Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Arbeitsstelle einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Arbeitsstelle einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie eine Vorrichtung gemäß Anspruch 5.

Bei der Herstellung einer Textilspule müssen bekanntlich wenigstens zwei Bedingungen erfüllt werden, zum Einen muss die betreffende Textilspule rotiert und zum Anderen muss der auf die Spule auflaufenden Faden längs der Spulenachse traversiert werden.

Durch relativ schnelles Traversieren des Fadens kann dabei eine sogenannte Kreuzspule erstellt werden, die sich nicht nur durch einen verhältnismäßig stabilen Spulenkörper, sondern auch durch ein gutes Ablaufverhalten auszeichnet.

Bei modernen, Kreuzspulen herstellenden Textilmaschinen, beispielsweise Kreuzspulautomaten, die mit hohen Wickelgeschwindigkeiten arbeiten, ist daher auch die Traversiergeschwindigkeit der Fadenverlegeeinrichtungen sehr hoch.

Von Kreuzspulautomaten sind zur Erzeugung der

Changierbewegungen des auflaufenden Fadens verschiedene

Fadenverlegesysteme bekannt.

Sehr verbreitet sind beispielsweise sogenannte

Fadenführungstrommeln, die in der Regel auch den

Umfangsantrieb für die Kreuzspule bewirken.

Derartige Fadenführungstrommeln weisen jedoch den Nachteil auf, dass, unabhängig vom Spulendurchmesser, stets

ein gleicher Verlegungswinkel gegeben ist, was zur Folge hat, dass es bei bestimmten Drehzahlverhältnissen zwischen Spule und Antriebstrommel, wenn keine besonderen Maßnahmen ergriffen werden, zu sogenannten Wicklungsbildern kommt, die beim späteren Abspulen zu erheblichen Problemen führen. Außerdem besteht bei solchen Fadenführungstrommeln im Falle einer Spulunterbrechung, insbesondere bei einem Fadenbruch oder einem kontrollierten Reinigerschnitt, stets die Gefahr, dass das mit der Kreuzspule verbundene Fadenende, der sogenannte Oberfaden, nicht auf die Oberfläche der Kreuzspule aufläuft, sondern neben die Fadenführungstrommel fällt. Solche nach einem Fadenbruch neben die Fadenführungstrommel positionierten Fäden werden oft als Fallfaden bezeichnet. Da solche Fallfäden durch die Fadensaugdüse der Spulstelle nicht mehr handhabbar sind und deshalb einen manuellen Eingriff des Bedienpersonals erfordern, sollten derartige Fallfäden möglichst vermieden werden.

Um ein vorgegebenes Wicklungsbild, zum Beispiel eine Präzisions- oder Stufenpräzisionswicklung, erzeugen zu können, ist es außerdem seit langem bekannt, die Rotation der Kreuzspule und die Fadenverlegeeinrichtung antriebstechnisch zu trennen.

Bei diesen bekannten Einrichtungen liegt die in einem Spulenrahmen gehalterte Kreuzspule beispielsweise auf einer Antriebswalze auf, die durch einen zugehörigen Antrieb definiert beaufschlagbar ist und die während des Spulprozesses die Kreuzspule über Reibschluss mitnimmt.

Die zugehörige Fadenverlegeeinrichtung weist dabei ebenfalls einen eigenen Antrieb auf.

In der DE 198 58 548 Al ist beispielsweise eine Fadenverlegeeinrichtung beschrieben, deren

Fingerfadenführer durch einen elektromagnetischen Antrieb beaufschlagt wird.

Die Größe und Richtung des Antriebsmomentes des Fadenführerantriebes wird dabei durch Steuern beziehungsweise Regeln des zugeführten Stromes in jeder Phase der Bewegung eingestellt.

Dies erfolgt durch einen Steuerrechner, vorzugsweise den Spulstellenrechner, der Stromstärke und Stromrichtung nach einem vorgebbaren Programm winkel- und zeitabhängig steuert. Auf diese Weise können beispielsweise der jeweils gewünschte Verlegewinkel des Fadens, die Traversierbreite bzw. die Traversierendpunkte eingestellt werden. Durch eine entsprechende Sensorik, vorzugsweise einen Winkelsensor, wird dabei die jeweilige Winkelstellung des Fadenführerfingers erfasst, die Einhaltung des Soll-Wertes überprüft und erforderlichenfalls der Ist-Wert dem Soll-Wert durch Regeln angepasst.

Derartige Fingerfadenführer haben sich als äußerst flexible Fadenverlegeeinrichtungen erwiesen, weisen jedoch, wie Fadenführungstrommeln, den Nachteil auf, dass im Falle einer Spulunterbrechung, insbesondere bei einem Fadenbruch, aber auch bei einem kontrollierten Reinigerschnitt, stets die Gefahr besteht, dass der mit der Kreuzspule verbundene Oberfaden nicht ordnungsgemäß auf die Kreuzspule aufläuft. Das heißt, bei den bekannten Fadenverlegesystemen besteht stets die Gefahr, dass das freie Fadenende neben die Stirnseiten der Kreuzspule fällt und dann von der Fadensaugdüse der Spulstelle nicht mehr oder nicht mehr ordnungsgemäß aufgenommen werden kann.

Es sind in der Vergangenheit deshalb bereits Vorrichtungen entwickelt worden, bei denen Fallfäden beispielsweise dadurch vermieden werden sollen, dass ein Reinigerschnitt verzögert erst zu einem Zeitpunkt ausgeführt wird, wenn der Faden durch die Fadenführungstrommel in Richtung der Spulenmitte changiert wird.

Solche in der DE 40 25 696 Al oder der EP 0 631 962 Bl beschriebenen Vorrichtungen sind allerdings bei Fadenbrüchen, die bekanntlich völlig unkontrolliert auftreten, in der Regel wirkungslos.

Das heißt, bei diesen bekannten Vorrichtungen besteht im Falle eines Fadenbruches nach wie vor die Gefahr, dass es zu

Fallfäden kommt, die durch die Fadensaugdüse nicht handhabbar sind.

Des Weiteren ist in der EP 0 814 045 A2 eine Spulstelle einer

Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine beschrieben, bei der im Bereich der Fadenführungstrommel eine definiert ansteuerbare Fadenführungseinrichtung angeordnet ist.

Diese bekannte Fadenführungseinrichtung weist zwei schwenkbar gelagerte, pneumatisch betätigbare Fadenführungsarme auf, die, beispielsweise bei nachlassender Fadenspannung, in Richtung der Spulenmitte verschwenkbar sind.

Die nach innen schwenkenden Fadenführungsarme sollen dabei den mit der Kreuzspule verbundenen Oberfaden zur Spulenmitte führen und dadurch vermeiden, dass Fallfäden entstehen.

Die bekannte Einrichtung ist allerdings in ihrem konstruktiven Aufbau verhältnismäßig aufwendig, das heißt, die Einrichtung beansprucht relativ viel Platz.

Angesichts der ohnehin eingeschränkten Platzverhältnisse im Bereich der Spulvorrichtungen derartiger Spulstellen stellt

die bekannte Einrichtung daher keine optimale Lösung zur Bewältigung des Problems "Fallfäden" dar.

Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zu entwickeln, das/die den Betrieb der Arbeitsstellen einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine sicherer macht und mit dem/der insbesondere die Entstehung von Fallfäden auf einfache Weise vermieden werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, wie es im Anspruch 1 beschrieben ist bzw. durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 5.

Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen 1 bis 4 beschrieben.

Das im Anspruch 1 beschriebene, erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben einer Arbeitsstelle einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine hat insbesondere den Vorteil, dass mit einem solchen Verfahren auf einfache Weise und ohne dass der Bereich der Spulvorrichtung durch zusätzliche Einrichtungen unzugängig wird, vermieden werden kann, dass es beim Auftreten von Spulunterbrechungen zur Entstehung von Fallfäden kommt. Das heißt, durch das sofortige Einfahren des Fadenführers in eine vorgegebene, vorteilhafte Position wird gewährleistet, dass auch bei einem Fadenbruch Fallfäden, deren Beseitigung einen manuellen Eingriff des Bedienpersonals notwendig machen würden, nicht auftreten.

Wie in den Ansprüchen 2 und 3 beschrieben, haben sich dabei Verfahrensschritte als vorteilhaft erwiesen, bei denen der

Fadenführer sowohl beim Auftreten eines überraschenden

Fadenbruches, als auch bei Einleitung eines kontrollierten

Reinigerschnittes sofort in eine Position mittig zur

Kreuzspule gefahren wird.

Das heißt, bei einer Spulunterbrechung wird der Changierhub des Fadenführers entweder in der Spulenmitte sofort gestoppt oder die Richtung des Changierhubes wird sofort in

Richtung auf die Spulenmitte geändert und der Fadenführer dann dort gestoppt.

Durch diese sofortige, äußerst schnelle Positionierung des

Fadenführers in der Spulenmitte wird sichergestellt, dass der

Oberfaden nach einer Spulunterbrechung stets zuverlässig auf die Oberfläche der Kreuzspule aufläuft und anschließend durch die Fadensaugdüse wieder problemlos aufgenommen werden kann.

In einem alternativen, im Anspruch 4 beschriebenen Verfahrensschritt ist vorgesehen, dass beim Auftreten eines Fadenfehlers das Einleiten eines kontrollierten Reinerschnittes solange verzögert wird, bis sichergestellt ist, dass der Fingerfadenführer in seiner vorgegebenen Position, das heißt, in der Spulenmitte steht. In einem solchen Fall wird, wenn der Fadenreiniger einen Fadenfehler, beispielsweise eine Dünn- oder Dickstelle detektiert, der Fadenführer .durch seinen Antrieb zunächst ordnungsgemäß positioniert und erst dann der notwendige Reinigerschnitt ausgelöst.

Wie im Anspruch 5 dargelegt, umfasst die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens im Wesentlichen einen Fingerfadenführer, der durch einen elektromagnetischen Antrieb beaufschlagt wird, einen Winkelsensor zur Erfassung der jeweiligen Stellung des Fadenführerfingers, einen Fadenreiniger zur Detektierung einer Spulunterbrechung sowie

einen Steuerungsrechner, beispielsweise einen Spulstellenrechner.

Sowohl der elektromagnetische Antrieb des Fingerfadenführers als auch der Winkelsensor und der Fadenreiniger sind dabei über Steuer- bzw. Signalleitungen an den Steuerungsrechner angeschlossen.

Da die vorbeschriebenen Komponenten für einen ordnungsgemäßen Betrieb der Spulstelle notwendige und damit ohnehin vorhandene Bauteile darstellen, reduziert sich der zusätzliche Aufwand, der erforderlich ist, um das erfindungsgemäße Verfahren durchführen zu können, im Wesentlichen auf eine geringfügige hardwaremäßige Ergänzung des Steuerungsrechners sowie dessen entsprechende Programmierung.

Das heißt, der zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens notwendige Aufwand hält sich sowohl hardware- als auch softwaremäßig in engen Grenzen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Es zeigt:

Fig . 1 schematisch eine Spulstelle einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine, mit einer an ihrem Umfang einzelmotorisch angetriebenen Kreuzspule sowie einem separaten, einzelmotorisch angetriebenen Fadenführer,

Fig . 2 in Vorderansicht eine Spulstelle einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine mit den zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens notwendigen Einrichtungen .

In Figur 1 ist in Seitenansicht schematisch eine Spulstelle 2 einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine 1, im vorliegenden Fall eines sogenannten Kreuzspulautomaten, dargestellt.

Solche Kreuzspulautomaten 1 weisen, wie bekannt, zwischen ihren (nicht dargestellten) Endgestellen jeweils eine Vielzahl derartiger Spulstellen 2 auf.

Auf diesen Spulstellen 2 werden, wie ebenfalls bekannt und daher nicht näher erläutert, die auf einer vorgeschalteten Ringspinnmaschine produzierten Spinnkopse 3 zu großvolumigen Kreuzspulen 5 umgespult, die nach ihrer Fertigstellung mittels eines (nicht dargestellten) Serviceaggregates, beispielsweise eines Kreuzspulenwechslers, auf eine maschinenlange Kreuzspulentransporteinrichtung 7 übergeben und zu einer maschinenendseitig angeordneten Spulenverladestation oder dergleichen transportiert werden.

Solche Kreuzspulautomaten 1 weisen oft außerdem eine

Logistikeinrichtung in Form eines Spulen- und

Hülsentransportsystemes 6 auf.

In diesem Spulen- und Hülsentransportsystem 6 laufen, auf

Transporttellern 11, die Spinnkopse 3 beziehungsweise

Leerhülsen um.

Von dem Spulen- und Hülsentransportsystem 6 sind in Figur 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 Spulstellen 2 verfügen, wie bekannt und daher nur angedeutet, jeweils über verschiedene Einrichtungen, die

einen ordnungsgemäßen Betrieb derartiger Arbeitsstellen gewährleisten.

Eine dieser Einrichtungen ist beispielsweise die mit der Bezugszahl 4 gekennzeichnete Spulvorrichtung, die einen um eine Schwenkachse 12 beweglich gelagerten Spulenrahmen 8 aufweist.

Im vorliegenden Fall liegt die Kreuzspule 5 während des Spulprozesses mit ihrer Oberfläche 31 auf einer Antriebswalze 9 auf und wird von dieser über Reibschluss mitgenommen.

In alternativer Ausführungsform kann der Antrieb der Kreuzspule aber auch über eine drehzahlregelbare Antriebseinrichtung, vorzugsweise einen elektronisch kommutierbaren Gleichstrommotor, erfolgen, die direkt am Spulenrahmen 8 angeordnet beziehungsweise in den Spulenrahmen 8 integriert ist.

Die Changierung des Fadens 16 während des Spulprozesses erfolgt durch eine Fadenverlegeeinrichtung 10. Eine solche in der Figur 1 nur schematisch angedeutete Fadenverlegeeinrichtung 10 verfügt über einen fingerartig ausgebildeten Fadenführer 13, der, durch einen elektromechanischen Antrieb 14 beaufschlagt, wie in Figur 2 angedeutet, den Faden 16 zwischen den beiden Stirnseiten 32 der Kreuzspule 5 traversiert.

Wie aus Figur 2 weiter ersichtlich, weist der Antrieb 14 eine Motorwelle 33 auf, auf der der fingerartig ausgebildete Fadenführer 13 drehfest angeordnet ist.

Auf der dem Fadenführer 13 gegenüberliegenden Seite des Antriebes 14 ist, vorzugsweise geschützt unter einer

abnehmbaren Abdeckkappe, ein Winkelsensor 17 montiert, dessen Aufbau in der DE 103 54 587 Al ausführlich erläutert ist.

Die Spulstelle 2 verfügt des Weiteren über einen Fadenreiniger 22, der über eine Signalleitung 29 an den Spulstellenrechner 28 angeschlossen ist sowie über eine im Bereich des Fadenreinigers 22 angeordnete Fadenschneideinrichtung 23, die über eine Leitung 30 vom Spulstellenrechner 28 ansteuerbar ist.

In vorteilhafter Ausführungsform ist außerdem ein Fadenzugkraftsensor 20 vorgesehen, der über eine Signalleitung 21 mit dem Spulstellenrechner 28 verbunden ist.

Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens:

Wie in Fig. 2 angedeutet, wird während des regulären Spulbetriebes von einem auf einem Transportteller 11 angeordneten, in einer Abspulstellung im Bereich der Quertransportstrecke 6 positionierten Spinnkops 3 ein Faden 16 abgewickelt und auf eine großvolumige Kreuzspule 5 aufgewickelt, die während des Spulprozesses drehbar zwischen den Lagerarmen eines Spulenrahmens 8 gehalten ist. Die Kreuzspule 5 liegt dabei mit ihrer Oberfläche 31 auf einer Antriebswalze 9 auf.

Die Antriebswalze 9 ist durch einen elektromagnetischen Antrieb 34, der über eine Steuerleitung 19 mit dem Spulstellenrechner 28 verbunden ist, definiert antreibbar und nimmt die Kreuzspule reibschlüssig mit.

Der Faden 16 durchquert auf seinem Weg zur Kreuzspule 5 wenigstens einen Fadenreiniger 22 sowie eine Fadenschneideinrichtung 23.

Der laufende Faden 16, der durch den Fadenreiniger 22 auf Fadenfehler hin überwacht wird, erzeugt im Fadenreiniger 22 unter anderem ein dynamisches Fadenlaufsignal, das über die Signalleitung 29 auf den Spulstellenrechner 28 übertragen wird.

Bleibt dieses dynamische Fadenlaufsignal, beispielsweise aufgrund eines Fadenbruches aus, steuert der Spulstellenrechner 28, der über den angeschlossenen Winkelsensor 17 stets über die augenblickliche Position des Fadenführerfingers unterrichtet ist, über die Steuerleitung 15 den Antrieb 14 des Fingerfadenführers 13 derart an, das der Fingerfadenführer 13 schnellstmöglich in die Position M, die sich in der Mitte der Kreuzspule befindet, überführt wird. Das heißt, der Fingerfadenführer 13 befindet sich bereits in der Position M, wenn der Oberfaden auf die Kreuzspule 5 aufläuft.

Durch das schnelle Positionieren des Fadenführerfingers kann sichergestellt werden, dass auch nach einem Fadenbruch das mit der Kreuzspule 5 verbundene Fadenende des Oberfadens stets in einem Bereich liegt, in dem es durch die Fadensaugdüse 35 der Spulstelle 2 erreichbar ist.

Die Fadensaugdüse 35 kann daher den Oberfaden problemlos von der Oberfläche 31 der Kreuzspule 5 aufnehmen und zu einer Fadenspleißvorrichtung 36 überführen, wo das Fadenende des Oberfadens mit dem Fadenende eines Unterfadens verbunden wird, den ein spulstelleneigenes Greiferrohr 37 herangeschafft hat.

Nach dem Spleißen der Fadenenden von Ober- bzw. Unterfaden wird der reguläre Spulprozess fortgesetzt.