Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
PROCESS AND DEVICE FOR EXCHANGING EMPTY BOBBINS FOR FULL BOBBINS IN A WINDING MACHINE FOR CONTINUOUSLY SUPPLIED THREADS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1996/026150
Kind Code:
A1
Abstract:
A winding device for continuously supplied threads (1) has a winding revolver (5) on which are mounted two winding spindles (6, 7) on which bobbins (10) are alternatively formed. The bobbins are exchanged by an automatic control (doffer) in two positions of the winding revolver (5) that is cyclically moved as the bobbin increases in size on the operation spindle (6). Both positions for pushing the full bobbin(s) out and for pushing the empty bobbin(s) (8, 9) on the previously emptied stationary spindle (7) may be located anywhere within the exchange area (41) since the bobbin-carrying cores of the stationary spindle (7) operating robot are tracked by appropriate sensors.

Inventors:
SIEPMANN PETER (DE)
WESTRICH HERMANN (DE)
GSELL JUERGEN (DE)
FINK WOLFGANG (DE)
Application Number:
PCT/DE1996/000285
Publication Date:
August 29, 1996
Filing Date:
February 23, 1996
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
BARMAG BARMER MASCHF (DE)
SIEPMANN PETER (DE)
WESTRICH HERMANN (DE)
GSELL JUERGEN (DE)
FINK WOLFGANG (DE)
International Classes:
B65H67/04; B65H67/048; (IPC1-7): B65H67/04; B65H67/048
Domestic Patent References:
WO1993017949A11993-09-16
WO1992006033A11992-04-16
Foreign References:
US4441660A1984-04-10
EP0025128A11981-03-18
GB1463222A1977-02-02
Download PDF:
Claims:
PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zum Wechseln von Vollspulen gegen Leerhülsen, einer Aufwickelmaschine für einen kontinuierlich zulaufend Chemiefaden, bei welchem die Vollspulen und die Leerhüls auf zwei Spulspindeln eines Spulrevolvers sitzen und von d Spulrevolver in einen Aufspulbereich zum Aufspulen und einen Wechselbereich zum Wechseln der Vollspulen gegen Lee hülsen gedreht werden, und bei dem in dem Wechselberei mindestens eine Vollspule von der Spulspindel auf ein Spulendorn eines Bedienautomaten (Doffer) abgeschoben u danach durch den Bedienautomaten mindestens eine Leerhül auf die entladene Spulspindel aufgeschoben wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschieben der Vollspule(n) und das Aufschieben d Leerhülse(n) an durch die Maschinensteuerung bestimmbare beliebigen Stellungen innerhalb des Wechselbereichs erfolg wobei der Spulenwechsel in Abhängigkeit von der Verfügbarke des von der Maschinensteuerung entlang der Aufwickelmaschi geführten Bedienautomaten (Doffers) ausgeführt wird, indem die Lageänderung mindestens einer der Spulspinde durch einen Sensor fortlaufend ermittelt und die Spulendor des Bedienautomaten durch Ansteuerung ihrer Versteilantrie der zu doffenden Spulspindel derart nachgeführt werden, d ihre Achsen in der Abschieb und AufSchiebestellu miteinander fluchten.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wechselbereich in Abhängigkeit von dem zu verarbeitend Fadentiter, der vorgesehenen AufWickelgeschwindigkeit, d Abmessungen der einzelnen Spulköpfe, den erzeugten Spul sowie den Teilungsabständen der Spulköpfe festgelegt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Beginn des Wechselbereichs an eine Stelle des Spulrevol¬ verumlaufs gelegt wird, die um einen Drehwinkel von 180° gegenüber der Revolverstellung bei Beginn des Aufwickelvor¬ ganges versetzt ist.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wechselbereich auf einen Drehwinkel des Spulrevolvers von mindestens 15° und höchstens 75° festgelegt ist.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lageänderung der zu doffenden Spulspindel fortlaufend ermittelt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Eintritt der zu doffenden Spulspindel in den Wechsel¬ bereich die Wechseleinrichtungen des Bedienautomaten der Spulspindel genau ausgerichtet nachgeführt werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachführung des Bedienautomaten bzw. seiner Wechselein¬ richtungen abhängig von der Maschinensteuerung zugeleiteten Steuersignalen des jeweiligen Spulkopfes erfolgt.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachführung des Bedienautomaten bzw. seiner Wechselein¬ richtungen abhängig von der Maschinensteuerung zugeleiteten Steuersignalen des Bedienautomaten erfolgt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß beim Spulenwechsel und beim Aufschieben der Leerhülse(n) au die entladene Spulspindel in den Drehantrieb des Spul revolvers nicht eingegriffen wird.
10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Position der jeweils zu doffenden Spulspindel (Ruhespin del) und deren Lageänderung fortlaufend erfaßt und von de Maschinensteuerung bereitgehalten wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die bereitgehaltenen Positionsdaten der Ruhespindel zur Posi tionierung und Nachführung der Spulenwechseleinrichtung un LeerhülsenaufSchiebeeinrichtung des Doffers herangezogen wer den.
12. Aufwickelvorrichtung für kontinuierlich zulaufende Fäden (1 108), mit einem Spulrevolver (5, 102), auf dem zwei Spulspin deln (6, 7; 104, 105) gelagert sind, die durch Drehung de Spulrevolvers um seine Drehachse (42) abwechselnd in eine Aufspulbereich und in einen Wechselbereich gebracht werden wobei der Spulrevolver (5, 102) während der Spulreise vo einem über die Auslenkung insbesondere einer an eine Schwinge gelagerten Tastwalze (3, 107) gesteuerte Drehantrieb (20, 103) entsprechend dem anwachsenden Spu lendurchmesser weitergedreht wird, mit einer Einrichtung zu Abschieben der vollen Spulen (10, 122) beim Spulenwechse sowie mit einem mindestens einen Spulendorn (22, 135 aufweisenden Bedienautomaten (21, 134), insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem de Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulrevolver (5, 102) oder/und die Spulspindeln (6, 7, 104 105) sowie der Bedienautomat (21, 134) zusammenwirkende, die Maschinensteuerung beeinflussende Einrichtungen aufwei¬ sen, durch die innerhalb des Wechselbereichs (41) der minde¬ stens eine Spulendorn (22, 135) des Bedienautomaten (21, 134) der Bewegung der zu doffenden Spulspindel (6; 7; 104, 105) nachführbar und in deren axialen Verlängerung haltbar ist.
13. Aufwickelvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß jede Nachführeinrichtung aus einer Tasteinrichtung (24; 27; 29; 33) und einer mit dieser zusammenwirkenden Reflektorein¬ richtung (11; 25; 31; 34) besteht, von denen jeweils die Tasteinrichtung (24; 27; 29; 33) bzw. die Reflektoreinrich¬ tung (11; 25; 31; 34) am Spulkopf, insbesondere an den aus¬ kragenden Köpfen der Spulspindeln (6, 7) des Spulkopfes, und die Reflektoreinrichtung (11; 25; 31; 34) bzw. die Tastein¬ richtung (24; 27; 29; 33) am Kopf des Spulendorns (22) des Bedienautomaten (21) angeordnet sind.
14. Aufwickelvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die Tasteinrichtung (24; 27; 29; 33) am Kopf des Spu¬ lendorns (22) und die mit der Tasteinrichtung (24; 27; 29; 33) zusammenwirkende Reflektoreinrichtung (11; 25; 31; 34) an der zum Bedienautomaten (21) weisenden Stirnseite jeder Spul¬ spindel (6; 7) angeordnet ist.
15. Aufwickelvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulendorn (22) als Tragrohr ausgebildet ist, in dem auf seiner zur Spulspindel (7; 6) weisenden Stirnseite ein die Tasteinrichtung (24; 27; 29; 33) tragender Dorneinsatz (23) axial verschiebbar ist.
16. Aufwickelvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Tasteinrichtung (24; 27; 29; 33) über eine in einer Axi albohrung (37) des Dorneinsatzes (23) geführte Signalleitun (38) mit der Doffersteuerung verbunden ist.
17. Aufwickelvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Tasteinrichtung aus einem in einem zur Spulspindel (7; 6) weisenden Tastkopf (24A) endenden Positionierstift (24) be steht und die Reflektoreinrichtung (25) ein im wesentlichen die frei Stirnfläche der Spulspindel (7; 6) vollständig bedeckende Aufsatz (25A) mit kreiszylindrischem Außenmantel ist, vo dessen freier Stirnfläche eine zentrisch zur Zylinderhüll angeordnete, die Form einer konkaven Kugelkalotte oder eine Paraboloids aufweisende Vertiefung als Tastfläche (25) aus geht.
18. Aufwickelvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Positionierstift (24) in sich biegsam ist oder/und unte radialer Krafteinwirkung in dem Spulendorn (22) bzw. de Dorneinsatz (23) seitlich auslenkbar befestigt ist.
19. Aufwickelvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Tasteinrichtung eine Lichtquelle (27) mit parallel zu de gegenüberliegenden Spulspindel (7; 6) ausgerichtetem Leucht strahl (27A) und die Reflektoreinrichtung ähnlich einem Katzenauge (11) ausgebildet ist.
20. Aufwickelvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Reflektoreinrichtung (11) neben dem Hauptstrahl auch ein Streukegel mit verringerter Lichtstärke reflektiert wird.
21. Aufwickelvorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Tasteinrichtung (27) eine Auswertschaltung (28) für re¬ flektiertes Licht aufweist, die über eine Signalleitung (38) mit der Steuerung des Bedienautomaten (21) verbunden ist.
22. Aufwickelvorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Tasteinrichtung (27) eine Schaltung (28) zur Ortung des Ausgangsortes des reflektierten Lichtes in xyKoordinaten aufweist, die über eine Signalleitung (38) mit der Maschi¬ nensteuerung, insbesondere mit der Steuerung des Bedienauto¬ maten (21) verbunden ist.
23. Aufwickelvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Tasteinrichtung eine mit einer Einrichtung zur Entfer¬ nungsmessung (32) kombinierte, auf die Stirnseite der Spul¬ spindel (7; 6) gerichtete LaserLichtquelle (29) ist, die mit einer Reflektoreinrichtung (31) zusammenwirkt, bei welcher die vom Laserstrahl (30) getroffene Oberfläche in Strahlrichtung konvex oder konkav gekrümmt ist.
24. AufWickelvorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektoreinrichtung ein gerader Kegel (31) mit gerunde¬ ter Kegelspitze und kreisförmiger Grundfläche (39) ist, die einen geringfügig unter dem Spulspindeldurchmesser liegenden Durchmesser aufweist.
25. Aufwickelvorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektoreinrichtung (31) eine auf der Stirnseite d Spulspindel (6, 7) vorgesehene Vertiefung in Form eines ger den Hohlkegels, eines Paraboloids oder einer Kugelkalot ist, welche von einer kreisförmigen Grundfläche mit einem g ringfügig unter dem Spulspindeldurchmesser liegenden Durc messer ausgeht.
26. Aufwickelvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Tasteinrichtung ein an dem Kopf des Spulendorns (22) bz Dorneinsatzes (23) oder der Spulspindel (7; 6) zentris eingebauter, durch Wechselsstrom erregter Elektromagnet (33 ist, der zwischen dem Spulendorn (22) bzw. dem Dorneinsa (23) und der Stirnseite der gegenüberliegenden Spulspind (7; 6) ein magnetisches Wechselfeld (35) aufbaut, daß die Reflektoreinrichtung aus mehreren, insbesondere vie auf der Stirnseite der gegenüberliegenden Spulspindel (7; 6 bzw. des gegenüberliegenden Spulendorns (22) symmetrisch z deren (dessen) Achse angeordneten, in sich kurzgeschlossene Drahtspulen (34) besteht, und daß eine Einrichtung (36) zur Erfassung und Auswertung der i die Drahtspulen (34) induzierten Spannungen vorgesehen ist.
27. AufWickelvorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz des den Elektromagneten (33) speisenden Wechsel stroms veränderbar ist.
28. Aufwickelvorrichtung nach Anspruch 12, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprü chen 7 und 10 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß in den Spulrevolver (102) eine Sensoreinrichtung (123,124 zur fortlaufenden Erfassung der Position der Ruhespinde (105) integriert ist.
29. Aufwickelvorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung eine Magnetfeldsensoreinrichtung (123, 124) ist, deren Magnet (124) mit dem Spulrevolver (102) dreh¬ fest verbunden ist und mit diesem umläuft, während das oder die in dem Magnetfeld vorgesehene(n ) Sensorelement (e) (123A; 123A, 123B) ortsfest am Maschinenrahmen (101) verankert und gegen Mitdrehen gesichert ist (sind).
30. Aufwickelvorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetfeldsensor (123, 124) in einer im Spulrevolver (102) vorgesehen kreiszylindrischen, becherförmigen Vertie¬ fung (125) angeordnet ist, welche koaxial zur Drehachse des Spulrevolvers (102) liegt und von dessen die Spulspindeln (104, 105) tragender Stirnseite ausgeht, daß der Magnet (124) in der Vertiefung (125) derart befestigt ist, daß die Magnetpole (124A, 124B) sich in Achsrichtung und parallel zu der kreiszylindrischen Wand der Vertiefung (125) erstrecken, und daß von der Vertiefung (125) eine axiale Rotorbohrung (127) ausgeht, durch welche hindurch die Sensorelemente (123) am Maschinengestell (101) verankert sind.
31. Aufwickelvorrichtung nach Anspruch 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensorelemente (123A, 123B) am spindelseitigen Ende eines rohrförmigen Trägers (126) befestigt sind, welcher berührun¬ gsfrei durch die Rotorbohrung (127) geführt und am Maschi¬ nengestell (101) drehfest verankert ist.
32. Aufwickelvorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. jeder Sensor (123A; 123B) durch Signalleitungen (128) und Versorgungsleitungen (129) mit einer Auswerteinheit (117) verbunden ist, und daß von der Auswerteinheit (117) Steuerleitungen (133) zur Steuereinrichtung (132) des Bedienautomaten (Doffer) (134) geführt sind.
33. Aufwickelvorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetfeldsensor (123, 124) zu den Spulspindeln (104, 105) so ausgerichtet ist, daß die Magnetfeldlinien des mit dem Spulrevolver (102) umlaufenden Magneten (124) in der Nullstellung des Spulrevolvers (102), die mit der beim Ein¬ fahren der Arbeitsspindel (104; 105) in die Anfangsstellung eines Wickelzyklus erreichten Stellung übereinstimmt, senk¬ recht im Raum verlaufen (Fig. 7).
34. AufWickelvorrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung (123) mit einem Sensorelement (123A) bestückt ist, wobei das in der Nullstellung des Spulrevolvers (102), die mit der beim Einfahren der Arbeitsspindel (104; 105) in die Anfangs¬ stellung eines Wickelzyklus erreichten Stellung übereinstim¬ mt, mit seiner Längenausdehnung quer zu den Feldlinien am Maschinengestell (102) derart gegen Drehung gesichert veran¬ kert ist, daß die zu den Polen (124A, 124B) des Magneten (124) weisenden Seitenflächen dann die Feldlinien im Winkel von 90° schneiden.
35. AufWickelvorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet eldsensor (123, 124) zu den Spulspindeln (104, 105) so ausgerichtet ist, daß die Magnetfeldlinien des mit dem Spulrevolver (102) umlaufenden Magneten (124) in der Nullstellung des Spulrevolvers (102), die mit der beim Ein¬ fahren der Arbeitsspindel (104; 105) in die Anfangsstellung eines Wickelzyklus erreichten Stellung übereinstimmt, par¬ allel zu einer durch die Spulspindelachsen gelegten Ebene verlaufen (Fig. 9).
36. Aufwickelvorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung (123) mit einem Sensorelement (123A) bestückt ist, wobei das Sensorelement (123A) am Maschinengestell (101) mit seiner Längenausdehnung quer zu den Feldlinien derart gegen Drehung gesichert verankert ist, daß in der Nullstellung des Spulrevolvers (102), die mit der beim Einfahren der Arbeitsspindel (104; 105) in die Anfangs¬ stellung eines Wickelzyklus erreichten Stellung übereinstim¬ mt, seine zu den Polen (124A, 124B) des Magneten (124) wei¬ senden Seitenflächen die Feldlinien im Winkel von 90° schne¬ iden.
37. Aufwickelvorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung (123, 124) ein zweites, gegenüber dem ersten Sensorelement (123A) mit der Rotorachse als Drehachse um einen Winkel von 90° verdrehtes Sensorelement (123B) auf¬ weist.
Description:
BESCHREIBUNG

Verfahren und Vorrichtung zum Wechseln von Vollspulen gegen Leerhülsen an einer Aufwickelmaschine für einen kontinuierlich zulaufenden Faden

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des An¬ spruchs 12.

Ein derartiges Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens sind aus der WO 93/17949 bekannt. Die bekannte Vorrichtung weist einen Spulrevolver mit zwei Spulspindeln auf, die durch Drehung des Spulrevolvers wechselweise in den Aufspul- bereich und in einen Wechselbereich gebracht werden, wobei in dem Wechselbereich die Vollspulen einerseits abgeschoben und danach die Leerhülsen auf die entladene Spulspindel aufgeschoben werden.

Im weiteren wird zur eindeutigen Unterscheidung der beiden Spul¬ spindeln die im Aufspulbereich befindliche Spulspindel als Be¬ triebsspindel und die im Wechselbereich befindliche Spulspindel als Ruhespindel bezeichnet.

Bei einer bekannten AufSpulmaschine gemäß EP 0 374 536B werden am Ende einer Spulreise die vollen Spulen von der Ruhespindel abge¬ nommen und gegen Leerhülsen ausgetauscht, da der Faden kontinu¬ ierlich weiter zuläuft. Zur Durchführung des Spulenwechsels ist die AufSpülmaschine mit einem Bedienautomaten zur Durchführung automatischer Spulenwechsel ausgerüstet, wie er beispielsweise durch die auf Bedienautomaten für Schnellspulmaschinen gerich¬ teten Prospekte Aut 14(d) "Doffer WD5" oder Aut 15(d) "Doffer

WD9" der Firma Barmag AG bekannt ist. Ein solcher Bedienautom hat einen Spulendorn zum Übernehmen der fertigen Spinnspulen v der Ruhespindel und einen zweiten Dorn zur Versorgung d entladenen Spulspindel mit neuen Leerhülsen.

Da die Spulspindeln auf Grund der kompakten Bauweise solcher Auf spulmaschinen relativ eng stehen und die bei den üblich geword nen hohen Aufwickelgeschwindigkeiten schnell im Durchmess zunehmenden Spulen auf der Betriebsspindel gegen die noch auf d Ruhespindel befindlichen vollen Spulen wachsen, führen insbeso dere beim Aufwickeln von Fäden und Garnen mit stärkeren Titer beispielsweise von Teppichgarn, hohe AufWickelgeschwindigkeit zu einem schnellen Anwachsen der Spulendurchmesser und demzufol zu schnell aufeinanderfolgenden Spulenwechseln mit relativ geri gen Zwischenzeiten zwischen den einzelnen Wechseln.

Dabei ist zu berücksichtigen, daß das Ausweichen der anwachsend Spule gegenüber der im wesentlichen ortsfest auf einer Schwin gelagerten Tast-/ oder Reibwalze und der Changiereinrichtung e folgt, indem der mit zwei Spulspindeln bestückte Spulrevolv durch einen von einem Fühler gesteuerten Schrittmotor weiterg dreht wird. Dies führt wiederum dazu, daß auch die volle Spul mit der Ruhespindel während des Doff-Vorgangs weiterwandert u so aus der Achse des am Doffer zur Aufnahme der vollen Spul vorgesehenen Spulendorns auswandert.

Demgemäß steht zum Spulenwechsel nur eine beschränkte Parkzei zur Verfügung, während das Entnehmen der Vollspulen und das Auf setzen der Leerhülsen eine Mindestwechselzeit erfordert. Dab ist insbesondere zu beachten, daß der am Doffer zur Aufnahme d vollen Spulen vorgesehene Spulendorn und der Dorn zum Aufschieb der Leerhülsen während des Ablaufs des Spulenwechsels mit d Spulspindel fluchten müssen.

Bei der in der eingangs genannten WO 93/17949 beschriebenen Auf spulmaschine wird die Aufgabe, trotz des geringen Abstands d

Spulspindeln eine ausreichende Wechselzeit zum Wechsel der Voll¬ spulen gegen Leerhülsen zur Verfügung zu stellen, durch ein Ver¬ fahren gelöst, bei dem in dem Wechselbereich zwei definierte Anhaltepositionen vorgesehen sind und der Spulenwechsel in zwei Stufen erfolgt. Eine derartige Arbeitsweise stellt gegenüber dem bis dahin bekannten Verfahren eine erhebliche Verbesserung dar. Die Verlängerung der Wechselzeiten entschärft somit die Probleme des Spulenwechsels beim kontinuierlichen Aufspulen von Chemiefäden mit textilen und technischen Fadentitern.

Aufgabe der Erfindung ist es nunmehr, das bekannte Verfahren zum Spulenwechsel gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs in der Weise weiterzubilden, daß der Spulenwechsel nicht mehr nach einem starren Ablaufschema sonern flexibler und mit einer an das aufzuspulende Garn angepaßten Wechselzeit erfolgt, so daß der mit dem Spulenwechsel betraute Bedienautomat (Doffer) nur so kurz wie möglich an der Aufwickelstelle festgehalten wird.

Die Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Verfahren durch das Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Maßnahme wird für den Spulenwechsel ein Spielraum für die Abstimmung zwischen den einzelnen Spul¬ köpfen und dem den Spulenwechsel ausführenden Doffer erreicht, so daß der Bedienautomat nicht länger als unbedingt notwendig an der jeweiligen Spulstelle festgehalten wird. Der Ablauf des Spulenwechsels wird nunmehr von der Maschinen- bzw. Doffersteuerung festgelegt und ist von den in Anspruch 2 angege¬ benen Parametern abhängig. Die Einleitung des Spulenwechsel erfolgt in Abhängigkeit von der Verfügbarkeit des Doffers an der dem Spulenwechsel signalisierenden Spulstelle.

Bei der Festlegung des Wechselbereichs sind Faktoren wie die in Frage kommenden AufWickelgeschwindigkeiten, die Abmessungen der einzelnen Spulköpfe sowie der erzeugten Spulen und der Tei- lungsabstände sowie auch die jeweiligen Fadentiter zu berücksich-

tigen. Der Beginn des Wechselbereichs ist dabei dadurch festge legt, daß die Ruhespindel ihre Wechselstellung frühestens mit de Einfahren der Betriebsspindel in die Aufwickelstellung am Begin einer neuen Spulreise erreicht, wobei jedoch ggf. ein für di Einleitung der Bewegungsabläufe nutzbarer, geringer zeitliche Spielraum vorteilhaft sein kann.

Daher ist vorgesehen, daß der Beginn des Wechselbereichs um eine Drehwinkel von 180° hinter der Revolverstellung bei Beginn de Auf ickelvorganges liegt. Die Größe des Wechselbereichs sol unter Berücksichtigung der weiter oben aufgezählten Faktore einen Drehwinkel von mindestens 15° und höchstens 75°, bevorzug von 30° bis 60° umfassen.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird mindestens ab dem Ein tritt der zu doffenden Spulspindel in den Wechselbereich der Be dienautomat bzw. dessen Wechseleinrichtungen durch Überwachungs und Steuereinrichtungen der Spulspindel genau ausgerichtet nach geführt. Dabei kann erfindungsgemäß die Nachführung des Bedien automaten bzw. seiner Wechseleinrichtungen abhängig von der Ma schinensteuerung zugeleiteten Steuersignalen des jeweiligen Spul kopfes oder abhängig von Steuersignalen des Bedienautomate erfolgen.

Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wir einem freien Bedienautomaten eine kurze Zeitspanne vor de Einschwenken des Spulrevolvers in den Wechselbereich ei Spulenwechsel signalisiert, so daß er zu dem betreffende Spulkopf herbeigerufen wird. Nach dem Justieren des Spulendorn des Doffers werden die fertigen Spulen von der Spulspinde abgeschoben. Danach wird der die Leerhülsen tragende Spulendor des Bedienautomaten (Doffers) justiert und der inzwische weiterbewegten Ruhespindel nachgeführt, bis die Achse miteinander fluchten und die Leerhülsen von dem Spulendorn de Doffers auf die entladene Spulspindel abgeschoben werden können

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ver¬ fahrens ist vorgesehen, daß die Nachführung der Spulendorne des Doffers zum Ausrichten mit der Ruhespindel von der Maschinen¬ steuerung des jeweiligen Spulkopfes erfolgt. Hierbei wird durch eine fortlaufende Erfassung der Position der zu doffenden Ruhe¬ spindel und der Bereithaltung der erfaßten Positionsdaten die Möglichkeit geschaffen, bei Verfügbarkeit des Bedienautomaten (Doffers) dessen Spulendorn und anschließend dessen Hülsenauf- Steckeinrichtung unter Verwertung der erfaßten Positionsdaten der zu doffenden Spulspindel in genau fluchtende Übereinstimmung mit der Ruhespindel zu bringen und zu halten.

Erfindungsgemäß kann der Spulenwechsel - abhängig von den jewei¬ ligen Gegebenheiten wie AufWickelgeschwindigkeit, Fadentiter, Spulenabmessungen und dgl. - ausgeführt werden, ohne daß bei dem Spulenwechsel in den Drehantrieb des Spulrevolvers eingegriffen wird. Dazu wird der Doffer unter Auswertung der sich ändernden Positionsdaten der weiterwandernden Ruhespindel stets in präziser Wechselstellung gehalten, d.h. sein Spulendorn zur Aufnahme der Vollspulen wird der Ruhespindel nachgeführt. Dadurch erfolgt der Spulenwechsel und die Bestückung der Spulspindel mit Leerhülsen ohne eine zeitlich starre Festlegung, sobald ein Bedienautomat hierfür zur Verfügung steht. Bei einer Mehrzahl von Spulmaschinen und Bedienautomaten können hierdurch Investitionskosten eingespart werden, da evtl. nur eine geringere Anzahl von Bedienautomaten benötigt wird.

Eine Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ergibt sich aus dem Anspruch 12. Dadurch, daß mindestens inner¬ halb des Wechselbereichs der Spulendorn des Bedienautomaten (des Doffers) der Bewegung der zu doffenden Spulspindel nachgeführt und in deren axialen Verlängerung gehalten wird, besteht die Möglichkeit, den Vorgang der Leerhülsenübergabe an jeder beliebi¬ gen Stelle innerhalb des Wechselbereichs einzuleiten.

Erfindungsgemäß besteht die Nachführeinrichtung aus einer T steinrichtung und einer mit dieser zusammenwirkenden Reflekto einrichtung. Zwar kann dabei erfindungsgemäß die Tasteinrichtu oder die Reflektoreinrichtung am Spulkopf, insbesondere an d Köpfen der Spulspindeln des Spulkopfes, und dementsprechend d Reflektoreinrichtung oder die Tasteinrichtung am Kopf des Spule dorns vorgesehen werden; bevorzugt wird jedoch in der Regel ei Nachführeinrichtung, bei der jeweils die Tasteinrichtung am Ko des Spulendorns des Bedienautomaten (des Doffers) und die mit d Tasteinrichtung zusammenwirkende Reflektoreinrichtung an der z Bedienautomaten weisenden Stirnseite jeder Spulspindel vorgeseh ist.

Bei einer vorteilhaften Ausführung der erfindungsgemäßen Nac führeinrichtung ist der Spulendorn als Tragrohr ausgebildet u die erfindungsgemäße Tasteinrichtung auf der zur gegenüberliege den Spulspindel weisenden Stirnseite eines in dem rohrförmig Spulendorn axial verschiebbaren Dorneinsatzes montiert. Dadur wird erreicht, daß der Spulendorn und der dofferseitige Teil d Nachführeinrichtung unabhängig voneinander in der Achse d Spulendorns bewegbar sind. Bei einer solchen Ausführung ergi sich auch die Möglichkeit, ohne Beeinflussung der Bewegung d Spulendorns die Tasteinrichtung über eine in einer Axialbohru des Dorneinsatzes geführte Signalleitung mit der Doffersteueru zu verbinden.

Bei einer im wesentlichen durch mechanische Mittel geken zeichneten Ausführung besteht die Tasteinrichtung aus einem Pos tionierstift an der Stirnfläche des Spulendorns und einer zugeh rigen Reflektoreinrichtung, die konkav ausgebildet ist und d freie Stirnfläche der Spulspindel bedeckt. Bezüglich der Einze heiten wird auf die detaillierte Zeichnungsbeschreibung verwi sen.

Zur Nachführung des Spulendorns am Doffer wird der Positionie stift beispielsweise durch Vorfahren des Dorneinsatzes in Rie

tung auf die Stirnfläche der die Vollspule tragenden Spulspindel geschoben, bis der Tastkopf des Positionierstifts mit der kon¬ kaven Tastfläche in Kontakt kommt. Dabei wird die auf den Posi¬ tionierstift wirkende axiale Kraft so bemessen, daß er ggf. unter Verformung entlang der Tastfläche zu deren tiefsten Stelle hin bewegt wird. Eine geeignete Auswerteinrichtung sorgt dafür, daß die seitlichen Auslenkungen des Positionierstifts in Steuersigna¬ le zur Nachführung des Dofferdorns umgewandelt werden, und zwar so lange, bis der nicht mehr ausgelenkte, in seine Ruhelage zurückgekehrte Positionierstift die tiefste Stelle der konkaven Gegenfläche erreicht hat.

Der Positionierstift kann fest in der Stirnfläche, von der er ausgeht, verankert und biegsam sein, so daß er bei der Tastbewe¬ gung deformiert werden kann, oder er kann nachgiebig verankert sein und ohne Deformation ausgelenkt werden.

Bei einer weiteren Ausführung ist die Tasteinrichtung eine Licht¬ quelle mit parallel zu der gegenüberliegenden Spulspindel ausge¬ richtetem, nicht zu eng gebündeltem Leuchtstrahl, welcher bei Ausrichtung der Spulendornachse des Doffers zur Achse der Spul¬ spindel auf eine auf der Stirnseite der Spulspindel montierte Re¬ flektoreinrichtung trifft. Diese ist bevorzugt ähnlich einem Kat¬ zenauge derart ausgebildet, daß neben dem Hauptstrahl auch ein Streukegel mit verringerter Lichtstärke reflektiert wird. Die Tasteinrichtung weist eine Auswertschaltung für das reflektierte Licht auf, die auch die Ränder des Streukegels erfassen soll. Bevorzugt kann durch einen Detektor die Intensität des reflek¬ tierten Lichts in der Weise ausgewertet werden, daß der Ausgangs¬ ort des reflektierten Lichts in x-y-Koordinaten festgestellt und die diesen entsprechenden Meßwerte in Signale zur Nachführung des Spulendorns umgewandelt werden. Diese können ebenso wie die Signale der vorhergehend erwähnten Einrichtung über eine beispi¬ elsweise durch eine Axialbohrung in dem Dorneinsatz geführte Signalleitung der Maschinensteuerung, insbesondere der Doffer- steuerung, übermittelt werden.

Bei einer bevorzugten Ausführung ist die Tasteinrichtung eine mi einer Laserlichtquelle ausgerüstete Einrichtung zur Entfernungs messung. Der Strahl des auf die Stirnseite der Spulspindel ge richteten Lasers trifft dort auf eine Reflektoreinrichtung, dere vom Laserstrahl getroffene Oberfläche in Strahlrichtung konve oder konkav gekrümmt ist. Weitere Details ergeben sich auch hie aus der Beschreibung der beigefügten Zeichnung.

Schließlich ist bei noch einer anderen Ausführung der Erfindun die Tasteinrichtung ein zwischen dem Spulendorn bzw. dem Dornein satz und der Stirnseite der gegenüberliegenden Spulspindel ei magnetisches Wechselfeld aufbauender, an dem Kopf des Spulendorn bzw. Dorneinsatzes oder bevorzugt der Spulspindel zentrisch ein gebauter, durch Wechselsstrom erregter Elektromagnet. Die zugehö rige Reflektoreinrichtung besteht aus mehreren, insbesonder vier, auf der Stirnseite der gegenüberliegenden Spulspindel bzw bevorzugt des gegenüberliegenden Spulendorns symmetrisch zu dere (dessen) Achse angeordneten, in sich kurzgeschlossenen Draht spulen. Eine Auswertschaltung zur Erfassung und Auswertung der i den Drahtspulen induzierten Spannungen liefert die zur Nachfüh rung erforderlichen Steuersignale.

Die Frequenz des den Elektromagneten erregenden Wechselstrom sollte so gewählt werden, daß sich bei nicht zusammenfallende Achsen der Spulspindel und des Wechselfelds möglichst bis zu vollständigen Zusammenfallen der Achsen deutlich meßbare Unter schiede der in den einzelnen Spulen induzierten Wechselspannunge ergeben. Daher ist die Frequenz des den Magneten speisenden Wech selstroms bevorzugt veränderbar, wobei sich Frequenzen zwische 10 Hz und 120 Hz, insbesondere zwischen 25 Hz und 90 Hz bewähr haben.

Bei der Aufspulvorrichtung, bei der die Nachführung des Spulen dorns des Bedienautomaten durch die Maschinensteuerung des Spul kopfes erfolgt, ist in den Spulrevolver eine Sensoreinrichtun integriert, die der fortlaufenden Erfassung der Rotordrehung un

damit der sich verändernden Spulspindelpositionen dient. Bevor¬ zugt wird eine Magnetfeldsensoreinrichtung. Deren Magnet ist mit dem Spulrevolver drehfest verbunden und läuft mit diesem um, wäh¬ rend das in dem Magnetfeld angeordnete Sensorelement ortsfest verankert und damit gegen Mitdrehen gesichert ist.

Bei einer bevorzugten Ausführung ist der Magnetfeldsensor in eine kreiszylindrische, becherförmige Vertiefung im Spulrevolver eingesetzt, die koaxial zu seiner Drehachse liegt und von dessen mit den Spulspindeln besetzter Vorderseite ausgeht. Der Magnet, bevorzugt ein U-förmiger Permanentmagnet, ist in der Vertiefung derart befestigt, daß die Magnetpole sich in Achsrich¬ tung und parallel zu der kreiszylindrischen Wand der Vertiefung erstrecken. Von dieser Vertiefung ausgehend ist in der Rotorwelle eine durchgehende axiale Bohrung geführt, durch welche eine Trag¬ einrichtung für die Sensorelemente hindurchgeführt ist. Diese Trageinrichtung kann beispielsweise ein rohrför iger Träger sein, der berührungsfrei durch die Rotorbohrung geführt und am Maschi¬ nengestell verankert ist.

Während ein wie im weiteren beschrieben angeordnetes Sensorele¬ ment zur Verfolgung der Ruhespindel in dem Drehbereich des Spul¬ revolvers, in dem der Spulenwechsel erfolgt, ausreicht, kann durch dessen Ergänzung mit einem zweiten, um 90° gegenüber dem ersten um die Rotorachse gedrehten Sensorelement erreicht werden, daß die Spindelpositionen lückenlos über 360° verfolgt werden können.

Jedes in dem Feld des Permanentmagneten angeordnete Sensorele¬ ment, beispielsweise ein Plättchen aus einem geeigneten Halblei¬ termaterial wie Indiumantimonid oder Indiumarsenid, muß mit einer Gleichstromquelle und über Versorgungsleitungen und Signallei¬ tungen mit einer Einrichtung zur Erfassung und Auswertung der erzeugten Hallspannung verbunden sein. Erfindungsgemäß können diese Leitungen durch die weiter oben erwähnte rohrförmige Trage¬ inrichtung für die Sensorelemente zu einer entsprechenden Aus-

werteinheit geführt werden. Die Auswerteinheit kann ihrerseit über Steuerleitungen mit der Steuereinrichtung des Doffers ode dessen Antriebe verbunden sein.

Bevorzugt ist der Magnetfeldsensor zu den Spulspindeln so ausge richtet, daß die Magnetfeldlinien des mit dem Spulrevolver umlau fenden Magneten in der Nullstellung des Spulrevolvers, d.h. i der Stellung, die mit der beim Einfahren der Arbeitsspindel i die Anfangsstellung eines Wickelzyklus erreichten Stellung über ein¬ stimmt, senkrecht im Raum verlaufen. Bei Bestückung der Sensor einrichtung mit einem Sensorelement ist dieses in der erwähnte Nullstellung des Ξpulrevolvers mit seiner Längsausdehnung quer z den Feldlinien am Maschinengestell derart gegen Drehung gesicher verankert, daß die zu den Polen des Magneten weisenden Seitenflä chen die Feldlinien dann im Winkel von 90° schneiden, wenn di Drehachsen der beiden Spulspindeln senkrecht übereinander liegen Es kann jedoch insbesondere bei Anordnung nur eines Sensorele ments vorteilhaft sein, den Magnetfeldsensor zu den Spulspindel so auszurichten, daß die Magnetfeldlinien des mit dem Spulrevol ver umlaufenden Magneten in der erwähnten Nullstellung des Spul revolvers parallel zu einer durch die Spulspindelachsen gelegte Ebene verlaufen. Dabei ist das Sensorelement entsprechend a Maschinengestell mit seiner Längsausdehnung quer zu den Feld linien derart gegen Drehung gesichert zu verankern, daß in de Nullstellung des Spulrevolvers seine zu den Polen des Magnete weisenden Seitenflächen die erwähnte Ebene durch die Spulspindel achsen im Winkel von 90° schneiden. Während bei der erstbeschrie benen Anordnung insbesondere dann, wenn die Sensoreinrichtung ei zweites, gegenüber dem ersten Sensorelement mit der Rotorachs als Drehachse um einen Winkel von 90° verdrehtes Sensorelemen aufweist, zur lückenlosen Verfolgung der Rotordrehung auf 360 geeignet ist, ist bei der anschließend beschriebenen Anordnun mit nur einem Sensorelement insbesondere die Drehbewegung de Ruhespindel im gesamten für den Spulenwechsel nutzbaren Drehbe reich des Spulrevolvers besonders gut zu verfolgen.

Anhand der in der beigegebenen Zeichnung dargestellten Ausfüh¬ rungsbeispiele wird die Erfindung erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 die Frontansicht und

Fig. 2 die Seitenansicht einer mit einer ersten Ausführung der Erfindung ausgerüsteten AufWickelvorrichtung;

Fig. 2A ein vergrößertes Detail aus Fig. 2;

Fig. 3A bis

Fig. 3B eine weitere, auf mechanischer Basis wirksame Ausführung der Erfindung in Stirn- und Seitenansicht;

Fig. 4A bis

Fig. 4B eine auf dem Prinzip der Entfernungsmessung durch einen Laserstrahl beruhende Ausführungsform;

Fig. 5A bis

Fig. 5B eine Ausführung mit einem Elektromagnet als Tasteinrich¬ tung und symmetrisch zur Spulspindelachse angeordneten, den Reflektor bildenden, jeweils in sich kurzgeschlos¬ senen Spulen.

Fig. 6A wie Fig. 5, jedoch mit den Reflektorspulen auf der bis Dornachse;

Fig. 6C eine Ausführung ähnlich Figuren 5 und 6, jedoch mit vier Elektromagneten.

Fig. 7 das Schema einer mit einem Magnetfeldsensor ausgestatte¬ ten AufWickelvorrichtung in Vorderansicht;

Fig. 8A die Seitenansicht der AufWickelvorrichtung gem. Fig. 7

und

Fig. 8B mit einem vor dieser in Stellung gebrachten Doffer; Fig. 9 das Schema ähnlich Fig. 7, jedoch mit anders ausgerich¬ tetem Magnetfeldsensor.

Die Fig. 1 zeigt die Ansicht einer erfindungsgemäß ausgerüsteten, in Teilen aus der WO 93/17949 bekannten AufWickelvorrichtung mit einem um seine Achse Rotorachse 42 drehbaren Spulrevolver 5, der

mit zwei mit nicht dargestelltem Direktantrieb versehenen Spul spindeln 6, 7 bestückt ist und dessen Drehantrieb 20 durch ein Tastwalze 3 gesteuert wird. Dargestellt ist die Spulvorrichtun in ihrer Anfangsstellung 40 am Beginn eines neuen Aufwickelvor gangs. Die auf der Ruhespindel 7 sitzende volle Spule 10 hat di hier innerhalb des Wechselbereichs 41 liegende Wechselstellun erreicht, während die mit einer leeren Hülse 8 bestückte Be triebsspindel 6 sich in der Stellung 40 am Beginn des Aufwickel vorgangs befindet. Der Drehantrieb 20 des Spulrevolvers 5 ist ei Schrittschaltmotor. Er wird durch eine Rotorsteuerung 19 kontrol liert, die ihrerseits die Weiterschaltsignale von einem Abstands fühler 4 erhält, der die vom Anwachsen des Wickels auf der Be triebsspindel 6 abhängigen Bewegungen der Schwinge 2 registrier und in Schaltsignale umformt.

Der von oben zulaufende Faden 1 wird von der am freien Ende de Schwinge 2 drehbar befestigten, auf der Leerhülse 8 aufliegende Tastwalze 3 umgelenkt und läuft auf die Hülse 8 auf. Mit fort schreitender Wickelbildung auf der Spulenhülse 8 werden die Tast walze 3 und die sie tragende Schwinge 2 angehoben, bis durch de Abstandsfühler 4 bei Erreichen des vorgegebenen Grenzabstands ei Weiterschaltsignal an die Revolversteuerung 19 gegeben und de Revolver 5 weitergedreht wird.

Zur Verdeutlichung des schnellen Anwachsens des Durchmessers de sich bildenden Spule 10 beim Aufwickeln von Fäden und Garnen mi stärkeren Titern, insbesondere von Teppichgarn, und des dadurc bedingten Weiterdrehens der Spule 10 sind in der Fig. 1 den i Anlage an die Tastwalze 3 dargestellten strichpunktierten Krei sen, welche Zwischenstellungen bei der Wickelbildung andeuten entsprechende Stellungen 12, 13, 14 der die Spule 10 tragende Ruhespindel 7 eingezeichnet; bei Erreichen der Stellung 14 is die Spulreise der Beriebsspindel 6 beendet und durch erneute Drehen des Spulrevolvers 5 wird der Spulenwechsel automatisc eingeleitet.

Vor allem beim Aufwickeln von Teppichgarn werden die angedeuteten Stellungen relativ schnell nacheinander erreicht. Daher kann es gegenüber dem Stand der Technik, der zwei festgelegte Anhaltepo¬ sitionen vorsieht, deren Abstand kürzer sein soll als der Auf- spulbereich, zweckmäßig sein, andere Wege zu finden, um das Er¬ reichen der Anhaltepositionen und die Verfügbarkeit des Doffers in zeitliche Übereinstimmung zu bringen, zumal beim Spulenwechsel sowohl der Spulendorn 22 als auch der Dorn zum Aufstecken einer Leerhülse 8, 9 bei der jeweiligen Übergabe mit der Spulspindel 6; 7 fluchten müssen. In jedem Fall muß hier - wie der die Lage der Vollspule 10 bei der Spindelstellung 12 andeutende strichpunk¬ tierte Kreis 12A zeigt - bei Erreichen der Stellung 12 die Über¬ nahme der Vollspule 10 durch den Doffer 21 schon erfolgt sein, um das Anlaufen der vollen Spule 10 gegen das Begrenzungsblech 15 oder eine in der Spulkopfteilung vorhandene Seitenwand zu verhin¬ dern.

Die Erfindung vermeidet die aufgezeigten Schwierigkeiten, indem, wie beschrieben, spätestens mit dem Einlauf der Ruhespindel 7 in den Wechselbereich 41 deren Relativlage zum Spulendorn 22 des Doffers 21 erfaßt, letzterer mit Hilfe der erfindungsgemäßen Nachführeinrichtung in fluchtende Übereinstimmung mit der Ruhe¬ spindel 7 gebracht und so geführt wird, daß er den durch den AufWickelvorgang verursachten Bewegungen der Ruhespindel 7 folgt. Der Abschiebevorgang der vollen Spule 10 von der Ruhespindel 7 erfolgt im allgemeinen in der ersten Anhaltestellung des Wechsel¬ bereichs 41, d.h. zu dem Zeitpunkt, in dem die volle Spule 10 in die 6-Uhr-Stellung gedreht ist.

Die allgemein aus einer Tasteinrichtung 24; 27; 29; 33 und einer mit dieser zusammenwirkenden Reflektoreinrichtung 11; 25; 31; 34 bestehende Nachführeinrichtung kann erfindungsgemäß unterschied¬ liche Ausführungsformen haben. Als Reflektoreinrichtung wird hier eine mit einem mechanischen, optischen, elektrischen, elektroma¬ gnetischen oder anderen Signalgeber zusammenwirkende, vorzugs¬ weise passive Einrichtung bezeichnet, die das empfangene Signal

reflektiert oder zurücksendet, damit es in einer Auswerteinhei zur Steuerung der Dofferbewegungen analysiert werden kann.

Eine bevorzugte Ausführung zeigen die Figuren 1 bis 2A. Bei i ist auf den Stirnseiten beider Spulspindeln 6, 7 - beispielsweis in je einer zentrisch eingedrehten kreisförmigen Vertiefung - j weils ein Reflektor 11 vorgesehen, während die zugehörige Ta steinrichtung aus einer auf das Ende der zu doffenden Ruhespinde 7 gerichteten Lichtquelle 27 und einer geeigneten Schaltung 2 zur Auswertung des reflektierten Lichtes besteht. Der Reflekto ist bevorzugt ähnlich einem Katzenauge derart ausgebildet, da neben dem Hauptstrahl, dessen Intensität mit der Entfernung au der Spindelachse rasch abnimmt, auch ein Streukegel mit verrin gerter Lichtstärke reflektiert wird. Bei rohrförmiger Ausführun des Spulendorns 22 und Anordnung eines Dorneinsatzes 23 gemä Fig. 2A können dabei die in der Schaltung 28 abhängig von der In tensität des reflektierten Lichtes erzeugten Steuersignale übe eine in einer ggf. auch der Energiezuführung dienenden Axialboh rung 37 des Dorneinsatzes 23 angeordneten Signalleitung 38 an di (nicht dargestellte) Doffersteuerung weitergegeben werden.

Eine mechanisch wirksame Ausführung der Nachführeinrichtun zeigen die Figuren 3A und 3B. Bei ihr ist die Tasteinrichtung ei mit einem Tastkopf 24A zur Spulspindel 7 weisender Positionier stift 24, der in sich biegsam sein oder/und unter Krafteinwirkun in dem Spulendorn 22 bzw. dem Dorneinsatz 23 seitlich auslenkba befestigt sein kann. Die zugehörige Reflektoreinrichtung ist ei im wesentlichen die freie Stirnfläche der Ruhespindel 7 bedecken der Aufsatz 25A mit kreiszylindrischem Außenmantel, von desse freier Stirnfläche eine zentrisch zur Zylinderhülle angeordnete die Form einer zur Spindelachse rotationssymmetrischen, vorzugs weise die Form einer Kugelkalotte oder eines Paraboloids aufwei senden Vertiefung als Tastfläche 25 ausgeht. Zur Nachführung de Spulendorns 22 kann der Positionierstift 24 auf die Ruhespinde 7 zu bewegt werden, bis er mit der Tastfläche 25 in Berührun kommt. Beispielsweise durch einen an der freien Länge des Posi

tionierstiftes 24 angreifenden Detektor 26 oder durch nicht dargestellte, um seine Verankerung in dem Spulendorn 22 oder dem Dorneisatz 23 angeordnete Drucksensoren können seine durch außer¬ mittige Berührung mit der Tastfläche 25 verursachten radialen Auslenkungen in Steuersignale für die Doffersteuerung umgewandelt werden.

Eine weitere bevorzugte Ausführung der erfindungsgemäßen Nach¬ führeinrichtung zeigen die Figuren 4A und 4B. Die Tasteinrichtung ist bei ihr eine mit einer Einrichtung 32 zur Entfernungsmessung kombinierte, auf die Stirnseite der Ruhespindel 7 gerichtete Laserstrahlquelle 29, während als Reflektoreinrichtung ein gera¬ der Kegel 31 mit einer einen geringfügig unter dem Spulspindel¬ durchmesser liegenden Durchmesser aufweisenden kreisförmigen Grundfläche 39 dient. Die Kegelspitze ist bevorzugt gerundet. Nach dem Ausrichten des Spulendorns 22 so, daß der zur Spulspin¬ delachse parallele Laserstrahl den Tastkegel 31 erfaßt, wird die Lage des Spulendorns 22 durch entsprechende, von der Entfernungs¬ meßeinrichtung 32 an die Doffersteuerung gegebene Signale im Sinne der Entfernungsminimierung gesteuert. Daraus ergibt sich, daß die Genauigkeit der Nachführung durch den Schlankheitsgrad des Tastkegels 31 beeinflußbar ist.

Abweichend von der in der Zeichnung dargestellten Form kann die Reflektoreinrichtung 31 auch eine auf der Stirnseite der Spul¬ spindel vorgesehene, zur Spindelachse rotationssymmetrische Ver¬ tiefung in Form eines geraden Hohlkegels, eines Paraboloids oder einer Kugelkalotte sein, welche von einer kreisförmigen Grund¬ fläche mit einem geringfügig unter dem Spulspindeldurchmesser liegenden Durchmesser ausgeht. Es versteht sich, daß hierbei die an die Doffersteuerung gegebenen Signale im Sinne der Entfer- nungsmaximierung wirken müssen.

Unabhängig von der aus den vorhergehend genannten gewählten Form wird eine Höhe dieser Reflektoreinrichtung bevorzugt, die im we¬ sentlichen zwischen dem 0,6-fachen und dem 1,2-fachen ihres

Grundflächendurchmessers liegt.

Eine andere Ausführung der Erfindung zeigen die Figuren 5A und 5B sowie 6A, 6B und 6C. Bei ihr ist die Tasteinrichtung ein zwischen dem Dofferdorn 22 bzw. dem Dorneinsatz 23 und der Stirnseite der gegenüberliegenden Spulspindel 7 ein periodisch die Richtung wechselndes Magnetfeld 35 aufbauender, entweder an dem Kopf des Dofferdorns 22 bzw. des Dorneinsatzes 23 oder bevorzugt - wie dargestellt - der Spulspindel 6; 7 zentrisch eingebauter, durch einen Wechselsstrom wählbarer Frequenz erregter Elektromagnet 33. Die Frequenzen zur Erregung des Elektromagneten 33 können bevor¬ zugt zwischen 10 Hz und 120 Hz und insbesondere zwischen 25 Hz und 90 Hz liegen. Die Reflektoreinrichtung besteht hier aus meh¬ reren, auf der dem Elektromagnet 33 gegenüberliegenden Stirnseite des Dofferdorns 22 bzw. der Spulspindel 7 - in den Figuren 5A, 5B der Spulspindel, in den Figuren 6A, 6B des Dofferdorns 22 - symmetrisch zu deren Achse angeordneten, in sich kurzgeschlos¬ senen Drahtspulen 34A - 34D. Die Anzahl der Drahtspulen kann rel . weit variieren und beispielsweise zwischen mindestens zwei, besser drei und sechs bis acht Spulen festgelegt sein. Als gut geeignet hat sich, wie dargestellt, die symmetrische Anordnung von vier Drahtspulen 34A - 34D in zwei übereinander angeordneten Reihen erwiesen, wobei die Abstände der Reihen und der Spulen in den Reihen gleich sind. Die ggf., d.h. bei fehlendem Fluchten der einander gegenüberliegenden Enden von Spulspindel und Spulendorn verursachten Deformationen des Magnetfelds durch die Einwirkungen der dabei in den Spulen erzeugten unterschiedlichen Wechselspan¬ nungen werden bei beiden Ausführungen durch eine Einrichtung 36 erfaßt und ausgewertet und - beispielsweise in der weiter oben beschriebenen Weise - als Steuerimpulse zur Nachführung an die Doffersteuerung geleitet.

Bei beiden Ausführungen wird das Magnetfeld 35 jeweils durch einen Magneten aufgebaut. Es können jedoch, wie in der Fig. 6C gezeigt, auch beispielsweise vier zueinander parallel und streng symmetrisch zur Spindel- oder zur Spulendornachse angeordnete,

identische Magnetfelder aufbauende Magnete 33, bevorzugt Stabma¬ gnete 33 vorgesehen sein, wobei auch diese sowohl an dem Kopf des Dofferdorns 22 bzw. des Dorneinsatzes 23 oder der Spulspindel 6; 7 angeordnet sein können.

Durch die jeweilige Auswertschaltung des Detektors werden Steuer¬ signale erzeugt, aus denen die Relativlage von Ruhespindel 7 und Spulendorn 22 des Doffers 21 berechnet wird und durch die Doffer- steuerung die Linearantriebe für die Höhen- und Seitenbewegung des Spulendorns 22 so lange angesteuert werden, bis diese mitein¬ ander fluchten und einerseits die vollen Spulen 10 auf den Spu¬ lendorn 22 des Doffers 21 abgeschoben werden können bzw. anderer¬ seits die auf einem zweiten, zum Spulendorn parallelen Dorn bereitgehaltenen Leerhülsen 8 bzw. 9 auf die entladene Ruhespin¬ del aufgeschoben werden können. Dis geschieht in einer zweiten Anhaltestellung des Revolvers 5, die von der Auswerteinrichtung des Doffers bzw. von der Maschinensteuerung festgelegt wird. Hier wird der Revolver 5 für die Dauer des Bedienvorgangs nicht wei¬ tergetaktet und der Drehantrieb 19 kurzzeitig angehalten.

Die Fig. 7 zeigt ähnlich wie die zuvor beschriebene Fig. 1 in schematisierter Frontansicht eine erfindungsgemäße AufSpulmaschi¬ ne für einen kontinuierlich zulaufenden Faden 108, welche einen Spulrevolver 102 aufweist und in ihrem Aufbau in wesentlichen Teilen mit der in der eingangs genannten WO 93/17949 beschrie¬ benen AufSpülmaschine übereinstimmt. Die dargestellte Revolver¬ stellung entspricht der bisher und im weiteren mit Nullstellung bezeichneten Stellung der Betriebsspindel 104, die diese beim Einschwenken in die Wickelstellung beim Beginn der Spulreise erreicht. In dieser Revolverstellung ist die an der Schwinge 112 sitzende Tastwalze 107 ebenso wie die an der Schwinge 113 sitzen¬ de, durch den Changierantrieb 110 betätigte Changiereinrichtung 109 noch durch den Schwenkantrieb 118 angehoben. Sie berührt die Spulenhülse 106 noch nicht und der mit einem nicht näher bezeich¬ neten Blech bestückte Schwenkhebel 119 zum Fadenanlegen und Trennen der neuen Hülse 106 von der Vollspule 122 ist noch in

seine Arbeitsstellung eingefahren. Im wesentlichen unmittelb nach dem Anlaufen des neuen Wickelvorgangs wird der Schwenkheb 119 hochgeschwenkt und die Changiereinrichtung 109 sowie d Tastwalze 107 abgesenkt und letztere auf die sich bildende Spu 122 aufgesetzt. In Verbindung mit den vorhergehenden Ausführung wird wegen weiterer Einzelheiten zum Vorgang des Fadenwechse auf die EP 374 536 B Bezug genommen.

Es muß hier insbesondere mit Bezug auf die Fig. 8A und Fig. darauf hingewiesen werden, daß bei Ausrüstung der AufWickelvo richtung mit einer Tastwalze 107 in der Regel die Spulspinde 104, 105 anders, als in Fig. 8A dargestellt, mit einem Direkta trieb ausgestattet sind. Die Erfindung ist jedoch in gleich Weise auch bei Aufspulvorrichtungen anwendbar, bei denen d Tastwalze 107 durch eine

Treibwalze 107 ersetzt ist und die Betriebsspindel 104 durch d Treibwalze 107 am Umfang angetrieben wird.

Auf dem mit einem Drehantrieb 103 versehenen Spulrevolver 1 sind zwei Spulspindeln 104, 105 gelagert und durch Drehen d Spulrevolvers 102 in einen Aufspulbereich und in einen Wechse bereich bringbar. Während der Spulreise wird der Spulrevolver 1 von dem über die Tastwalze 107 wie beschrieben gesteuerten Dre antrieb 103 in Drehrichtung 138 schrittweise, vorzugsweise wesentlichen kontinuierlich weitergedreht. Dabei wird die währe des Wickelvorgangs auf der Spulenoberfläche aufliegende Tastwal 107, dem anwachsenden Spulendurchmesser folgend, um die Schwen achse 114 nach oben geschwenkt, bis ein voreingestellter Gren wert zwischen Schwinge 112 und Meßeinrichtung 115 erreicht i und durch ein entsprechendes Signal der über eine Signalleitu 116 mit einer Steuereinrichtung 117 verbundenen Meßeinrichtu 115 der Revolverantrieb 103 eingeschaltet und der Spulrevolv 102 ein kurzes Stück weitergedreht wird. Dies geschieht entspr chend dem während des Wickelvorgangs anwachsenden Durchmesser d Spule 122 in ständiger Folge, bis die Spule 122 ihren Enddurc messer erreicht hat. Dann wird die Tastwalze 107 wieder abgehob

und der Spulrevolver 102 so lange in Gang gesetzt, bis die neue Leerhülse 106 in die in Fig. 7 dargestellte Nullstellung einge¬ fahren ist und die Vollspule 122 zum Spulenwechsel bereit ist. Dann wird, sobald hierzu ein der Maschine zugeordneter Bedien¬ automat (Doffer) 134 (s. Fig. 8) zur Verfügung steht, der Spu- lenwechselvorgang eingeleitet.

Wie eingangs erwähnt, muß - bevor der Spulenwechselvorgang in Gang gesetzt werden kann - der Doffer 134 so zu der Aufspulvor¬ richtung ausgerichtet werden, daß sein zur Aufnahme der Voll¬ spulen 122 vorgesehener Spulendorn 135 genau mit der die Spule 122 tragenden Ruhespindel 105 fluchtet. Außerdem müssen der Spulendorn 135 und die nicht dargestellte Vorrichtung zum Auf¬ stecken der Leerhülsen 106 dann, wenn der Spulrevolver 102 nach der ersten Anhaltestellung und Abschieben der Vollspule(n) wei¬ terdreht, der weiterwandernden Ruhespindel 105 nachgeführt wer¬ den.

Erfindungsgemäß ist gemäß Fig. 7 hierzu vorgesehen, daß durch eine Sensoreinrichtung 123, insbesondere eine Magnetfeldsensor¬ einrichtung, die sich laufend ändernde Position mindestens der Ruhespindel 105 ständig erfaßt und zur Führung des Spulendorns 135 eines Doffers 134 in der Maschinensteuerung bereitgehalten wird.

Bei der in den Figuren 7 - bei ersterer ist zum Sichtbarmachen der Sensoreinrichtung 123 aus der Vollspule 122 ein Ausschnitt herausgeschnitten - und 8A dargestellten Ausführung der Erfindung ist zur Aufnahme dieser Sensoreinrichtung 123 in dem Spulrevolver 102, ausgehend von seiner die Spulspindeln 104, 105 tragenden Stirnfläche, eine kreiszylindrische becherförmige Vertiefung 125 konzentrisch zur Revolverachse vorgesehen. Außerdem weist die Rotorwelle 137 eine axiale Bohrung 127 auf. In die Vertiefung 125 ist der Magnetfeldsensor 123, 124 eingesetzt. Der Magnet 124, ein hufeisenförmiger Permanentmagnet, ist innerhalb der Vertiefung 125 mit dem Spulrevolver 102 drehfest verbunden, so daß er dessen

Drehbewegungen folgt und mit diesem umläuft. Seine Pole 124 124B sind in Achsrichtung ausgerichtet und verlaufen parallel der Becherwand. In der Fig. 8A ist durch eine Trennschicht 1 angedeutet, daß - abhängig von dem Revolverwerkstoff - die M gnetpole ggf . einen Abstand von der Becherwand aufweisen oder v dieser ähnlich gebräuchlichen Topfmagneten durch eine geeigne Trennschicht 136 getrennt sind.

Die in dem Feld des Magneten 124 vorgesehene Sensoreinrichtu 123 weist mindestens ein Sensorelement 123A auf. Die Sensorei richtung darf nicht mit dem Spulrevolver 102 mitdrehen und m daher gegen Drehung gesichert sein. Bei der dargestellten Ausfü rung ist hierzu ein durch die Rotorbohrung 127 geführter rohrfö miger Träger 126 vorgesehen, an dessen Vorderende die Senso einrichtung 123 befestigt ist. Das hintere Ende des Trägers 1 ist direkt oder indirekt mit dem Maschinenrahmen 101 drehfe verbunden.

Das bzw. die Sensorelemente 123A, 123B müssen zu ihrem Betri mit einer Gleichspannung beaufschlagt werden, außerdem sind Mö lichkeiten zum Abgreifen und Auswerten der Sensorspannung (Hal Spannung) vorzusehen. Erfindungsgemäß ist daher der bzw. jed Sensor 123A; 123B durch Signalleitungen 128 und Verso gungsleitungen 129 mit einer Auswerteinheit 117 verbunden, wä rend von der Auswerteinheit 117 Steuerleitungen 133 zur Steue einrichtung 132 des Doffers 134 (s. Fig. 8B) geführt sind.

Wie bereits erwähnt, kann der Magnetfeldsensor 123, 124 zu d Spulspindeln 104, 105 unterschiedlich ausgerichtet sein. So kan wie in Fig. 7 dargestellt, beispielsweise der Sensor 123, 124 eingebaut sein, daß die Magnetfeldlinien des mit dem Spulrevolv 102 umlaufenden Magneten 124 dann, wenn sich der Spulrotor 102 der weiter oben erläuterten Nullstellung befindet, senkrecht Raum verlaufen und demgemäß das bzw. eines der Sensorelemen 123A, 123B mit seiner Längenausdehnung quer zu den Feldlinien Maschinengestell 101 derart gegen Drehung gesichert veranke

ist, daß seine zu den Magnetpolen 124A, 124B weisenden Seiten¬ flächen dann die Feldlinien im Winkel von 90° schneiden, wenn die Drehachsen der beiden Spulspindeln (104, 105) wie in Fig. 7 dargestellt übereinander liegen.

Insbesondere dann, wenn die Sensoreinrichtung 123 mit nur einem Sensorelement 123A bestückt ist, wird jedoch die in Fig. 9 ge¬ zeigte Anordnung vorgezogen, bei der die Magnetfeldlinien in jeder Stellung des Spulrevolvers 102 parallel zu einer durch beide Spulspindelachsen gelegten Ebene verlaufen, demzufolge das Sensorelement 123A am Maschinengestell 101 mit seiner Längen¬ ausdehnung quer zu den Feldlinien derart gegen Drehung gesichert verankert ist, daß in der Nullstellung des Spulrevolvers 102 seine zu den in die durch die Spulspindelachsen gehende Ebene gedrehten Magnetpole 124A, 124B weisenden Seitenflächen die Feld¬ linien im Winkel von 90° schneiden.

Insbesondere dann, wenn die Positionen der Spulspindeln 104, 105 über 360° verfolgt werden sollen, sind erfindungsgemäß bevorzugt zwei Sensorelemente 123A, 123B vorgesehen, von denen das eine (123A) in der vorhergehend beschriebenen Weise befestigt ist und das zweite Sensorelement 123B gegenüber dem ersten (123A) mit der Rotorachse als Drehachse um einen Winkel von 90° verdreht ist.

Es hat sich gezeigt, daß dann, wenn die weiter oben aufgeführten Einflußgrößen eine Arbeitsweise erlauben, bei der der Antrieb des Spulrevolvers 102 während des DoffVorganges weiterlaufen kann, diese bevorzugt wird. Andererseits können beispielsweise bei der Aufwicklung sehr feiner Titer oder/und bei weniger hohen Wickel¬ geschwindigkeiten die Weiterschaltzyklen des Drehantriebs 103 für den Spulrevolver 102 zeitlich weiter auseinanderliegen, da der Aufbau der Spule langsamer erfolgt. Bei einer durch die Erfindung ermöglichten genaueren Positionierung des Doffers 134 zu Beginn des Spulenwechsels und ggf. bei Einbeziehung der Weiterschaltim- pulse in die Steuerung des Spulenwechsels lassen die Zeitabstände zwischen den Weiterschaltungen dann genügend Raum für den Spulen-

wechsel bei abgeschaltetem Spulrevolverantrieb 103.

Obwohl in der vorhergehenden Beschreibung als Sensoreinrichtu 123 zur Erfassung der Winkelstellung der Ruhespindel ein Magne feldsensor und dessen Aufbau und Anordnung im Spulrevolver 1 dargestellt wurde, ist die Erfindung auf die konkrete Ausführu der Meßeinrichtung nicht beschränkt. Vielmehr sind auch ande Meßwertgeber anwendbar, durch die in analoger oder digitaler Fo die zeitlichen Winkeländerungen der jeweiligen Ruhespindel 1 bzw. beider Spulspindeln 104,105 ständig erfaßt und verfügbar g macht werden können. Beispielsweise sind auch andere bekann Drehwinkelgeber anwendbar oder Meßeinrichtungen, die die Schal impulse des Schrittschaltmotors für den Drehantrieb 103 des Spu revolvers 102 auswerten.

BEZUGSZEICHENAUFSTELLUNG

Faden Tasthebel, Schwinge Tastwalze, Treibwalze Abstandsfühler Spulrevolver Spulspindel, Betriebsspindel Spulspindel, Ruhespindel Hülse, Spulenhülse Hülse, Spulenhülse Spule Reflektor, Reflektoreinrichtung Spindelzwischenstellung Spindelzwischenstellung Wechselstellung Begrenzungsblech Trennblech Hüllkreis Maschinenrahmen Rotorsteuerung Rotorantrieb, Drehantrieb Bedienautomat, Doffer Spulendorn, Dornhülse Dorneinsatz Taststab, Positionierstift A Tastkopf Tastfläche, Reflektoreinrichtung A Aufsatz Detektor Lichtquelle Detektor, Auswertschaltung Laser, Laserstrahlquelle Laserstrahl Tastfläche, Reflektoreinrichtung Auswerter

Elektromagnet, Stabmagnet A bis D Spule, Reflektoreinrichtung Magnetfeld Auswerter Bohrung, Axialbohrung Signalleitung Grundfläche, Kegelgrundfläche Anfangsstellung Wechselbereich Rotorachse, Drehachsen 1 Maschinengestell, Maschinenrahmen 2 Spulrevolver 3 Revolverantrieb, Drehantrieb 4 Spulspindel, Betriebsspindel 5 Spulspindel, Ruhespindel 6 Hülse, Spulenhülse, Leerhülse 7 Tastwalze; Treibwalze 8 Faden 9 Changiergetriebe, Changiereinrichtung 0 Changierantrieb 1 Leitlineal 2 Schwinge 3 Schwinge 4 Schwenkachse 5 Meßeinrichtung 6 Signalleitung 7 Steuereinrichtung, Auswerteinheit 8 Schwenkantrieb 9 Fadenumlegeeinrichtung mit Trennblech, Schwenkhebel 0 Schutzblech 1 Anschlag 2 Vollspule, Spule 3 Sensoreinrichtung, Magnetfeldsensor 4 Magnet, Permanentmagnet 5 Vertiefung

126 Sensorträger, Rohr, Träger

127 Axialbohrung, Rotorbohrung

128 Signalleitungen

129 Versorgungsleitungen

130 Auswerteinrichtung

131 Versorgungseinheit

132 Doffersteuerung

133 Steuerleitung

134 Doffer

135 Spulendorn

136 Trennschicht

137 Rotorwelle, Zapfen

138 Drehrichtung




 
Previous Patent: CROSS-WINDING DEVICE

Next Patent: DEVICE FOR HOLDING A LINE