EP2589695B1 - Verfahren zum automatischen Aufspulen einer Spule und einer Garnrolle sowie Spuleinrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zum automatischen Aufspulen einer Spule und einer Garnrolle sowie Spuleinrichtung zur Durchführung des Verfahrens Download PDF

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EP2589695B1
EP2589695B1 EP12190701.8A EP12190701A EP2589695B1 EP 2589695 B1 EP2589695 B1 EP 2589695B1 EP 12190701 A EP12190701 A EP 12190701A EP 2589695 B1 EP2589695 B1 EP 2589695B1
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EP
European Patent Office
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bobbin
sensor
winding device
winding
coil
Prior art date
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EP12190701.8A
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French (fr)
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EP2589695A1 (de
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Markus Richter
Christoph Heckner
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Duerkopp Adler AG
Original Assignee
Duerkopp Adler AG
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Publication date
Application filed by Duerkopp Adler AG filed Critical Duerkopp Adler AG
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D05—SEWING; EMBROIDERING; TUFTING
    • D05B—SEWING
    • D05B59/00—Applications of bobbin-winding or -changing devices; Indicating or control devices associated therewith
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H54/00—Winding, coiling, or depositing filamentary material
    • B65H54/02—Winding and traversing material on to reels, bobbins, tubes, or like package cores or formers
    • B65H54/22—Automatic winding machines, i.e. machines with servicing units for automatically performing end-finding, interconnecting of successive lengths of material, controlling and fault-detecting of the running material and replacing or removing of full or empty cores
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H63/00—Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop-motions ; Quality control of the package
    • B65H63/08—Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop-motions ; Quality control of the package responsive to delivery of a measured length of material, completion of winding of a package, or filling of a receptacle
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D05—SEWING; EMBROIDERING; TUFTING
    • D05B—SEWING
    • D05B59/00—Applications of bobbin-winding or -changing devices; Indicating or control devices associated therewith
    • D05B59/02—Devices for determining or indicating the length of thread still on the bobbin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65H2553/40—Sensing or detecting means using optical, e.g. photographic, elements
    • B65H2553/41—Photoelectric detectors
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    • B65H2553/40—Sensing or detecting means using optical, e.g. photographic, elements
    • B65H2553/41—Photoelectric detectors
    • B65H2553/412—Photoelectric detectors in barrier arrangements, i.e. emitter facing a receptor element
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2553/00—Sensing or detecting means
    • B65H2553/51—Encoders, e.g. linear

Definitions

  • the invention relates to a method for automatically winding a spool from a spool of thread.
  • the invention relates to a winding device for carrying out the method and a sewing machine with such a winding device.
  • a sewing machine with an automatic winding device is known from the EP 2 088 229 A1 , From the DE 36 288 03 A1 a coil sorting device is known.
  • the DE 39 42 304 A1 describes a method and apparatus for detecting a yarn package.
  • the DE 198 36 071 A1 describes a method for residual thread detection. Corresponding methods and devices for the detection of residual thread are described in US Pat DE 1 98 51 751 A1 , of the DE-OS 2 056 427 , of the DE 87 01 858 U1 and the DE 101 40 636 C1 , From the DE 101 43 378 A1 a bobbin thread winding device is known.
  • the EP 0 979 795 A2 describes a method for detecting thread residues on spinning head sleeves.
  • the signal transmitter emits either the signal "remaining thread”, “reel correctly rewound” or “reel not correctly reeled” or controls the reel drive.
  • An optical residual thread sensor can be designed with high precision.
  • the light source and the light detector may be combined in one unit; but can also be designed as spaced-apart components.
  • a guide of a detection light beam of the residual thread sensor can take place parallel to a coil axis of rotation. Alternatively, such a guide can also be made skewed to the coil axis of rotation.
  • a revolution counter according to claim 6 and a length sensor according to claim 7 are variants of a residual thread sensor, which can be realized with little design effort.
  • a tactile sensor according to claim 8 can be made robust.
  • a prestressing according to claim 9 facilitates the handling of a tactile residual thread sensor.
  • the bias can be done by means of a magnet and / or with the aid of a biasing spring.
  • a residual thread can also over a Circuit are detected, which is only between the contact finger and the coil is not closed, if there is still residual thread on the coil.
  • the winding device according to the invention can also be used generally for the coil fill level test.
  • the residual thread sensor is arranged as a level sensor so that it detects whether a certain thread winding height is reached on the spool.
  • the residual thread sensor can be arranged so that it can be reliably detected whether the bobbin is fully wound.
  • the level check is performed after the automatic rewinding operation is completed. If the level check indicates that a predetermined winding state has been reached, the wound coil is released.
  • Such a level sensor can also be used to check the level of coils that were wound at an earlier time and whose level is to be controlled.
  • a sewing machine 1 has a housing 2 with an arm 3 and a stand 4.
  • a needle bar 5 is driven up and down with a sewing needle 6 via an arm shaft extending in the arm 3.
  • a sewing thread is fed via a thread guiding device 7 with a predetermined thread tension.
  • the sewing machine 1 has a winding device 8 for winding a yarn package from a yarn roll 9.
  • a concernedspulender thread 10 is thereby fed via a boom 11 and yarn guide components of the yarn guide device 7 of the winding device 8.
  • the winding device 8 has a Spulfact 12 for receiving a coil 13, as in the prior art, for example from the EP 2 088 229 A1 is known. Furthermore, the winding device 8 has a winding drive, over which a winder shaft 14, on which the coil 13 is attached, is rotationally driven.
  • the winding drive which is formed for example via a friction wheel, which is driven by an arm shaft of the sewing machine, is shown schematically at 15 in the drawing.
  • the winding device 8 has a residual yarn sensor for detecting a residual yarn on the spool 13. Different versions of the residual yarn sensor are described below with reference to the FIGS. 2 to 5 explained.
  • the residual thread sensor is in the Fig. 1 schematically shown at 16.
  • the winding device 8 has a signal generator 17, which is in signal manner not shown in a manner not shown both with the winding drive 15 and with the residual yarn sensor 16.
  • the signal generator 17 is designed for outputting a status signal, for example a light signal, an acoustic signal or via a display for outputting a plain text signal and / or for outputting a control signal for the winding drive 15.
  • the output signals may be, for example, one of the signals "residual thread”, if a residual thread on the spool 13, ie on the bobbin, is detected by the residual thread sensor 16, the signal “coil wound correctly” or the signal “coil not correctly wound up "act.
  • FIGS. 2 and 3 show details of a first embodiment of the residual thread sensor 16.
  • This comprises a transmitting unit in the form of a light source 18 and a receiving unit in the form of a light detector 19.
  • the residual thread sensor 16 may be arranged in place of the light detector 19, a reflector, one of the light source 18 emitted light beam 20 reflected back into itself.
  • a transmitting / receiving unit is arranged, which in addition to the transmitting function also includes a detection function.
  • the light source 18 and the light detector 19 are arranged so that the light beam 20 is guided past a bottom 21 or a lateral surface of the coil 13 just below.
  • a residual thread is present on the bottom 21 of the spool 13, the light beam 20 between the light source 18 and the light detector 19 is interrupted by the residual thread.
  • the residual thread sensor 16 with the light source 18 and the light detector 19 is designed as a light barrier sensor.
  • Fig. 3 shows two arrangement variants on the one hand for the light source 18 and on the other hand for the light detector 19, which are provided with the letters a and b.
  • the residual thread sensor 16 after the FIGS. 2 and 3 can be optically designed so that it optically scans the entire bottom 21 of the coil 13, so that it can be reliably determined whether somewhere on the spool 13, a residual thread is wound up.
  • the spool 13 is first inserted into the Spulfact 12 of the winding device 8. Subsequently, it is determined with the residual thread sensor 16 whether there is a residual thread on the inserted bobbin 13 or not. If no residual thread is detected, the signal generator 17 controls the winding drive for winding the coil 13. After the winding has taken place, the signal generator 17 outputs the signal "Coil wound correctly". If a residual thread is detected, the signal generator 17 outputs the signal "residual thread”. A winding does not take place then. The coil 13 with the remaining thread can then be removed from the Spulfact 12 and replaced with another réellespulende coil 13. Alternatively, the remaining thread from the coil 13 can be removed.
  • the light source 18 and the light detector 19 are arranged so that the light beam 20 is guided parallel to a coil rotation axis of the coil 13 in turn just above the bottom 21 and a lateral surface of the coil 13.
  • Recesses are provided in this case in the side walls of the coil 13 and possibly in over the bottom 21 projecting intermediate elevations of the coil base, that the light beam 20 when no residual thread on the bottom 21 of the coil 13, at least once during a complete revolution of Spool 13 can run continuously between the light source 18 and the light detector 19.
  • a residual thread is present on the coil 13 when, in this embodiment, not shown, during a complete rotation of the coil 13, no light signal arrives at the light detector 19.
  • Fig. 4 shows a variant of the residual thread sensor 16. This is designed as a tactile sensor with a contact finger 22, which can be brought with a lateral surface of wound on the spool 13 yarn or when the spool 13 is empty, with the bottom 21 of the coil 13 into contact.
  • the contact finger 22 is pivotable about a hinge 23 which is parallel to the winder shaft 14 and fixed to the housing 2 of the sewing machine 1.
  • the adjusting body 25 is mounted fixed to the housing and can be adjusted in its position for adaptation to the respective coil geometry. Dashed is in the Fig. 4 a swung-out position of the contact finger is shown at 22 '.
  • the contact finger 22 may in a further variant of the residual thread sensor, which otherwise like the residual thread sensor after Fig. 4 is constructed, are also used for electrical detection of a residual thread.
  • a tip of the contact finger 22 when coming into contact with the bottom 21 of the coil 13, closes a circuit. If the circuit does not close when contacting the tip of the contact finger 22 with the bottom 21 of the coil 13, there is residual thread between the tip and the bottom, so that the signal generator 17 in turn outputs the signal "residual thread".
  • Fig. 5 shows a variant of an optical residual thread sensor 16.
  • This has a transmitting / receiving unit 26, for in Fig. 5 again two alternative positions are indicated.
  • the transmitting / receiving unit 26 includes a light source and a light detector.
  • the arrangement of the transmitting / receiving unit 26 is such that when inserted into the coil receiving 12 coil 13, a light beam 27, which is emitted from the light source of the transmitting / receiving unit 26, perpendicular to the bottom 21 of the coil 13 falls.
  • the bottom 21 is formed as a reflection surface for the light beam 27. If there is no residual thread on the bottom 21, the light beam 27 is reflected back into itself and reaches the light detector of the transmitting / receiving unit 26.
  • the light beam 27 between the light source and the light detector of the transmitting / receiving unit 26 is interrupted.
  • the function of the residual thread sensor 16 after Fig. 5 during automatic winding of the coil 13 corresponds to the one above in connection with the remaining thread 16 after the FIGS. 2 and 3 has already been explained.
  • a light beam emanating from a light source of the residual thread sensor again parallel to the coil axis of rotation of the coil 13 just above the bottom 21 of the coil 13.
  • the light beam penetrates through an opening in one of the two coil side walls in the coil 13 and is reflected back on the opposite side wall. If there is no residual thread on the coil 13 in this embodiment of the residual thread sensor, the situation arises per revolution that the light beam reflected back in itself is detected by the detector of the transmitting / receiving unit of this residual thread sensor. If there is no detectable light signal even with a complete rotation of the coil 13 in this variant, the signal generator in turn emits the signal "residual thread".
  • the residual thread sensor is a revolution counter 28 (see. Fig. 1 ) executed for counting revolutions of the coil 13 during winding.
  • a revolution counter 28 executed for counting revolutions of the coil 13 during winding.
  • the automatic winding method proceeds as follows: After winding the spool 13, ie after a certain spool diameter has been reached, it is determined how many revolutions of the spool shaft 14 were required to completely wind up the spool 13.
  • the signal generator 17 If this number of revolutions is smaller than the known number of revolutions required to completely wind up an empty reel 13, the signal generator 17 outputs the signal "reel not spooled correctly".
  • the coil 13 can then be sorted out.
  • the remaining thread detection via the revolution counter 28 can take place in that the reel 13 is wound until the number of revolutions of the winder shaft 14, which is required for the complete winding of the reel 13, is reached, monitored by the revolution counter 28. Subsequently, it is checked whether too much yarn is wound on the spool 13 or not, which can be done by a diameter check of a yarn volume on the spool 13.
  • the revolution counter 28 may be formed, for example, as a magnetic sensor.
  • a length sensor 29 may also be provided which measures a length of the thread 10 wound on the spool 13. If, when fully wound up coil 13, that is, when when winding a nominal diameter of the coil 13 is reached, this length is too short, a residual thread on the coil 13 must have been present at the beginning of winding. If in an alternative automatic winding process a predetermined thread length, which is required for complete spooling when the spool 13 is empty, was monitored by the length sensor 29 and then turns out to be wound on the spool 13 by a diameter comparison of the wound up yarn volume, this likewise allows a conclusion to be drawn thereon; that before the start of winding still residual thread must have been present on the spool 13.
  • the function of the length sensor 29 therefore corresponds to the function of the revolution counter 28, so that the signal generator 17 can be controlled accordingly, as has already been discussed above.
  • the length sensor 29 can be designed, for example, as an optical sensor.

Landscapes

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatischen Aufspulen einer Spule von einer Garnrolle. Zum einen betrifft die Erfindung eine Spuleinrichtung zur Durchführung des Verfahrens und eine Nähmaschine mit einer derartigen Spuleinrichtung.
  • Eine Nähmaschine mit einer automatischen Spuleinrichtung ist bekannt aus der EP 2 088 229 A1 . Aus der DE 36 288 03 A1 ist eine Spulensortiervorrichtung bekannt. Die DE 39 42 304 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erfassung eines Garnwickels. Die DE 198 36 071 A1 beschreibt ein Verfahren zur Restfadenerkennung. Entsprechende Verfahren und Vorrichtungen zur Restfadenerkennung sind beschrieben in der DE 1 98 51 751 A1 , der DE-OS 2 056 427 , der DE 87 01 858 U1 und der DE 101 40 636 C1 . Aus der DE 101 43 378 A1 ist eine Spulenfadenwickelvorrichtung bekannt. Die EP 0 979 795 A2 beschreibt ein Verfahren zur Erkennung von Fadenresten auf Spinnkopshülsen.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein automatisches Aufspulverfahren so weiterzubilden, dass erhöhten Qualitätssicherungsstandards in Bezug auf die aufgespulten Spulen Rechnung getragen ist.
  • Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch ein automatisches Aufspulverfahren mit den im Anspruch 1 gegebenen Schritten.
  • Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass eine sichere Fadenlänge einer automatisch aufgespulten Spule dann exakt angegeben und damit zum Nähen ausgenutzt werden kann, wenn sichergestellt ist, dass sich beim Aufspulen kein Restfaden auf der Spule befunden hat, dass also immer definiert von einer leere Spule ausgehend aufgespult wird. Durch die innerhalb des automatischen Aufspulverfahrens enthaltene Restfadenermittlung ist sichergestellt, dass nach dem automatischen Aufspulen Spulen mit innerhalb enger Grenzen exakt definierter Garn- bzw. Fadenlänge und insbesondere Spulen mit innerhalb enger Grenzen exakt definierten Spulendimensionen erzeugt werden.
  • Die Vorteile einer Spuleinrichtung nach Anspruch 2 entsprechen denen, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen automatischen Aufspulverfahren bereits erläutert wurden. Der Signalgeber gibt je nach Verfahrensstatus entweder das Signal "Restfaden", "Spule korrekt aufgespult" oder "Spule nicht korrekt aufgespult" aus oder steuert den Spulantrieb an.
  • Ein optischer Restfadensensor nach den Ansprüchen 3 bis 5 kann hochpräzise gestaltet sein. Die Lichtquelle und der Lichtdetektor können in einer Einheit zusammengefasst sein; können aber auch als voneinander beabstandete Komponenten gestaltet sein. Eine Führung eines Detektions-Lichtstrahls des Restfadensensors kann parallel zu einer Spulen-Drehachse erfolgen. Alternativ kann eine solche Führung auch windschief zur Spulen-Drehachse erfolgen.
  • Ein Umdrehungszähler nach Anspruch 6 und ein Längensensor nach Anspruch 7 sind Varianten eines Restfadensensors, die mit geringem konstruktivem Aufwand realisiert werden können.
  • Ein taktiler Sensor nach Anspruch 8 kann robust ausgeführt sein. Eine Vorspannbarkeit nach Anspruch 9 erleichtert die Handhabung eines taktilen Restfadensensors. Die Vorspannung kann mit Hilfe eines Magneten und/oder mit Hilfe einer Vorspannfeder geschehen. Über eine Kontaktfinger-Gestaltung des Restfadensensors kann ein Restfaden auch über einen Stromkreis erfasst werden, der nur dann zwischen dem Kontaktfinger und der Spule nicht geschlossen wird, wenn noch Restfaden auf der Spule vorliegt.
  • Die erfindungsgemäße Spuleinrichtung kann alternativ auch allgemein zur Spulen-Füllstandsprüfung herangezogen werden. In diesem Fall ist der Restfadensensor als Füllstandssensor so angeordnet, dass er erkennt, ob eine gewisse Fadenwickelhöhe auf der Spule erreicht ist. Insbesondere kann der Restfadensensor so angeordnet sein, dass sicher erkannt werden kann, ob die Spule voll aufgespult ist. Bei dem automatischen Aufspulverfahren, bei dem ein solcher Füllstandssensor zum Einsatz kommt, erfolgt die Füllstandsprüfung nach Abschluss des automatischen Spulvorgangs. Ergibt die Füllstandsprüfung, dass ein vorgegebener Aufspulzustand erreicht ist, erfolgt die Freigabe der aufgespulten Spule. Ein solcher Füllstandssensor kann auch zur Überprüfung des Füllstandes von Spulen genutzt werden, die zu einem früheren Zeitpunkt aufgespult wurden und deren Füllstand kontrolliert werden soll.
  • Die Vorteile einer Nähmaschine nach Anspruch 10 entsprechen denen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die erfindungsgemäße Spuleinrichtung bereits erläutert wurden.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
    • Fig. 1
    schematisch eine Vorderansicht einer Nähmaschine mit einer Spuleinrichtung zum Aufwickeln einer Spule von einer Garnrolle;
    Fig. 2
    vergrößert einen Ausschnitt aus Fig. 1, bei der Details einer Ausführung eines Restfadensensors zur Ermitteln eines Restfadens auf einer Spule, die mit der Spuleinrichtung aufgespult werden soll, schematisch näher dargestellt sind;
    Fig. 3
    einen Schnitt gemäß Linie III-III in Fig. 2, wobei nur die Spule und Komponenten des Restfadensensors dargestellt sind;
    Fig. 4
    in einer zu Fig. 2 ähnlichen Darstellung eine weitere Ausführung eines Restfadensensors, der als taktiler Sensor mit einem Kontaktfinger ausgebildet ist; und
    Fig. 5
    in einer zu Fig. 3 ähnlichen Darstellung eine weitere Ausführung eines optischen Restfadensensors.
  • Eine Nähmaschine 1 hat ein Gehäuse 2 mit einem Arm 3 und einem Ständer 4. Über eine im Arm 3 verlaufende Armwelle wird eine Nadelstange 5 mit einer Nähnadel 6 auf- und abgehend angetrieben. Ein Nähfaden wird über eine Fadenführungseinrichtung 7 mit vorgegebener Fadenspannung zugeführt.
  • Die Nähmaschine 1 hat eine Spuleinrichtung 8 zum Aufwickeln einer Fadenspule von einer Garnrolle 9. Ein aufzuspulender Faden 10 wird dabei über einen Ausleger 11 und Fadenführungskomponenten der Fadenführungseinrichtung 7 der Spuleinrichtung 8 zugeführt.
  • Die Spuleinrichtung 8 hat eine Spulaufnahme 12 zur Aufnahme einer Spule 13, wie dies aus dem Stand der Technik, beispielsweise aus der EP 2 088 229 A1 bekannt ist. Weiterhin hat die Spuleinrichtung 8 einen Spulantrieb, über den eine Spulerwelle 14, auf den die Spule 13 aufgesteckt ist, drehangetrieben ist. Der Spulantrieb, der beispielsweise über ein Reibrad gebildet ist, das von einer Armwelle der Nähmaschine angetrieben ist, ist in der Zeichnung schematisch bei 15 dargestellt.
  • Die Spuleinrichtung 8 hat einen Restfadensensor zum Ermitteln eines Restfadens auf der Spule 13. Verschiedene Ausführungen des Restfadensensors werden nachfolgend an Hand der Figuren 2 bis 5 erläutert. Der Restfadensensor ist in der Fig. 1 schematisch bei 16 dargestellt. Weiterhin hat die Spuleinrichtung 8 einen Signalgeber 17, der in nicht dargestellter Weise sowohl mit dem Spulantrieb 15 als auch mit dem Restfadensensor 16 in Signalverbindung steht. Je nach Ausführung der Spuleinrichtung 8 ist der Signalgeber 17 zur Ausgabe eines Statussignals, beispielsweise eines Lichtsignals, eines akustischen Signals oder über ein Display zur Ausgabe eines Klartextsignals und/oder zur Ausgabe eines Steuersignals für den Spulantrieb 15 ausgebildet. Bei den ausgegeben Signalen kann es sich beispielsweise um eines der Signale "Restfaden", sofern ein Restfaden auf der Spule 13, also auf den Spulenträger, vom Restfadensensor 16 detektiert wird, um das Signal "Spule korrekt aufgespult" oder um das Signal "Spule nicht korrekt aufgespult" handeln.
  • Die Figuren 2 und 3 zeigen Details einer ersten Ausführung des Restfadensensors 16. Dieser umfasst eine Sendeeinheit in Form einer Lichtquelle 18 und eine Empfangseinheit in Form eines Lichtdetektors 19. Bei einer weiteren Ausführung des Restfadensensors 16 kann an Stelle des Lichtdetektors 19 ein Reflektor angeordnet sein, der einen von der Lichtquelle 18 ausgesandten Lichtstrahl 20 in sich zurück reflektiert. In diesem Fall ist an Stelle der Lichtquelle 18 eine Sende-/Empfangseinheit angeordnet, die zusätzlich zur Sendefunktion auch eine Detektionsfunktion beinhaltet.
  • Die Lichtquelle 18 und der Lichtdetektor 19 sind so angeordnet, dass der Lichtstrahl 20 knapp an einem Boden 21 bzw. einer Mantelfläche der Spule 13 vorbeigeführt ist. Wenn ein Restfaden am Boden 21 der Spule 13 vorliegt, wird der Lichtstrahl 20 zwischen der Lichtquelle 18 und dem Lichtdetektor 19 durch den Restfaden unterbrochen. Der Restfadensensor 16 mit der Lichtquelle 18 und dem Lichtdetektor 19 ist als Lichtschrankensensor ausgebildet.
  • Fig. 3 zeigt zwei Anordnungsvarianten einerseits für die Lichtquelle 18 und andererseits für den Lichtdetektor 19, die mit den Buchstaben a und b versehen sind. Der Restfadensensor 16 nach den Figuren 2 und 3 kann optisch so ausgeführt sein, dass er den gesamten Boden 21 der Spule 13 optisch abtastet, so dass sicher ermittelt werden kann, ob irgendwo auf der Spule 13 ein Restfaden aufgewickelt ist.
  • Beim automatischen Aufspulen der Spule 13 von der Garnrolle 9 der Spuleinrichtung 8 wird zunächst die Spule 13 in die Spulaufnahme 12 der Spuleinrichtung 8 eingesetzt. Anschließend wird mit dem Restfadensensor 16 ermittelt, ob auf der eingesetzten Spule 13 ein Restfaden vorliegt oder nicht. Wird kein Restfaden ermittelt, steuert der Signalgeber 17 den Spulantrieb zum Aufspulen der Spule 13 an. Nach erfolgtem Aufspulen gibt der Signalgeber 17 das Signal "Spule korrekt aufgespult" aus. Wird ein Restfaden detektiert, gibt der Signalgeber 17 das Signal "Restfaden" aus. Ein Aufspulen findet dann nicht statt. Die Spule 13 mit dem Restfaden kann dann aus der Spulaufnahme 12 entnommen werden und gegen eine andere aufzuspulende Spule 13 ausgetauscht werden. Alternativ kann auch der Restfaden von der Spule 13 entfernt werden.
  • Bei einer alternativen, nicht in der Zeichnung dargestellten Ausführung sind die Lichtquelle 18 und der Lichtdetektor 19 so angeordnet, dass der Lichtstrahl 20 parallel zu einer Spulen-Drehachse der Spule 13 wiederum knapp oberhalb des Bodens 21 bzw. einer Mantelfläche der Spule 13 vorbeigeführt ist. In den Seitenwänden der Spule 13 sowie ggf. in über den Boden 21 hinausragenden Zwischenerhebungen des Spulenbodens sind in diesem Fall Ausnehmungen so vorgesehen, dass der Lichtstrahl 20 dann, wenn kein Restfaden am Boden 21 der Spule 13 vorliegt, zumindest einmal während einer vollständigen Umdrehung der Spule 13 ununterbrochen zwischen der Lichtquelle 18 und dem Lichtdetektor 19 verlaufen kann. Ein Restfaden liegt auf der Spule 13 dann vor, wenn bei dieser nicht dargestellten Ausführungsform während einer vollständigen Umdrehung der Spule 13 kein Lichtsignal am Lichtdetektor 19 ankommt.
  • Fig. 4 zeigt eine Variante des Restfadensensors 16. Dieser ist als taktiler Sensor mit einem Kontaktfinger 22 ausgeführt, der mit einer Mantelfläche von auf die Spule 13 aufgespultem Garn bzw. bei leerer Spule 13, mit dem Boden 21 der Spule 13 in Kontakt bringbar ist. Der Kontaktfinger 22 ist um ein Gelenk 23 schwenkbar, das parallel zur Spulerwelle 14 verläuft und am Gehäuse 2 der Nähmaschine 1 festgelegt ist. Über einen Magneten 24, der von einem magnetischen Einstellkörper 25 angezogen wird, ist der Kontaktfinger 22 gegen die Mantelfläche, also letztlich gegen den Boden 21 der Spule 13 vorgespannt. Der Einstellkörper 25 ist gehäusefest montiert und kann in seiner Position zur Anpassung an die jeweilige Spulengeometrie verstellt werden. Gestrichelt ist in der Fig. 4 eine ausgeschwenkte Position des Kontaktfingers bei 22' dargestellt.
  • Beim automatischen Aufspulen mit der Spuleinrichtung 8 mit dem Restfadensensors 16 nach Fig. 4 wird taktil über den Kontaktfinger 22 ermittelt, ob ein Restfaden auf die in die Spulaufnahme 12 eingesetzte Spule 13 aufgewickelt ist. Ein Restfaden liegt dann nicht vor, wenn der Kontaktfinger 22 ganz eingeschwenkt, also den Boden 21 der Spule berührt. In dieser Stellung kommt der Magnet 24 mit dem Einstellkörper 25 in Kontakt, so dass ein Signal an den Signalgeber 17 weitergegeben wird. Auf diese Weise ist eine Unterscheidung zwischen den Situationen "Restfaden auf der Spule" und "kein Restfaden auf der Spule" möglich, analog zu dem, was vorstehend im Zusammenhang mit dem Restfadensensor 16 nach den Figuren 2 und 3 und dem automatischen Aufspulverfahren bereits erläutert wurde.
  • Der Kontaktfinger 22 kann bei einer weiteren Variante des Restfadensensors, der ansonsten wie der Restfadensensor nach Fig. 4 aufgebaut ist, auch zu einer elektrischen Detektion eines Restfadens herangezogen werden. In diesem Fall schließt eine Spitze des Kontaktfingers 22, wenn sie mit dem Boden 21 der Spule 13 in Kontakt kommt, einen Stromkreis. Schließt sich der Stromkreis beim Kontakt der Spitze des Kontaktfingers 22 mit dem Boden 21 der Spule 13 nicht, liegt zwischen der Spitze und dem Boden Restfaden vor, so dass der Signalgeber 17 wiederum das Signal "Restfaden" ausgibt.
  • Fig. 5 zeigt eine Variante eines optischen Restfadensensors 16. Dieser weist eine Sende-/Empfangseinheit 26 auf, für die in Fig. 5 wieder zwei alternative Positionen angegeben sind. Die Sende-/Empfangseinheit 26 beinhaltet eine Lichtquelle und einen Lichtdetektor. Die Anordnung der Sende-/Empfangseinheit 26 ist so, dass bei in die Spulaufnahme 12 eingesetzter Spule 13 ein Lichtstrahl 27, der von der Lichtquelle der Sende-/Empfangseinheit 26 ausgesandt ist, senkrecht auf den Boden 21 der Spule 13 fällt. Der Boden 21 ist als Reflexionsfläche für den Lichtstrahl 27 ausgebildet. Sofern kein Restfaden auf dem Boden 21 vorliegt, wird der Lichtstrahl 27 in sich zurückreflektiert und erreicht den Lichtdetektor der Sende-/Empfangseinheit 26. Bei vorliegendem Restfaden wird der Lichtstrahl 27 zwischen der Lichtquelle und dem Lichtdetektor der Sende-/Empfangseinheit 26 unterbrochen. Die Funktion des Restfadensensors 16 nach Fig. 5 beim automatischen Aufspulen der Spule 13 entspricht derjenigen, die vorstehend im Zusammenhang mit dem Restfaden 16 nach den Figuren 2 und 3 bereits erläutert wurde.
  • Bei einer weiteren, in der Zeichnung nicht dargestellten Variante eines optischen Restfadensensors verläuft ein Lichtstrahl, der von einer Lichtquelle des Restfadensensors ausgeht, wiederum parallel zur Spulen-Drehachse der Spule 13 knapp über dem Boden 21 der Spule 13. Der Lichtstrahl dringt dabei durch eine Öffnung in einer der beiden Spulen-Seitenwände in die Spule 13 ein und wird an der gegenüberliegenden Seitenwand in sich zurückreflektiert. Liegt kein Restfaden auf der Spule 13 bei dieser Ausführung des Restfadensensors vor, ergibt sich pro Umdrehung jeweils die Situation, dass der in sich selbst zurückreflektierte Lichtstrahl vom Detektor der Sende-/Empfangseinheit dieses Restfadensensors erfasst wird. Liegt auch bei einer vollständigen Umdrehung der Spule 13 bei dieser Variante dann kein detektierbares Lichtsignal vor, gibt der Signalgeber wiederum das Signal "Restfaden" aus.
  • Bei einer weiteren Variante ist der Restfadensensor als Umdrehungszähler 28 (vgl. Fig. 1) für zu zählende Umdrehungen der Spule 13 beim Aufspulen ausgeführt. Hierbei wird ausgenutzt, dass zum Aufspulen der Spule 13 ausgehend von einer vollständig leeren Spule, also einer Spule ohne Restfaden, eine innerhalb eines engen Bereichs exakt vorgegebene Anzahl von Umdrehungen der Spulerwelle 14 erforderlich ist. Bei der Spuleinrichtung 8, die zur Restfadenerkennung den Umdrehungszähler 28 einsetzt, läuft das automatische Aufspulverfahren folgendermaßen ab: Nach dem Aufspulen der Spule 13, also nachdem ein bestimmter Spulendurchmesser erreicht ist, wird bestimmt, wie viele Umdrehungen der Spulerwelle 14 zum vollständigen Aufspulen der Spule 13 erforderlich waren. Falls diese Umdrehungsanzahl kleiner ist als die bekannte Umdrehungsanzahl, die zum vollständigen Aufspulen einer leeren Spule 13 erforderlich ist, gibt der Signalgeber 17 das Signal "Spule nicht korrekt aufgespult" aus. Die Spule 13 kann dann aussortiert werden. Alternativ kann die Restfadenerkennung über den Umdrehungszähler 28 dadurch erfolgen, dass die Spule 13 solange aufgespult wird, bis, überwacht vom Umdrehungszähler 28, die Anzahl der Umdrehungen der Spulerwelle 14 erreicht ist, die zum vollständigen Aufspulen der Spule 13 erforderlich ist. Anschließend wird überprüft, ob zu viel Garn auf der Spule 13 aufgespult ist oder nicht, was durch eine Durchmesserprüfung eines Garnvolumens auf der Spule 13 erfolgen kann. Ergibt die Überprüfung, dass zuviel Garn auf die Spule 13 aufgespult ist, gibt der Signalgeber 17 wiederum das Signal "Spule nicht korrekt aufgespult" aus, so dass die Spule 13 aussortiert werden kann. Ergibt die Überprüfung mit Hilfe des Umdrehungszählers 28, dass ausgehend von einer leeren Spule 13 aufgespult wurde, gibt der Signalgeber 17 das Signal "Spule korrekt aufgespult" aus. Der Umdrehungszähler 28 kann beispielsweise als Magnetsensor ausgebildet sein.
  • Alternativ zu einem Umdrehungszähler 28 kann auch ein Längensensor 29 vorgesehen sein, der eine Länge des auf die Spule 13 aufgespulten Fadens 10 misst. Wenn bei voll aufgespulter Spule 13, also dann, wenn beim Aufspulen ein Nenndurchmesser der Spule 13 erreicht ist, diese Länge zu kurz ist, muss zu Beginn des Aufspulens noch ein Restfaden auf der Spule 13 vorgelegen haben. Wenn bei einem alternativen automatischen Spulverfahren eine vorgegebene Fadenlänge, die bei leerer Spule 13 zum vollständigen Aufspulen benötigt wird, überwacht mit dem Längensensor 29 aufgespult wurde und sich dann durch einen Durchmesservergleich des aufgespulten Garnvolumens herausstellt, dass zuviel Garn auf die Spule 13 aufgespult wurde, erlaubt dies ebenfalls einen Rückschluss darauf, dass vor Beginn des Aufspulens noch Restfaden auf der Spule 13 vorgelegen haben muss. Die Funktion des Längensensors 29 entspricht daher der Funktion des Umdrehungszählers 28, so dass entsprechend der Signalgeber 17 angesteuert werden kann, wie dies vorstehend bereits diskutiert wurde. Der Längensensor 29 kann beispielsweise als optischer Sensor ausgeführt sein.

Claims (10)

  1. Verfahren zum automatischen Aufspulen einer Spule (13) von einer Garnrolle (9) mit einer Spuleinrichtung (8) mit folgenden Schritten:
    - Einsetzen einer Spule (13), die aufgespult werden soll, in eine Spulaufnahme (12) der Spuleinrichtung (8),
    - Ermitteln eines Restfadens auf der eingesetzten Spule (13),
    - Aufspulen der Spule (13) oder Freigeben der aufgespulten Spule (13) nur dann, wenn der Ermittlungsschritt ergibt, dass die eingesetzte Spule (13) keinen Restfaden trägt.
  2. Spuleinrichtung (8) zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1
    - mit einer Spulaufnahme (12) zur Aufnahme einer Spule (13),
    - mit einem Spulantrieb (15),
    - mit einem Restfadensensor (16) zum Ermitteln eines Restfadens auf der Spule (13),
    - mit einem Signalgeber (17), der mit dem Restfadensensor (16) in Signalverbindung steht.
  3. Spuleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Restfadensensor (16) eine Lichtquelle (18; 26) und einen Lichtdetektor (19; 26) aufweist.
  4. Spuleinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Restfadensensor (16) als Lichtschrankensensor ausgebildet ist.
  5. Spuleinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Spulenfläche (21) der in der Spulaufnahme (12) angeordneten Spule (13) als Reflektor im Lichtweg zwischen der Lichtquelle (26) und dem Lichtdetektor (26) nutzbar ist.
  6. Spuleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Restfadensensor (16) als Umdrehungszähler (28) zum Zählen der Umdrehungen der Spule (13) beim Aufspulen ausgeführt ist.
  7. Spuleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Restfadensensor (16) als Längensensor (29) zum Ermitteln einer Länge eines aufgespulten Fadens (10) ausgeführt ist.
  8. Spuleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Restfadensensor (16) als taktiler Sensor mit einem Kontaktfinger (22) ausgeführt ist, der mit einer Mantelfläche der Spule (13) in Kontakt bringbar ist.
  9. Spuleinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktfinger (22) gegen die Mantelfläche (21) vorspannbar ist.
  10. Nähmaschine (1) mit einer Spuleinrichtung (8) nach einem der Ansprüche 2 bis 9.
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