenführer, die beim Spulenwechsel den Faden zu ergreifen haben, bringt einen weiteren Nachteil mit sich. Besonders bei den hohen Spinn- und Spulgeschwindigkeiten, die bei Offenend-Spinnmaschinen erzielt werden, ist die Changiergeschwindig­ keit derart hoch, daß eine gesicherte Fadenübergabe von dem Changier­ fadenführer zu dem zusätzlichen Fadenführer nicht gewährleistet ist. Bei Fehlversuchen der Fadenübergabe geht wertvolle Produktionszeit verloren, und wird eine übervolle oder falsch gewickelte Kreuzspule erzeugt.

Nachteilig wirkt sich für die Spulenbildung weiterhin aus, daß erst nach dem Klemmen des Fadens die Spulenhülse durch Lösen einer Backen­ bremse beschleunigt wird. Dies ergibt bei konstanter Fadenlieferge­ schwindigkeit eine schlechte Fadenwicklung, da die Fadenspannung zwi­ schen Spulenhülse und Spinnstelle während des Beginns des Spulvor­ ganges ungleichmäßig hoch ist.

Das in der DE-OS 34 11 158 beschriebene Verfahren verwendet zur Handhabung des Fadens während des Spulenwechsels lediglich einen pneumatischen Hilfsfadenführer, der aber ebenso wie der eingangs beschriebene zusätzliche Fadenführer in eine Arbeitsposition ge­ schwenkt werden muß. Der benötigte Bewegungsablauf setzt sich aus mehreren Dreh- und Längsbewegungen zusammen und ergibt einen hohen Steuerungs-, Montage- und Wartungsaufwand. Nach dem Spulenwechsel wird der Faden in eine Fadenfangkerbe auf der Leerhülse aufgebracht und dort geklemmt. Anschließend wird der während des Spulenwechsels an der Spinnstelle gesponnene Faden abgerissen. Dies hat den Nach­ teil, daß nicht genau festgelegt werden kann, an welcher Stelle der Faden reißt und es somit möglich ist, daß der Faden an der Klemmstel­ le auf der Spulenhülse reißt oder auch aus der Klemmstelle wieder herausgezogen wird. Wenn dies geschieht, muß der Faden erneut gefan­ gen und der Klemmvorgang wiederholt werden, was zu einer erheblichen Zeitverzögerung und zu einer schlechten Produktivität der Spulmaschi­ ne führt.

In der DE-OS 22 30 947 wird eine Vorrichtung gezeigt, in der ein Schrittmotor die Changierung eines Fadenführers übernimmt. Die Chan­ giergeschwindigkeit ändert sich dabei in Abhängigkeit von der Dreh­ geschwindigkeit der Kreuzspule. Die Signale für die Geschwindigkeits­ änderung werden auf elektromechanischem und elektronischem Wege ermit­ telt. Der Fadenführer wird über eine Welle angetrieben und bewegt sich vor dem Spulbereich hin und her. Der Nachteil dieser Vorrichtung ist, daß ein hoher Aufwand zur Signalaufnahme sowie zur Umkehrung einer ersten translatorischen Bewegung in eine zweite, der ersten entgegengesetzten translatorische Bewegung betrieben wird. Außerdem ist diese Vorrichtung lediglich zur Changierung und nicht zur Unter­ stützung des Spulenwechsels geeignet, da zur Steuerung des Schritt­ motors immer eine Drehbewegung der Kreuzspule bzw. des Elementes, das die Kreuzspule antreibt, vorausgesetzt wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die beschriebenen Nach­ teile der bekannten Vorschläge zu vermeiden und ein Verfahren zum Führen, Halten und Trennen eines Fadens und eine Vorrichtung dafür zu schaffen, den Spulenwechsel auch bei hohen Spinngeschwindigkeiten störungsfrei und einfach durchzuführen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das im Anspruch 1 beschriebene Verfahren und die Vorrichtung zu seiner Durchführung nach Anspruch 11 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unter­ ansprüchen beschrieben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der ein­ zigen Zeichnung beschrieben, die in einer Ansicht von vorn die wesent­ lichen Bestandteile einer Spulstelle beispielsweise an einer Offen­ end-Spinnmaschine zeigt.

Ein Changierfadenführer 1 führt einen ununterbrochen angelieferten Faden 22 mittels oszillierender Bewegungen gemäß dem eingezeichneten Doppelpfeil einer Kreuzspule 21 zu. Der Changierfadenführer 1 ist dabei auf einer ortsfest in den Haltern 12 und 13 montierten Faden­ führerstange 11 verschiebbar gelagert. Die Kreuzspule 21 befindet sich auf einer Spulenhülse 2, die beidseitig von drehbar gelagerten Spulentellern 23 gehalten wird. Die Spulenteller 23 sind an bekannten und daher nicht gezeigten Spulenarmen befestigt, die eine Abstandsver­ größerung der Spulenhülse 2 zu einer Antriebswalze 31 erlauben. Die Antriebswalze 31 wird von der Achse 3 in eine Drehbewegung versetzt und treibt mit Hilfe einer reibschlüssigen Verbindung die Spulen­ hülse 2, die Kreuzspule 21 und die Spulenteller 23 an. Eine Fangvor­ richtung 24 zum Erfassen des Fadens 22 bei Beginn des Aufspulvorgangs ist am äußeren Umfang des Spulentellers 23 angebracht.

Die Bewegung des Changierfadenführers 1 wird von einem microprozessor­ gesteuerten Schrittmotor 4 erzeugt. Dieser Schrittmotor 4 treibt über ein Zahnrad 42 einen endlosen Zahnriemen 41 an, der in einem Umlenk­ rad 43 umgelenkt wird. An dem Zahnriemen 41 ist der Changier­ fadenführer 1 befestigt. Der microprozessorgesteuerte Schrittmotor 4 zeichnet sich durch sehr kurze Umkehrzeiten und sehr gute Beschleu­ nigungswerte aus. Darüber hinaus ermöglicht die Microprozessorsteue­ rung die genaue Festlegung von Umkehrpunkten und Bewegungsabläufen, so daß sie hervorragend geeignet ist, die Handhabung des Fadens 22 während des Aufspulvorganges und des Spulenwechsels zu übernehmen. Ist ein bestimmter Durchmesser der Kreuzspule 21 erreicht, so bewegt der Schrittmotor 4 den Changierfadenführer 1 seitlich neben den Spul­ bereich 7 vor die Fadenabzugs-, -schneide- und -hebevorrichtung 5.

Als Fadenabzugsvorrichtung dient jeweils eine pneumatisch wirkende Absaugung 51, 52. Die Fadenabzugs-, -schneide- und -hebevorrichtung 5 beinhaltet zwei Absaugungen 51 und 52, die seitlich neben einem Schneidmesser 54 mit einer Schlagrolle 55 und einem Fadenheber 56 angeordnet sind. Schneidmesser 54 und Fadenheber 56 sind beide an einem Hubmagneten 53 befestigt. Wird der Hubmagnet 53 betätigt, so bewegen sich Schneidmesser 54 und Fadenheber 56 in Richtung des Spulentellers 23. Bei leerer oder wenig gefüllter Spulenhülse 2 reicht die Hubbewegung des Hubmagneten 53 aus, daß sich der Umfang des Spulentellers 23 zwischen das Schneidmesser 54 und den Fadenheber 56 schiebt. Dabei kommt der Faden 22 in Eingriff mit der am Umfang des Spulentellers 23 befindlichen Fangvorrichtung 24. In der Endstel­ lung des Hubmagneten 53 drückt das Schneidmesser 54 gegen die Schlag­ rolle 55. In dieser Stellung wird ein sich zwischen Schneidmesser 54 und Schlagrolle 55 befindlicher Faden 22 durchtrennt. Anstelle des Hubmagneten 53 kann z.B. auch ein Pneumatikzylinder verwendet werden. Der Absaugung 52 ist ein Behälter 6 nachgeordnet, der zur Aufnahme abgetrennter Fadenreste geeignet ist, die von der Absaugung 52 ange­ liefert werden.

Die beschriebene Vorrichtung arbeitet nach folgendem Verfahren:

Im laufenden Spulbetrieb bewegt sich der Changierfadenführer 1 vor der Kreuzspule 21 hin und her. In seiner Lage zur Kreuzspule 21 wird der Changierfadenführer 1 durch die Fadenführerstange 11 gehalten, die wiederum ortsfest in den Haltern 12 und 13 gehalten wird. Der Changierfadenführer 1 wird von einem microprozessorgesteuerten Schrittmotor 4, mit dem der Changierfadenführer 1 über einen Zahnrie­ men 41 verbunden ist, angetrieben. Der Schrittmotor 4 kann durch die Microprozessorsteuerung derart angetrieben werden, daß der Changier­ fadenführer 1 den Faden 22 in Abhängigkeit vom Spulendurchmesser auf der Kreuzspule 21 verlegt. Da sich bei konstanter Drehzahl der Achse 3 mit der Antriebswalze 31 die Umdrehungszahl der Kreuzspule 21 mit zunehmendem Durchmesser verkleinert, die Fadenabzugsgeschwindig­ keit aber im wesentlichen konstant bleibt, wird die Changiergeschwin­ digkeit auf diese veränderlichen Parameter angepaßt und somit ein weitgehend gleichbleibender Kreuzungswinkel auf der Kreuzspule 21 erzielt. Durch die sehr geringen Umkehrzeiten und Beschleunigungs­ werte des Schrittmotors 4 kann im allgemeinen auf eine Kantenver­ legung auf der Kreuzspule 21 verzichtet werden. Sollte das Ergebnis aber dennoch unbefriedigend sein, so kann auch die Kantenverlegung von der Microprozessorsteuerung übernommen werden.

Nachdem die Kreuzspule 21 einen vorbestimmten Durchmesser erreicht hat, erhält der Schrittmotor 4 ein Signal und beendet danach den Changiervorgang. Der Changierfadenführer 1 wird nun zusammen mit dem Faden 22 seitlich neben den Spulbereich 7 vor die Fadenabzugs-, -schneide- und -hebevorrichtung 5 geführt. Befindet sich der Changier­ fadenführer 1 vor der Absaugung 51, so wird der noch immer weiterge­ lieferte Faden 22 von der Absaugung 51 angesaugt. Ist der Faden 22 von der Absaugung 51 erfaßt, bewegt sich der Changierfadenführer 1 weiter bis zu einer zweiten Absaugung 52. Auch hier wird der Faden 22 angesaugt, und der weitergelieferte Faden 22 aufgenommen, indem sich innerhalb der Absaugung 52 eine Fadenschlaufe bildet. Dieser Faden 22 ist nun zwischen den Absaugungen 51 und 52 derart gespannt, daß er auf einfache Weise mit einem Schneidmesser 54 durchtrennt werden kann. Dieses Schneidmesser 54 wird mit Hilfe des Hubmagneten 53 gegen eine Schlagrolle 55 gedrückt, die sich vorzugsweise zwischen den Absaugungen 51 und 52 befindet. Der Hubmagnet 53 erhält das Signal für die Hubbewegung, nachdem der Changierfadenführer 1 die Stellung vor der Absaugung 52 erreicht hat, und der Faden 22 von der Absaugung 52 erfaßt worden ist. Wenn sich der Faden 22 zwischen dem Schneidmes­ ser 54 und der Schlagrolle 55 befindet, wird er bei dem Hubvorgang durchtrennt. Danach wird der Hubmagnet 53 in seine Ausgangsstellung zurückbewegt. Das spulenseitige Fadenende wird nun von der sich weiterhin drehenden Kreuzspule 21 aus der Absaugung 51 herausgezogen und auf der Kreuzspule 21 aufgespult. Das andere Fadenende wird ebenso wie der von der Spinnstelle weitergelieferte und durch den Changierfadenführer 1 geführte Faden 22 von der Absaugung 52 abge­ saugt.

Nachdem das spulenseitige Fadenende auf der Kreuzspule 21 aufgespult worden ist, erfolgt der Spulenwechsel. Es wird die volle Kreuzspule 21 gegen eine leere Spulenhülse 2 ausgetauscht, und die Spulenhülse 2 durch Andrücken an die Antriebswalze 31 in Drehung versetzt.

Nun wird der Changierfadenführer 1 mit dem Faden 22 vor den Faden­ reservebereich 8 geführt und spannt somit den Faden 22 zwischen den Changierfadenführer 1 und der Absaugung 52. Sobald der Changierfaden­ führer 1 den Fadenreservebereich 8 erreicht hat, wird der Hubmagnet 53 betätigt und hebt den Faden 22 mit dem an dem Hubmagneten 53 befestigten Fadenheber 56 in Richtung Spulenteller 23. Der sich mit der Spulenhülse 2 drehende und mit einer Fangvorrichtung 24 versehene Spulenteller 23 reicht bis in den Bereich des angehobenen Fadenhebers 56 hinein. Die Fangvorrichtung 24 greift den Faden 22 und klemmt ihn zwischen Spulenhülse 2 und Spulenteller 23 fest. Unmittelbar nach dem Klemmvorgang wird der Faden 22 von dem ebenfalls mit dem Hubmagneten 53 betätigten Schneidmesser 54 gegen die Schlagrolle 55 gedrückt und durchtrennt.

Der in der Absaugung 52 aufgenommene abgetrennte Faden 22′ wird in den der Absaugung 52 folgenden Behälter 6 geleitet.

Der vor dem Fadenreservebereich 8 befindliche Changierfadenführer 1 wird nach dem Durchtrennen des Fadens 22 mit Hilfe des microprozessor­ gesteuerten Schrittmotors 4 langsam in Richtung des Spulbereichs 7 geführt und bildet dabei eine gegen Durchrutschen gesicherte Faden­ reserve, indem der Faden 22 die sich drehende Spulenhülse 2 mehrmals umwindet.

Nachdem die Bildung der Fadenreserve abgeschlossen ist, wird die Changierung des Changierfadenführers 1 vor dem Spulbereich 7 wieder aufgenommen. Dazu bewegt sich der Changierfadenführer 1 vor dem Spul­ bereich 7 hin und her und bespult die Kreuzspule 21 in der eingangs beschriebenen Weise.

Claims (18)

1. Verfahren zum Führen, Halten und Trennen eines Fadens beim Spulen­ wechsel an einer Spinn-Spulmaschine, bei der ein ununterbrochen angelieferter Faden zu einer Kreuzspule aufgewickelt wird und nach Erreichen eines vorbestimmten Durchmessers der Kreuzspule bis nach Beendigung des Wechsels der vollen Kreuzspule gegen eine leere Spulenhülse in einem Bereich seitlich neben dem Spulbereich gehand­ habt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Faden (22) von einem microprozessorgesteuerten Schrittmotor (4) mittels eines Changierfadenführers (1) während aller Spul- und Spulenwechselvorgänge geführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Faden (22) nach Erreichen eines vorbestimmten Spulendurchmessers von dem Changierfadenführer (1) seitlich neben den Spulbereich (7) geführt wird, wo er von einer ersten Fadenabzugsvorrichtung (51) erfaßt wird, daß der Faden (22) dann vom Changierfadenführer (1) weiter zu einer zweiten Fadenab­ zugsvorrichtung (52) geführt wird und von dieser ebenfalls erfaßt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Faden (22) zwischen den beiden Fadenabzugsvorrichtungen (51, 52) von einer Fadenschneidevorrich­ tung (53, 54, 55) durchgetrennt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das spulenseitige Fadenende von der sich weiterhin drehenden Kreuzspule (21) aus der ersten Fadenabzugsvor­ richtung (51) entnommen und auf der Kreuzspule (21) aufgewickelt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Faden (22) während des Spulenwechsel­ vorganges von der zweiten Fadenabzugsvorrichtung (52) abgezogen wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Faden (22) nach dem Spulenwechsel­ vorgang von dem Changierfadenführer (1) vor den Fadenreservebe­ reich (8) geführt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Faden (22) zwischen dem Fadenreserve­ bereich (8) und der zweiten Fadenabzugsvorrichtung (52) von einer Fadenhebevorrichtung (53, 56) erfaßt und in den Wirkbereich einer Fangvorrichtung (24) gebracht, von dieser erfaßt und auf der Spulenhülse (2) festgelegt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Faden (22) unmittelbar nachdem er auf der Spulenhülse (2) festgelegt worden ist zwischen dem Spulen­ teller (23) und der zweiten Fadenabzugsvorrichtung (52) von der Fadenschneidevorrichtung (53, 54, 55) erfaßt und durchgetrennt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Faden (22) zum Bilden einer Fadenreservewicklung in Richtung des Spulbereichs (7) geführt wird und daß nach Bildung der Fadenreservewicklung die Changie­ rung im Spulbereich (7) wieder aufgenommen wird.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das abgetrennte Fadenende (22′) von der zweiten Fadenabzugsvorrichtung (52) abgezogen wird.

11. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprü­ che 1 bis 10, mit einem hin- und herbewegbaren Träger auf dem ein Fadenführer befestigt ist, der einen Faden in einem Spulbereich führt, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger ein endloses Band ist, das von einem microprozessorge­ steuerten Schrittmotor (4) angetrieben ist und sich über den Spulbereich (7) und eine neben dem Spulbereich (7) angeordnete Fadenabzugs-, -schneide- und -hebevorrichtung (5) hinaus er­ streckt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Träger ein Zahnriemen (41) ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Fadenabzugsvorrichtung (51, 52) pneumatisch wirkt.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Fadenschneidevorrichtung aus einem Hubmagneten (53), einem Schneidemesser (54) und einer Schlagrolle (55) besteht.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Fadenschneidevorrichtung und die Fadenhebevorrichtung eine Baueinheit bilden und mit einem Hubmagneten (53) ausfahrbar sind.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Fadenabzugs-, -schneide- und -hebevorrichtung (5) ortsfest neben dem Spulbereich (7) ange­ ordnet ist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der zweiten Fadenabzugsvor­ richtung (52) ein den abgetrennten Faden (22′) aufnehmender Be­ hälter (6) nachgeordnet ist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Fadenhebevorrichtung (53, 56) in ausgefahrenem Zustand bis in den Wirkbereich einer an dem Spulenteller (23) angeordneten Fangvorrichtung (24) reicht.