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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Füllen von Kannen mit länglichem
Querschnitt (Flachkannen) an einer Spinnereimaschine, z. B. Strecke,
mit Faserband, z. B. Baumwolle, Chemiefasern, bei der das Faserband
von einem ortsfesten Drehteller abgegeben und in Ringen abgelegt
wird und die Kanne während
des Füllvorganges
in ihrer Längsrichtung
eine Hin- und Herbewegung ausführt und
bei der ein Förder-
bzw. Transportweg zwischen der Füllposition
und einem Leer- und Vollkannenspeicher vorhanden ist, wobei die
Kanne in der Füllposition
hin- und herverlagerbar und auf dem Förder- bzw. Transportweg in
Richtung von der bzw. auf die Füllposition
weg- bzw. hinverlagerbar ist.
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Bei
einer bekannten Vorrichtung (WO 91/18135) sind ein Leerkannenspeicher
und ein Vollkannenspeicher hintereinander angeordnet. Den beiden
Kannenspeichern sind jeweils Kannenversatzmittel in Form von Transportbändern oder
-ketten zugeordnet, die unmittelbar neben einem weiteren Transportband
oder einer weiteren Transportkette mit Hilfe von Umlenkrollen umgelenkt
werden. Das Transportband bzw. die Transportkette erstreckt sich vom
Kannenspeicher bis in die Nähe
des Füllkopfes der
Strecke und wird durch Umlenkrollen umgelenkt. Die Transportkette
treibt einen Mitnehmer, der an der Flachkanne angreift und diese
bis in den Bereich des Füllkopfes
transportiert, wo die Flachkanne angreift und diese bis in den Bereich
des Füllkopfes
transportiert, wo die Flachkanne durch zwei Arme eines als Changiervorrichtung
ausgebildeten Kannenversatzmittels übernommen werden. Die Arme
sind aus dem Bereich der Flachkanne rückschwenkbar, damit die Flachkanne
durch das Transportband bis in den Changierbereich der Strecke gebracht
werden kann und sind außerdem
zueinander beweglich und bilden einen Greifer, um die Flachkanne
fest zwischen sich einspannen zu können. Die Changiervorrichtung
ist deswegen erforderlich, weil im Gegensatz zur Ablage in Rundkannen
durch den Ablagekopf der Strecke das Faserband nicht gleichmäßig in der
Flachkanne verteilt werden kann. Um die Changierbewegung, die für das Füllen einer
Flachkanne erforderlich ist, nicht zu beeinträchtigen, wird die Transportkette
aus dem Changierbereich der Strecke in die Grundstellung, in welcher
sich der Mitnehmer auf der der Strecke abgewandten Seite des Kannenspeichers
befindet, zurückgefahren.
Es ist eine weitere Transportkette mit einem Mitnehmer vorgesehen,
die durch Umlenkrollen umgelenkt wird. Die Umlenkrollen sind so
angeordnet, dass der Mitnehmer von der der Strecke abgewandten Seite
des Kannenspeichers zur Aufnahme einer Flachkanne bis in unmittelbare
Nähe des Füllkopfes
gebracht werden kann. Die Umlenkrollen der Transportkette sind so
angeordnet, dass die Flachkanne durch den Mitnehmer, der sich zunächst auf
der dem Kannenspeicher abgewandten Seite befindet, bis in den Kannenspeicher
zurückgebracht werden
kann. Dabei sind über
einen gewissen Längenbereich
die Transportketten parallel zueinander angeordnet, so dass sich
ein Wirkungsbereich überlappt.
Die beiden Transportketten bilden zusammen ein Kannenversatzmittel
zum Zustellen und Abführen einer
Flachkanne. Diese Vorrichtung ist anlagenmäßig und konstruktiv aufwendig.
Insbesondere stört, dass
das Kannenversatzmittel zweiteilig ausgebildet ist, so dass zwei
separate Verlagerungseinrichtungen für die Flachkanne erforderlich
sind. Nachteilig ist weiterhin, dass die separaten Verlagerungseinrichtungen
gesondert angetrieben und die Steuerung mit zusätzlichem Aufwand dafür ausgelegt
werden muss. Schließlich
tritt im Betrieb durch die Umschaltung von der einen auf die andere
Verlagerungseinrichtung eine Zeitverzögerung auf.
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Aus
der
EP 0 457 099 A1 ist
eine Verlagerungseinrichtung bekannt, die die Kanne auf den Füllweg hin-
und herzuverlagern vermag mit einer Kannenfüllstation, bei der die Kanne über an einer
Verschiebeeinrichtung befestigte Halteelemente aufgehängt ist.
Die Verlagerungseinrichtung, die die hängende Kanne auf dem Füllweg hin-
und herverlagert, erlaubt keine schwingfreie und damit schnellwirkende
Hin- und Herverlagerung. Die Vorrichtung arbeitet langsam. Für die Kannenverlagerung
insgesamt sind bei der bekannten Vorrichtung zwei separate Antriebsmotoren
erforderlich, ein Motor für
die Verschiebung beim Füllvorgang
und ein weiterer Motor M für die
Zu- und Abförderung
der Kanne. Demgemäß sind zwei
getrennte Vorrichtungen für
die Verlagerung auf den Füllweg
und für
die Verlagerung auf dem Förder- und
Transportweg vorhanden, was anlagenmäßig aufwendig ist. Ebenso ist
die elektrische Steuerung für
die Bewegung der unterschiedlichen Antriebsmotoren aufwendig. Aus
der
DE 11 58 420 B ist
eine Vorrichtung bekannt, bei der das Faserband von zwei Zuführrollen
oder -walzen in einen Ablagebehälter eingefüllt wird.
Der Ablagebehälter
steht auf einer Plattform, die durch eine endlos umlaufende Kette hin-
und herbewegt wird. Dieser Hin- und Herbewegung ist eine senkrechte
Querbewegung überlagert, so
dass das Band zickzackförmig
im Behälter
abgelegt wird. Eine Verlagerungseinrichtung für einen Zu- und Abtransport
des Behälters
ist nicht vorgesehen. Die bekannte Vorrichtung changiert einen rechteckigen
Behälter
mit gleichförmiger
Changiergeschwindigkeit. Der Behälter
steht auf einer Plattform, die mit einer Gabel verbunden ist. In
diese Gabel greift ein Bolzen ein, der von einer endlosen Kette
geführt
und über
jeweils ein Zahnrad in der Richtung umgelenkt wird. Da der Bolzen
weiterhin im Eingriff der Gabel bleibt, führt diese Umlenkung des Bolzens über ein Zahnrad
zu einer Richtungsumkehr der Plattform und somit zu einer Richtungsumkehr
des Behälters
auf einer Changierstrecke. Die Verlagerung auf dem Füllweg und
die Richtungsumkehr des Behälters
erfolgen ausschließlich
durch mechanische Mittel. Durch die feststehende Geometrie der Zahnräder erfolgt
für den
Abschnitt, der einem Radius des Zahnrades entspricht, zwangsläufig eine
sinusförmige Änderung der
Changiergeschwindigkeit. Die Änderung
der gleichförmigen
Changiergeschwindigkeit auf dem Umkehrweg kann nur sinusförmig sein.
Die Vorrichtung hat dadurch ganz erhebliche Mängel insbesondere im Umkehrbereich,
wo die starre Umlenkung zu unerwünschten
Faseranhäufungen
in einer Flachkanne führen
würde.
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Der
Erfindung liegt demgegenüber
die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen
Art zu schaffen, die die genannten Nachteile vermeidet, die insbesondere
konstruktiv und anlagemäßig einfach
ist und eine erhöhte
Produktionsgeschwindigkeit ermöglicht.
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Die
Lösung
dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs
1.
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Dadurch,
dass eine einzige Verlagerungseinrichtung für beide Kannenbewegungen, d.
h. für
die Changierbewegung in Füllposition
und die Förder- bzw.
Transportbewegung vom bzw. zum Kannenspeicher, vorgesehen ist, ist
die erfindungsgemäße Vorrichtung
konstruktiv und anlagemäßig wesentlicher
einfacher. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Umschaltung
zwischen den beiden Bewegungsvorgängen in kurzer Zeit erfolgt,
so dass eine erhöhte
Produktionsgeschwindigkeit ermöglicht
ist. Die beiden Bewegungen können
unmittelbar und sogar fließend
ineinander übergehen.
Weiterhin ist eine Anpassung an unterschiedliche Geschwindigkeiten bei
den beiden Bewegungsvorgängen
erleichtert. Die Umschaltung zwischen den beiden Bewegungsvorgängen ist
innerhalb derselben Steuervorrichtung auf einfache Weise verwirklicht.
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Zweckmäßig ist
die Verlagerungseinrichtung der Spinnereimaschine, z. B. Strecke,
und einem Kannenspeicher zugeordnet. Vorzugsweise ist die Verlagerungseinrichtung
unterhalb oder seitlich in Bezug auf die Kanne angeordnet. Bevorzugt
bewegt die Verlagerungseinrichtung einen Schlitten, Wagen o. dgl.
mit der Kanne. Mit Vorteil bewegt die Verlagerungseinrichtung die
Kanne auf einer Fördereinrichtung,
z. B. Rollgang. Zweckmäßig weist
die Verlagerungseinrichtung ein endlos umlaufendes Antriebselement,
z. B. Zahnriemen, auf. Vorzugsweise weist die Verlagerungseinrichtung
eine Antriebseinrichtung, z. B. Elektromotor, auf. Bevorzugt ist
der Elektromotor ein Umkehrmotor. Mit Vorteil ist der Elektromotor
drehzahlgesteuert. Zweckmäßig ist
der Elektromotor ein Gleichstrommotor oder ein AC-Servomotor. Vorzugsweise
ist eine elektronische Steuer- und Regeleinrichtung, z. B. Mikrocomputer,
vorgesehen, an die der Antriebsmotor für die Kannen-Verlagerungseinrichtung
angeschlossen ist. Bevorzugt ist an die Steuer- und Regeleinrichtung
ein Sensor für den
Füllstand
der Kanne angeschlossen. Mit Vorteil ist an die Verlagerungseinrichtung
ein Weggeber, z. B. inkrementaler Weggeber, für den Standort der Kanne auf
dem Füllweg
und auf dem Förder-
und Transportweg angeschlossen. Zweckmäßig vermag der Antriebsmotor
zwischen dem Antrieb für
den Füllweg
und für
den Förder-
und Transportweg umzuschalten.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand von zeichnerisch dargestellten
Ausführungsbeispielen näher erläutert.
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Es
zeigt:
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1a schematisch
Draufsicht auf eine Strecke für
Füllung
von Flachkannen mit Förder-
und Transportmittel und Kannenspeicher,
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1b Vorderansicht
auf die Strecke gem. 1a,
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1c Seitenansicht
auf den Kannenspeicher gem. 1a,
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1d eine
Ausführungsform
der Kannen-Umladeeinrichtung,
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2 perspektivisch
teilweise aufgebrochen die Kannen-Verlagerungseinrichtung,
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3 im
Schnitt die Kannenverschiebeeinrichtung,
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4 Blockschaltbild
der erfindungsgemäßen elektronischen
Steuerung- und Regeleinrichtung und
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5a, 5b Abhängigkeit
der Bewegungsgeschwindigkeit der Kanne auf dem Füllweg a.
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1a zeigt
eine Strecke 1, z. B. Trützschler-Hochleistungsstrecke
HS 900, deren Bandführungstisch 2 acht
Kannen 3 (von einer nicht dargestellten) Karde zugeführt werden.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel
werden einem Streckkopf 4 acht Faserbänder 5 zugeführt, die
aus den Kannen 3 entnommen werden. Die Stärke des
abgelieferten Faserbandes entspricht dabei der Stärke der
einzelnen zugeführten
Faserbänder.
Die Faserbänder
werden oberhalb des Bandführungstisches 2 geführt. Das neugebildete
Faserband 6 (sh. 1b) wird
durch ein Trichterrad (Füllkopf) 7,
der Teil der Strecke 1 ist, in eine Kanne 8 abgefüllt, die,
nachdem sie gefüllt worden
ist, aus dem Trichterrad 7 herausbewegt wird. Die Kanne 8 wird
sodann über
einen Kannenspeicher 12 und ein (nicht dargestelltes) Kannentransportfahrzeug
einer (nicht dargestellten) Offenend-Spinnmaschine zugeführt.
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1b zeigt
die Füllstation,
in welcher die Kanne 8, welche einen länglichen Querschnitt aufweist;
sich in einer Füllstellung
befindet. Der Kanne 8 wird über das Trichterrad 7,
das Faserband 6 zugeführt.
Aus Übersichtlichkeitsgründen wurde
das Faserband 6 nur auf einem kurzen Teilbereich gezeigt. Das
Trichterrad 7 ist in einem nicht näher gezeigten Rahmen drehbar
und ortsfest gelagert. Das Faserband 6 wird dem Trichterrad 7 in
bekannter Weise durch zwei Kalanderwalzen zugeführt, nachdem es von der Strecke 1 an
die Kalanderwalzen abgegeben wurde. Der Durchmesser des Trichterrades 7 entspricht
etwa der Breite der Schmalseite der Kanne 8. Die Kanne
steht auf einem Schlitten 9. Während des Füllvorganges wird durch die
Verlagerungseinrichtung 10 dem Schlitten 9 mit
der Kanne 8 eine Changierbewegung in Richtung der Pfeile
A und B übertragen,
wodurch sie sich über
ihre gesamte Länge
unter dem Trichterrad 7 hinbewegt. Zur Übertragung dieser Changierbewegung
ist die Verlagerungseinrichtung 10 vorgesehen. Die Changierbewegung
erstreckt sich über
den Füllweg
a (sh. 1b); durchgezogen dargestellt
befindet sich die Kanne 8 an einem Ende und gestrichelt
dargestellt befindet sich die Kanne 8' am anderen Ende des Füllweges
a. Die Verlagerungseinrichtung 10 wird durch den drehzahlgesteuerten
Elektromotor 11 angetrieben. Parallel zur Längsseite
der Strecke 1 ist ein Kannenspeicher 12 vorhanden,
der aus einem Leerkannenspeicher 12a für Leerkannen 8a und
einem Vollkannenspeicher 12b für mit Faserband 6 gefüllte Vollkannen 8b besteht.
In Bewegungsrichtung (Pfeile C, D) gesehen, ist zwischen der letzten
Leerkanne 8a und der ersten Vollkanne 8b ein Zwischenraum 12c vorhanden.
Die Leer- und Vollkannen 8a bzw. 8b stehen auf
einem Förderband 13,
das endlos um Umlenkrollen 13a, 13b umläuft und
von einem Elektromotor 14 angetrieben ist.
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Im
Betrieb wird das Faserband 6 von dem ortsfesten Drehteller 7 abgegeben
und in Ringen abgelegt und die Kanne 8 führt während des
Füllvorganges
eine Hin- und Herbewegung aus, wobei eine leere Kanne 8a vor
dem Füllvorgang,
z. B. aus dem Leerkannenspeicher 12a in den Zwischenraum 12c zwischen
den Leer- und Vollkannenspeicher 8a, 8b bewegt
und von dort der Füllposition
zugeführt,
die Kanne 8 in der Füllposition
mit Faserband 6 gefüllt und
die gefüllte
Kanne 8 nach dem Füllvorgang
aus der Füllposition
in den Zwischenraum 12c zwischen den Leer- und Vollkannen 8a, 8b geführt und
von dort z. B. in den Vollkannenspeicher bewegt wird. Dabei ist
als Förder-
und Transportmittel zwischen der Füllposition und dem Leerkannen-
und Vollkannenspeicher die Verlagerungseinrichtung 10 mit
dem Schlitten 8 vorhanden. Das Förder- und Transportmittel ist rechtwinklig
zum Kannenspeicher 12 angeordnet. Es führt die Kanne 8 vom
und zum Füllkopf 7.
Um die Leerkanne 8a vor dem Füllvorgang aus dem Zwischenraum 12a auf
den Schlitten 10 umzuladen und die Vollkanne 8b nach
dem Füllvorgang
von dem Förder-
bzw. Transportmittel in den Zwischenraum 12 umzuladen,
ist eine Umladeeinrichtung 15 vorgesehen. Nach 1b wird
die Kanne 8 in Füllposition unterhalb
des Trichterrades 7 in Richtung der Pfeile A und B auf
dem Füllweg
a hin- und herbewegt. Auf dem Förder-
oder Transportweg b wird entweder eine Leerkanne 8a vom
Kannenspeicher 12 in die Füllposition oder eine Vollkanne 8b von
der Füllposition
in den Kannenspeicher 12 bewegt.
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Entsprechend 1c bilden
der Leerkannenspeicher 12a und der Vollkannenspeicher 12b einen
gemeinsamen Kannenspeicher 12 an Baueinheit. Der Kannenspeicher 12 weist
ein gemeinsames, durchgehendes Förderband 13 auf,
das endlos um Umlenkrollen 13a, 13b in Richtung
der Pfeile E, F umläuft.
Auf dem Förderband 13 sind
Mitnehmerleisten 17 für
die Kannen 8a, 8b quer zur Laufrichtung C, D angebracht.
Die Umlenkrolle 13b wird durch den Elektromotor 14 angetrieben.
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1d zeigt
die Kannen-Umladeeinrichtung 15, die einen Druck- und Zugarm 15a aufweist,
der durch ein Druck- und Zugelement 15b in Richtung der
Pfeile I und K verschiebbar ist. Das Druck- und Zugelement 15b wird
angetrieben, z. B. durch einen Elektromotor 16. Auch kann
ein pneumatischer Druckkolben verwendet werden.
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Nach 2 weist
die Verlagerungseinrichtung 10 einen Zahnriemen 17 auf,
auf dem eine Montageplatte 18 für den Schlitten 9 befestigt
ist. An den Wellenstummel 19 für den Antrieb der (nicht dargestellten)
Zahnriemenumlenkrolle ist der Antriebsmotor 11, z. B. Umkehrmotor,
angeschlossen. Mit 20 ist eine Gleitleiste, mit 21 eine
Führung
an der Lineareinheit bezeichnet.
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Entsprechend 3 ist
die Flachkanne 8 in Längsrichtung
auf dem Schlitten 9 aufgesetzt, der an der Unterseite eine
Gleitführung 22 aufweist,
die die Führungsstange 23 umgreift.
Die Führungsstange 23 ist
auf dem Bock 24 gelagert. Eine weitere Führungsstange 23' ist als Gleitbahn
ausgeführt,
auf der der Schlitten 9 gleitet und durch die Führung 25 geführt wird.
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Nach 4 ist
eine elektronische Steuer- und Regeleinrichtung, z. B. ein Mikrocomputer 26, vorgesehen,
an den über
ein Motorregelgerät 27 der Elektromotor 11 angeschlossen
ist. Der Elektromotor 11, z. B. Gleichstrom- oder AC-Servomotor
steht über einen
Drehzahlgeber 28 mit dem Motorregelgerät 27 in Verbindung.
Der Antriebsmotor 11 steht über einen Weggeber 29,
z. B. inkrementaler Weggeber, mit dem Mikrocomputer 26 in
Verbindung, an den weiterhin ein Terminal 30, Sensoren 31 und
Aktoren 32, die Antriebseinrichtung 16 für die Kannenumladeeinrichtung 15,
die Antriebseinrichtung 14 für den Kannenspeicher 12 sowie
die Meß-
und Stellglieder für
die Steuerung und Regelung der Strecke 1 angeschlossen
sind.
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Der
Weggeber 28 meldet an den Mikrocomputer 26 immer
den jeweiligen Standort der zu füllenden
Kanne 8. Die Länge
des Weges a, auf dem die Kanne 8 während des Füllvorganges bewegt wird, ist konstruktiv
bedingt und dem Mikrocomputer 26 per Programm vorgegeben
(Umkehrpunkte, z.B. I = Null und II = 100). Solange die Kanne 8 nicht
völlig
gefüllt ist,
wird sie ständig
mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit v zwischen den beiden Endpunkten
(I und II) des Weges a hin- und herbewegt. Sobald die maximale Füllung erreicht
wird, was durch einen Füllstandssensor 31 festgestellt
wird, wird die Kanne 8 über
den Endpunkt II hinaus bis zum Punkt III verschoben. Von dort aus
wird sie seitlich weggefördert und
eine neue leere Kanne 8a zum Punkt III gebracht. Diese
wird erfaßt
und in den Bereich des Weges a gefahren. Dort beginnt der Füllvorgang
erneut.
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Die
Geschwindigkeit v, mit der die Kanne 8 zwischen den Endpunkten
des Weges a (I und II) hin- und herbewegt wird, ist variabel und
kann vom Mikrocomputer 26 dem Motorregelgerät 27 je
nach Anforderung vorgegeben werden. Insbesondere kurz vor dem Erreichen
der Endpunkte kann entsprechend einer programmierbaren Funktion
abgebremst werden. Wird der Endpunkt dann erreicht, wird die Bewegungsrichtung
umgekehrt und entsprechend einer programmierbaren Funktion beschleunigt
(vgl. dazu 5a, 5b). Beispielsweise
kann der Elektromotor 11 konstant beschleunigt oder verzögert werden.
Die Geschwindigkeit v, mit der die Kanne 8 während des
Füllvorganges
auf dem Weg a bewegt wird, ist abhängig von der Liefergeschwindigkeit
der Maschine (Strecke 1) und direkt mit dieser synchronisiert
(elektronisch).
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Die
Geschwindigkeit, mit der die Kanne 8 auf dem Förder- oder
Transportweg b bewegt wird, kann der Kannenfüllung mit Faserband 6 angepaßt werden.
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Statt
des Schlittens 9 kann die Verlagerungseinrichtung 10 auch
einen Wagen o. dgl. bewegen.
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Die
Erfindung umfaßt
auch eine Ausführungsform,
bei der die Verlagerungseinrichtung 10 die Kanne 8 direkt
verlagert, die auf einer Fördereinrichtung,
wie z. B. ein Rollgang, bewegt wird.