DE4324948A1 - Verfahren zur Ablage des Faserbandes an einer Flachkanne und Vorrichtung zur Durchführung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die Ablage des Faserbandendes nach der Be­ füllung einer Flachkanne. Die Befüllungsstation für die Flachkan­ ne ist eine Textilmaschine der Spinnereivorbereitung wie bei­ spielsweise eine Karde oder Strecke. Diese Maschinen haben einen stationär angeordneten Drehteller mit Bandführungskanal. Durch diesen Bandführungskanal wird Faserband zykloidenförmig in einer Flachkanne abgelegt. Ist die Flachkanne gefüllt, wird das Faser­ band getrennt und ein Bandende an der Flachkanne abgelegt. Der notwendige Automatisierungsgrad der Bandzuführung an Weiterverar­ beitungsmaschinen der Spinnerei wird durch die Ablage des Faser­ bandendes an der Flachkanne beeinflußt.

Bei Rundkannen ist es bekannt, nach dem Füllvorgang das Faserband so zu trennen, daß das an der Rundkanne herabfallende Faserband in zufälliger Position am Kannenrand herunterhängt, wobei die Länge des herabhängenden Bandes variiert. Mit zunehmender Automa­ tion in der Spinnerei wirkte es sich beim Kannentransport als auch bei der Zustellung der Rundkannen als nachteilig aus, daß das Bandende über den Kannenumfang aufwendig gesucht werden muß­ te. Es kam zu Verzögerungen in der Weiterverarbeitung. Um die Nachteile zu beseitigen werden Fixiervorrichtungen zur Positio­ nierung des Bandendes vorgeschlagen, die am Kannenrand instal­ liert sind.

Mit wachsendem Einsatz der Flachkanne sind auch dort Lösungen zur Ablage des Faserbandendes gesucht. Die von der Rundkanne bekann­ ten technischen Lösungen zur Bandendenablage sind vielfach nicht übertragbar aufgrund anderer Geometrie und Handhabbarkeit der Flachkanne.

EP 541 121, Fig. 5 zeigt, daß eine Flachkanne nach Befüllen vom Drehteller weg geschoben wird in eine Position beim Trennen ste­ hend. Es zeigte sich aber als Schwierigkeit, daß ein erhöhter Aufwand zu treiben ist, um das Faserbandende am Kannenrand oder an der Stirnwandung einer Flachkanne zu suchen und zu fassen. Ei­ ne Lösung für Flachkannen, die einen vertretbaren Automatisie­ rungsaufwand ermöglicht ist in der DE-OS 41 07 309 dargestellt. Diese Lösung hat den Nachteil, daß an jeder Flachkanne eine zu­ sätzliche Fixiervorrichtung für das Faserbandende installierbar sein muß.

Es wird in Kauf genommen, daß das Faserbandende eine relativ gro­ ße Längentoleranz besitzt. Diese Längentoleranz resultiert bei­ spielsweise aus dem Bandtrennverfahren. Die unterschiedliche Län­ ge des Faserbandendes wird üblicherweise durch Maßnahmen bei der nachfolgenden Bandendenbehandlung auf Kannentransportfahrzeugen oder vor der Spinnmaschine auf die gewünschte Länge gebracht, um dann automatisiert den Spinnmaschinen zugeführt werden zu können.

Aufgabe der Erfindung ist es, im Bereich der Befüllungsstation das Bandende an einer befüllten Flachkanne definiert abzulegen und vorzubereiten, um mit geringstem Aufwand die automatische Handhabung der Flachkanne beim Transport sowie an den Spinnma­ schinen zu erleichtern.

Die Flachkanne wird unter dem Drehteller changiert, so daß das Faserband zykloidenförmig abgelegt wird. Die zykloidenförmige Ab­ lage erfolgt von einer zur anderen Stirnwand der Flachkanne. Ein solcher Ablageweg bildet eine Faserbandlage. Eine gefüllte Kanne hat eine Vielzahl, solcher Lagen an Faserband aufgenommen. Die Changiergeschwindigkeit der Flachkanne ist auf die Lieferge­ schwindigkeit des Drehtellers abgestimmt. Das Anfahren, der Be­ trieb und das Abbremsen von Drehteller und Flachkanne erfolgt zeitgleich.

Das erfindungsgemäße Verfahren geht davon aus, daß die Positionen zwischen Mündung des Drehtellers, des Trenners und der Flachkanne zueinander einstellbar sind und durch diese gewählte Einstellung Einfluß auf den Ablageort des Bandendes und die Länge des Banden­ des erfolgt.

Ausgehend vom Maschinenstillstand haben Flachkanne und Mündung des Drehtellers eine Stillstandsposition erreicht. Ausgehend von der Stillstandsposition der Flachkanne ist dazu die Drehteller­ mündung so positioniert, daß die Faserbandschlingen beim Ver­ schieben der Flachkanne derart abgezogen werden, daß das Faser­ band am Ende des Verschiebeweges der Flachkanne im mittleren Be­ reich der Stirnseite zu liegen kommt. Während des Verschiebens der Flachkanne werden von der letzten Faserbandlage Faserband­ schlingen abgezogen. Bei diesem Vorgang wird das Faserband über den oberen Kannenrand der Stirnseite abgezogen. Da die Schlingen kreisförmig abgelegt sind, führt das Faserband eine Changierbewe­ gung am oberen Kannenrand der Stirnwandung aus. Dieses Changieren des Faserbandes erfolgt während der Zeitdauer des Verschiebens. Beim Changieren des Faserbandes erreicht das Faserband auch den mittleren Bereich des oberen Kannenrandes der Stirnwandung. Eine solche Trennposition der Flachkanne ist erreicht, wenn die Flach­ kanne den Funktionsbereich des Bandtrenners passiert hat und das abgezogene Faserband im mittleren Bereich des oberen Kannenrandes der Stirnwandung changiert ist. In dieser Position, der Trennpo­ sition, erfolgt dann das Trennen des Faserbandes. Es wird deut­ lich, daß mit definierter Positionierung der Drehtellermündung im Stillstand und dem dazu nachfolgenden Verschieben der Flachkanne in eine definierte Trennposition Einfluß genommen wird auf den Ablageort des abgezogenen Faserbandes am oberen Kannenrand der Stirnwandung.

Mit Positionierung zwischen Bandtrenner und Trennposition der Flachkanne wird Einfluß auf die Länge des abgetrennten Bandendes genommen, das am oberen Kannenrand der Stirnwandung herabhängt.

Das Verfahren hat den Vorteil, daß zusätzliche, konstruktive Auf­ wendungen äußerst gering sind und lediglich zur Ermittlung von Positionen dienen. Das Verfahren ist an bestehenden Textilmaschi­ nen nachrüstbar.

Eine vorteilhafte Ausführung geht davon aus, die Position der Mündung des Drehtellers festzulegen und bei feststehender Positi­ on des Trenners den dazu nächstmöglichen Verschiebeweg der Flach­ kanne zu ermitteln, wo das Faserband im mittleren Bereich des oberen Kannenrandes der Stirnwandung in definierter Lage liegt.

Diese Ausführung ist deshalb vorteilhaft, weil sie eine geringe Maschinenstandfläche benötigt, da die Flachkanne ein Minimum des Verschiebeweges benötigt.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigen

Fig. 1 Aufbau einer Flachkanne,

Fig. 2 Befüllung der Flachkanne an einer Strecke,

Fig. 3 Zuordnung von Drehteller und Flachkanne,

Fig. 4 Changierposition der Flachkanne,

Fig. 4a Abbremsposition der Flachkanne,

Fig. 4b Stillstandsposition der Flachkanne,

Fig. 4c Trennposition und Verschiebeweg der Flachkanne,

Fig. 5 Positionssensoren,

Fig. 6 Positionssensor am Drehteller.

Fig. 1 vermittelt einen Einblick in den generellen Aufbau der Flachkanne. Die Flachkanne 1 besteht aus den vier horizontal an­ geordneten Wandungen, den Stirnwandungen 2, 3 und den Seitenwan­ dungen 4, 5. Die Stirnwandungen bilden mit den Seitenwandungen abgerundete Kanten. Es sind aber auch Ausführungsformen möglich, wo die Stirnwandung gewölbt ist und keine Kanten zwischen Seiten­ wandung und Stirnwandung auftreten. Die Flachkanne 1 hat eine obere Kannenrand 6 und einen unteren Kannenrand 7. Ein Kannenbo­ den 11 wird von ein oder mehreren Ringfedern getragen. Im vorlie­ genden Fall wurden beispielsweise zwei Ringfedern 9, 10 verwen­ det. Die Ringfedern 9, 10 tragen den Kannenteller 8. Im Leerzu­ stand der Flachkanne ist der Kannenteller 8 durch die Ringfedern 9, 10 knapp unterhalb des oberen Kannenrandes 6 positioniert. Der Kannenteller 8 liegt formschlüssig an den Wandungen an, so daß er mit wachsender Faserbandablage durch das Gewicht des Faserbandes entgegen der Kraft der Ringfedern 9, 10 in Richtung Kannenboden 11 gedrückt wird. Er gleitet dabei in waagerechter Haltung an den Kannenwandungen hinab bis in seine Endstellung.

Fig. 2 zeigt eine solche Flachkanne zum Befüllen an einer Strecke. Eine auszugsweise Baugruppe der Strecke ist das Kalanderwal­ zenpaar 16, der Drehteller 12 im Maschinentisch 17. Das sei die Befüllungsstation. Zum Bereich der Befüllungsstation gehören der Changierweg der Flachkanne, der Trenner 18 und die Trennposition der Flachkanne. Im Maschinentisch 17 ist stationär der Drehteller 12 angeordnet, der um die Drehachse 13 drehbar gelagert ist. Der Drehteller 12 beinhaltet einen Bandführungskanal 14. Neben der Öffnung, die unterhalb des Kalanderwalzenpaares 16 angeordnet ist, hat der Bandführungskanal 14 eine Mündung 15, die zur Flach­ kanne 1 zeigt. Unterhalb des Maschinentisches ist ein Trenner 18 angeordnet, der das Faserband trennt. Fig. 2 zeigt weiterhin, daß die Flachkanne 1 unterhalb des Drehtellers 12 changiert wer­ den kann. Die Flachkanne 1 kann zwischen der Changierposition A und der Changierposition B changiert werden.

Zum weiteren Verständnis des Verfahrens wird in Fig. 3 eine wei­ tere Abstraktion der Zuordnung zwischen Drehteller 12 und Flach­ kanne 1 vorgenommen. Fig. 3 zeigt den Drehteller 12 mit seiner Mündung 15 und aus dieser Betrachtungsrichtung darunterliegend die Kanne 1, wobei nur der Kannenteller 8 und der ihn umgebende obere Kannenrand 6 dargestellt sind. Aus dieser Betrachtungsrich­ tung ist zu sehen, daß die Kanne zwischen den Changierpositionen A und B bewegt werden kann. Dabei wird erreicht, daß der Drehtel­ ler 12 über die gesamte Länge des Kannentellers 8 Faserband in zykloider Form ablegt. Für diese Gesamtlänge des Kannentellers 8 bewältigt der Drehteller eine bestimmte Anzahl von Umdrehungen. Aus Gründen der Vereinfachung und um das Prinzip deutlich machen zu können, sei davon auszugehen, daß ein Drehteller 12 für das Changieren von der Changierposition A zur Changierposition B fünf Umdrehungen benötigt und für den Rückweg von Changierposition B zu Changierposition A ebenfalls fünf Umdrehungen benötigt. Dieser Sachverhalt ist in Fig. 4 idealisiert dargestellt. Jeder der aufgezeigten Abschnitte (1′-5′ und 1′′-5′′) des Kannentellers 8 repräsentiert einen vollständigen Umlauf der Mündung 15 bis zum nächsten Abschnitt. Bei Bewegung der Flachkanne aus Changierposi­ tion A in Changierposition B werden in dem zurückgelegten Weg fünf vollständige Umdrehungen der Drehtellermündung 15 absol­ viert. Das wird dargestellt durch die Abschnitte 1′′, 2′′, 3′′, 4′′, 5′′. Ein analoger Sachverhalt tritt ein bei der umgekehrten Bewegung der Flachkanne, repräsentiert durch Abschnitte 1′, 2′, 3′, 4′, 5′.

Nachfolgend einige Erläuterungen zum erfindungsgemäßen Verfahren. Der Bandlängenmesser an der Strecke gibt ein Signal, daß die Flachkanne den gewünschten Füllstand erreicht hat. Mit dieser Si­ gnalgebung hat die Strecke noch Liefergeschwindigkeit. In Vorbe­ reitung auf das Stillsetzen und die spätere Bandtrennung wird die Strecke auflangsamere Geschwindigkeit umgeschalten. Die Steue­ rung 40 erkennt dieses Umschalten auflangsamere Geschwindigkeit. Zu diesem Zweck berechnet die Steuerung aus Drehgeschwindigkeit des Drehtellers, bei Liefergeschwindigkeit die Umlaufzeit des Drehtellers. Diese Berechnung kann beispielsweise fortlaufend er­ folgen, wobei der ältere Wert mit dem aktuellen Wert verglichen wird und eine Kenngröße gebildet wird, so daß die Steuerung 40 aus der Kenngrößenabweichung ein Umschalten auf kleinere Ge­ schwindigkeit erkennt. Der Positionssensor 32 liefert dazu die entsprechenden Signale, die der Steuerung 40 eine Berechnung er­ möglicht.

Der Drehteller ist auf langsamere Geschwindigkeit umgeschalten. Das betrifft auch die Geschwindigkeit der Flachkanne. Die Positi­ onssensoren 30, 31 übermitteln die aktuelle Position der Flach­ kanne. Aufgrund der vorliegenden Drehgeschwindigkeit des Drehtel­ lers 12 berechnet die Steuerung 40, (Fig. 5), wieviel Umdrehun­ gen der Drehteller 12 von Beginn eines Bremsvorganges bis zu sei­ nem Stillstand in der Position P absolvieren würde. Die dafür be­ nötigte Zeit wird als Nachlaufzeit bezeichnet. Es ist zu beach­ ten, daß die Anzahl der Umdrehungen des Drehtellers pro Zeitein­ heit abhängt von der eingestellten Geschwindigkeit mit der der Drehteller 12 rotiert. In Abhängigkeit dieser Drehgeschwindigkeit hat der Drehteller 12 auch eine unterschiedliche Nachlaufzeit. Es wird deshalb zu unterschiedlichen Drehgeschwindigkeiten des Dreh­ tellers die dazugehörige Nachlaufzeit durch die Steuerung 40 er­ mittelt.

Ausgehend vom Beginn des Bremsvorganges muß die Mündung 15 des Drehtellers im Stillstand ihre definierte Position erreicht ha­ ben. Die Flachkanne hat dabei ebenfalls eine Position, in vor­ teilhafter Weise die Changierposition A erreicht. Das ist deshalb vorteilhaft, weil beim Verschieben der Kanne nach rechts in Rich­ tung Trenner 18 das Faserband sofort über den Kannenrand 6 abge­ zogen wird und nicht über die Faserbandlagen zum Abzug kommt.

Der Positionssensor 32 (Fig. 5) ist beispielsweise in Nähe des Umfanges des Drehtellers 12 installiert, wo auch die Mündung 15 im Stillstand positioniert sein muß. Zu diesem Zweck ist in Nähe der Mündung 15 der Kontaktgeber 150 für den Positionssensor 32 angeordnet. Diese Anordnung ist in Fig. 6 dargestellt. Die Steuerung 40 muß jetzt den Zeitpunkt zum Beginn des Abbremsens kennen, damit die Mündung 15 genau gegenüber dem Positionssensor 32 zum Stillstand kommt.

Wenn beispielsweise ermittelt wurde, daß vom Beginn des Bremsvor­ ganges die Mündung 15 bis zum Erreichen einer gewünschten Positi­ on P in Stillstand zwei Umdrehungen benötigt (entspricht der Nachlaufzeit), dann kann weiterhin durch die Steuerung 40 ermit­ telt werden, in welchem Zeitpunkt des Changierens der Flachkanne das Signal zum Beginn des Bremsens gegeben werden muß. Diesen Sachverhalt widerspiegelt Fig. 4a. Für die Changierung zwischen B und A benötigt die Flachkanne eine bestimmte Zeit. Diese Zeit wird reduziert um die Nachlaufzeit und man erhält eine Startzeit. Mit Verlassen der Changierposition B erreicht die Flachkanne nach Ablauf der Startzeit die Abbremsposition C. Mit Ablauf der Start­ zeit wird der Positionssensor 32 aktiv und sobald sich ihm der Kontaktgeber 150 nähert, wird Signal für den Beginn des Bremsvor­ ganges ausgelöst. Der Beginn des Bremsvorganges wird markiert mit Abbremsposition C. Es ist erkennbar, daß sich links von der Ab­ bremsposition C noch ein Teil der Flachkanne befindet und zwar jener Teil der Flachkanne, der nach Ablauf der Nachlaufzeit, d. h. nach exakt zwei Umdrehungen der Mündung 15 unter dem Drehteller 12 stehen wird und dann die Position einnimmt, wie sie in Fig. 4b dargestellt ist. Fig. 4b zeigt die eingenommene Stillstands­ position D der Flachkanne. Diese Stillstandsposition D war wäh­ rend des Changierens identisch mit der Changierposition A. Die Stillstandsposition D ist dadurch gekennzeichnet, daß Drehteller 12 und Flachkanne 1 stillstehen, wobei die Mündung 15 des Dreh­ tellers 12 eine definierte Position eingenommen hat.

In der Praxis kann die Position P der Mündung 15 des Drehtellers und somit die Stillstandsposition D der Flachkanne geringfügig beeinflußt werden durch maschineninterne Einflüsse, so daß es Ab­ weichungen zu dem gespeicherten Wert des Nachlaufzeit geben kann. Solch ein maschineninterner Einfluß existiert beispielsweise in der Anlaufphase der Maschine bis diese Betriebstemperatur er­ reicht hat. Um diese Beeinflussung ausgleichen zu können, wird ermittelt nach wieviel Umdrehungen (entspricht einer Nachlauf­ zeit) die Mündung 15 des Drehtellers tatsächlich stehengeblieben ist. Die Differenz zwischen der tatsächlichen Position der Mün­ dung 15 des Drehtellers und der gewünschten Position wird ermit­ telt. Dieser Wert wird zu einem Korrekturwert verarbeitet, der beim nächsten Ablegen des Faserbandendes berücksichtigt wird.

In einem weiteren Schritt des Verfahrens wird die Flachkanne aus der Stillstandsposition D in eine Trennposition E verschoben. Die Flachkanne legt dabei den Verschiebeweg V zurück. Da das Faser­ band in Schlingen abgelegt ist, werden beim Verschieben der Flachkanne diese Schlingen der letzten Faserbandlage teilweise wieder abgezogen. Das Abziehen erfolgt über den oberen Kannenrand 6 der Stirnwandung 2, 3, wobei das Faserband am Kannenrand 6 changiert. Dabei wird mehrfach auch der mittlere Bereich des Kan­ nenrandes 6 der Stirnwandung 2, 3 berührt. Die Trennposition E ist erreicht, wenn die Flachkanne den Funktionsbereich des Bandt­ renners 18 passiert hat und das abgezogene Faserband im mittleren Bereich des oberen Kannenrandes 6 der Stirnwandung 2, 3 liegt. Der Trenner 18 wurde in solch einer Position gegenüber der Flach­ kanne in Trennposition E installiert, daß das Faserband nach Klemmen und Trennen durch den Trenner 18 eine definierte Länge erhält und somit im mittleren Bereich des oberen Kannenrandes 6 abgelegt wird.

Der mittlere Bereich des oberen Kannenrandes 6 umfaßt einen Be­ reich von beispielsweise 1 Faserbandstärke beidseitig der Kannen­ längsachse, wobei die Breite des mittleren Bereiches variierbar ist durch die Länge des Verschiebeweges V. Diese definierte Abla­ ge des Faserbandendes erbringt mit geringstem konstruktiven Auf­ wand den Vorteil, daß das Faserbandende nach Kannentransport aus der Trennposition E zu den Spinnmaschinen automatisiert aufgefun­ den und zur Weiterverarbeitung bereitsteht. Es entfallen somit Vorrichtungen auf einem Kannentransportsystem oder an der Spinn­ maschine, die das Faserband für eine automatisierte Weiterverar­ beitung vorbereiten oder präparieren müssen. Bei dem erfindungs­ gemäßen Verfahren entfallen auch die bisher üblichen Fixiervor­ richtungen an Kannen.

Mit Fig. 5 wird eine vorrichtungsgemäße Ausführung der Erfindung dargestellt. Die Flachkanne 1 befindet sich auf einer Changier­ vorrichtung 20. Diese bekannte Changiervorrichtung 20 übernimmt die Changierung zwischen der Changierposition A und der Changier­ position B. Somit wird durch die Changiervorrichtung 20 die Flachkanne 1 auch in die Stillstandsposition D gebracht. Die Stillstandsposition D wird durch den Positionssensor 30 kontrol­ liert. Mittels Changiervorrichtung 20 kann die Flachkanne 1 eben­ so in die Trennposition E verschoben werden. Die Trennposition E wird durch den Positionssensor 31 bestimmt.

Die Anzahl der Umdrehungen des Drehtellers wird durch den Positi­ onssensor 32 ermittelt. Die Positionssensoren 30, 31, 32 übermit­ teln ihre Signale über eine Verbindung an eine Steuerung 40. Der Positionssensor kann berührend oder berührungslos arbeiten. Das ist abhängig vom verwendeten physikalischen Detektionsprinzip. Üblicherweise wird ein Näherungssensor verwendet, der über eine metallische Schaltfahne aktiviert wird und am Drehteller 12 oder an der Flachkanne 1 bzw. der Changiervorrichtung angebracht sein kann.

Claims (10)

1. Verfahren zur Ablage des Faserbandendes an einer Flachkanne, wobei die befüllte Flachkanne vom Drehteller weg geschoben wird in eine Position beim Trenner stehend, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ausgehend von der Stillstandsposition der Flachkanne die Mündung (15) des Drehtellers (12) so positio­ niert wird, daß die Faserbandschlingen beim Verschieben der Flachkanne (1) derart abgezogen werden, daß das Faserband am Ende des Verschiebeweges (V) im mittleren Bereich der Stirn­ seite der Flachkanne (1) zu liegen kommt und dann durch den Trenner (18) getrennt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stillstandsposition (D) eingestellt wird durch die Nachlauf­ zeit der Drehtellermündung (15) vom Beginn des Abbremsvorgan­ ges bis zum Stillstand und der Abbremsposition (C) der Flach­ kanne.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des mittleren Bereiches der Stirnseite der Flachkanne durch die Länge des Verschiebeweges bestimmt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Trenner (18) eine feststehende Position zur Flachkanne (1) in der Trennposition (E) hat.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Position des Trenners (18) im Bezug auf die Flachkanne (1) in der Trennposition (E) verändert werden kann, um die Länge des zu trennenden Faserbandendes variieren zu können.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehteller (12) und die Changiervorrichtung (20) mit Po­ sitionssensoren (30, 31, 32) ausgerüstet sind, deren Signale an eine Steuerung (40) übermittelt werden.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nähe des Umfangs vom Drehteller (12) ein Positionssensor (32) angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Changiervorrichtung (20) zum Erkennen der Stillstandsposition (D) einen Positionssensor (30) hat.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Changiervorrichtung (20) zum Erkennen der Trennposition (E) einen Positionssensor (31) hat.

10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 7, 8 und 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Positionssensor (30, 31, 32) über eine Ver­ bindung sein Signal an einen Rechner (40) übermittelt.