EP0391110B1

EP0391110B1 - Verfahren und Vorrichtung zum Einfädeln eines an einem Garnträger angewickelten Fadens in einer Spinnmaschine

Info

Publication number: EP0391110B1
Application number: EP19900105020
Authority: EP
Inventors: Walter Slavik; Werner Graber; Manfred Schreiber
Original assignee: Maschinenfabrik Rieter AG
Current assignee: Maschinenfabrik Rieter AG
Priority date: 1989-03-22
Filing date: 1990-03-16
Publication date: 1995-10-18
Anticipated expiration: 2010-03-16
Also published as: EP0391110A2; EP0391110A3; JPH0351331A; DE59009778D1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einfädeln eines Fadens von einem an der Spinnstelle einer Ringspinnmaschine befindlichen Garnträger in einen Läufer gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens unter Anwendung eines Bedienroboters nach Anspruch 4. Ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung dieser Art ist aus der GB-A-11 89 528 bekannt. Unter einem Garnträger wird eine leere Hülse oder eine leere Hülse mit einem angewickelten Hilfsfaden oder eine Hülse mit einem Garnkörper verstanden. Das Verfahren und der Bedienroboter lassen sich z.B. einsetzen zum Einfädeln eines Fadens oder eines Hilfsfadens in den Läufer und andere Fadenführungselemente während des Behebens von Fadenbrüchen beim Spinnvorgang und in Verbindung mit einem robotergestützen Anspinnen bzw. Abwickeln nach dem Doffen auf einer Ringspinnmaschine.
Es sind aus der Patentliteratur einige Bedienungsroboter bekannt, welche zum Beheben von Fadenbrüchen an einer Ringspinnmaschine konzipiert sind. Beispiele sind in US-PS 3 445 997, DAS 1 760 259, DAS 2 501 338 und US-PS 3 628 320 zu finden. Bei allen solchen Robotern ist es notwendig, gewisse Arbeiten an der Spindel der Verarbeitungsposition (Spinnstelle) auszuführen. Solche Arbeiten umfassen z.B. das Fadenende auf dem von der Spindel getragenen Kops (der Fadenspule) zu finden oder einen Hilfsfaden an dem Kops anzuwickeln, einen Faden in den Läufer einzufädeln usw. Danach wird das freie Ende des Fadens mit dem aus dem Streckwerk der Spinnmaschine kommenden Faserstrom in Verbindung gebracht und an diesem angesetzt.
In allen bekannten Lösungen wird nur von der "Vorderseite" gearbeitet, d.h. der Roboter läuft normalerweise an einer Maschinenseite entlang, welche in Bezug auf die entsprechende Spinnstellenreihe als die "Vorderseite" bezeichnet werden kann. Wenn der Roboter Arbeiten an einer bestimmten Stelle zu verrichten hat, positioniert er sich zuerst an dieser Stelle und reicht dann Arbeitselemente von der Vorderseite in die Spinnstelle hinein. Unter solchen Umständen ist es fast unmöglich, gesteuerte Bewegungen der Arbeitselemente um den ganzen Umfang der Spindel auszuführen.
Zum Einfädeln des Garnes in den Läufer sind verschiedene Verfahren und Vorrichtungen bekannt, z.B. wie in der eingangs genannten GB-A-11 89 528 oder in der CH-PS 515 172 dargestellt, unter Verwendung eines Luftstromes, mit welchem der Läufer auf dem Spinnring in eine bestimmte Stellung gebracht wird, worauf er auf das vom Kops über die Läuferbahn des Spinnringes herangeführte Garn aufgeschoben wird. Dieses an sich bekannte Prinzip konnte jedoch in der Praxis nicht mit einer Zuverlässigkeit realisiert werden, welche heutigen Anforderungen genügt, so daß die Fachwelt eine Vielzahl weiterer Vorschläge zum Einfädeln eines Fadens in den Läufer einer Ringspinnmaschine verfolgte.
Beispielsweise wird bei der GB-A-11 89 528 die Mündung des Rückhaltespeichers zuerst in die Endposition bewegt und dann ein Schieber vorgeschoben, welcher das gespannte Fadenstück über den Spinnring seitlich vom Garnträger und dann ruckartig in Richtung des Garnträgers bewegt. Daraufhin wird der Läufer mittels eines Luftstrahls auf das über die Kante des Spinnrings gehaltene Fadenstück aufgeschoben. Durch diese ruckartige Bewegung des Schiebers ist ein Scheuern des Fadenstückes am Spinnring nicht vermeidbar und die Bewegung des Ringläufers auf das über die Kante des Spinnrings gespannte Fadenstück kann auch das Fadenstück (weiter) beschädigen, wobei ein Bruch des Fadenstückes nicht zuverlässig zu vermeiden ist.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das erwähnte Einfädelprinzip dahingehend weiterzuentwickeln, daß es sich für den praktischen Einsatz in Verbindung mit einem Bedienroboter eignet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 und 4 gelöst. Der Vorteil dieser Lösung liegt in der hohen Präzision der Fadenführung, welche im wesentlichen ein Ergebnis der gesteuerten, genau vorgebenen Bewegungsabläufe bei der Manipulation des Fadens ist, so daß das Einfädeln mit höchster Zuverlässigkeit erfolgt, z.B. im Anschluß an einen automatisch gesteuerten Anwickelvorgang, in dessen Verlauf ein zweiseitig eingespanntes Fadenstück mit hoher Zuverlässigkeit an eine beliebig zu bestimmende Stelle auf dem Garnträger angewickelt wird. Da dieses Anwickeln auch auf eine leere Hülse mit gleich hoher Zuverlässigkeit erfolgen kann, läßt sich das daran anschließende Einfädelverfahren nicht nur nach Fadenbrüchen, sondern auch nach dem Doffen oder nach einem Partienwechsel bzw. bei Inbetriebnahme der Ringspinnmaschine anwenden. Alle diese Vorgänge laufen bei Anwendung des hier vorgeschlagenen Verfahrens mit Unterstützung eines Bedienroboters vollautomatisch ab. Bedienungspersonal ist für die eigentlichen Arbeitsabläufe nicht mehr erforderlich.
Der Vollständigkeit halber soll kurz auf die DE-A-23 61 969 hingewiesen werden. Hier wird zur Läufereinfädelung mittels eines nach unten schwenkbar angeordneten Stabes das zwischen dem Garnträger und dem Mundstück eines Rückhaltespeichers sich erstreckende und gespannte Fadenstück im Bereich des Spinnringes nach unten gedrückt und das Mundstück anschließend entlang eines Teils einer ellipsischen Bahn hinter einen auf dem Spinnring befindlichen Läufer bewegt. Anschließend wird der Stab wieder nach oben geschwenkt, wodurch das sich zwischen dem Stabende und dem Mundstück erstreckende Fadenstück in den feststehenden Läufer durch dessen nach unten gerichtete Öffnung eingefädelt werden soll. Dieses ist nicht nur kompliziert, aufgrund des Zusammenspiels des Stabes und des Mundstückes des Rückhaltespeichers, sondern führt auch zu unnötigem Scheuern des Fadenstückes am Spinnring und am außenliegenden dem Spinnring zugewandten, Ende des drahtförmigen Läufers. Ein für heutige Verhältnisse ausreichender Einfädelerfolg läßt sich nicht erreichen.
Insgesamt ergibt sich mit den hier dargelegten Maßnahmen nach der Lehre dieses Vorschlags ein bisher unerreicht hoher Erfolg beim Einfädeln sowie ein breiteres Einsatzspektrum beim Anfahren der Maschine, beim Fadenbruchbeheben, beim Doffen und beim Partienwechsel, wobei die verwendeten Hilfsmittel von einfachem Aufbau sind und sich besonders gut in ein bereits vorgeschlagenes Verfahren zum vollautomatischen Anwickeln eines Fadens, z.B. eines Hilfsfadens, einfügen.
Der Rückhaltespeicher für den Faden bzw. seine Mündung ist insbesondere als Fadenführungselement mit einer koordinatengesteuerten Führung verbunden. Durch die kombinierte Speicher- und Führungsfunktion lässt sich das zwischen dem Rückhaltespeicher und dem Garnträger elastisch gespannte Fadenstück präzis, sanft und fadenschonend rechnergesteuert führen. Diese gesteuerte Führung ist derart universell einsetzbar, dass sie sich zum Anwickeln des Fadenstückes an den Garnkörper oder direkt an die Hülse, z. B. beim Doffen, ferner zum Einfädeln des freien Endes des Fadenstückes in den Läufer und zum Ansetzen des Endes des Fadenstückes an den von der Lunte kommenden Faserstrom eignet. Diese Manipulationen können auch direkt nacheinander durchgeführt werden, ohne dass das Fadenende des Fadenstücks ausser Kontrolle gerät und für eine der Teiloperationen neu gesucht werden müsste.
Ein besonderer Vorteil liegt darin, dass die vom Fadenspeicher definierte konstante Hilfsfadenlänge unter allen Umständen ein sicheres Heraustrennen des eingesetzten Hilfsfadenstücks durch einen Reinigungsschnitt im Kreuzspulautomaten erlaubt. Damit ist die Verwendung einer bevorzugten Hilfsfadenqualität möglich, welche von der Qualität des Spinnfadens sogar erheblich abweichen kann. Die Qualität des Hilfsfadens kann im Hinblick auf besondere Anforderungen für einzelne Verfahrensschritte beim Anwickeln, Einfädeln und/oder Ansetzen optimal gewählt werden, ohne dass dies nachteilige Folgen auf die gleichmässige Garnqualität des Produktes hätte.
Einzelheiten und weitere Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen mit Hilfe der Zeichnungen näher erläutert. Die gewählten Ausführungsbeispiele sollen dabei das Prinzip der Erfindung zeigen. Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsformen beschränkt.
Die Figuren zeigen schematisch:

Fig. 1: einen Bedienroboter mit einem Fadenspeicher, in Verbindung mit einer Ringspinnmaschine,
Fig. 2: eine Einfädelvorrichtung in Unteransicht,
Fig. 3: die perspektivische Prinzipdarstellung des Einfädelvorganges mit dem Gerät nach Fig. 2,
Fig. 4: Luftdüsen zur Positionierung des Läufers,
Fig. 5: den Fadenspeicher gemäss Fig. 1 als Hilfsmittel beim Anwickeln,
Fig. 6: den Fadenspeicher als elastische Rückhaltevorrichtung beim Anwickeln eines Hilfsfadens,

Gemäss dem bevorzugt beschriebenen Ausführungsbeispiel ist ein Bedienroboter 1 entlang einer Ringbank 2 einer Spinnmaschine verfahrbar. Er positioniert sich auf ein entsprechendes Signal hin automatisch an einer bestimmten Spinnstelle, z.B. zur Behebung eines Fadenbruches oder zum Anspinnen. Die Lagerung und Führung des Roboters erfolgt über Führungselemente, z.B. Führungsschienen 3 und 4, die mit der Spinnmaschine verbunden sind. Der Roboter enthält z.B. eine Vorratsspule 5 für einen Hilfsfaden 6, ein Lieferwerk 7 zum Abziehen des Hilfsfadens 6 von der Vorratsspule 5, und ein Schneidegerät 9 zum Ablängen eines definierten Hilfsfadenstücks 6.1 vom Hilfsfadenvorrat.
Im Roboter 1 ist ferner eine Faden-Anwickelvorrichtung, vorhanden, welche z.B. mittels einer Gewindespindel 13 in Z-Richtung höhenverstellbar und z.B. mittels eines Linearantriebs 14 in X-Richtung horizontal verschiebbar sind. Damit lassen sich Teile der Faden-Anwickelvorrichtung z.B. seitlich oder axial über die Garnhülse 40 bzw. über den Garnkörper schieben.
Ferner ist ein Fadenspeicher in Form eines Saugrohres 15 vorgesehen, welches durch einen Schlauch 19 mit einer Unterdruckquelle 20 verbunden ist. Das Saugrohr 15 ist zur Aufnahme eines Fadenabschnitts einer bestimmten Länge ausgebildet. Die Mündung 16 des Saugrohres 15 ist unter dem Einfluss einer programmgeführten Steuerung 50 dreidimensional bewegbar, wie dies durch eine in Fig. 1 schematisch eingezeichnete Servoachse 22 angedeutet ist.
Die Steuerung 50 kann z.B. als autonome Robotersteuerung in Form eines prozessorbestückten programmierbaren Steuergerätes ausgebildet sein, welche einen automatischen Betrieb gewährleistet.
Der Einfädelführer 12 ist mit einer Halterung 26 für weitere Bauteile versehen. Auf der Unterseite der Halterung 26 ist ein gesteuert drehbarer Ring 27 gelagert. Der Ring 27 steht mit einem ansteuerbaren Antrieb 34 in Verbindung. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist der Ring 27 mit einer Durchführung 29 versehen. Die Durchführung 29 ist so bemessen, dass sich der Ring 27 seitlich über die Garnhülse 40 bzw. über den Garnkörper schieben lässt. Der Ring kann aber auch geschlossen sein und sich axial auf bzw. um die Garnhülse 40 führen lassen.
Die gesamte Halterung 26 lässt sich unter der Wirkung des Antriebs 14 in X-Richtung z.B. zwischen der Ringbank 3 und dem Fadenballonring 41 linear zur Hülse 40 hin bewegen und mit der Ringöffnung 29 über die Hülse schieben, bis der Ring 27 koaxial zur Drehachse der Hülse 40 steht. Durch Aktivierung des Antriebs 34 wird der Ring 27 zu einer definierten Drehung um eine bestimmte Strecke entlang dem Spinnring 23 veranlasst.
Auf der Unterseite des Rings 27 ist im Beispiel eine kleine Bürste 31 aufgesetzt, die der Verschiebung des Läufers entlang dem Umfang des Ringes 27 dient, z.B. um den Läufer zeitweise aus einem bestimmten Bereich des Ringes herauszuhalten, oder auch um den Läufer während des später beschriebenen Einfädelvorganges geführt über den Faden zu schieben.
Alternativ können auf der Halterung 26 eine oder mehrere Blasdüsen 32 gemäss Fig. 4 angebracht sein, die mit einer Luftzuführung versehen sind und gesteuert aktivierbar sind. Sie richten ihren Blasstrahl etwa tangential zum Spinnring 23, um bei Aktivierung der Druckluft den Läufer 24 vorübergehend auf der gegenüberliegenden Seite des Spinnrings 23 zu fixieren. Z.B. wirken zwei Blasdüsen 32A und 32B in verschiedenen Umlaufrichtungen auf den Spinnring 23. Ein Luftstoss bläst den Läufer ausserhalb des Arbeitsbereiches des Fadenführers 25, während ein zeitlich gesteuerter Gegenluftstoss den Läufer auf der Gegenseite der Einfädelvorrichtung positioniert.
Auf der Halterung 26 ist ein Schieber 28 angebracht, der unter dem Einfluss eines Antriebs 37, z.B. eines pneumatischen Antriebs, in X-Richtung verschiebbar ist. Der Schieber sitzt auf der Halterung 26 aussermittig, so dass seine Hauptachse in den peripheren Bereich der Hülse 40 gemäss Fig. 3 führt, vorzugsweise etwa tangential an den Spinnring 23, so dass seine Spitze leicht über der oberen Gleitfläche des Spinnrings 23 positionierbar ist. Der Schieber 28 dient zur genauen Positionierung des Fadens während des später beschriebenen Einfädelns in den Läufer durch Aufschieben des Läufers auf den Faden.
Als Vorbereitungsschritt für den Anwickel- oder Einfädelvorgang des Roboters 1 wird z.B. ein Hilfsfadenstück 6.1 einer bestimmten Länge, z.B. etwa 150 cm, in das Rohr des Fadenspeichers 15 eingesaugt. Dies erfolgt durch Aktivierung des Lieferwerks 7 bei einer bestimmten Positionierung des Fadenspeichers 15, z.B. in Position P.1 gemäß Fig. 5. Durch geeignete Steuermittel wird das Lieferwerk 7 abgestellt, sobald sich die gewünschte Hilfsfadenlänge im Rohr des Fadenspeichers 15 befindet, z.B. wenn der Hilfsfadenanfang 6.3 einen Fadensensor 36 am hinteren Bereich des Fadenspeichers 15 erreicht.
Wie erwähnt, ist unter dem Einfluss einer Servosteuerung der Fadenspeicher 15, im Beispiel seine Mündung 16, dreidimensional manipulierbar. Im Beispiel nach Fig. 5, welche den weiteren programmgesteuerten Ablauf beim Anwickeln des Fadens an den Kops oder an die leere Hülse 40 zeigt, macht die Mündung 16 des Fadenspeichers 15 anschliessend eine Pendelbewegung in den inneren Bereich eines Anwickelringes 27, z.B. längs der in Fig. 5 angedeuteten Bahn 39 in die Position P.2. Dabei wird der Hilfsfaden an eine Klemmevorrichtung 35 an der Unterseite des Anwickelringes 27 gelegt. Anschliessend wird die Mündung 16 des Fadenspeichers 15 wieder zurück, um die Klemmvorrichtung 35 herum, in die Ausgangsposition P.1 geführt, wobei der Hilfsfaden 6 von der Klemmvorrichtung eingeklemmt wird. Nun trennt das Schneidegerät 9 den Hilfsfaden 6 von der Zuführung ab, so dass ein endliches Hilfsfadenstück 6.1 einer definierten Länge entsteht. Beim weiteren Verfahrensablauf wird mit dieser bekannten Hilfsfadenlänge gearbeitet, wodurch sich verschiedene Verfahrensschritte besser vorausplanen lassen und mit weniger Unsicherheiten bei der Abarbeitung der Steuerprogramme behaftet sind.
Der Hilfsfadenanfang 6.3 befindet sich nach wie vor in der Position des Sensors 36 innerhalb des Fadenspeichers 15. Der Faden wird im Fadenspeicher 15 durch die Saugwirkung unter leichtem Zug gegenüber der Klemmvorrichtung 35 gehalten. Mit der Mündung 16 des Fadenspeichers 15 erfolgt nun die gesteuerte Führung des elastisch im Fadenspeicher rückgehaltenen Hilfsfadens.
Die Mündung 16 des Fadenspeichers 15 mit dem Hilfsfadenstück wird nun servogesteuert in eine untere Anwickelposition P.4, z.B. innerhalb des Bereiches der Ringbankbewegung geführt, wie dies schematisch in Fig. 6 dargestellt ist. Der Ring 27 wird zu einer definierten Anzahl Umdrehungen veranlasst, so dass er das an der Klemmvorrichtung 35 gehaltene Hilfsfadenende 6.2 um die Hülse 40 bzw. um deren Garnkörper 43 wickelt. Bei diesem Wickelvorgang wird der Hilfsfaden zunehmend aus dem elastisch rückhaltenden Fadenspeicher 15 nachgezogen.
Nach Übernahme einer bestimmten Hilfsfadenlänge aus dem Fadenspeicher 15 wird die Hülse 40 über eine Spindelbremse zum Stillstand abgebremst, so dass einerseits das Verbleiben einer Rest-Hilfsfadenlänge im Fadenspeicher 15 gewährleistet ist und andererseits das angewickelte Hilfsfadenende 6.2 nicht wieder vom Garnkörper abgezogen werden kann, z.B. in einem anschliessenden Einfädelvorgang.
Bei den beschriebenen Abläufen werden Hilfsfadenanfang und -ende durch Bauteile gehalten, deren Positionen eindeutig bestimmt sind. Der so zwischen zwei "Greifern" elastisch eingespannte Hilfsfaden lässt sich auf diese Weise dreidimensional manipulieren, so dass der Anwickelort auf der Hülse 40, ferner die Art der Wickelbildung sowie auch die Länge des anzuwickelnden Hilfsfadens vom Bedienungsgerät aus, z.B. durch Programmvorgaben, steuerbar sind. Unter diesen Voraussetzungen ist das Anwickeln mit hoher Zuverlässigkeit sichergestellt. Der Anwickelvorgang wird mit Hilfe des Fadenspeichers in einem klar definierten Bewegungsablauf gesteuert, der nicht mehr von Zufälligkeiten beeinflusst wird, wie dies z.B. beim Anblasen eines freien Hilfsfadenendes an den Garnkörper gemäss dem Stand der Technik der Fall war.
Im Anschluss an den Anwickelvorgang kann durch den Bedienroboter 1 der Hilfsfadenanfang 6.3 aus dem Fadenspeicher 15 der Spinnstelle bzw. den verschiedenen Fadenführungselementen zugeführt, in Fadenführungselemente eingefädelt und schliesslich an den laufenden Faserstrom angesetzt werden. Ein entsprechendes Beispiel zum Einfädeln wird im folgenden in Verbindung mit der schematischen Darstellung in Fig. 3 gezeigt.
Für die weitere Beschreibung wird davon ausgegangen, dass ein Fadenstück 6.1 mit einem Ende bereits auf der Hülse 40 liegt und auf dieser gehalten ist. Das andere Ende 6.3 des Fadenstücks 6.1 befindet sich im Saugrohr 15, wo es durch die von der Unterdruckquelle 20 ausgeübte Saugwirkung rückgehalten wird, so dass das äussere, freie Fadenstück zwischen der Mündung 16 des Saugrohrs 15 und der Hülse 40 ständig unter leichter Spannung gehalten wird.
Zur Vorbereitung der folgenden Verfahrensschritte wird die Hülse 40 durch geeignete Massnahmen, z.B. durch Betätigung einer in den Figuren nicht im einzelnen dargestellten Spindelbremse, bis zum Stillstand abgebremst. Nun wird die Halterung 26 durch Aktivierung des Antriebs 14 auf die oben erwähnte Weise in X-Richtung zur Hülse 40 hin bewegt und mit seiner Oeffnung 29 über die Hülse 40 geschoben, so dass der Ring 27 jetzt koaxial zur Hülse 40 steht.
Durch Aktivieren des Drehantriebs 34 wird der Ring 27 und mit ihm die Bürste 31 soweit um die Hülse 40 gedreht, dass die Bürste 31 den Läufer 24 aus dem Arbeitsbereich des Schiebers 28 herausschiebt. Danach wird die Halterung 26 mit dem darauf befindlichen Schieber 28 in die Ausgangsposition ausserhalb der Hülse 40 zurückgeschoben. Alternativ können anstelle des Drehantriebs auch die Blasdüsen 32 zum gleichen Zweck aktiviert werden.
In einem nächsten Verfahrensschritt wird der Schieber 28 z.B. durch den Schieberantrieb 37 in die Arbeitsstellung gemäss Fig. 3, dicht über dem Wirkbereich des nun freien Spinnrings 23 ausgefahren. Während dieser Manipulation nimmt die Mündung des Saugrohres 15 die Position A gemäss Fig. 3 ein. Mit einer an seinem vorderen Stabende angebrachten Kerbe 25 greift der Schieber 28 in das Fadenstück 6.1. Die Kerbe 25 ist derart gestaltet und an die Oberfläche des Spinnrings angepasst, dass sie den Faden einerseits in der jeweiligen Position hält und ihn andererseits schützt, so dass die Bürste 31, wenn sie den Läufer 24 bewegt, den Faden nicht beschädigen, abstreifen oder mitnehmen kann.
Anschliessend wird das Saugrohr 15 mit dem Fadenstück 6.1 über den Schieber 28 geführt und mit seiner Mündung 16 in eine Position B abgesenkt, welche tiefer liegt als diejenige des Schiebers 28. Das gespannte Fadenstück 6.1 befindet sich in einer gewissen radialen Entfernung vom Spinnring 23. Der auf diese Weise zwischen der Kerbe 25 und der Mündung 16 des Saugrohrs 15 eingespannte Teil des Fadens 6.1 ist somit schräg nach unten gerichtet. Der Faden 6 wird bei diesen Manipulationen bei Bedarf aus dem elastisch rückhaltenden Saugrohr 15 nachgezogen, so dass er während des gesamten Bewegungsablaufs gespannt bleibt.
Von der Position B gemäss Fig. 3 wird das Saugrohr 15 nun in die Position C gefahren, so dass der Faden 6.1 tangential am Spinnring 23 anliegt und von der Kerbe 25 aus zur Mündung 16 des Saugrohres 15 hin immer noch nach unten abfallend verläuft. Die Tangentialrichtung ist gegenüber der Ebene des Spinnrings 23 um einen Winkel "alpha" geneigt, wie in Fig. 3 angedeutet ist. Der Wert von "alpha" kann im Beispiel bei ca. 10 Winkelgrad liegen.
In der folgenden Phase wird die Halterung 26 bzw. der Einfädelführer 12 durch den Antrieb 14 an die Hülse 40 herangefahren, so dass der Ring 27 wieder koaxial zum Spinnring 23 und zur Hülse 40 steht. Die Z-Position wird programmgesteuert derart gewählt, dass der Einfädelführer 12 mit der Halterung 26 an der Ringbank 3 gemäss Fig. 1 angekoppelt ist, so dass die Halterung 26 die Hubbewegungen der Ringbank 3 mitmacht. Durch Betätigung des Drehantriebs 34 für den Ring 27 wird die Bürste 31 auf dem Spinnring 23 im gezeigten Beispiel gemäss Fig. 3 im Uhrzeigersinn gedreht, wodurch sie den Läufer 24 über das schräg nach unten am Spinnring 23 anliegende Fadenstück 6.1 schiebt und damit den eigentlichen Einfädelvorgang des Fadens in den Läufer vornimmt. Anschliessend werden der Schieber 28 und dessen Halterung 26 in ihre Ausgangspositionen zurückgezogen. Dabei wird die gesamte Vorrichtung von der sich bewegenden Ringbank 3 abgekoppelt.
Durch den Bedienroboter 1 kann anschliessend der im Saugrohr 15 verbleibende Teil des Fadenstücks 6.1 durch entsprechende programmgesteuerte Manipulationen auf ähnliche Weise in weitere Fadenführungselemente eingefädelt werden. Schliesslich wird der Fadenanfang 6.3 an den laufenden Faserstrom angesetzt. Dieser letzte Arbeitsgang gehört nicht mehr zum eigentlichen Einfädeln und wird hier nicht weiter beschrieben.
Wie erwähnt, wirkt das Saugrohr 15 im beschriebenen Zusammenhang als Fadenspeicher. Es bewirkt ein elastisches Rückhalten des Fadens gegen die Zugkraft, die von der abgebremsten Hülse 40 ausgeht. Der Fadenspeicher muss aber nicht als Saugrohr ausgebildet sein, sondern er kann auch eine beliebige andere Ausbildung aufweisen, die zur elastisch nachgebenden Rückhaltung eines Fadenstücks geeignet ist.
Auch während des Einfädelns wird wieder, wie beim oben beschriebenen Anwickeln, der einzufädelnde Faden durch Bauteile gehalten, deren Positionen während jeder Phase des Verfahrensablaufs eindeutig bestimmt sind. Das Einfädeln wird somit in einem klar definierten Bewegungsablauf gesteuert, der nicht mehr von Zufälligkeiten und Unsicherheiten beeinflusst wird, wie dies bei bekannten Lösungsvorschlägen gemäss dem Stand der Technik der Fall war. Auch in dieser Anwendung wird durch den manipulierbaren Fadenspeicher eine wesentlich verbesserte Zuverlässigkeit als Voraussetzung für einen vollautomatischen Verfahrensablauf erreicht.
Die beschriebenen Verfahrensschritte werden im Beispiel durch eine zentrale Ablaufsteuerung ausgelöst und koordiniert, im Beispiel durch ein prozessorbestücktes programmierbares Steuergerät, welches im Bedienroboter untergebracht ist und einen automatischen Betrieb gewährleistet. Bestimmte Teilabläufe, wie die Synchronisierung mit Abläufen auf der Spinnmaschine oder das Auslösen von maschineneigenen Spindelbremsen, werden über Schnittstellen zur Maschinensteuerung koordiniert und gesteuert. Es sind aber auch andere geeignete Formen der Ablaufsteuerung realisierbar. Vorzugsweise ist die Folge der beschriebenen Verfahrensschritte in einem Programm enthalten, welches in Verbindung mit einer Prozessteuerung den automatischen Ablauf der Verfahrensschritte z.B. unter Einsatz standardisierter Rechner, veranlasst.
Besonders vorteilhaft macht sich die mit dem beschriebenen Einfädelverfahren erzielte Verbesserung der Zuverlässigkeit in Verbindung mit einem von der Anmelderin vorgeschlagenen Verfahren zum Anwickeln eines Hilfsfadens sogar auf blanke Hülsen bemerkbar. Der komplette Anwickel-, Einfädel- und Ansetzprozess kann vollständig robotergesteuert erfolgen. Ferner kann auch ein Partienwechsel vollautomatisch ablaufen, unter Vermeidung der bisher zeit- und personalintensiven manuellen Manipulationen.
Von besonderem Vorteil ist der manipulierbare Fadenspeicher bei der kombinierten Durchführung von Anwickel-, Einfädel- und Ansetzprozess. Andererseits lässt sich der Fadenspeicher grundsätzlich auch nur zum Einfädeln bzw. zum Einfädeln mit nachfolgendem Ansetzen, ohne vorhergehendes Anwickeln, verwenden. Auch in diesen Fällen machen sich die erwähnten Vorteile, die sich aus der präzis steuerbaren Fadenmanipulation ergeben, positiv bemerkbar.
Obwohl die Erfindung hauptsächlich in Verbindung mit der Manipulation eines Hilfsfadens in einem einen Hilfsfadenvorrat mitführenden Bedienroboter beschrieben wurde, ist der frei manipulierbare Fadenspeicher auch für andere Fadenmanipulationen vorteilhaft, z.B. beim Einfädeln durch direkte Erfassung des Spinnfadens vom Kops. Auf die oben beschriebene Weise lässt sich der Spinnfaden durch Manipulation des Fadenspeichers ebenso sicher direkt in Fadenführungselemente der Spinnmaschine einfädeln.

Claims

Verfahren zum Einfädeln eines Fadens von einem an der Spinnstelle einer Ringspinnmaschine befindlichen Garnträger in einen Läufer (24), wobei der auf dem Garnträger (40) befindliche Faden mit seinem freien Ende in einem elastisch wirkenden Rückhaltespeicher (15) gehalten und gegen den stillstehenden Garnträger (40) gespannt wird, ein eingespanntes Fadenstück (6.1) des Fadens auf der Seite des Garnträgers (40) stufenweise in eine definierte Position an einer Stützstelle unmittelbar oberhalb des Spinnrings (23) gesteuert positionierbar herangeführt und gestützt wird, derart, daß das Fadenstück tangential zum Spinnring (23) mit einer Neigung ("alpha") gegenüber der Ebene des Spinnrings (23) an den Spinnring gehalten wird, worauf der Läufer (24) aus dem Bereich der tieferliegenden Einspannstelle des Fadenstücks (6.1) in Richtung der höherliegenden Einspannstelle auf den Faden aufgeschoben wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Fadenstück (6.1) durch die Mündung (16) des Rückhaltespeichers (15) gesteuert positionierbar ist, und daß die Mündung zunächst in eine einer Endposition (C) etwa diametral gegenüberliegende Ausgangsposition (A) gebracht wird, welche in der Höhe der Stützstelle liegt und anschließend über die Stützstelle in Richtung der Endposition (C), welche bereits die endgültige Neigung ("alpha") des Fadenstücks gegenüber der Ebene des Spinnrings (23) bestimmt, in eine vom Spinnring (23) radial entfernte Zwischenposition (B) gebracht und dabei abgesenkt wird sowie anschließend in radialer Richtung an den Spinnring (23) in die Endposition (C) herangeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer (24) aus dem Bereich der tieferliegenden Einspannstelle des Fadenstücks (6.1) in Richtung der höherliegenden Einspannstelle auf den Faden (6) aufgeschleppt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützstelle durch einen in Richtung auf den Spinnring zu bewegbaren und zurückziehbaren Schieber (28) gebildet wird, über den das Saugrohr (15) mit dem Fadenstück (6.1) derart geführt wird, daß das Fadenstück (6.1) in der Zwischenposition (B) und in der Endposition (C) über das Ende des Schiebers (28) zum Saugrohr (15) verläuft.
Vorrichtung zum Einfädeln eines Fadens von einem an der Spinnstelle einer Ringspinnmaschine befindlichen Garnträger in einen Läufer (24), insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem mit einer Prozeßsteuerung zusammenwirkenden Bedienroboter, zur wahlweisen Ansteuerung der Spinnstellen einer Spinnmaschine, und mit einer am Bedienroboter angebrachten Manipulator-Halterung (26), wobei eine mit der Halterung (26) koordinierter Fadenhalter in Form eines auf der Halterung (26) geführten Schiebers (28), der an einer stabförmigen Spitze einen Fadenführer (25) aufweist, in den Wirkbereich des Spinnrings (23) gesteuert verschiebbar ist und die Mündung eines Rückhaltespeichers (15) für ein freies Fadenstück (6.1) in eine definierte Position gesteuert führbar ist, wobei die Halterung (26) mit dem darauf geführten Fadenhalter (28) gesteuert an die Ringbank (3) der Spinnmaschine an- und abkoppelbar ist, und wobei der Rückhaltespeicher (15) mit Mitteln zur Ausübung einer auf das gespeicherte Fadenstück (6.1) elastisch wirkenden Zugkraft versehen ist und das eingespannte Fadenstück (6.1) des Fadens auf der Seite des Garnträgers (40) stufenweise in eine definierte Position an einer Stützstelle unmittelbar oberhalb des Spinnrings gesteuert positionierbar herangeführt und stützbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Bedienroboter dadurch ausgebildet ist, daß das Fadenstück (6.1) durch die Mündung (16) des Rückhaltespeichers (15) gesteuert positionierbar ist und daß die Mündung Zunächst in eine einer Endposition (C) etwa diametral gegenüberliegende Ausgangsposition (A) bringbar ist, welche in der Höhe der Stützstelle liegt, und anschließend über die Stützstelle in Richtung Endposition (C), welche bereits die endgültige Neigung ("alpha") des Fadenstücks gegenüber der Ebene des Spinnrings (23) bestimmt, in eine vom Spinnring (23) radial entfernte Zwischenposition (B) bringbar und dabei absenkbar ist sowie anschließend in radialer Richtung an den Spinnring (23) in die Endposition (C) heranführbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber an seiner Spitze mit einer an die Oberfläche des Spinnrings angepaßten Ausbildung versehen ist, so daß ein zum Aufschieben des Läufers (24) auf den Faden (6.1) dienendes Element (31) den um den Fadenführer (25) geschlungenen Faden nicht berührt.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Fadenführer (25) an der Spitze des Schiebers (28) formschlüssig an den Spinnring (23) angenähert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Halterung (26) Positionierelemente (31; 32) zur gesteuerten Verschiebung des Läufers (24) auf dem Spinnring (23) gekoppelt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an der Halterung (26) ein konzentrisch zum Garnträger (40) positionierbarer Drehring (27) mit gesteuert aktivierbarer Drehwirkung vorgesehen ist, der eine Schleppvorrichtung (31) für den Läufer (24) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an der Halterung (26) eine gesteuert aktivierbare Düsenvorrichtung (32A, 32B) zur Positionierung des Läufers (24) in einer definierbaren Position auf dem Spinnring (23) verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Positionierung des Läufers (24) die Düsenvorrichtung (32A, 32B) derart ausgebildet ist, daß ein Luftstoß den Läufer außerhalb des Arbeitsbereiches des Fadenführers (25) bläst und ein zeitlich gesteuerter Gegenluftstoß den Läufer auf der Gegenseite der Einfädelvorrichtung hält.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Düsenvorrichtung (32A, 32B) zum Positionieren des Läufers (24) in einem Bereich außerhalb des Arbeitsbereiches des Fadenführers (25) vorgesehen ist und daß ihre Arbeitsweise mit einer Schleppvorrichtung (31) koordiniert ist, welche den Läufer auf den Faden aufschleppt.