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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Suchen des Fadenendes am
Bewicklungskegel von Kopsen mit den Merkmalen des Oberbegriffes
des ersten Anspruches.
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Sowohl
bei der Herstellung von Kopsen in einer Ringspinnmaschine als auch
der Weiterverarbeitung der Kopse in einer Spulmaschine kann es erforderlich
werden, den Fadenanfang zu suchen. Während in einer Rinspinnmaschine
direkt die Fadenverbindung zur Fortsetzung des Spinnverfahrens hergestellt
wird, ist es in der Spulmaschine die Regel, eine sogenannte komplette
Kopsvorbereitung durchzuführen.
Hierbei wird das aufgefundene Fadenende so am Kops abgelegt, daß es später in der
Spulstelle ohne weiteres wieder freigelegt werden kann.
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In
der Ringspinnmaschine liegt das Fadenende nach einem Fadenbruch
am Kopskegel, da der Aufbau der Bewicklung am Kopskegel direkt erfolgt,
der beim Aufbau der Fadenlagen immer weiter in Richtung Kopsspitze
wandert. Dementsprechend variiert bei jedem Fadenbruch die Hörte des
Kopskegels in Abhängigkeit
vom Bewicklungszustand des Kopses.
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In
Spulmaschinen ist bei direkt von der Spinnmaschine kommenden Kopsen
das Fadenende üblicherweise
als sogenannte Ober- oder Unterwindung im Bereich des Hülsenfußes oder
der Hülsenspitze
abgelegt und muß dort
gesucht und erfaßt
werden. Jedoch werden von den Spulstellen auch sogenannte Restkopse
ausgeworfen, wenn am Kops ein Fadenbruch während des Abspulens des Fadens
erfolgt ist oder auch, wie das teilweise bei heute hergestellten
Spinnmaschinen der Fall ist, die Fadenverbindung nach einem Fadenbruch
beim Spinnen nicht wieder hergestellt wurde. Bei diesen Restkopsen liegt
das Fadenende in der Regel auch am Kopskegel, der je nach Abspulzustand
des Kopses ebenfalls auf unterschiedlichem Niveau angeordnet ist. Schließlich besteht noch
die Möglichkeit,
daß im
Falle eines Partiewechsels von der Ringspinnmaschine Kopse geliefert
werden, die nicht voll bewickelt sind.
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In
allen genannten Fällen
ist es notwendig, Fadenlöse- beziehungsweise
-erfassungselemente so zu positionieren, daß ihr Abstand zum Kopskegel immer
gleich ist und eine hohe Erfolgsquote bei der Fadenerfassung gewährleistet
ist. Hierfür
sind Hubmechanismen für
die Fadenerfassungselemente vorgesehen.
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Um
die Hubmechanismen entsprechend ansteuern zu können, müssen Sensoren vorhanden sein,
die die Position des Kopskegels erkennen. Hierfür sind fotooptische Sensoren
bekannt, die gemeinsam mit Fadeerfassungselementen durch die Hubeinrichtung
entlang der Längsachse
von Kopsen verfahren werden.
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Derartige
Sensoren arbeiten auf Reflexionsbasis, indem das von der Hülsenoberfläche reflektierte
Licht gemessen wird. Bei Eintritt des Lichtstrahlen in den Bereich
des Kopskegels wird das Licht deutlich mehr gestreut, was durch
einen entsprechend angeordneten fotooptischen Sensor erkennbar ist (zum
Beipiel
JP 45-15 814
B ). von Nachteil ist dabei, daß durch Verschiebung von Fadenlagen
auf der Hülse
keine eindeutige Erkennung des Beginns des Kopskegels mehr möglich ist.
Demgegenüber
ist die Erkennung der Position des Kopskegels verbessert, wenn eine
von der Hülse
beabstandete Lichtschranke als Sensor fungiert, da diese unmittelbar
durch den Kopskegel selbst unterbrochen wird. Eine derartige Lösung ist
beispielsweise durch die
DE
26 12 660 A1 sowie die
EP 0 322 008 B1 bekannt.
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Eine
fotooptische Sensorik ist zum einen relativ teuer, zum anderen nicht
dauerhaft zuverlässig; da
sich im rauben Textilbetrieb aufgrund des anfallenden Staubes Verschmutzungen
auf der Oberfläche der
Optik ergeben, die zu Erkennungsfehlern des Kopskegels führen können.
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Derartige
fotooptische Sensoren zur Feststellung der Höhe des Kopskegels sind unter
anderem durch die
DE
39 18 788 A1 sowie die
DE 39 30 935 A1 bekannt. Während bei
der
DE 39 18 788 A1 beim
Verfahren eines Kontaktelementes parallel zur Kopsachse ein Sensor
auf die Hülse
gerichtet ist und die veränderte
Reflexion bei Beginn der Garnwicklung feststellt und übermittelt,
ist bei der
DE 39 30 935
A1 eine feste Anordnung von drei Sensoren vorgesehen. Ein
hinsichtlich der Höhe
seines Kopskegels zu prüfender
Kops passiert die Sensoren, wobei je nach Erkennung von Hülse oder
Bewicklung durch einen, zwei oder drei Sensoren die Höhe des Kopskegels
festgestellt wird. Die Genauigkeit entspricht dem Raster der Sensoranordnung.
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Es
ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine bekannte Vorrichtung zum
Suchen des Fadenendes am Bewicklungskegel von Kopsen so weiterzuentwickeln,
daß sich
eine höhere
Zuverlässigkeit
der Erfassung der Lage des Kopskegels ergibt.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
kennzeichnenden Merkmale des ersten Anspruches gelöst.
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Die
Bestimmung einer Lageveränderung
eines mit dem Kopskegel in Kontakt bringbaren Teiles ist wesentlich
einfacher und sicherer durchführbar
als ein optisches Verfahren zu unmittelbaren Bestimmung des Beginns
des Kopskegels. Vor allem ist die Einsatzmöglichkeit von Sensoren gegeben,
die bei der unmittelbaren Positionsfeststellung des Kopskegels nicht
verwendet werden könnten.
So ist es möglich,
an dem beweglichen Teil auch eine Markierung anzubringen, die mittels
eines entsprechenden Sensors feststellbar ist.
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Die
Erfindung ist durch die Merkmale der Ansprüche 2 bis 9 vorteilhaft weitergebildet.
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Eine
besonders einfache Gestaltung ergibt sich, wenn das mit dem in Kopskegel
in Kontakt bringbare Teil innerhalb eines koaxial zur Kopslängsachse
durch den Hubmechanismus bewegbaren Endstückes verschiebbar angeordnet
ist. Durch das Gleiten dieses Teiles in dem Endstück ergibt
sich bei entsprechender Gestaltung der aneinandergleitenden Flächen eine
störungsfreie
Bewegungsübertragung.
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Eine
glockenartige Ausbildung des Teiles gestattet unmittelbar dessen
Verwendung auch als Fadenerfassungselement. Dazu ist das Endstück mit einer
Unterdruckquelle koppelbar. Der Bewegungsbereich des Teiles läßt sich
mit geringem Aufwand durch Anschläge begrenzen. Ist ein Sensor
im Endstück
fest angeordnet, läßt sich
eine Markierung am lageveränderbaren
Teil durch diesen Sensor leicht detektieren. Als vorteilhafte Paarung
kommt eine matallische Markierung und ein Hallsensor in Frage.
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Nach
dem Kontakt des lageveränderbaren Teiles
mit dem Kopskegel kann durch die Gleitverbindung mit dem Endstück dieses
Endstück
praktisch ungehindert weiter in Richtung Kopslängsachse bewegt werden. Aufgrund
dieser Relativbewegung nähert
sich die Markierung am lageveränderbaren
Teil an den im Endstück
befestigten Sensor an. Dieser Sensor meldet das Erreichen des Kopskegels
weiter.
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Eine
Möglichkeit
der Reaktion auf das Sensorsignal besteht darin, den Antrieb des
Hubmechanismus' umzuschalten
und das Endstück
um eine vorgebbare Strecke zurückzufahren.
Diese Strecke ist vorher so einzustellen, daß das Endstück mit einem unteren Anschlag
das, insbesondere glockenförmig
ausgebildete, lageveränderbare
Teil geringfügig
vom Kopskegel wieder abhebt. Dadurch ergibt sich zwischen der Innenwandung
des glockenförmigen
Teiles und dem Kopskegel ein geringer definierter Spalt. Wird dann
die Saugluft zugeschaltet, entsteht eine relativ starke Luftströmung in
diesem Spalt, die eine hohe Wahrscheinlichkeit des Lösens des
Fadenendes vom Kopskegel gewährleistet.
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Eine
zweite Möglichkeit
besteht darin, das lageveränderbare
Teil so zu gestalten, daß durch
Zuschalten der Saugluft das lageveränderbare Teil gegen den oberen
Anschlag im Endstück
angesaugt wird. Dazu ist es ausreichend, wenn nach dem Sensorsignal
der Antrieb der Hubeinrichtung leidiglich gestoppt wird.
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Ohne
an dieser Stelle konkret auf weitere denkbare Varianten einzugehen,
sei darauf hingewiesen, daß das
gemäß der Erfindung
lageveränderbare
Teil auch lediglich die Funktion der Erregung eines Sensors haben
kann oder selbst ein Sensor in Form eines mechanischen Schalters
ist.
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Die
Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.
In den zugehörigen
Zeichnungen zeigen:
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1 eine Seitenansicht einer
Vorrichtung zum Suchen des Fadenendes am Kopskegel mit auf einer
Transportstrecke angehaltenem Kops,
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2 einen Ausschnitt aus 1, jedoch in einer darauffolgenden
Bewegungsphase,
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3 die Darstellung einer
weiteren Bewegungsphase,
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4 eine auf die Darstellung
in 3 folgende Bewegungsphase
in Seitenansicht,
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5/6 zwei Bewegungsphasen in Seitenansicht,
die eine Variante zum ersten Ausführungsbeispiel darstellen.
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Die
Erläuterung
der Erfindung erfolgt anhand einer Kopsvorbereitungseinrichtung
in einer Spulmaschine. Dabei beschränkt sich die Beschreibung auf das
Fadenlösen
beziehungsweise Fadenerfassen. Weitere Schritte der Fadenablage
am Kops für
eine späteres
Freilegen in der Spulstelle können
beispielsweise in einer nachfolgenden Station, die hier nicht dargestellt
ist, erfolgen. Dafür
kann das erfaßte Fadenende
durch eine hier ebenfalls nicht dargestellte Einrichtung zum Ablängen des
Fadenendes auf eine sinnvolle Länge
gekürzt
werden. Im übrigen schließt vorliegende
Erfindung nicht aus, das abgelängte
Fadenende in der gleichen Station in die Kopshülse einzusaugen oder einzublasen.
Außerdem
sind auch weitere Bauteile zum Unterstützen des Fadenlösevorganges,
zum Beispiel Blasdüsen oder
mechanisch auf die Kopsoberfläche einwirkende
Bauteile denkbar. Da die Erfindung jedoch das exakte Erfassen der
Lage des Kopskegels betrifft, beschränkt sich auch die Beschreibung
der Ausführungsbeispiele
hierauf.
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Ein
Kops 1 ist auf einen Aufsteckdorn 3'' eines
Caddy's 3 aufgesteckt,
der mit seiner Grundplatte 3' auf
einem Transportband 5 steht. Dieser Caddy 3 wird
mittels dieses Transportbandes 5 durch Reibschluß transportiert
und mit seiner Grundplatte 3' entlang
eines Führungskanales 4 geführt. An
diesem Führungskanal 4 ist
auf einem Halter 16 ein Sensor 15 angeordnet,
der über
eine Signalleitung 15' mit
einer. Steuereinheit 17 verbunden ist. Erkennt dieser Sensor 15 die
Ankunft eines Kopses 1, gibt er diese Information über die
Signalleitung 15' an
die Steuereinheit 17, durch die wiederum das Stoppen dieses Kopses 1 beziehungsweise
der Palette 3, auf der der Kops 1 aufgesteckt
ist, bewirkt wird. Dazu wird ein Fluidzylinder 13 betätigt, der
an einem Ständer 14 befestigt
ist. Am Kolben 13' des
Fluidzylinders 13 ist ein Gelenk 12 angebracht,
welches mit einer Schwenkplatte 10 verbunden ist. Die Schwenkplatte 10 ist
um einen am Maschinengestell 6 befestigten Bolzen 11 schwenkbar
und trägt
am dem Gelenk 12 gegenüberliegenden
Ende eine oder mehrere Andruckrollen 9. Diese Andruckrollen 9 wirken
durch eine Öffnung 4'' im Führungskanal 4 hindurch
direkt auf die Grundplatte 3' des
angekommenen Caddy's 3.
Auf der gegenüberliegenden
Seite des Führungskanales 4 ist
eine Öffnung 4' angeordnet,
durch die ein Reibrad 8 hindurchtritt, welches von einem
Motor 7 antreibbar ist.
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Das
Reibrad
8 und die Andruckrollen
9 positionieren
zum einen den Caddy
3 sowie den darauf aufgesteckten Kops
1 und
können
darüber
hinaus eine Drehbewegung des Kopses
1 um seine Längsachse
erzeugen. Eine derartige Antriebsvorrichtung ist im übrigen beispielsweise
aus der
DE 40 25 003 A1 bekannt.
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Über dem
in der beschriebenen Weise positionierten Kops 1 ist eine
Fadenerfassungseinrichtung angeordnet, die mittels eines Hubmechanismus' entlang der Kopslängsachse
verschiebbar ist. Ein rohrförmiges
Endstück 18 ist
mit einem Faltenbalg 22 verbunden, der wiederum an seinem
anderen Ende mit einem Saugluftanschluß 23 verbunden ist.
Das Endstück 18 ist
an einem Halter 26 befestigt, der entlang einer Führungsstange 27 verschiebbar
ist und eine sehr einfache Variante eines Hubmechanismus' darstellt. Der Halter 26 besitzt
eine Bohrung 26',
die die Führungsstange 27 übergreift.
An diesem Halter 26 ist des weiteren der Kolben 28' eines Fluidzylinders 28 befestigt,
der den Antrieb für
den Hubmechanismus bildet.
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Im
Endstück 18 ist
eine oben offene Saugglocke 19 zwischen zwei ringförmigen Anschlägen 20 und 21 entlang
der Kopslängsachse
verschiebbar. Am Endstück 18 ist
ein Hallsensor 25 angebracht, der über eine Signalleitung 25' mit der Steuereinheit 17 verbunden
ist. Die Saugglocke 19 ist mit einer metallischen Markierung 19''' versehen,
die vertikal mit dem Sensor 25 fluchtet.
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Der
Saugluftanschluß 23 ist
mit einem ventil 24 verbunden, welches über eine Steuerleitung 24' von der Steuereinheit 17 ansteuerbar
ist. Dieses Ventil 24 stellt im geöffneten Zustand die Verbindung
zu einem Sauglufterzeuger her. Der Saugluftanschluß 23 ist
am Maschinengestell 6 befestigt.
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Bei
der Darstellung in 1 sind
das Endstück
sowie die zugehörigen
Teile in der Ausgangsstellung angeordnet, in der ein Kops 1 entlang
des Führungskanales 4 transportiert
werden kann, ohne mit der Spitze seiner Hülse 2 mit dem Endstück 18 zu kollidieren.
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Hat
der Caddy 3 mit Kops 1 die Position unterhalb
des Endstückes 18 erreicht
und wurde gestoppt, wie weiter oben beschrieben, steuert die Steuereinheit 17 den
Fluidzylinder 28 an, der den Kolben 28' ausfährt und
den Halter 26 entlang der Führungsstange 27 sowie
das darin befestigte Endstück 18 verschiebt.
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Diese
Verschiebebewegung führt,
wie das in 2 zu erkennen
ist, bis zu einem Kontakt der kegeligen Innenfläche 19' der Saugglocke 19 mit
dem Kopskegel 1'.
Bei der weiteren Vorschubbewegung des Endstückes 18 gleitet die
Saugglocke 19, die zuvor auf dem unteren Anschlag 20 auflag,
in Richtung auf den oberen Anschlag 21. Dabei passiert
die metallische Markierung 19''' den Hallsensor 25.
Dieser Hallsensor 25 signalisiert über die Informationsleitung 25' an die Steuereinheit 17 die
Ankunft der Saugglocke 19 in dieser Position innerhalb
des Endstückes 18.
Dieses Signal gibt eine eindeutige Auskunft über die Lage des Kopskegels 1'. Daraufhin wird
die Hubbewegung des Endstückes 18 unmittelbar
gestoppt. Die Saugglocke 19 hat jetzt mit dem Rand eines
oberen trichterförmigen
Ansatzes 19'' noch einen
definierten Abstand zum oberen Anschlag 21. Nach dem Stoppen
des Endstückes 18 wird über die
Steuerleitung 24' das
Ventil 24 geöffnet, wodurch
die Verbindung zum Sauglufterzeuger freigegeben wird. Dadurch wird
die auf dem Kopskegel 1 aufliegende Saugglocke 19 angehoben,
bis sie mit dem trichterförmigen
Ansatz 19'' am oberen Anschlag 21 anstößt. Dabei
ergibt sich ein definierter Spalt zwischen der kegelförmigen Innenfläche 19' der Saugglocke 19 und
dem Kopskegel 1'.
Das wiederum. führt
dazu, daß die
Saugluft auf dem gesamten Umfang und nahezu der gesamten Länge des Kopskegels 1' wirkt und auch
relativ schnell strömt. Auf
dieser Weise läßt sich
in der Regel ein Fadenanfang 1'',
welcher auf dem Kopskegel 1' liegt,
ohne weiteres erfassen und in den Faltenbalg 22 einsaugen.
Unterstützt
wird diese Erfassung, wie im vorliegenden Fall, zusätzlich noch
durch das gleichzeitige Drehen des Kopses 1.
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Die
durchgehende Öffnung
der Saugglocke 19, hier zwischen dem die kegelförmige Innenfläche 19' bildenden Teil
und dem trichterförmigen
Ansatz 19'', muß sowohl
den Durchtritt der Hülse 2 als
auch einen ausreichenden Abstand zur Hülsenoberfläche für die Weiterleitung der Saugströmung gestatten.
Ihr Durchmesser muß also
den Hülsendurchmesser entsprechend überschreiten.
Eingeschränkt
wird die Größe dieser Öffnung jedoch
dadurch, daß sie
den Spalt zwischen Kopskegel 1' und der kegelförmigen Innenfläche 19' begrenzt. Dabei
ist anzustreben, die gleichbleibende Spaltbreite möglichst über die
gesamte Länge
des Kopskegels 1' aufrecht
zu erhalten.
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In
einer Variante, die in den 5 und 6 dargestellt ist, wird als
Ausgangspunkt auch davon ausgegangen, daß der Kops mit seinem Kopskegel 1' bereits aufgrund
des Absenkens des Endstückes 18 die
Saugglocke 19 so weit ausgehoben hat, daß diese
mit ihrer Markierung 19''' den Hallsensor 25 passiert,
so daß die
Position des Kopskegels erkannt ist (5).
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Bei
dieser zweiten Variante ist erkennbar, daß der Kopskegel eine gegenüber der
Darstellung in der ersten Variante abweichende Position einnimmt. Es
kann sich hier beispielsweise um einen Restkops handeln, während es
sich bei der ersten Variante beispielsweise um einen Kops 1 handelt,
der in einer ersten Vorbereitungseinrichtung für spinnfrische Kopse nicht
vorbereitet werden konnte. Der Grund dafür kann darin liegen, daß abweichend
von der Regel der Fadenanfang nicht als Spitzenwicklung oder Fußwicklung
vorliegt, sondern direkt auf dem Kopskegel angeordnet ist. Da jedoch
die Vorbereitungseinrichtungen für
spinnfrische Kopse zielgerichtet am Hülsenfuß, an der Hülsenspitze sowie an der Mantelfläche des
Kopses den Fadenanfang suchen, scheitert die Fadensuche durch eine
derartige Vorbereitungseinrichtung, wenn der Fadenanfang am Kopskegel
liegt.
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Anschließend wird,
wie das aus 6 zu erkennen
ist, das Endstück 18 wieder
angehoben. Dieses Anheben führt
um eine Strecke, die zu einem geringfügigen Anheben der Saugglocke 19 mittels
des Anschlages 20 des Endstückes 18 führt. Durch
das exakte vorherige Erkennen der Position des Kopskegels und die
Vorgabe der Strecke, um die das Endstück 18 wieder nach
oben bewegt wird, läßt sich auch
hier ein definierter Luftspalt zwischen Saugglocke 19 und
Kopskegel 1' herstellen.
In diesem Fall muß die
Saugluft erst dann eingeschaltet werden, wenn die in 6 dargestellte Position
von Endstück 18 und
Saugglocke 19 erreicht ist.
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Bei
diesem zweiten Beispiel ist es nicht notwendig, die Saugglocke 19 mittels
des Saugdruckes anzuheben, um den definierten Spalt zwischen Saugglocke 19 und
Kopskegel 1' herzustellen.
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An
dieser Stelle ist noch darauf hinzuweisen, daß lediglich als vereinfachte
Darstellung eines Hubmechanismus' ein
Fluidzylinder
28 gewählt
wurde, der mit dem Ziel einer exakteren Positionierung auch durch
andere Antriebsmittel ersetzt werden kann. Ein derartiges Antriebsmittel
ist beispielsweise in der
DE 40
25 003.2 beschrieben. Ebenso kommen Antriebe in Frage,
die in dem einleitend genannten Stand der Technik zur Anwendung
kommen.