WO2008154944A1 - Fadenverwahrungsvorrichtung - Google Patents

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WO2008154944A1
WO2008154944A1 PCT/EP2007/005471 EP2007005471W WO2008154944A1 WO 2008154944 A1 WO2008154944 A1 WO 2008154944A1 EP 2007005471 W EP2007005471 W EP 2007005471W WO 2008154944 A1 WO2008154944 A1 WO 2008154944A1
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WO
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needle
yarn
arm
yarn package
storage device
Prior art date
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PCT/EP2007/005471
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English (en)
French (fr)
Inventor
Francesco Furlanetto
Federico Furlanetto
Lukas Kunz
Original Assignee
SSM Schärer Schweiter Mettler AG
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Publication date
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Priority to AT07726112T priority patent/ATE490938T1/de
Priority to CN2007800534454A priority patent/CN101707945B/zh
Priority to DE502007005918T priority patent/DE502007005918D1/de
Priority to PCT/EP2007/005471 priority patent/WO2008154944A1/de
Priority to TW097123254A priority patent/TW200936831A/zh
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H65/00—Securing material to cores or formers
    • B65H65/005—Securing end of yarn in the wound or completed package
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00—Handled material; Storage means
    • B65H2701/30—Handled filamentary material
    • B65H2701/31—Textiles threads or artificial strands of filaments

Definitions

  • the invention relates to a device for storing the yarn end of a yarn (thread storage device) for use in the production of a yarn package wound with the yarn with a needle for inserting a loop of the yarn to be formed in the region of the free yarn end of the yarn under a winding layer of the yarn package, and a Nadeleinschiebvorraum for bringing the needle to the yarn package and for moving the needle for inserting the loop under the winding layer of the yarn package.
  • the problem arises that after completely winding the yarn package with yarn, a free yarn end of the yarn is present on the yarn package. If no provision is made for safekeeping, that is to say for fastening the free end of the thread, then the yarn package may be accidentally damaged, e.g. by pulling on the free end of the thread, are unwound, or it can lead to a knot of the free end of the thread.
  • the thread end is inserted in the form of a loop by means of a needle under the uppermost winding layer or between the winding and the bobbin tube.
  • a needle under the uppermost winding layer or between the winding and the bobbin tube.
  • the loop is formed such that the free end of the thread can be re-grasped and pulled out after it has been stored.
  • the yarn package is formed as a cheese, it is usually a Nadeleinschiebvorraum used in which after complete winding of the yarn package, the needle, driven by gravity, is dropped onto the yarn package.
  • this drop needle By means of this drop needle, the free end of the thread is detected and inserted under formation of a loop under one of the uppermost winding layers of the yarn package.
  • This Nadeleinschiebvorraum is formed exclusively of mechanical elements, which, so that the needle falls into a matching position on the Garnspulenober Assembly and thus the insertion of the needle is performed correctly, must be adjusted very accurately.
  • the case needle must therefore be adjusted mechanically so that it reaches under a free winding edge of the yarn package and can be inserted.
  • the procedure of the needle so their movement trajectory, and their initial and final position are given and can be adjusted mechanically only by manual intervention.
  • the invention has for its object to provide a thread storage device which avoids the disadvantages of the prior art, in particular, a complex adjustment of the thread storage device should be avoidable before their use in the production of a yarn package. This object is achieved by the thread storage device of the independent claim.
  • the dependent claims represent preferred embodiments of the invention.
  • the needle is shaped such that it can catch (catch) the thread in the region of the free thread end, for which purpose the needle advantageously has a hook shape or notch in the region of its free end, ie its needle point.
  • the needle insertion device comprises at least two electric motors set up for guiding the needle to the yarn package controllable by means of a control unit.
  • the needle can be moved as desired in parallel and perpendicular to the spool axis of the yarn package by the control unit.
  • the Nadeleinschiebvorraum be adapted to perform the method of the needle for inserting the loop under the winding layer of the yarn package by an electric motor controllable by means of the control unit.
  • the needle with appropriate arrangement of the electric motors, in any direction in space can be arbitrarily positioned in position controlled by the control unit.
  • a significant advantage of the thread storage device according to the invention lies in enabling a basically arbitrary positioning of the needle.
  • control unit is set up to control the electric motors according to a predetermined sequence of movements.
  • the sequence of movements for the storage of the free end of the thread must therefore be specified only once before the use of the thread storage device according to the invention, i. e.g. to be taught.
  • the movement sequence can be predetermined depending on various parameters. These parameters may e.g. the type of wrapping and / or the sleeve on which the yarn is spooled to make the yarn package, i. generally depend on the winding recipe.
  • the movement can be e.g. calculated from the bobbin diameter of the finished wound bobbin and the position of the sleeve (drum position) as parameters. Parameter sets can be maintained for different bobbins, so that when changing the bobbins only by entering into the control unit, the bobbins must be specified in order to use the associated parameter set for calculating the movement sequence.
  • control unit is set up, at least one of the electric motors in response to a current contact pressure of the needle to control the yarn package and / or depending on a current insertion pressure of the needle into the yarn package.
  • the current contact pressure and / or the insertion pressure can be determined via at least one sensor for detecting control variables for controlling the electric motors as input data for the control unit.
  • the sensor can be a current
  • Voltage monitoring of one of the motors are used, so that the power of this motor is used to derive the control variables and can be controlled.
  • the Nadeleinschiebvor ⁇ chtung a about a, preferably aligned substantially parallel to Garnspulenlangsachse, pivoting arm pivotable arm, wherein in a region at the non-rotating end of the arm, the needle is mounted, such that in a process of the arm in a direction parallel to Rotary axis, after previously suitable approach of the needle to the yarn package, the insertion of the loop under the winding layer of the yarn package is vorrisebar.
  • the needle is preferably brought from below to the yarn package, i. raised.
  • the arm leads to the fact that the yarn storage device according to the invention during the winding of the yarn package can not interfere with the yarn path of the wound yarn.
  • the needle When the needle is mounted with its longitudinal axis substantially parallel to the axis of rotation, or forming an acute angle with the axis of rotation on the arm, the insertion of the loop of the yarn under a winding layer of the yarn package with a single movement, ie by controlling a single electric motor, be executed.
  • the needle tip need only be pre-positioned at an appropriate position on the surface of the yarn package.
  • one of the electric motors is arranged for moving the arm in a direction parallel to its axis of rotation and one of the electric motors is arranged for pivoting the arm about its axis of rotation, preferably wherein another of the electric motors is set up to move the arm in a spatial direction perpendicular to the axis of rotation , wherein by means of the further electric motor, the distance between the axis of rotation and the Garnspulenlangsachse is adjustable.
  • the needle can be moved arbitrarily in all spatial directions.
  • a pre-positioning of the arm on an XY plane is possible such that only by raising the arm about its axis of rotation, the final positioning of the needle tip before inserting the loop is possible.
  • the mounting position of the thread storage device on a yarn package making machine can be made more flexible.
  • a bobbin production machine has a thread storage device according to the invention and a control unit, designed to control the electric motors of the thread storage device.
  • a control unit designed to control the electric motors of the thread storage device.
  • at least one sensor for detecting control variables for controlling the electric motors can be provided as input data for the control unit.
  • FIG. 1 shows a thread storage device according to the invention designed as a structural unit in a perspective view.
  • Figure 2 shows the thread storage device of Figure 1 in a side view.
  • FIG. 1 shows a thread storage apparatus 1 according to the invention, designed as a structural unit, for use in the production of a yarn package wound with a yarn.
  • the bobbin is attached to the yarn storage device at e.g. a yarn making machine or a rewinding machine advantageously in an area above the yarn storage device.
  • the thread storage device Positioned thread storage device, wherein the yarn path of the yarn to be wound on the yarn package from below, as shown in an area to the right of the thread storage device, runs on the yarn package.
  • the thread storage device For mounting the thread storage device, the thread storage device on a base plate 3 screw holes 4.
  • the yarn storage device 1 has a needle 6 for inserting a loop of the yarn to be formed in the region of the free yarn end of the yarn under a winding layer of the yarn package.
  • the thread storage device 1 comprises a Nadeleinschiebvorraum 8 with three electric motors 11,12,13 by means of which controlled by a control unit, the needle 6 can be brought to the yarn package and moved to insert the loop.
  • the electric motors can be designed, for example, at least partially as stepper motors.
  • a hook-like notch 15 (catching notch) is provided on the needle 6 in the region of the needle tip of the needle 6.
  • the needle 6 is mounted on the end facing away from the axis of rotation of an arm 18 pivotable about an axis of rotation 17 oriented substantially parallel to the Gam coil longitudinal axis.
  • the pivotability of the arm 18 is symbolized in the figure by a curved double arrow.
  • the needle 6 is oriented so that, after a suitable approach the needle 6 to the yarn package, the insertion of the loop under the winding layer of the yarn package by operation of the arm 18 in a direction parallel to its axis of rotation 17 is vorrisebar.
  • a first of the electric motors 11 is set up for this process of the arm 18, symbolized in the figure by a first double arrow.
  • the arm 18 is mounted on a carriage-like base 20, which can be experienced on rail-like guides 22 on the base plate 3. This first electric motor 11 is fastened to the base plate 3 and can move the base 20 with the arm 18 mounted thereon over the base plate 3 via a belt drive 24.
  • a second of the electric motors 12 is arranged for pivoting the arm 18 about its axis of rotation 17.
  • the motor rotation axis of this second electric motor 12 is formed in the figure as a direct extension of the rotation axis 17 of the arm 18, the electric motor 12 being mounted on the base 20 on which the arm 18 is mounted.
  • it can also be a torque transmission device, eg with a translation between be mounted this electric motor 12 and the rotation axis 17 of the arm 18.
  • the arm 18 is held stable by a coil spring 25 in an initial position, or retracted via the coil spring 25 in this starting position, after the arm 18 has been pivoted about the associated electric motor 12.
  • a third electric motor 13 of the electric motors is set up for moving the arm 18 in a spatial direction perpendicular to the axis of rotation 17, wherein the distance between the axis of rotation 17 and the yarn package longitudinal axis can be adjusted by means of this third electric motor 13.
  • the latter is symbolized by another double arrow in the figure.
  • a slide device between the base 20, on which the arm 18 is mounted, and the base plate 3 is provided a slide device, not shown in the figure.
  • This carriage device may e.g. be performed as part of the base 20 in a rail on the underside of the base 20 and is further on the rail-like guides 22 on the base plate 3 movable.
  • the third electric motor 13 is at this case
  • Attached slide device and has for moving the arm 18 in the spatial direction mentioned another belt drive 26.
  • the needle insertion device 8, or its arm 18 can be positioned in an arbitrarily electronically controlled manner in an area in an XY plane.
  • the needle 6 is mounted with its longitudinal axis substantially parallel to the axis of rotation 17 of the arm 18 on the arm 18 in a needle position.
  • adjusting means 30 for adjusting the position of the needle 6.
  • FIG. 2 shows the thread storage device 1 from FIG. 1 in a side view, wherein its positioning relative to the yarn package 31 and the yarn path of the yarn to be wound onto the yarn package 31 whose yarn end 33 is to be stored is shown.
  • the Nadeleinschiebvorraum 8 itself is, apart from its arm 18, symbolized only by a rectangle.
  • the electric motors of the fade storage apparatus 1 are controlled by means of a control unit 35, e.g. a computer, e.g. Controlled and / or controlled in the following manner: From a start position, first the arm 18 and thus the needle 6 is brought by means of the above-described third electric motor in the direction of the illustrated straight arrow to the yarn path of the yarn. The arm 18 is thus moved in the direction of the yarn package 31 in such a way that the distance between the axis of rotation 17 of the arm 18 and the yarn package 31 in the desired manner, i. is set in accordance with a movement sequence predetermined by the control unit 35.
  • a control unit 35 e.g. a computer, e.g. Controlled and / or controlled in the following manner: From a start position, first the arm 18 and thus the needle 6 is brought by means of the above-described third electric motor in the direction of the illustrated straight arrow to the yarn path of the yarn. The arm 18 is thus moved in the direction of the yarn package 31 in such a way
  • the arm 18 is rotated about its axis of rotation 17 by means of the second electric motor described so that the needle 6 is raised and pressed against the surface of the yarn package 31, preferably with a, as part of the predetermined sequence of movement, predetermined contact pressure.
  • the arm 18 is pressed against the spring force of the coil spring 25 in the direction of the illustrated curved arrow upwards.
  • the needle 6 already presses the free end of the thread 33 with the surface of the yarn package 31st
  • the needle 6 is moved substantially parallel to the yarn package longitudinal axis, that is to say its axis of rotation 37, in the direction of the needle tip, ie in the figure out of the plane of the drawing towards the front.
  • the free end of the thread 33 is first gripped by the hook-like notch on the needle 6 and subsequently pushed under formation of a loop under a winding layer of the yarn package 31.
  • the first electric motor can also, for example, before the operation of the second and / or third electric motor, one according to the predetermined Movement sequence desired positioning of the needle tip along the longitudinal axis of the yarn package 31 are made.
  • the free yarn end 33 of the yarn is e.g. is released by cutting from the yarn processing machine from which the yarn package 31 is wound, and the needle 6 is controlled by the electric motors controlled back to the starting position.
  • the storage of the trainee free end 33 of the yarn, in particular a cheese as yarn package 31, by appropriate control of the electric motors of the thread storage device 1 by means of a control unit 35 proceed as follows: First, the thread is already cut off before the finished wound yarn package 31 is caught by approaching the needle 6 to the yarn path of the thread through the needle 6, ie, the needle 6 is positioned so that the thread is hooked in the Einfangkerbe the needle 6. The needle 6 is then moved so that it is tangentially, and pressed in substantially parallel orientation to Garnspulenlä ⁇ gsachse to the coil surface and rests with its needle tip on a winding flank of the upper cross windings of the yarn package. The thread is carried by the needle 6.
  • the actual pushing can not happen now by a movement of the needle because otherwise this ideal tangent position would leave.
  • the needle remains in place and by rotation of the coil axis by a predetermined angle value, the needle is pushed under the layers because they run so obliquely to the coil axis.
  • the needle tip can also be designed as a clamping cutting head.
  • the needle tip or an attached below the needle clamping cutting head device has a scarfed edge (blade). This blade is positioned on the needle so that when the needle is moved back, the thread can be severed by the blade and thus the finished yarn package is cut off.
  • the needle of the thread storage device according to the invention, or the clamping cutting head device which is disposed below the needle can be used to insert the thread into a clamping ring after the cutting of the finished yarn package which is used for purging the new empty tube for a further yarn package to be wound up .
  • a clamping ring may be formed as part of a thread holder for holding the thread.
  • the clamping ring preferably has two substantially annular clamping jaws and the clamping jaws surround a rotatable drive shaft of a drive flange for a sleeve receptacle for the yarn package or the empty tube. The jaws are compressed to clamp the positioned between them thread by means of a drive.
  • a thread storage device 1 for use in the production of a wound with a yarn, preferably designed as a cross-wound bobbin 31, with a needle 6 for inserting a in the field of the yarn end of the yarn to be formed under a winding layer of the yarn package 31; and a needle insertion device 8 for feeding the needle 6 to the yarn package 31 and moving the needle 6 to insert the loop under the winding layer of the yarn package 31.
  • the needle insertion device 8 has at least two electric motors 11,12,13, arranged for by means of a control unit 35 controllable bringing the needle 6 to the yarn package 31, preferably, wherein the Nadeleinschiebvorraum 8 is set, the method of the needle 6 for inserting the loop under the winding layer of the yarn package 31 make by an controllable by the control unit 35 electric motor 11.
  • the invention is not limited to the embodiments given above. Rather, a number of variants are conceivable, which make use of the features of the invention even with fundamentally different type of execution.

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Abstract

Vorgeschlagen wird eine Fadenverwahrungsvorrichtung (1) zur Verwendung bei der Herstellung einer mit einem Garn bewickelten, bevorzugt als Kreuzspule ausgebildeten Garnspule (31), mit einer Nadel (6) zum Einschieben einer im Bereich des freien Fadenendes (33) des Garns auszubildenden Schlaufe des Garns unter eine Wickellage der Garnspule (31), und einer Nadeleinschiebvorrichtung (8) zum Heranführen der Nadel (6) an die Garnspule (31) und zum Verfahren der Nadel (6) zum Einschieben der Schlaufe unter die Wickellage der Garnspule (31). Die Nadeleinschiebvorrichtung (8) weist mindestens zwei Elektromotoren (11, 12, 13), eingerichtet zum mittels einer Steuereinheit (35) kontrollierbaren Heranführen der Nadel (6) an die Garnspule (31), auf, bevorzugt wobei die Nadeleinschiebvorrichtung (8) eingerichtet ist, das Verfahren der Nadel (6) zum Einschieben der Schlaufe unter die Wickellage der Garnspule (31) durch einen mittels der Steuereinheit (35) steuerbaren Elektromotor (11) vorzunehmen.

Description

Fadenverwahrungsvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verwahrung des freien Fadenendes eines Garns (Fadenverwahrungsvorrichtung) zur Verwendung bei der Herstellung einer mit dem Garn bewickelten Garnspule mit einer Nadel zum Einschieben einer im Bereich des freien Fadenendes des Garns auszubildenden Schlaufe des Garns unter eine Wickellage der Garnspule, und einer Nadeleinschiebvorrichtung zum Heranführen der Nadel an die Garnspule und zum Verfahren der Nadel zum Einschieben der Schlaufe unter die Wickellage der Garnspule.
Beim Herstellen von Garnspulen tritt das Problem auf, dass nach vollständigem Bewickeln der Garnspule mit Garn ein freies Fadenende des Garns an der Garnspule vorhanden ist. Werden keine Vorkehrungen zur Verwahrung, also zur Befestigung des freien Fadenendes getroffen, so kann die Garnspule versehentlich, z.B. durch Ziehen am freien Fadenende, abgewickelt werden, oder es kann zu einer Verknotung des freien Fadenendes kommen.
Verschiedene Vorschläge zum Verwahren des freien Fadenendes an der Garnspule sind z.B. in der DE 1001166 offenbart. Dabei kommen Verfahren zum Ankleben zum Einsatz oder es werden spezielle Spulenhülsen mit Verklemmvorrichtungen für das Fadenende verwendet.
Bei einer Vorgehensweise wird das Fadenende in Form einer Schlaufe mittels einer Nadel unter die oberste Wickellage oder auch zwischen die Wicklung und die Spulenhülse eingeschoben. Letzteres hat den Vorteil, dass keine zusätzlichen Elemente zur Verwahrung des Fadens an der Garnspule vorhanden sein müssen, sondern das Garn selbst zur Verwahrung verwendet wird. Dabei wird vorzugsweise die Schlaufe derart ausgebildet, dass das freie Fadenende nach dessen Verwahrung wieder erfasst und herausgezogen werden kann. Insbesondere wenn die Garnspule als Kreuzspule ausgebildet ist, wird dabei üblicherweise eine Nadeleinschiebvorrichtung verwendet, bei der nach vollständiger Bewicklung der Garnspule die Nadel, angetrieben durch die Schwerkraft, auf die Garnspule herabfallen gelassen wird. Mittels dieser Fall- Nadel wird das freie Fadenende erfasst und unter Ausbildung einer Schlaufe unter eine der obersten Wickellagen der Garnspule eingeschoben. Diese Nadeleinschiebvorrichtung ist ausschließlich aus mechanischen Elementen ausgebildet, welche, damit die Nadel an einer passenden Position auf die Garnspulenoberfläche fällt und damit das Einschieben der Nadel korrekt ausgeführt wird, sehr genau justiert werden muss. Die Fall-Nadel muss also so mechanisch eingestellt werden, dass sie unter eine freie Wickelflanke der Garnspule greift und sich einschieben kann. Der Verfahrensweg der Nadel, also deren Bewegungstrajektorie, sowie deren Anfangs und Endposition sind gegeben und können nur durch manuellen Eingriff mechanisch verstellt werden.
Bei unterschiedlichen Garnspulen, also z.B. verschiedenen Spulenformen, Garnarten oder Bewicklungsdicken, muss eine mechanische Nadeleinschiebvorrichtung jeweils neu justiert werden, was sehr zeitaufwendig ist. Außerdem besteht bei derartigen mechanischen Nadeleinschiebvorrichtung die Gefahr, dass aufgrund mangelnder Justierung die obersten Wickellagen der Garnspule beschädigt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fadenverwahrungsvorrichtung bereitzustellen, welche die Nachteile des Standes der Technik vermeidet, wobei insbesondere eine aufwändige Justierung der Fadenverwahrungsvorrichtung vor deren Einsatz bei der Herstellung einer Garnspule vermeidbar sein soll. Diese Aufgabe wird durch die Fadenverwahrungsvorrichtung des unabhängigen Anspruchs gelöst. Die abhängigen Ansprüche stellen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dar.
Eine erfindungsgemäße Fadenverwahrungsvorrichtung zur Verwendung bei der Herstellung einer mit einem Garn bewickelten, bevorzugt als Kreuzspule ausgebildeten, Garnspule weist eine Nadel zum Einschieben einer im Bereich des freien Fadenendes des Garns auszubildenden Schlaufe des Garns unter eine Wickellage der Garnspule, und eine Nadeleinschiebvorrichtung zum Heranführen der Nadel an die Garnspule und zum Verfahren der Nadel zum Einschieben der Schlaufe unter die Wickellage der Garnspule auf. Die Nadel ist derart ausgeformt, dass sie den Faden im Bereich des freien Fadenendes greifen (fangen) kann, wozu die Nadel vorteilhafterweise eine Hakenform oder Kerbe im Bereich ihres freien Endes, also ihrer Nadelspitze, aufweist. Erfiπdungsgemäß umfasst die Nadeleinschiebvorrichtung mindestens zwei Elektromotoren, eingerichtet zum mittels einer Steuereinheit kontrollierbaren Heranführen der Nadel an die Garnspule. Im Prinzip kann mittels der zwei Elektromotoren die Nadel beliebig parallel und senkrecht zur Spulenachse der Garnspule kontrolliert durch die Steuereinheit bewegt werden. Vorteilhaft kann die Nadeleinschiebvorrichtung eingerichtet sein, das Verfahren der Nadel zum Einschieben der Schlaufe unter die Wickellage der Garnspule durch einen mittels der Steuereinheit steuerbaren Elektromotor vorzunehmen.
Da die Elektromotoren z.B. mittels eines Computers als Steuereinheit zum Heranführen und Einschieben gesteuert werden können, müssen bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Fadenverwahrungsvorrichtung keine exakten Einstellungen der Nadelstellung und der Nadeleinschiebvorrichtung vorgenommen werden. Die Verwahrung des freien Fadenendes muss damit nicht mehr mechanisch voreiπgestellt und von Hand konfiguriert werden. Die zwei Elektromotoren sind derart angeordnet, dass die Nadel, bzw. deren Nadelspitze, gesteuert durch die Steuereinheit an einer Oberfläche der Garnspule exakt positioniert werden kann. Die Elektromotoren sind dazu eingerichtet die Nadel zumindest in zwei Raumrichtungen zu verfahren.
Wenn insgesamt drei Elektromotoren vorgesehen sind, kann die Nadel, bei entsprechender Anordnung der Elektromotoren, in allen Raumrichtungen beliebig in ihrer Position kontrolliert durch die Steuereinheit positioniert werden.
Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Fadenverwahrungsvorrichtung liegt in dem Ermöglichen einer im Prinzip beliebigen Positionierung der Nadel.
Der Faden kann noch bevor er, zur Ausbildung des freien Fadenendes das zu verwahren ist, abgeschnitten wird von der Nadel (Verwahrungsnadel) gefangen werden.
Vorteilhaft ist die Steuereinheit eingerichtet, die Elektromotoren nach einem vorgegebenen Bewegungsablauf zu steuern. Der Bewegungsablauf zur Verwahrung des freien Fadenendes muss somit nur einmal vor Verwendung der erfindungsgemäßen Fadenverwahrungsvorrichtung vorgegeben, d.h. z.B. eingelernt, werden. Der Bewegungsablauf kann in Abhängigkeit verschiedener Parameter vorgegeben sein. Diese Parameter können z.B. von der Art der Bewicklung und/oder von der Hülse, auf die das Garn zur Herstellung der Garnspule aufgespult wird, d.h. im Allgemeinen vom Spulrezept, abhängen. Der Bewegungsablauf kann z.B. aus dem Spulendurchmesser der fertig aufgewickelten Garnspule und der Position der Hülse (Trommelposition) als Parameter berechnet werden. Für verschiedene Garnspulen können dabei Parametersätze vorgehalten werden, so dass bei einem Wechsel der Garnspulen lediglich durch Eingabe in die Steuereinheit die Garnspulen spezifiziert werden müssen, um den zugehörigen Parametersatz zur Berechnung des Bewegungsablaufes heranzuziehen.
Bevorzugt ist die Steuereinheit eingerichtet, mindestens einen der Elektromotoren in Abhängigkeit von einem aktuellen Anpressdruck der Nadel an die Garnspule und/oder in Abhängigkeit von einem aktuellen Einschiebedruck der Nadel in die Garnspule zu steuern. Der aktuelle Anpressdruck und/oder der Einschiebedruck kann dabei über mindestens einen Sensor zur Erfassung von Regelgroßen zur Steuerung der Elektromotoren als Eingabedaten für die Steuereinheit ermittelt werden. Als Sensor kann dabei eine Strom-
Spannungsuberwachung einer der Motoren dienen, so dass die Leistung dieses Motors zur Ableitung der Regelgroßen verwendbar ist und gesteuert werden kann.
Besonders bevorzugt weist die Nadeleinschiebvorπchtung einen, um eine, bevorzugt im Wesentlichen parallel zur Garnspulenlangsachse ausgerichtete, Drehachse verschwenkbaren Arm auf, wobei in einem Bereich am drehachsenabgewandten Ende des Arms die Nadel montiert ist, derart, dass bei einem Verfahren des Arms in einer Richtung parallel zur Drehachse, nach vorhergehendem geeigneten Heranfuhren der Nadel an die Garnspule, das Einschieben der Schlaufe unter die Wickellage der Garnspule vornehmbar ist. Über einen derartigen Arm kann das eigentliche Einschieben und der letzte Abschnitt des Heranfuhrens der Nadel an die Garnspule sehr rasch und exakt ausgeführt werden. Dabei wird die Nadel bevorzugt von unten an die Garnspule herangeführt, d.h. angehoben. Der Arm fuhrt dazu, dass die erfindungsgemaße Fadenverwahrungsvorrichtung wahrend des Aufwickeins der Garnspule den Fadenlauf des aufzuwickelnden Garns nicht stören kann.
Wenn die Nadel mit ihrer Langsachse im Wesentlichen parallel zur Drehachse, oder einen spitzen Winkel mit der Drehachse ausbildend, am Arm montiert ist, kann das Einschieben der Schlaufe des Garns unter eine Wickellage der Garnspule mit einer einzigen Bewegung, d.h. durch Steuerung eines einzigen Elektromotors, ausgeführt werden. Die Nadelspitze muss lediglich an einer passenden Position auf der Oberflache der Garnspule vorpositioniert werden. Sehr vorteilhaft ist einer der Elektromotoren zum Verfahren des Arms in einer Richtung parallel zu dessen Drehachse eingerichtet und einer der Elektromotoren zum Verschwenkeπ des Arms um seine Drehachse eingerichtet, bevorzugt wobei ein weiterer der Elektromotoren zum Verfahren des Arms in einer Raumrichtung senkrecht auf die Drehachse eingerichtet ist, wobei mittels des weiteren Elektromotors der Abstand zwischen der Drehachse und der Garnspulenlangsachse einstellbar ist. Bei einer derartigen Konfiguration kann die Nadel im Prinzip beliebig in allen Raumrichtungen bewegt werden. Insbesondere ist eine Vorpositionierung des Arms auf einer XY-Ebene derart möglich, dass lediglich durch Anheben des Arms um seine Drehachse die abschließende Positionierung der Nadelspitze vor dem Einschieben der Schlaufe möglich ist.
Wenn eine Spiralfeder vorgesehen ist, wobei die Spiralfeder den Arm in einer Ausgangsposition stabil halt, ist eine stabilere Bewegung des Arms möglich. Es kann sogar die Nadel von oben auf die Garnspule herabgelassen werden, da der Elektromotor zum Verschwenken des Arms um seine Drehachse im Wesentlichen gegen die Federkraft arbeitet.
Wenn der Bereich am drehachsenabgewandten Ende des Arms, an dem die Nadel montiert ist, Justiermittel zum Justieren der Stellung der Nadel aufweist, kann die Montageposition der Fadenverwahrungsvorrichtung an einer Garnspulenherstellungsmaschine flexibler gewählt werden.
Eine erfindungsgemaße Garnspulenherstellungsmaschine weist eine erfindungsgemaße Fadenverwahrungsvorrichtung und eine Steuereinheit, eingerichtet die Elektromotoren der Fadenverwahrungsvorrichtung zu steuern, auf. Dabei kann mindestens ein Sensor zur Erfassung von Regelgroßen zur Steuerung der Elektromotoren als Eingabedaten für die Steuereinheit vorgesehen sein. Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.
Figur 1 zeigt eine als eine Baueinheit ausgeführte erfindungsgemäße Fadenverwahrungsvorrichtung in einer perspektivischen Darstellung.
Figur 2 zeigt die Fadenverwahrungsvorrichtung aus Figur 1 in einer Seitenansicht.
Die Darstellungen der Zeichnungen zeigen den erfindungsgemäßen Gegenstand stark schematisiert und sind nicht maßstäblich zu verstehen. Die einzelnen Bestandteile des erfindungsgemäßen Gegenstandes sind so dargestellt, dass ihr Aufbau gut gezeigt werden kann.
In der Figur 1 ist eine als eine Baueinheit ausgeführte erfindungsgemäße Fadenverwahrungsvorrichtung 1 zur Verwendung bei der Herstellung einer mit einem Garn bewickelten Garnspule dargestellt. Die Garnspule ist bei Montage der Fadenverwahrungsvorrichtung an z.B. einer Garnherstellungsmaschine oder einer Umspulmaschine vorteilhaft in einem Bereich oberhalb der
Fadenverwahrungsvorrichtung positioniert, wobei der Fadenlauf des auf die Garnspule aufzuwickelnden Garns von unten, in der Darstellung in einem Bereich rechts neben der Fadenverwahrungsvorrichtung, auf die Garnspule verläuft. Zur Montage der Fadenverwahrungsvorrichtung weist die Fadenverwahrungsvorrichtung an einer Grundplatte 3 Schraublöcher 4 auf.
Die Fadeπverwahrungsvorrichtung 1 weist eine Nadel 6 zum Einschieben einer im Bereich des freien Fadenendes des Garns auszubildenden Schlaufe des Garns unter eine Wickellage der Garnspule auf. Zum Heranführen der Nadel 6 an die Garnspule und zum Verfahren der Nadel zum Einschieben der Schlaufe unter die Wickellage der Garnspule umfasst die erfindungsgemäße Fadenverwahrungsvorrichtung 1 eine Nadeleinschiebvorrichtung 8 mit drei Elektromotoren 11,12,13 mittels derer, über eine Steuereinheit kontrollierbar, die Nadel 6 an die Garnspule herangeführt und zum Einschieben der Schlaufe verfahren werden kann. Die Elektromotoren können z.B. zumindest teilweise als Schrittmotoren ausgeführt sein. Um das freie Fadeneπde des Garns zu greifen, ist im Bereich der Nadelspitze der Nadel 6 eine hakenartige Kerbe 15 (Einfangkerbe) an der Nadel 6 vorgesehen.
Die Nadel 6 ist am drehachsenabgewandten Ende eines um eine im Wesentlichen parallel zur Gamspulenlängsachse ausgerichtete Drehachse 17 verschwenkbaren Arms 18 montiert. Die Verschwenkbarkeit des Arms 18 ist in der Figur durch einen gebogenen Doppelpfeil symbolisiert. Die Nadel 6 ist dabei so ausgerichtet, dass, nach einem geeigneten Heranführen der Nadel 6 an die Garnspule, das Einschieben der Schlaufe unter die Wickellage der Garnspule durch Verfahren des Arms 18 in einer Richtung parallel zu seiner Drehachse 17 vornehmbar ist. Ein erster der Elektromotoren 11 ist zu diesem, in der Figur durch einen ersten Doppelpfeil symbolisierten, Verfahren des Arms 18 eingerichtet. Der Arm 18 ist dazu auf einem schlittenartigen Sockel 20 montiert, der auf schienenartigen Führungen 22 auf der Grundplatte 3 erfahrbar ist. Dieser erste Elektromotor 11 ist auf der Grundplatte 3 befestigt und kann den Sockel 20 mit dem darauf montierten Arm 18 über einen Riemenantrieb 24 über der Grundplatte 3 verfahren.
Ein zweiter der Elektromotoren 12 ist zum Verschwenken des Arms 18 um seine Drehachse 17 eingerichtet. Die Motordrehachse dieses zweiten Elektromotors 12 ist in der Figur als direkte Verlängerung der Drehachse 17 des Arms 18 ausgebildet, wobei der Elektromotor 12 auf dem Sockel 20, auf dem der Arm 18 befestigt ist, montiert ist. Es kann jedoch auch eine Drehmomentübertragungsvorrichtung, z.B. mit einer Übersetzung, zwischen diesen Elektromotor 12 und die Drehachse 17 des Arms 18 montiert sein. Der Arm 18 wird über eine Spiralfeder 25 in einer Ausgangsposition stabil gehalten, bzw. über die Spiralfeder 25 in diese Ausgangsposition zurückgezogen, nachdem der Arm 18 über den zugehörigen Elektromotor 12 verschwenkt wurde.
Ein dritter Elektromotor 13 der Elektromotoren ist zum Verfahren des Arms 18 in einer Raumrichtung senkrecht auf die Drehachse 17 eingerichtet, wobei mittels dieses dritten Elektromotors 13 der Abstand zwischen der Drehachse 17 und der Garnspulenlängsachse einstellbar ist. Letzteres ist durch einen weiteren Doppelpfeil in der Figur symbolisiert. Dazu ist zwischen dem Sockel 20, auf dem der Arm 18 montiert ist, und der Grundplatte 3 eine in der Figur nicht dargestellte Schlittenvorrichtung vorgesehen. Diese Schlittenvorrichtung kann z.B. als Teil des Sockels 20 in einer Schiene auf der Unterseite des Sockels 20 geführt sein und ist weiter auf den schienenartigen Führungen 22 auf der Grundplatte 3 verfahrbar. Der dritte Elektromotor 13 ist an dieser
Schlittenvorrichtung befestigt und weist zum Verfahren des Arms 18 in der genannten Raumrichtung einen weiteren Riemenantrieb 26 auf. Mittels des ersten 11 und des dritten Elektromotors 13 kann die Nadeleinschiebvorrichtung 8, bzw. deren Arm 18, in einem Bereich beliebig in einer XY-Ebene elektronisch gesteuert positioniert werden.
Die Nadel 6 ist mit ihrer Längsachse im Wesentlichen parallel zur Drehachse 17 des Arms 18 am Arm 18 in einer Nadelstellung montiert. Dabei weist der Bereich am drehachsenabgewandten Ende des Arms 18, an dem die Nadel 6 montiert ist, Justiermittel 30 zum Justieren der Stellung der Nadel 6 auf. Mittels dieser Justiermittel 30 kann eine Grobeinstellung der Nadelstellung vorgenommen werden.
In Figur 2 ist die Fadenverwahrungsvorrichtung 1 aus Figur 1 in einer Seitenansicht dargestellt, wobei deren Positionierung relativ zu der Garnspule 31 und dem Fadenlauf des auf die Garnspule 31 aufzuwickelnden Garns, dessen Fadenende 33 verwahrt werden soll, gezeigt ist. Die Nadeleinschiebvorrichtung 8 selbst ist, abgesehen von ihrem Arm 18, nur durch ein Rechteck symbolisiert.
Bei dem Vorgang der Verwahrung des freien Fadenendes 33 des Garns der Garnspule 31 werden die Elektromotoren der Fadeπverwahrungsvorrichtung 1 mittels einer Steuereinheit 35 , z.B. einem Computer, z.B. in folgender Weise kontrolliert und/oder gesteuert: Aus einer Startposition heraus wird zunächst der Arm 18 und damit die Nadel 6 mittels des oben beschriebenen dritten Elektromotors in Richtung des dargestellten geraden Pfeils an den Fadenlauf des Garns herangeführt. Der Arm 18 wird also derart in Richtung der Garnspule 31 verfahren, dass der Abstand zwischen der Drehachse 17 des Arms 18 und der Garnspule 31 in gewünschter Weise, d.h. gemäß einem der Steuereinheit 35 vorgegebenen Bewegungsablaufes, eingestellt wird.
Daraufhin wird mittels des beschriebenen zweiten Elektromotors der Arm 18 um seine Drehachse 17 derart gedreht, dass die Nadel 6 angehoben und an die Oberfläche der Garnspule 31, bevorzugt mit einem, als Teil des vorgegebenen Bewegungsablaufes, vorgegebenen Anpressdruck angedrückt wird. Der Arm 18 wird dabei gegen die Federkraft der Spiralfeder 25 in Richtung des dargestellten gebogenen Pfeils nach oben gedrückt. Die Nadel 6 drückt dabei bereits das freie Fadenende 33 mit an die Oberfläche der Garnspule 31.
Nachfolgend wird mittels des beschriebenen ersten Elektromotors die Nadel 6 im Wesentlichen parallel zur Garnspulenlängsachse, also ihrer Rotationsachse 37, in Richtung Nadelspitze, d.h. in der Figur aus der Zeichenebene nach vorne heraus, bewegt. Dabei wird das freie Fadenende 33 zunächst durch die hakenartige Kerbe an der Nadel 6 gegriffen und nachfolgend unter Ausbildung einer Schlaufe unter eine Wickellage der Garnspule 31 geschoben. Mittels des ersten Elektromotors kann auch, z.B. vor der Betätigung des zweiten und/oder dritten Elektromotors, eine gemäß des vorgegebenen Bewegungsablaufes gewünschte Positionierung der Nadelspitze entlang der Längsachse der Garnspule 31 vorgenommen werden.
Abschließend wird das freie Fadenende 33 des Garns z.B. durch Abschneiden von der Garnbearbeitungsmaschine, von der die Garnspule 31 aufgewickelt wird, freigegeben und die Nadel 6 wird mittels der Elektromotoren kontrolliert in die Startposition zurückverfahren.
Alternativ kann auch beim Verwahrung des auszubildenden freien Fadenendes 33 des Garns, insbesondere einer Kreuzspule als Garnspule 31, durch entsprechendes Steuern der Elektromotoren der Fadenverwahrungsvorrichtung 1 mittels einer Steuereinheit 35 folgendermaßen vorgegangen werden: Zunächst wird der Faden bereits bevor er von der fertig aufgewickelten Garnspule 31 abgeschnitten wird durch Heranfahren der Nadel 6 an den Fadenlauf des Fadens durch die Nadel 6 eingefangen, d.h. die Nadel 6 wird so positioniert, dass der Faden in der Einfangkerbe der Nadel 6 eingehakt ist. Daraufhin wird die Nadel 6 so verfahren, dass sie tangential, und in im Wesentlichen paralleler Orientierung zur Garnspulenläπgsachse, an die Spulenoberfläche gepresst wird und mit ihrer Nadelspitze an einer Wickelflanke der oberen Kreuzwicklungen der Garnspule anliegt. Dabei wird der Faden von der Nadel 6 mitgeführt. Nachfolgend wird die Garnspule 31 durch einen Garnspulenantrieb derart um ihre Längsachse etwas verdreht, dass die Nadelspitze mit dem in der Einfangkerbe geführten Faden unter Ausbildung einer Schlaufe unter die zu der Wickelflanke zugehörige Kreuzwicklungslage untergeschoben wird. Abschließend wird die Nadel 6 mittels der Elektromotoren kontrolliert in die Startposition zurückverfahren ohne die Kreuzwicklungslagen zu beschädigen und ohne die ausgebildete Schlaufe wieder herauszuziehen. Das Unterschieben des Fadens unter eine letzte Wickellage geschieht also dadurch, dass die Nadel, nachdem sie den Faden gefangen hat (welcher von zu entfernenden Spule tangential nach unten gespannt ist), tangential an die Spulenoberfläche gepresst wird. Dieser Presspunkt ist genau tangential zu wählen da das Wickelgut sonst verletzt oder die Nadel nicht unter die Lagen geschoben werden kann. Das Eigentliche Unterschieben kann nun nicht durch eine Bewegung der Nadel geschehen weil sonst diese ideale Tangentenposition verlassen würde. Die Nadel bleibt an Stelle stehen und durch Rotation der Spulenachse um einen vorbestimmten Winkelwert wird die Nadel unter die Lagen geschoben da diese ja schräg zur Spulenachse verlaufen.
Die Nadelspitze kann zudem als Klemm- Schneidkopf ausgebildet sein. Dabei weist die Nadelspitze oder eine unterhalb der Nadel angebrachte Klemm- Schneidkopfvorrichtung eine angeschärfte Kante (Klinge) auf. Diese Klinge ist an der Nadel so positioniert, dass beim Zurückverfahren der Nadel der Faden von der Klinge durchtrennt werden kann und somit die fertige Garnspule abgeschnitten wird.
Weiter kann die Nadel der erfindungsgemäßen Fadenverwahrungsvorrichtung, oder die Klemm- Schneidkopfvorrichtung die unterhalb der Nadel angeordnet ist, verwendet werden, um nach dem Abschneiden der fertigen Garnspule den Faden in einen Klemmring einzulegen der für das Anspülen der neuen Leerhülse für eine aufzuwickelnde weitere Garnspule verwendet wird. Ein derartiger Klemmring kann als Teil eines Fadenhalters zum Festhalten des Fadens ausgebildet sein. Dabei weist der Klemmring bevorzugt zwei im Wesentlichen ringförmige Klemmbacken auf und die Klemmbacken umringen eine rotierbare Antriebswelle eines Antriebsflansches für eine Hülsenaufnahme für die Garnspule bzw. die Leerhülse. Die Klemmbacken werden dabei zum Festklemmen des zwischen ihnen positionierten Fadens mittels eines Antriebs zusammengedrückt.
Vorgeschlagen wird eine Fadenverwahrungsvorrichtung 1 zur Verwendung bei der Herstellung einer mit einem Garn bewickelten, bevorzugt als Kreuzspule ausgebildeten Garnspule 31, mit einer Nadel 6 zum Einschieben einer im Bereich des freien Fadenendes 33 des Garns auszubildenden Schlaufe des Garns unter eine Wickellage der Garnspule 31, und einer Nadeleinschiebvorrichtung 8 zum Heranführen der Nadel 6 an die Garnspule 31 und zum Verfahren der Nadel 6 zum Einschieben der Schlaufe unter die Wickellage der Garnspule 31. Die Nadeleinschiebvorrichtung 8 weist mindestens zwei Elektromotoren 11,12,13, eingerichtet zum mittels einer Steuereinheit 35 kontrollierbaren Heranführen der Nadel 6 an die Garnspule 31, auf, bevorzugt wobei die Nadeleinschiebvorrichtung 8 eingerichtet ist, das Verfahren der Nadel 6 zum Einschieben der Schlaufe unter die Wickellage der Garnspule 31 durch einen mittels der Steuereinheit 35 steuerbaren Elektromotor 11 vorzunehmen.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die vorstehend angegebenen Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche auch bei grundsätzlich anders gearteter Ausführung von den Merkmalen der Erfindung Gebrauch machen.

Claims

Patentansprüche
1. Fadenverwahrungsvorrichtung (1) zur Verwendung bei der Herstellung einer mit einem Garn bewickelten, bevorzugt als Kreuzspule ausgebildeten
Garnspule (31), mit einer Nadel (6) zum Einschieben einer im Bereich des freien Fadenendes (33) des Garns auszubildenden Schlaufe des Garns unter eine Wickellage der Garnspule (31), und einer Nadeleinschiebvorrichtung (8) zum Heranführen der Nadel (6) an die
Garnspule (31) und zum Verfahren der Nadel (6) zum Einschieben der Schlaufe unter die Wickellage der Garnspule (31), dadurch gekennzeichnet, dass die Nadeleinschiebvorrichtung (8) mindestens zwei Elektromotoren aufweist (11,12,13), eingerichtet zum mittels einer Steuereinheit (35) kontrollierbaren
Heranführen der Nadel (6) an die Garnspule (31), bevorzugt wobei die Nadeleinschiebvorrichtung (8) eingerichtet ist, das Verfahren der Nadel (6) zum Einschieben der Schlaufe unter die Wickellage der Garnspule (31) durch einen mittels der Steuereinheit (35) steuerbaren Elektromotor (11) vorzunehmen.
2. Fadenverwahrungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (35) eingerichtet ist, die Elektromotoren (11,12,13) nach einem vorgegebenen Bewegungsablauf zu steuern.
3. Fadenverwahrungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (35) eingerichtet ist mindestens einen der Elektromotoren (11,12,13) in Abhängigkeit von einem aktuellen Anpressdruck der Nadel (6) an die Garnspule (31) und/oder in Abhängigkeit von einem aktuellen Einschiebedruck der Nadel (6) in die Garnspule (31) zu steuern.
4. Fadenverwahrungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Nadeleinschiebvorrichtung (8) einen, um eine bevorzugt im Wesentlichen parallel zur Garnspulenlängsachse (37) ausgerichtete Drehachse (17) verschwenkbaren Arm (18) aufweist, wobei in einem Bereich am drehachsenabgewandten Ende des Arms (18) die Nadel (6) montiert ist, derart, dass bei einem Verfahren des Arms (18) in einer Richtung parallel zur
Drehachse (17) das Einschieben der Schlaufe unter die Wickellage der Garnspule (31) vornehmbar ist.
5. Fadenverwahrungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Nadel (6) mit ihrer Längsachse im Wesentlichen parallel zur Drehachse (17), oder einen spitzen Winkel mit der Drehachse (17) ausbildend, am Arm (18) montiert ist.
6. Fadenverwahrungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Elektromotoren (11) zum Verfahren des Arms (18) in einer Richtung parallel zur Drehachse (17) des Arms (18) eingerichtet ist und einer der Elektromotoren (12) zum Verschwenken des Arms (18) um seine Drehachse (17) eingerichtet ist, bevorzugt wobei ein weiterer der Elektromotoren (13) zum Verfahren des Arms (18) in einer Raumrichtung senkrecht auf dessen Drehachse (17) eingerichtet ist, wobei mittels des weiteren Elektromotors (13) der Abstand zwischen der Drehachse (17) und der Garnspulenlängsachse (37) einstellbar ist.
7. Fadenverwahrungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Spiralfeder (25) vorgesehen ist, wobei die Spiralfeder (25) den Arm (18) in einer Ausgangsposition stabil hält.
8. Fadenverwahrungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich am drehachsenabgewandten Ende des Arms (18), an dem die Nadel (6) montiert ist, Justiermittel (30) zum Justieren der Stellung der Nadel (6) aufweist.
9. Garnspulenherstellungsmaschine mit einer Fadenverwahrungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und einer Steuereinheit (35), eingerichtet die Elektromotoren (11,12,13) der Fadenverwahrungsvorrichtung (1) zu steuern.
10. Garnspulenherstellungsmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Sensor zur Erfassung von Regelgrößen zur Steuerung der Elektromotoren (11,12,13) als Eingabedaten für die Steuereinheit (35) vorgesehen ist.
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