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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Spulstelle
einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine, auf der von einem
Spinnkops unter Bildung eines Fadenballons ein Faden abgezogen wird
und ein die Fadenballonausbildung in der Breite beeinflussender
Ballonbegrenzer dem Abspulfortschritt des Spinnkopses folgend von
einer Startposition, in der die Leerhülse gegen einen neuen
Spinnkops ausgetauscht werden kann, bis auf eine Endposition abgesenkt
wird, die der Ballonbegrenzer bereits erreicht, bevor der komplette
Faden vom dem Spinnkops abgezogen ist. Ferner betrifft die Erfindung
eine Spulstelle einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine mit
Erfassungs- und Steuermitteln zur Durchführung des Verfahrens.
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Auf
den Spulstellen von Kreuzspulen herstellenden Textilmaschinen, insbesondere
von Kreuzspulautomaten, werden Vorlagespulen, beispielsweise auf
Ringspinnmaschinen gefertigte Spinnkopse, die relativ wenig Garnvolumen
enthalten, zu großvolumigen Kreuzspulen umgewickelt. Das
Garn wird während des Umspulvorganges außerdem
auf Garnfehler hin überwacht, wobei Garnfehler herausgeschnitten
und durch nahezu garngleiche Spleiße ersetzt werden. Während
des Umspulvorganges, bei dem das Garn unter Bildung eines so genannten
Fadenballons über Kopf von den Spinnkopsen abgezogen wird,
ist das Garn Fadenzugkräften ausgesetzt, die letztendlich
die Abzugsgeschwindigkeit des Fadens und damit die Spulgeschwindigkeit
der Kreuzspulautomaten begrenzen. Diese Fadenzugkräfte können
recht unterschiedliche Größenordnungen erreichen,
das heißt, die Fadenzugkraft kann im Laufe einer Kopsreise,
wenn keine wirksamen Gegenmaßnahmen ergriffen werden, auf
ein Mehrfaches der Anfangsfadenzugkraft anwachsen, was die Gefahr
von Fadenbrüchen erheblich erhöht. Da Fadenbrüche nicht
nur die Qualität der Kreuzspule negativ beeinflussen, sondern
auch den Wirkungsgrad der betreffenden Kreuzspulautomaten herabsetzen,
ist man seit langem bemüht, Verfahren und Vorrichtungen
zu entwickeln, durch die das Ablaufverhalten der Spinnkopse während
des Umspulprozesses verbessert und damit die Fadenabzugsgeschwindigkeit
erhöht werden kann.
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Im
Zusammenhang mit solchen Kreuzspulautomaten ist es daher seit langem
bekannt, im Bereich der Spulstellen Vorrichtungen anzuordnen, die das
Abziehen des Fadens von den Spinnkopsen erleichtern bzw. verbessern.
In zahlreichen Patentschriften sind Vorrichtungen beschrieben, die
in der Regel oberhalb eines in Spulstellung positionierten Spinnkopses
angeordnet sind und die während des Umspulprozesses das
Ablösen des Fadens vom Spinnkops unterstützen.
Das heißt, es sind seit vielen Jahren Vorrichtungen bekannt,
die mit dafür sorgen sollen, dass die Fadenspannung während
des Umspulprozesses auf einem für den Faden unschädlichen
Niveau gehalten wird.
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Beispielsweise
in der
DE 44 06 076
A1 , der
DE
10 2005 036 704 A1 , der
DE 42 21 559 A1 oder der
DE 43 35 089 A1 sind Kreuzspulen
herstellende Textilmaschinen beschrieben, die zur Optimierung des
Fadenabzugs im Bereich ihrer Spulstellen jeweils mit speziellen,
entsprechend dem Abspulvorgang nachführbaren Abspulhilfsvorrichtungen
ausgestattet sind.
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Die
Abspulhilfsvorrichtungen gemäß der
DE 44 06 076 A1 besteht
beispielsweise aus einer Mehrzahl ineinander schiebbarer rohrförmiger
Elemente. Ein unteres, über den Spinnkops absenkbares Element
ist dabei mittels einer Antriebseinrichtung höhenverstellbar
auf einem mittleren Element geführt, das seinerseits über
ein Klemmmittel an einem weiteren, oberen Element festgelegt ist,
welches seinerseits stationär an einer Montageplatte der
Spulstelle angeordnet ist. Das untere rohrförmige Element,
das im Bereich seiner Unterkante konusartig ausgebildet ist, kann
während des Umspulvorgangs mittels eines zugehörigen
Antriebes definiert so über den Spinnkops abgesenkt werden,
dass der Konus stets im Bereich des so genannten Windungskegels
des Spinnkopses positioniert ist. Um eine optimale Nachführung
des rohrförmigen Elementes zu gewährleisten, ist
ein optischer Sensor am konusförmigen Ende des rohrförmigen
Elementes angeordnet, der den Anstand zu dem Windungskegel des Spinnkopses misst.
Das rohrförmige Element wird so weit abgesenkt, dass das
konusartige Abdeckelement in der unteren Endstellung noch die letzten
Wicklungen der Fadenlieferspule abdeckt.
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Das
mittlere Element, das eingangsseitig eine Engstelle aufweist, bleibt
während des gesamten Umspulvorganges in seiner zu Beginn
einer neuen Partie eingestellten Einbaulage. Die eingangsseitig
des mittleren Elementes angeordnete Engstelle, die dicht oberhalb
der Hülsenspitze des umzuspulenden Spinnkopses positioniert
ist, führt dazu, dass der sich während des Spulprozesses
einstellende Mehrfach-Fadenballon in einen unteren und einen oberen Teilballon
aufgeteilt wird.
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Die
Abspulhilfseinrichtung gemäß der
DE 10 2005 036 704 verfügt über
einen vertikal verschiebbar gelagerten Ballonbegrenzer, eine rohrförmige
Fadenführungseinrichtung mit einer eingangsseitig angeordneten
Fadenführungsöse sowie über einen Adapter,
an den ein unterdruckbeaufschlagbares Greiferrohr andockbar ist.
Die Fadenführungseinrichtung und damit die Fadenführungsöse
sind stationär angeordnet. Der Ballonbegrenzer ist über
einen Antrieb definiert in vertikaler Richtung so verfahrbar, dass
er während des Spulprozesses dem Abspulfortschritt des
Spinnkopses folgend nachgeführt und die Unterkante des
Ballonbegrenzers stets etwa in Höhe des Windungskegels
des Spinnkopses positioniert werden kann.
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Eine
vergleichbare Abspulhilfsvorrichtung ist auch in der gattungsbildenden
DE 42 21 559 A1 beschrieben.
Diese bekannte Abspulhilfsvorrichtung weist einen ersten, mittels
einer Antriebseinrichtung definiert höhenverstellbaren
und über den Spinnkops absenkbaren Rohrkörper
auf, auf dem ein ebenfalls höhenverstellbarer zweiter Rohrkörper
abgestützt ist. Dieser zweite Rohrkörper ist an
einer Gleitstange zwischen zwei Anschlägen geführt,
durch die der maximale Verstellbereich des zweiten Rohrkörpers,
der, in Fadenlaufrichtung gesehen, ausgangsseitig eine Engstelle
aufweist, begrenzt ist. Durch diese Engstelle wird die Länge
der Strecke vorgegeben, auf der sich während des Fadenabzugs
Mehrfach-Fadenballone ausbilden.
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Der
erste Rohrkörper dient als den Fadenballon in der Breite
beeinflussender Ballonbegrenzer. Der
DE 42 21 559 A1 zufolge bleibt beim Abziehen des
Fadens von einer Zulieferspule mit wenig Restfaden ein weiteres
Absenken des ersten Rohrkörpers ohne Auswirkung, so dass
der Rohrkörper mit dem weiteren Abspulen nicht weiter nach
unten bewegt wird.
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Der
DE 43 35 089 A1 zufolge
verringert sich die Wirkung der Abwickelhilfsvorrichtung, wenn die verbleibende
Garnmenge auf der Spule etwa 30% beträgt, so dass die untere
Grenze der Abwickelhilfsvorrichtung in der Nähe der noch
30% des Garns enthaltenen Spule eingestellt wurde.
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Gemäß der
DE 42 21 559 A1 wird
das Ballonbegrenzungsglied in die zurückgezogene Stellung beziehungsweise
in die Startposition zurückgefahren, wenn ein Fadenlaufsignal
oder ein das untere Fadenendteil anzeigende Signal fehlt. Anders
ausgedrückt, wird der Ballonbegrenzer erst dann in die Startposition zurückgefahren,
wenn der Spinnkops vollständig abgespult ist. Der Spulprozess
ist für die Zeit des Zurückfahrens von der Endposition
in die Startposition unterbrochen. Die leere Hülse des Spinnkopses
kann erst entfernt und ein neuer Spinnkops an die Spulstelle transportiert
werden, wenn das Ballonbegrenzungsglied sich wieder in der Startposition
befindet. Durch diese Zeitdauer wird die Produktivität
der Spulmaschine herabgesetzt.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, die Zeitdauer
für den Kopswechsel zu reduzieren und die Produktivität
der Spulmaschine zu erhöhen.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden
Merkmale des Verfahrensanspruches 1 sowie die Spulmaschine gemäß Anspruch
4 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind
Gegenstand der Unteransprüche.
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Zur
Lösung der Aufgabe wird vorgeschlagen, dass der Ballonbegrenzer,
bevor der komplette Faden von dem Spinnkops abgezogen ist, von der
Endposition in Richtung der Startposition angehoben wird. Damit
entfällt der Zeitverzug, der durch das Zurückfahren
des Ballonbegrenzers zwischen dem Ende des Fadenabzugs und dem eigentlichen
Kopswechsel entsteht, und die Funktion des Ballonbegrenzers wird
durch das vorzeitige Anheben nicht signifikant negativ beeinflusst.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist im Wesentlichen
unabhängig von der konkreten Ausführungsform des
Ballonbegrenzers und auf jede der oben beschriebenen Abspulhilfsvorrichtungen
anwendbar.
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In
einer vorteilhaften Ausführungsform wird der Ballonbegrenzer
mit Erreichen der Endposition sofort in die Startposition zurückgefahren.
Diese Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist besonders einfach zu realisieren, da das Erreichen der Endposition
bereits bei bekannten Verfahren zur Steuerung des Ballonbegrenzers
erfasst werden muss und das Signal, welches im Stand der Technik ein
Verharren des Ballonbegrenzers in der Endposition bewirkt, erfindungsgemäß direkt
zum Auslösen des Zurückfahrens des Ballonbegrenzers
verwendet wird.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens hat der Ballonbegrenzer, bevor der gesamte Faden von
dem Spinnkops abgezogen ist, wieder die Startposition erreicht.
Vorteilhafterweise wird die Fadenrestmenge, bei der der Ballonbegrenzer
in die Startposition zurückgefahren wird, so bestimmt,
dass die Zeit für das Zurückfahren gerade der
restlichen Abspulzeit entspricht. Auf diese Weise wird die maximal
mögliche Zeitersparnis beim Spulenwechsel bei gleichzeitig minimalem
Einfluss auf die Wirkung des Ballonbegrenzers realisiert.
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Zur
Lösung der Aufgabe wird ferner eine Spulstelle einer Kreuzspulen
herstellenden Textilmaschine mit Erfassungs- und Steuermitteln zur
Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
vorgeschlagen, wobei die Erfassungs- und Steuermittel dazu ausgebildet
sind, den Ballonbegrenzer, bevor der komplette Faden von dem Spinnkops
abgezogen ist, von der Endposition in Richtung der Startposition anzuheben.
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Vorteilhafterweise
sind Erfassungsmittel vorhanden, die die Endposition des Ballonbegrenzers erfassen.
Als Erfassungsmittel kann zum Beispiel ein Endschalter dienen, der
das Rohr des Ballonbegrenzers detektiert. Die Erfassungsmittel können aber
auch aus Mitteln zur Erfassung von sekundären Größen
und einer Recheneinheit bestehen, die aus der Geschwindigkeit des
Antriebs der Abspulhilfseinrichtung und der Zeit des Absenkens des
Ballonbegrenzerrohres die Endposition berechnet.
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Die
Recheneinheit kann zum Beispiel Bestandteil der Spulstellensteuerung
sein.
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Ferner
kann die Spulstelle Erfassungsmittel aufweisen, die die Fadenmenge
auf dem Spinnkops erfassen. Dazu kann ein an sich bekannter optischer Abstandssensor,
der in das Ballonbegrenzerrohr integriert ist, verwendet werden.
Aus der Abstandsmessung kann das Auflösen des Windungskegels detektiert
und auf die Restfadenmenge geschlossen werden. Erfindungsgemäß wird
das Signal des Erfassungsmittels an die Steuermittel übergeben,
die den Antrieb des Ballonbegrenzerrohres beispielsweise so ansteuern,
dass sich dasselbe wieder in seiner Startposition befindet, bevor
der gesamte Faden von dem Kops abgezogen ist.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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Es
zeigen:
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1 eine
Spulstelle einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine in Seitenansicht
mit einer Abspulhilfsvorrichtung;
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2 eine
perspektivische Ansicht der in 1 schematisch
dargestellten Abspulhilfsvorrichtung;
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3 einen
Spinnkops mit Ballonbegrenzer in Startposition;
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4 den
Spinnkops mit Ballonbegrenzer in Arbeitsposition;
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5 den
teilweise abgespulten Spinnkops mit Ballonbegrenzer in Arbeitsposition
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6 den
Spinnkops mit Ballonbegrenzer in Endposition.
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In 1 ist
in Seitenansicht schematisch eine Kreuzspulen herstellende Textilmaschine,
im Ausführungsbeispiel ein so genannter Kreuzspulautomat 1,
dargestellt. Derartige Kreuzspulautomaten 1 weisen zwischen
ihren (nicht dargestellten) Endgestellen eine Vielzahl gleichartiger
Arbeits- oder Spulstellen 2 auf, auf denen, wie bekannt
und daher nicht näher erläutert, die auf einer
(nicht dargestellten) Ringspinnmaschine produzierten, nur relativ
wenig Garnmaterial ausweisenden Spinnkopse 9 zu großvolumigen
Kreuzspulen 11 umgespult werden. Die Kreuzspulen 11 werden
anschließend, beispielsweise mittels eines Kreuzspulenwechslers,
auf eine maschinenlange Kreuzspulentransporteinrichtung 21 übergeben
und zu einer maschinenendseitig angeordneten (nicht dargestellten)
Spulenverladestation oder dergleichen transportiert.
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Solche
Kreuzspulautomaten 1 weisen außerdem, wie in 1 angedeutet,
eine Logistikeinrichtung in Form eines Spulen- und Hülsentransportsystems 3 auf,
in dem, auf Transporttellern 8 in vertikaler Ausrichtung
festgelegt, Spinnkopse 9 beziehungsweise Leerhülsen 34 umlaufen.
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Von
diesem Spulen- und Hülsentransportsystem 3 ist
in der 1 lediglich die Kopszuführstrecke 4,
die reversierend antreibbare Speicherstrecke 5, eine der
zu den Spulstellen 2 führenden Quertransportstrecken 6 sowie
die Hülsenrückführstrecke 7 dargestellt.
Wie angedeutet, werden die angelieferten Spinnkopse 9 dabei
in einer Abspulstellung 10, die sich im Bereich der Quertransportstrecken 6 an den
Spulstellen 2 befindet, positioniert und umgespult.
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Die
einzelnen Spulstellen 2 verfügen zu diesem Zweck,
wie bekannt und daher nur angedeutet, über verschiedene
Fadenbehandlungs- und Fadenhandhabungseinrichtungen, die nicht nur
gewährleisten, dass die Spinnkopse 9 zu großvolumigen Kreuzspulen 11 umgespult
werden können, sondern die auch sicherstellen, dass der
Faden während des Umspulvorganges auf Fadenfehler hin überwacht
und detektierte Fadenfehler ausgereinigt wird.
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Die
Spulstellen 2 weisen beispielsweise jeweils eine Spulvorrichtung 24 mit
einem über eine Schwenkachse 19 beweglich gelagerten
Spulenrahmen 18, eine Spulenantriebseinrichtung 26 sowie eine
Fadenchangiereinrichtung 28 auf. Bei dem in 1 dargestellten
Ausführungsbeispiel liegt die Kreuzspule 11 während
des Spulprozesses beispielsweise mit ihrer Oberfläche auf
einer einzelmotorisch beaufschlagbaren Antriebstrommel 26 und wird
von dieser über Reibschluss mitgenommen.
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Die
Changierung des Fadens beim Auflaufen auf die Kreuzspule 11 erfolgt
mittels einer Fadenchangiereinrichtung 28, die im vorliegenden
Ausführungsbeispiel einen Fingerfadenführer 29 aufweist.
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Derartige
Spulstellen 2 verfügen außerdem über
eine Fadenverbindungseinrichtung 13, vorzugsweise eine
pneumatisch arbeitende Spleißeinrichtung, ein unterdruckbeaufschlagbares
Saugrohr 12 sowie ein ebenfalls unterdruckbeaufschlagbares Greiferrohr 25.
Das Saugrohr 12 und das Greiferohr 25 sind dabei
an eine maschineneigene Unterdrucktraverse 32 angeschlossen,
die ihrerseits mit einer Unterdruckquelle 33 in Verbindung
steht.
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Solche
Arbeitsstellen 2 weisen üblicherweise außerdem
einen Unterfadensensor 22, einen Fadenspanner 14,
einen Fadenreiniger 15 mit Fadenschneideinrichtung 17,
einen Fadenzugkraftsensor 20 sowie eine Paraffiniereinrichtung 16 sowie
einen so genannten Spulstellenrechner 60 auf, der die verschiedenen
Funktionsorgane ansteuert.
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Des
Weiteren sind die Arbeitsstellen 2 mit einer Abspulhilfsvorrichtung 23 ausgestattet,
die sowohl zur pneumatischen Überführung eines
am Spinnkops 9 bereitliegenden, so genannten Unterfadens
an ein unterdruckbeaufschlagtes Greiferrohr 25 dient, als
auch während des Spulprozesses dafür sorgt, dass
der Fadenballon, der beim Ablaufen des Fadens vom Spinnkops 9 entsteht,
im Sinne einer Senkung der Fadenspannung positiv beeinflusst wird.
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Diese
Abspulhilfseinrichtung 23 besteht, wie auch in 2 in
perspektivischer Ansicht angedeutet, im wesentlichen aus einem vertikal
verschiebbar gelagerten Ballonbegrenzer 27, sowie einer
rohrförmigen Fadenführungseinrichtung 38.
Das heißt, der Ballonbegrenzer 27 ist über
einen Antrieb 30 definiert in vertikaler Richtung R so
verstellbar, dass der Ballonbegrenzer 27 während
des Spulprozesses, dem Abspulfortschritt des Spinnkopses 9 folgend,
nach unten verfahren werden kann. Wie in den 1 und 2 angedeutet,
ist die Fadenführungseinrichtung 38 vorzugsweise
mehrteilig ausgebildet. Sie weist beispielsweise ein an einem stationär
angeordneten Adapter 40 festgelegtes Oberrohr 36 sowie
ein bezüglich dieses Oberrohres 36 verschiebbar
angeordnetes, bezüglich seines Arbeitslage beispielsweise über
einen Antrieb 39 einstellbares Unterrohr 37 auf.
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Die 3 bis 6 zeigen
den Spinnkops 9 mit dem Ballonbegrenzer 27 in
verschiedenen Arbeitspositionen. In 3 ist der
Ballonbegrenzer 27 und das Unterrohr 37 der Fadenführungseinrichtung 38 oberhalb
der Hülse 41 des Spinnkopses 9 positioniert.
In dieser Position kann der Spinnkops getauscht und eine leere Hülse
durch einen vollen Spinnkops mittels des Spulen- und Hülsentransportsystem 3 ersetzt
werden. Während des Abziehens des Fadens 50 vom
Spinnkops 9 wird der Ballonbegrenzer 27 mittels
des Antriebs 30 entsprechend dem Abspulfortschritt abgesenkt
und zwar in der Art, dass sich die Unterkante des Ballonbegrenzers
stets etwa in Höhe des Windungskegels 51 des in
Abspulstellung 10 positionierten Spinnkopses 9 befindet.
Dies ist in 4 und mit weiterem Abspulfortschritt
in 5 dargestellt. Die Unterkante des Unterrohres 37 der
Fadenführungseinrichtung 38 ist dabei stets oberhalb
der Hülsenspitze der Hülse 41 des in
der Abspulstelle 10 positionierten Spinnkopses 9 angeordnet.
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In 6 hat
der Ballonbegrenzer 27 seine Endposition erreicht. Die
auf dem Spinnkops befindliche Garnmenge beträgt dabei noch
etwa 30% der Garnmenge eines vollen Spinnkopses. In dem dargestellten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird der
Ballonbegrenzer unmittelbar nach Erreichen der Endposition wieder
in die Startposition zurückgefahren. Die Erfassungs- und
Steuermittel zur Durchführung dieses Vorganges sind Bestandteil des
Spulestellenrechners 60. Der Spulstellenrechner 60 steuert
den Antrieb 30 des Ballonbegrenzers 27 und kann
so über die Absenkgeschwindigkeit und eine rechnerinterne
Zeitmessung die Endposition des Ballonbegrenzers 27 erfassen.
Mit Erreichen der Endposition reversiert der Spulstellenrechner
den Antrieb 30 und der Ballonbegrenzer wird wieder in Richtung
der Startposition angehoben. Der Ballonbegrenzer erreicht damit
die Startposition, bevor der gesamte Faden von der Hülse
abgezogen ist. Alternativ können auch Sensoren verwendet
werden, die die Endposition des Ballonbegrenzers oder die Restmenge
des Fadens auf dem Spinnkops erfassen. Wenn die Fadenrestmenge erfasst
wird, ist es auch möglich, den Ballonbegrenzer erst in
den letzten Garnlagen in Richtung der Startposition anzuheben. Damit
bleibt die Funktion des Ballonbegrenzers möglichst lange
erhalten und man erreicht trotzdem einen Zeitvorteil beim Austausch
des Kopses beziehungsweise der Hülse.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 4406076
A1 [0004, 0005]
- - DE 102005036704 A1 [0004]
- - DE 4221559 A1 [0004, 0008, 0009, 0011]
- - DE 4335089 A1 [0004, 0010]
- - DE 102005036704 [0007]