EP1679277A2

EP1679277A2 - Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Arbeitsstelle einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine

Info

Publication number: EP1679277A2
Application number: EP05027303A
Authority: EP
Inventors: Franz-Josef Flamm; Jochen Cüppers; Alexander Marx
Original assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG; Saurer GmbH and Co KG
Current assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Priority date: 2005-01-08
Filing date: 2005-12-14
Publication date: 2006-07-12
Anticipated expiration: 2025-12-14
Also published as: JP4773206B2; JP2006193334A; EP1679277B1; DE502005007452D1; DE102005001094A1; EP1679277A3; CN1799978B; CN1799978A

Abstract

Die Erfindung betrifft Verfahren bzw. eine Vorrichtung zum Betreiben einer Arbeitsstelle einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine, mit einem Spulenrahmen zum Haltern einer rotierbaren Auflaufspule, einer einzelmotorisch angetriebenen Fadenchangiereinrichtung sowie einem kalibrierbaren Sensorelement, das einen zur Position des Fadenführers proportionalen Messwert liefert. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass eine ordnungsgemäße Arbeitsweise des Sensorelementes (19) dadurch sichergestellt wird, dass in vorgebbaren Zeitabständen und/oder ereignisbezogen ein Abgleich zwischen vom Sensorelement (19) gelieferten Messwerten und definierten Positionen des Fadenführers (13) stattfindet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Arbeitsstelle einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 5.
Um eine Textilspule herzustellen, ist es bekanntlich erforderlich, einerseits die betreffende Textilspule in Rotation zu versetzen und andererseits den auf die Spule auflaufenden Faden längs der Spulenachse zu traversieren. Durch relativ schnelles Traversieren des Fadens kann dabei eine sogenannte Kreuzbewicklung erstellt werden.
Derartige Kreuzspulen zeichnen sich nicht nur durch einen verhältnismäßig stabilen Spulenkörper, sondern auch durch ein gutes Ablaufverhalten aus.
Hinsichtlich der Wicklung solcher Kreuzspulen unterscheidet man dabei zwischen der Wicklungsart "Wilde Wicklung" und der Wicklungsart "Präzisionswicklung" bzw. "Stufen-Präzisionswicklung".
Insbesondere im Zusammenhang mit der Wicklungsart "Wilde Wicklung" sind dabei oft sogenannte Fadenführungstrommeln im Einsatz, die nicht nur den auflaufenden Faden traversieren sondern auch gleichzeitig einen Umfangsantrieb für die Kreuzspule bilden.
Zur Erzeugung einer Präzisions- oder Stufen-Präzisionswicklung sind solche Fadenführungstrommeln allerdings nicht einsetzbar, da bei der Herstellung dieser Wicklungsarten der Antrieb der Kreuzspule und der Antrieb der Fadenchangiereinrichtung getrennt sein müssen.
Das heißt, bei der Herstellung einer Kreuzspule in der Wicklungsart Präzisions- oder Stufen-Präzisionswicklung wird die Kreuzspule durch einen separaten Spulenantrieb angetrieben und der auflaufende Faden durch eine zusätzliche, separat angetriebene Fadenchangiereinrichtung verlegt.
Als sehr geeignet für eine schnelle und positionsgenaue Fadenchangierung haben sich dabei beispielsweise Einrichtungen erwiesen, deren parallel zur Rotationsachse der Kreuzspule verschiebbarer Fadenführer über ein Zugmittel mit einem reversierbaren Einzelantrieb verbunden ist oder Einrichtungen, die mit einem sogenannten Fingerfadenführer oder Wischer arbeiten, das heißt, Fadenführer, die einen fingerartigen Fadenverlegehebel aufweisen, der um eine im wesentlichen senkrecht zur Kreuzspulenachse angeordnete Achse über einen bestimmten Winkelbereich schwenkbar ist.
In der DE 100 21 963 A1 ist eine Arbeitsstelle einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine beschrieben, bei der eine in einem Spulenrahmen drehbar gehaltene Hülse durch eine Antriebswalze, die einen separaten Antrieb aufweist, rotiert werden kann.
Die Arbeitsstelle weist außerdem einen Changierfadenführer auf, der an einem Endlosriemen festgelegt und durch einen definiert ansteuerbaren Einzelantrieb innerhalb eines in seiner Länge veränderbaren Changierhubes hin- und hergeführt werden kann.
Der Einzelantrieb des Changierfadenführers ist dabei mit einem Winkelgeber gekoppelt, der die Rotorstellung des ElektroMotors erfasst und an eine Steuerung meldet.
In der DE 100 21 963 A1 sind allerdings keine näheren Hinweise über die genaue Bauart und die Funktionsweise des eingesetzten Winkelgebers enthalten.
Auch durch die DE 198 58 548 A1 ist eine Arbeitsstelle für eine Kreuzspulen herstellende Textilmaschine bekannt, bei der der Spulenantrieb und die Fadenchangiereinrichtung getrennte Antriebe aufweisen.
Die Fadenchangiereinrichtung ist dabei als Fingerfadenführer ausgebildet, der durch einen elektromagnetischen Antrieb beaufschlagt ist.
Der elektromagnetische Antrieb des Fadenführerantriebes wird dabei durch einen Mikroprozessor angesteuert, der die Stromstärke und die Stromrichtung nach einem vorgebbaren Programm winkel- und zeitabhängig so steuert, dass sich über die Traversierbreite der jeweils gewünschte Verlegewinkel des Fadens ergibt beziehungsweise dass die Traversierbreite oder die Traversierendpunkte gezielt eingestellt werden können.
Zur Erfassung des Momentanwinkels kommt dabei eine Infrarotlichtschranke zum Einsatz, die koaxial zur Schwingachse angeordnete Markierungen abtastet.
Derartige optische Sensoreinrichtungen sind aufgrund der bekanntermaßen in Spinnereien und Spulereien oft erheblich mit Staub und Flusen belasteten Luft allerdings nicht ganz unproblematisch.
Das heißt, solche optischen Sensoreinrichtungen erfordern, um weitestgehend störungsfrei zu arbeiten, einen relativ hohen Reinigungsaufwand.
Die nachveröffentlichte DE 103 54 587 beschreibt eine Arbeitsstelle einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine, die über einen Spulenrahmen zum Haltern einer rotierbaren Auflaufspule sowie einen Fingerfadenführer zum Traversieren eines zugeführten Fadens verfügt.
Der elektromotorische Einzelantrieb des Fingerfadenführers ist dabei mit einem Winkelsensor ausgestattet, der an einen Arbeitsstellenrechner angeschlossen ist und einen schwenkbar gelagerten Permanentmagneten sowie ein stationäres Hall-IC-Element aufweist.
Ein solcher Winkelsensor hat dabei mehrere Vorteile.
Das verhältnismäßig kostengünstige analoge Hall-IC-Element, das durch den Magnetfluss eines schwenkbar gelagerten Permanentmagneten beeinflusst wird, generiert beispielsweise Spannungswerte, die proportional zur Winkelstellung der Permanentmagneten und damit zur Winkelstellung des Fingerfadenführers liegen und die vom Arbeitsstellenrechner gut verarbeitet werden können.
Diese beim Traversieren des Fadenverlegehebels des Fadenführers abgegebenen Spannungssignale weisen in dem vom Fingerfadenführer abgedeckten Bereich zwischen etwa -40° und +40° außerdem einen nahezu linearen Verlauf auf.
Da solche Winkelsensoren kontaktlos und damit verschleißfrei arbeiten, zeichnen sie sich des Weiteren durch eine lange Lebensdauer aus.
Positiv ist auch, dass derartige Winkelsensoren nur ein relativ geringes Trägheitsmoment aufweisen und deshalb bei hohen Changiergeschwindigkeiten zuverlässig einsetzbar sind.
Nachteilig bei diesen an sich bewährten Winkelsensoren ist allerdings, dass sich im Laufe der Zeit prinzipbedingt Fehlereinflüsse einstellen.
Zu diesen prinzipbedingten Fehlereinflüssen müssen beispielsweise die Temperaturtrift oder der Alterungsprozess der Permanentmagnete gerechnet werden.
Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zu entwickeln, das/die einen ordnungsgemäßen Betrieb einer Arbeitsstelle einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine über einen längeren Zeitraum ermöglicht. Insbesondere soll dabei sichergestellt werden, dass die Messwerte des Winkelsensors des Fadenführers über die gesamte Lebensdauer der Einrichtung hochpräzise bleiben.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, wie es im Anspruch 1 beschrieben ist bzw. durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 5.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der zugehörigen Vorrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird zuverlässig verhindert, dass prinzipbedingte Fehlereinflüsse, wie beispielsweise die Temperaturdrift oder der Alterungsprozess der Permanentmagnete, die Messwerte des Winkelsensors mit der Zeit schleichend und damit unbemerkt verfälschen können.
Das heißt, durch einen periodischen und/oder ereignisbezogenen Abgleich der von einem Sensorelement gelieferten Messwerte mit definierten Positionen des Fadenführers, werden Fehlereinflüsse sicher erkannt und beispielsweise durch den Arbeitsstellenrechner entsprechend berücksichtigt.
Wie im Anspruch 2 dargelegt, wird zur Ermittlung entsprechender Messwerte des Sensorelementes der Fadenführer zunächst nacheinander in zwei bestimmte, definierte Positionen gefahren.
In diesen definierten Positionen wird dann vom Sensorelement jeweils ein Messwert generiert. Die ermittelten Messwerte werden im Arbeitsstellenrechner verglichen und/oder zur Berechnung einer Korrekturkennlinie des Sensorelementes verarbeitet.
Die vom Arbeitsstellenrechner berechnete Korrekturkennlinie charakterisiert dabei den Messwertverlauf der elektrischen Spannung, die das Sensorelement zu diesem Zeitpunkt generiert, wenn der Fadenführer zwischen seinen Umkehrpunkten changiert.
Wie im Anspruch 3 dargelegt, ordnet der Arbeitsstellenrechner dabei während des Spulvorganges entsprechend der Korrekturkennlinie jeder vom Sensorelement generierten Spannung die zugehörige Position des Fadenführers zu, die dann zur Steuerung des Fadenführers verwendet wird.
In vorteilhafter Ausgestaltung findet die ermittelte Korrekturkennlinie, wie im Anspruch 4 dargelegt, wenigstens bis zum nächsten Abgleich Verwendung.
Das heißt, beim nächsten Abgleich wird die Korrekturkennlinie anhand der dann vorliegenden Messwerte durch den Arbeitsstellenrechner neu berechnet und, falls die Berechnung dies ergibt, durch eine neue Korrekturkennlinie ersetzt.
Nach Anspruch 5 weist die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in vorteilhafter Ausführungsform eine durch einen Einzelantrieb beaufschlagte Fadenchangiereinrichtung, einen mit einem Hall-IC-Element ausgerüsteten Winkelsensor sowie einen Arbeitsstellenrechner auf. Der Winkelsensor liefert dabei jeweils einen zur Position eines Fadenführers proportionalen Messwert.
Außerdem sind Mittel vorgesehen, die eine Positionierung des Fadenführers in definierten Stellungen ermöglichen.
Das heißt, es sind exakt definierte Stellungen vorhanden, in denen ein Abgleich der vom Winkelsensor gelieferten Messwerte mit bekannten Fadenführerpositionen gemacht werden kann.
Wie im Anspruch 6 beschrieben, ist der Arbeitsstellenrechner dabei so ausgebildet, dass er jede vom Hall-IC-Element des Winkelsensors generierte elektrische Spannung sofort mit einer zugehörigen Position des Fadenführers verknüpft.
Auf diese Weise ist der Arbeitsstellenrechner in der Lage, den Fadenführer, insbesondere was dessen Umkehrpunkte betrifft, optimal anzusteuern.
In vorteilhafter Ausführungsform ist der Fadenführer, wie im Anspruch 7 beschrieben, als Fingerfadenführer ausgebildet, dessen Fadenverlegehebel durch Anlegen an zwei Anschläge jeweils in definierten Winkelstellungen positionierbar ist.
In diesen sogenannten Abgleichstellungen wird jeweils ein vom Hall-IC-Element des Winkelsensors generierter Messwert erfasst und im Arbeitsstellenrechner zur Berechnung einer Korrekturkennlinie des Winkelsensors verwendet.
Diese vom Arbeitsstellenrechner berechnete Korrekturkennlinie charakterisiert den augenblicklichen Verlauf der vom Winkelsensor zu diesem Zeitpunkt bei der Changierung des Fadenverlegehebels generierte elektrischen Spannung.
Das heißt, durch den Arbeitsstellenrechner werden bei der Ermittlung der jeweiligen Winkelstellung des Fadenverlegehebels Fehlereinflüsse, die sich aus dem Bauprinzip des Winkelsensors beispielsweise aufgrund einer gewissen Alterung der Permanentmagnete ergeben, berücksichtigt.
Wie im Anspruch 8 beschrieben, liegt in bevorzugter Ausführungsform der durch den Winkelsensor bei dessen Kalibrierung abdeckbare Bereich zwischen +40° und -40°.
Das heißt, dieser Bereich ist etwas größer als der Arbeitsbereich des Fingerfadenführers, dessen Fadenverlegehebel während des Spulbetriebes einen Bereich zwischen +37.5° und -37,5° abdeckt.
Durch eine solche großzügige Dimensionierung des durch Kalibrierung abdeckbaren Bereiches ist sichergestellt, dass die zum Beispiel bei der Montage des Fadenführerantriebes auftretenden Einbautoleranzen sicher ausgeglichen werden können.
Die Positionierung von definierten Anschlägen bei +39° und -39° ermöglicht außerdem auf einfache Weise einen Abgleich der vom Winkelsensor gelieferten Messwerte mit bekannten Winkelstellungen des Fadenverlegehebels des Fadenführers.
Das heißt, bei Anlage des Fadenverlegehebels an diesen Anschlägen ist gewährleistet, dass die vom Winkelsensor generierten Messwerte stets die selbe Winkelstellung betreffen und dass Abweichungen bei diesen Messwerten auf prinzipbedingte Fehlereinflüsse des Winkelsensors zurückzuführen sind, die vom Arbeitsstellenrechner bei der Berechnung einer Korrekturkennlinie berücksichtigt werden.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Winkelsensor eine Auflösung von 0,024° aufweist (Anspruch 9).
Eine solche hohe Auflösung des Winkelsensors ermöglicht ein präzises Anfahren der Fadenumkehrpunkte bei der Fadenchangierung und damit einen homogenen Spulenaufbau.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Es zeigt:

Fig. 1: schematisch eine Arbeitsstelle einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine, mit einem Spulenantrieb und einem separaten, einzelmotorisch angetriebenen Fadenführer, dessen Antrieb mit einem Winkelsensor ausgestattet ist,
Fig. 2: den auf der Welle des Fadenführerantriebes angeordneten Winkelsensor im Schnitt,
Fig. 3: den Winkelsensor, gemäß Schnitt III - III der Figur 2,
Fig. 4: den Fingerfadenführer in Blickrichtung des Pfeiles X, während eines Abgleichs des Winkelsensors,
Fig. 5: ein Winkelstellung / Ausgangsspannung - Diagramm während eines Abgleichs des Winkelsensors.

In Figur 1 ist in Seitenansicht schematisch die Arbeitsstelle 2 einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine, im vorliegenden Fall eines sogenannten Kreuzspulautomaten 1 dargestellt.
Auf den Arbeitsstellen 2 derartiger Kreuzspulautomaten 1 werden, wie bekannt und daher nicht näher erläutert, die auf einer Ringspinnmaschine produzierten Spinnkopse 3 zu großvolumigen Kreuzspulen 5 umgespult.
Die Kreuzspulen 5 werden nach ihrer Fertigstellung beispielsweise mittels eines (nicht dargestellten) selbsttätig arbeitenden Serviceaggregates auf eine maschinenlange Kreuzspulentransporteinrichtung 7 übergeben und zu einer maschinenendseitig angeordneten Spulenverladestation oder dergleichen transportiert.
Solche Kreuzspulautomaten 1 weisen in der Regel außerdem ein Spulen- und Hülsentransportsystem 6 auf, in dem, auf Transporttellern 11, die Spinnkopse 3 beziehungsweise Leerhülsen umlaufen.
Von dem Spulen- und Hülsentransportsystem 6 sind in Fig. 1 lediglich die Kopszuführstrecke 24, die reversierend antreibbare Speicherstrecke 25, eine der zu den Spulstellen 2 führenden Quertransportstrecken 26 sowie die Hülsenrückführstrecke 27 dargestellt.
Die einzelnen Arbeitsstellen 2 verfügen außerdem, wie bekannt und daher nur angedeutet, über verschiedene Einrichtungen, die einen ordnungsgemäßen Betrieb derartiger Arbeitsstellen gewährleisten.
Eine dieser Einrichtungen ist beispielsweise die Spulvorrichtung 4.
Die Spulvorrichtung 4 weist einen um eine Schwenkachse 12 beweglich gelagert Spulenrahmen 8 auf.
Gemäß vorliegendem Ausführungsbeispiel liegt die Kreuzspule 5 während des Spulprozesses mit ihrer Oberfläche auf einer Antriebstrommel 9 auf und wird von dieser einzelmotorisch beaufschlagten Antriebstrommel 9 über Reibschluss mitgenommen. Der entsprechende Antrieb trägt die Bezugszahl 33.
Zur Changierung des Fadens 16 während des Spulprozesses ist eine Fadenchangiereinrichtung 10 vorgesehen.
Eine solche in der Figur 1 nur schematisch angedeutete Fadenchangiereinrichtung 10 verfügt beispielsweise über einen Fadenführer 13 mit einem fingerartig ausgebildeten Fadenverlegehebel 45. Der Fadenverlegehebel 45 traversiert, durch einen elektromechanischen Antrieb 14 beaufschlagt, den Faden 16 zwischen den beiden Stirnseiten der Kreuzspule 5. Der Antrieb 14 des Fadenführers 13 ist dabei beispielsweise über eine (nicht dargestellte) Konsole am Spulstellengehäuse 34 der betreffenden Arbeitsstelle 2 festgelegt.
Außerdem sind sowohl der Antrieb 14 des Fadenführers 13 als auch der Antrieb 33 der Antriebstrommel 9 über Steuerleitungen 15 bzw. 35 mit dem Arbeitsstellenrechner 28 verbunden.
Wie beispielsweise aus Fig. 2 ersichtlich, weist der Antrieb 14 eine Motorwelle 17 auf, an der der fingerartig ausgebildete Fadenverlegehebel 45 drehfest angeordnet ist.
Auf der dem Fadenführer 13 gegenüberliegenden Seite der Motorwelle 17 ist geschützt unter einer abnehmbaren Abdeckkappe 18 ein Winkelsensor 19 montiert, dessen Aufbau nachfolgend erläutert wird.
Wie in Fig. 2 dargestellt, ist am Gehäuse 39 des Antriebes 14, auf der dem Fadenverlegehebel 45 gegenüberliegenden Seite, ein Kunststoffformteil 31 festgelegt, das sowohl eine Befestigungsbohrung 36 für einen Sensorträger 23 als auch einen Lagerzapfen 37 für eine mit einer elektronischen Schaltung 32 bestückten Platine 38 aufweist.
Die elektronische Schaltung 32 kann dabei beispielsweise einen Speicherchip sowie eine elektronische Steuereinrichtung beinhalten.
Am Sensorträger 23 ist stationär ein Hall-IC-Element 29 festgelegt, das mit einem Permanentmagneten 20 korrespondiert, der über einen Stützring 21 sowie einen Schraubenbolzen 22 drehfest mit der Motorwelle 17 des Antriebes 14 verbunden ist.
Die Figur 3 zeigt eine Rückansicht des Antriebes 14, das heißt eine Ansicht des Winkelsensors 19 gemäß Schnitt III-III der Figur 2.
Wie dargestellt, ist der Permanentmagnet 20 als zweipolig radial magnetisierter Ringmagnet ausgebildet, dessen Pole N, S in der dargestellten Mittelstellung des Fadenführers 13, das heißt, in der Winkelstellung 0°, bezüglich des stationär angeordneten Hall-IC-Elementes 29 orthogonal angeordnet sind. Das heißt, wenn der Fadenführer 13 eine Winkelstellung 0° einnimmt, sind die Pole N, S des Magnetringes 20 rechtwinklig zum Hall-IC-Element ausgerichtet.
Die Fig. 4 zeigt eine Ansicht der Fadenchangiereinrichtung 10 gemäß Blickrichtung des Pfeils X der Fig. 1 während eines Abgleichs des Winkelsensors 19.
Wie dargestellt sind in die Frontplatte 44 des Fadenführerantriebs 14 in definiert angeordneten Bohrungen Anschläge 40 bzw. 41 eingelassen, die jeweils eine vorgegeben, exakte Winkelstellung des Fadenverlegehebels 45 definieren. Die Anschläge 40, 41 sind dabei vorzugsweise so positioniert, dass der während des Abgleichs am Anschlag 40 anliegende Fadenverlegehebel 45 exakt eine Winkellage von -39° aufweist, während die Winkellage des Fadenverlegehebels 45 am Anschlag 41 exakt +39° beträgt.
Die bei der Anlage des Fadenverlegehebels 45 am Anschlag 40 bzw. 41 durch das Hall-IC-Element 29 initiierte elektrische Spannung V wird in der elektronischen Schaltung 32 des Winkelsensors 19 verarbeitet und über eine Daten- und Steuerleitung 15 an den Arbeitsstellenrechner 28 weitergeleitet, der daraus im Bedarfsfalle eine Korrekturkennlinie berechnet, anhand deren jeder Messwert einer bestimmten Winkelstellung des Fadenverlegehebels 45 zugeordnet werden kann.
In Fig. 5 sind anhand eines Koordinatensystems Kennlinien 42, 43 dargestellt, die den von den Winkelstellungen des Fadenverlegehebels 45 und damit von den Winkelstellungen des Permanentmagneten 20 abhängigen, durch das programmierbare Hall-IC-Element 29 generierten elektrischen Spannungsverlauf, andeuten.
Auf der Abszisse des Koordinatensystems ist dabei der vom Fadenverlegehebel 45 während der Fadenchangierung abdeckbare Bereich in Winkelgraden dargestellt, während die Ordinate des Koordinatensystems die vom Hall-IC-Element 29 generierte Spannung in Volt zeigt.
Das heißt, die Spannung V, die das Hall-IC-Element 29 aus dem Magnetfluß der Permanentmagnete 20, deren Winkelstellung sowie einer Gerätekonstanten generiert.
Mit 43 ist dabei eine Kennlinie für den Spannungsverlauf des Winkelsensors 19 gekennzeichnet, wie sie sich nach der Kalibrierung des Winkelsensors 19 zu Beginn seines Einsatzes ergeben hatte.
Im Ausführungsbeispiel liegt gemäß Kennlinie 43 bei einer Winkelstellung des Fadenverlegehebels 45 von -39° am Winkelsensor 19 beispielsweise eine Spannung von 0,71 V an. Bei einer Winkelstellung des Fadenverlegehebels 45 von +39° beträgt die entsprechende Spannung am Winkelsensor 19 4,83 V. Wie anhand der Kennlinie 43 angedeutet, ist der Spannungsverlauf in dem vom Fadenverlegehebel 45 abgedeckten Changierbereich zwischen -39° und +39° weitestgehend linear.
In der Mittelstellung 0° des Fadenverlegehebels 45 ergibt sich am Winkelsensor 19 folglich eine Spannung von beispielsweise 2,76 Volt.
Die Kennlinie 42 zeigt den bei einem späteren Abgleich des Winkelsensors 19 ermittelten Spannungsverlauf.
Im Ausführungsbeispiel liegt die vom Winkelsensors 19 bei diesem Abgleich bei einer Winkelstellung des Fadenverlegehebels 45 von -39° generierte elektrische Spannung bei 0,56 V.
Bei einer Winkelstellung des Fadenverlegehebels 45 von +39° werden 4,47 V generiert.
Da auch die Kennlinie 42 einen weitestgehend linearen Verlauf aufweist, ergibt daraus für die Mittel-Stellung 0° des Fadenverlegehebels 45 am Winkelsensor 19 eine Spannung von beispielsweise 2,48 Volt.
Mit dem vorliegenden Winkelsensor 19 ist beispielsweise eine Auflösung 0,024° realisierbar.
Vor Inbetriebnahme des Fadenführerantriebes 14 in der Arbeitsstelle 2 muss der Winkelsensor 19 zunächst kalibriert werden.
Bei dieser Kalibrierung des Winkelsensors 19 am fertig montierten Antrieb 14 kann dabei nach verschiedenen Verfahren vorgegangen werden, die in der nachveröffentlichten DE 103 54 587 relativ ausführlich beschrieben sind.
Bei einem dieser Kalibrierverfahren wird beispielsweise die magnetische Kennlinie des Permanentmagneten 20 des Winkelsensors 19 anhand definierter Winkelstellungen des Fadenverlegehebels 45 des Fadenführers 13 gemessen.
Das heißt, der Fadenverlegehebel 45 wird mittels einer einfachen mechanischen Vorrichtung, zum Beispiel zweier Anschläge 40, 41, nacheinander in definierten Winkelstellungen positioniert und dabei jeweils die aufgrund des Magnetflusses des Permanentmagneten 20 im Hall-IC-Element 29 generierte elektrische Spannung erfasst.
Der Arbeitsstellenrechner 28 der betreffenden Spulstelle 2 berechnet dann anhand der bekannten Positionen des Fadenverlegehebels 45 sowie der erfassten Messwerte des Winkelsensors eine erste Kennlinie für den Winkelsensor 19. Diese erste Kennlinie ist im Koordinatensystem der Fig. 5 mit der Bezugszahl 43 gekennzeichnet.
Wie in Fig. 5 angedeutet, ist jedem Punkt der Kennlinie 43 eine bestimmte Winkelstellung des Fadenverlegehebels 45 sowie ein entsprechender Messwert des Winkelgebers 19 zugeordnet.
Bei einer Mittelstellung des Fadenverlegehebels 45, das heißt bei einer Winkelstellung von 0° beträgt der zugehörige Messwert des Winkelsensors beispielsweise 2,76 V.

Das erfindungsgemäße Abgleichverfahren läuft folgendermaßen:

Da sich die Kennlinie des Winkelsensors 19 prinzipbedingt im Laufe der Zeit ändert, beispielsweise durch die Alterung der Permanentmagnete 20 des Winkelsensors 19, durch Temperaturtrift oder dergleichen, entspricht ein Messwert von zum Beispiel 2,76 V nur eine bestimmte Zeit exakt einer Winkelstellung von 0° des Fadenverlegehebels 45.
Um exakte Messwerte des Winkelsensors 19 auch über einen längeren Zeitraum gewährleisten zu können, wird der Winkelsensor 19 deshalb von Zeit zu Zeit abgeglichen.
Bei diesem zweiten Kalibrierverfahren wird die magnetische Kennlinie des Permanentmagneten 20 neu vermessen.
Dies kann in einer externen Kalibriervorrichtung oder in der Arbeitsstelle geschehen.
Die ermittelten Korrekturwerte werden dann entweder im Arbeitsstellenrechner 28 der Spulstelle oder in einem zusätzlichen (nicht dargestellten) Speicherchip der elektronischen Schaltung 32 des Winkelsensors 19 abgelegt.
Das heißt, der Fadenverlegehebel 45 wird beispielsweise erneut, nacheinander, an die definierten Anschläge 40, 41 gefahren und in diesen Winkelstellungen die vom Winkelsensor 19 generierten Messwerte erfasst.
Aus diesen erfassten Messwerten berechnet der Arbeitsstellenrechner 28 dann eine Korrekturkennlinie 42, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist.
Auch die Korrekturkennlinie 42 weist einen linearen Verlauf auf.
Des Weiteren ist auch jedem Punkt der Korrekturkennlinie 42 eine bestimmte Winkelstellung des Fadenverlegehebels 45 sowie ein zugehöriger Messwert des Winkelsensor 19 in Volt zugeordnet.
Bei der in Fig. 5 als Ausführungsbeispiel dargestellten Korrekturkennlinie 42 entspricht ein Messwert von zum Beispiel 0,56 V einer Winkelstellung des Fadenverlegehebels 45 von -39°. In der Mittelstellung 0° des Fadenverlegehebels 45 steht am Winkelsensor 19 ein Messwert von 2,48 V an, während der Messwert des Winkelsensors 19 bei einer Winkelstellung von +39° des Fadenverlegehebels 45 beispielsweise 4,47 V beträgt.
Die Korrekturkennlinie 42 des Winkelsensors 19 bleibt bis zum nächsten Abgleich maßgebend und wird dann gegebenenfalls durch eine neue Korrekturkennlinie ersetzt, die ebenfalls durch einen entsprechenden Abgleich ermittelt wird.

Claims

Verfahren zum Betreiben einer Arbeitsstelle einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine, mit einem Spulenrahmen zum Haltern einer rotierbaren Auflaufspule, einer einzelmotorisch angetriebenen Fadenchangiereinrichtung sowie einem kalibrierbaren Sensorelement, das einen zur Position des Fadenführers proportionalen Messwert liefert,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine ordnungsgemäße Arbeitsweise des Sensorelementes (19) dadurch sichergestellt wird, dass in vorgebbaren Zeitabständen und/oder ereignisbezogen ein Abgleich zwischen vom Sensorelement (19) gelieferten Messwerten und definierten Positionen des Fadenführers (13) stattfindet.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass zur Ermittlung der Messwerte des Sensorelementes (19) während einer Spulunterbrechung der Fadenführer (13) nacheinander in bestimmte, definierte Positionen gefahren wird,
dass in diesen Positionen jeweils ein Messwert des Sensorelementes (19) erfasst wird und dass die erfassten Messwerte im Arbeitsstellenrechner (28) zur Berechnung einer Korrekturkennlinie (43) des Sensorelementes (19) verarbeitet werden.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass während des Spulvorganges der Arbeitsstellenrechner (28) entsprechend der Korrekturkennlinie (43) einer vom Sensorelement (19) generierten Spannung (V) die zugehörige Position des Fadenführers ,(13) zuordnet, die dann zur Steuerung des Fadenführers (13) verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelte Korrekturkennlinie (43) bis zum nächsten Abgleich des Sensorelementes (19) Verwendung findet.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Einzelantrieb der Fadenchangiereinrichtung einen mit einem Hall-IC-Element ausgestatteten, kalibrierten Winkelsensor aufweist, der an einen Arbeitsstellenrechner angeschlossen ist und einen zur Position des Fadenführers proportionalen Messwert liefert und dass im Bereich der Fadenchangiereinrichtung (10) Mittel (40, 41) vorgesehen sind, die eine Positionierung des Fadenführers (13) in definierten, reproduzierbaren Stellungen ermöglichen.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsstellenrechner (28) so ausgebildet ist, dass er jede vom Hall-IC-Element (29) des Winkelsensors (19) generierte Spannung (V) mit einer zugehörigen Position des Fadenführers (13) verknüpft.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fadenchangiereinrichtung (10) als Fingerfadenführer (13) ausgebildet ist, dessen Fadenverlegehebel (45) durch Anlegen an Anschläge (40, 41) in definierten Winkelstellungen positionierbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der vom Winkelsensor (19) durch Kalibrierung abdeckbare Winkelbereich zwischen +40° und -40° liegt,
dass der Arbeitsbereich des Fadenverlegehebels (45) zwischen +37,5° und -37,5° liegt und
dass die Anschläge (40, 41) an denen der Fadenverlegehebel (45) zum Abgleich positioniert ist, jeweils bei +39° und bei -39° angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkelsensor (19) eine Auflösung von 0,024° aufweist.