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Dokumentenidentifikation DE4037880C2 30.06.1994
Titel Verfahren und Vorrichtung zum Überwachen des Spulenwechselvorganges bei einer Spinnereimaschine
Anmelder Zinser Textilmaschinen GmbH, 73061 Ebersbach, DE
Erfinder Wiese, Franz Josef, Gradisca D'Isonzo, IT
Vertreter Eder, E., Dipl.-Ing.; Schieschke, K., Dipl.-Ing., Pat.-Anwälte, 80796 München
DE-Anmeldedatum 28.11.1990
DE-Aktenzeichen 4037880
Offenlegungstag 04.06.1992
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 30.06.1994
Veröffentlichungstag im Patentblatt 30.06.1994
IPC-Hauptklasse D01H 13/14
IPC-Nebenklasse D01H 13/26   

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und Vorrichtung zum Überwachen des Spulenwechselvorganges bei einer Spinnereimaschine, insbesondere einer Ringspinnmaschine, wobei eine Vielzahl in einer Reihe angeordneter Greiforgane einer Spulenwechselvorrichtung Hülsen bzw. Kopse ergreifen und freigeben.

In Verbindung mit selbsttätigen Spulenwechselvorrichtungen, welche beispielsweise an Ringspinnmaschinen volle Spulen gegen leere Hülsen auswechseln, werden Wächter verwendet, welche die Tätigkeit der Greiforgane der Spulenwechselvorrichtung überwachen (DE 38 36 330 A1).

Diese Wächter sind im allgemeinen als Lichtschranken ausgebildet, deren Taststrahl durch einen Bereich verläuft, der durch die in einer Reihe angeordneten Spulen oder Hülsen in einer Phase des Wechselvorganges eingenommen wird und in einer anderen Phase verlassen ist bzw. sein soll. Wenn ein Greiforgan versagt und eine Spule oder Hülse in der anderen Phase in dem abgetasteten Bereich verbleibt, wird durch die Spule oder Hülse die Lichtschranke unterbrochen und ein Fehlersignal abgegeben, das den Fortgang des Spulenwechsels stoppen und eine Bedienperson herbeirufen kann.

Derartige, eine Vielzahl von Spulen oder Hülsen überwachenden Lichtschranken haben Nachteile: Zum einen können sie nur erkennen, daß eine Spule oder Hülse fälschlicherweise zurückgeblieben ist, wo sie nicht zurückbleiben sollte. Es gibt aber auch Fälle, in denen beispielsweise eine Hülse nicht zurückgeblieben ist, weil sie bereits zu Beginn des Wechselvorganges nicht vorhanden war. Auch solch eine fehlende Hülse kann zu einem Fehler führen.

Wenn beispielsweise eine auf ein Transportband aufzusteckende leere Hülse danebengefallen ist, kann das Greiforgan keine Hülse vom Transportband abnehmen. Dem Greiforgan fehlt eine Hülse; da aber auf dem Transportband keine Hülse zurückbleibt, wird der Fehler nicht erkannt. Das Greiforgan kann keine Hülse auf die Spindel stecken. Die Spindel wird auf den leeren Schaft besponnen werden. Das Greiforgan kann beim nachfolgenden Wechselvorgang die nicht auf eine Hülse gesponnene Wicklung nicht abziehen. Da aber auch kein Kops zurückbleibt, wird der Fehler auch hierbei nicht erkannt. Das Greiforgan würde jedoch bei diesem Spulenwechsel eine leere Hülse auf die besponnene Spindel stecken, was im allgemeinen zum Bruch irgendeines Maschinenteiles führt.

Ein derartiger Fehler kann durch die vorgenannten Lichtschranken nicht erfaßt werden, da keine Hülse vorhanden ist, die die Lichtschranke unterbrechen konnte. Zum anderen können Lichtschranken der vorgenannten Art nicht feststellen, an welcher Spinnstelle ein Fehler aufgetreten ist. Bei langen Ringspinnmaschinen ist das bei der immer geringeren personellen Besetzung mit hoher Arbeitsbelastung von großem Nachteil.

Zum Stand der Technik zählt weiterhin eine Vorrichtung zur Meldung des Auslaufens der Abwickelspulen einer Spinnmaschine (DE 38 15 020 A1). Hierbei ist ein Sende- und Empfangsmittel vorhanden, welches Signale abgibt, die auf das signalrückstrahlende Mittel auftreten. Durch diese bekannte Konstruktion wurde die Aufgabe gelöst, eine Vorrichtung zur Meldung des Auslaufens der Abwickelspule einer Spinnmaschine zu schaffen.

Im gleichen Bereich liegt eine Konstruktion (DE 35 27 473 A1) vor, welche zur Ermittlung des Füllungsstandes von Vorlagespulen an einer Spinn- oder -zwirnmaschine handelt. Auch hier war das Problem des Erfassens des bevorstehenden Auslaufens von Vorlagespulen im Gatter einer Spinn- oder -zwirnmaschine zu lösen.

Weiterer Stand der Technik bezieht sich auf einen automatisch überwachten Außengreifer, welcher beim Abstoßen aus seiner Halterung ein Signal abgibt (EP 03 03 877 A1).

Schließlich ist eine Vorrichtung zum Überwachen eines Auswechselns von Kopsen gegen Hülsen auf Spindeln an Ringspinn- und Ringzwirnmaschinen bekannt (DE 2 26 077 A1), bei welcher an einem Ende der Spindelreihe eine Lichtquelle und am anderen Ende ein Lichtempfänger angeordnet ist. Hierdurch sollen alle an einer Längsseite der Maschine befindlichen Spindeln insofern überwacht werden, als überprüft wird, ob die Kopse gleichzeitig von den Spindeln abgezogen und alle Hülsen gleichzeitig aufgesteckt werden.

Demgegenüber besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren bzw. Vorrichtung zum Überwachen des Spulenwechselvorganges bei einer Spinnereimaschine zu schaffen, bei welchem die Tätigkeit der Greiforgane beim Auswechseln von Hülsen bzw. Kopsen einzeln überwacht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß arbeitsstellenindividuell über mindestens einen, entlang der Reihe von Greiforganen bewegbaren Wandersensor das Greifen und Freigeben von Hülsen bzw. Kopsen durch die Greiforgane überwacht wird. Erfindungsgemäß wird also mindestens ein Wandersensor an der Maschine entlanglaufen gelassen, welcher an Spinnstellen individuell feststellt, ob eine Spule bzw. ein Kops ergriffen bzw. nicht ergriffen ist. Die Aufeinanderfolge der eingehenden Signale entspricht der Aufeinanderfolge der abgefühlten Spinnstellen und gestattet so das genaue Lokalisieren eines Fehlers.

Es ist zwar schon bekannt, einen oder mehrere Wandersensoren an Arbeitsstellen von Ringspinnmaschinen entlangzuführen, um Spinnstellen individuell daraufhin abzufühlen, ob ein Fadenbruch vorliegt (GB-PS 9 42 791, CH-PS 6 01 093, EP-PS 02 86 046). Diese Wandersensoren erfüllen jedoch eine völlig andere Aufgabe als die, die der vorliegenden Erfindung gestellt ist, so daß hieraus die erfindungsgemäße Lehre nicht herleitbar ist.

Das Abfühlen der Hülsen bzw. Kopse erfolgt während des Spulenwechselvorganges bei stillstehender Maschine und soll daher möglichst rasch durchgeführt werden. Da die Geschwindigkeit des Wandersensors begrenzt ist und der Spulenwechselvorgang durch das Abfühlen nicht verzögert werden soll, wird erfindungsgemäß weiter vorgeschlagen, mehrere, gleichzeitig abtastende Wandersensoren über die Länge der Maschine verteilt anzuordnen. Dadurch läßt sich vorteilhafterweise der Zeitbedarf auf 1/n vermindern, wenn n die Anzahl der eingesetzten Wandersensoren ist.

Um die Signale mehrerer eingesetzter Wandersensoren voneinander unterscheiden zu können, können nach einem weiteren Merkmal der Erfindung diese Signale sensorindividuell kodiert sein.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können die Wandersensoren gegenüber der Teilung der Arbeitsstellen versetzt angeordnet sein. Der Versatz ist vorteilhafterweise gleichgestuft und beträgt für den zweiten Wandersensor T/n, für den dritten Wandersensor 2 T/n usw. Dadurch kommen die Signale der Wandersensoren aufeinanderfolgend an und können nach Zeit oder nach Position der Wandersensoren gesteuert in entsprechende Register eingespeist und so der jeweiligen Spindel zugeordnet werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann das zeitgesteuerte Einspeisen so erfolgen, daß der Einspeiseweg jeweils nach Ablauf des aus gegenseitigem Abstand und Laufgeschwindigkeit der Wandersensoren bekannten Zeitintervalls auf das nächste Register umgeschaltet wird.

Bei positionsgesteuertem Einspeisen kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Stellung des die Wandersensoren bewegenden Zuggliedes abgefühlt und ein ankommendes Signal in das dieser Position zugeordnete Register eingespeist werden.

Erfindungsgemäß wird das Einspeisen der Signale zeit- oder positionsgesteuert überwacht; ein fehlendes Signal löst Fehlermeldung aus.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Greiferbalkens mit an Greiforganen gehaltenen Hülsen bzw. Kopsen und Wandersensoren,

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht in anderer Ausführung mit anders versetzten Wandersensoren,

Fig. 3 die Stellung eines Wandersensors 3 nach Pos. II in Fig. 2,

Fig. 4 die Stellung des Wandersensors 4 nach Pos. III in Fig. 2,

Fig. 5 die Stellung des Wanderdensors 5 in Pos. IV nach Fig. 2,

Fig. 6 eine Seitenansicht der Transporteinrichtung für die Wandersensoren,

Fig. 7 eine schematische Darstellung der Wirkungsweise von drei Wandersensoren,

Fig. 8 eine sensorindividuelle Kodierungsmöglichkeit,

Fig. 9 eine arbeitsstellenindividuelle Kodierungsmöglichkeit,

Fig. 10 eine konstruktive Gestaltungsmöglichkeit einer Umlenkrolle, wie sie bei einer in Fig. 7 wirkungsmäßig dargestellten Einrichtung verwendet wird.

Nach Fig. 1 ist im Bereich einer nicht näher dargestellten Ringspinnmaschine ein Greiferbalken 11 angeordnet, welcher eine Anzahl von Greiforganen 2 aufweist, an denen Hülsen 1 bzw. Kopse gehalten sind. Der Greiferbalken 11 ist hierbei Teil einer nicht näher dargestellten Spulenwechselvorrichtung, wobei eine Vielzahl in einer Reihe angeordneter Greiforgane 2 die entsprechenden Hülsen 1 bzw. Kopse ergreift und freigibt.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, finden beispielsweise drei Wandersensoren 3, 4, 5 Anwendung, welche jeweils über einen Teilbereich entlang des Greiferbalkens 11 bewegt werden und arbeitsstellenindividuell das Greifen bzw. Freigeben von Hülsen 1 bzw. Kopse durch die Greiforgane 2 überwachen. Diese Wandersensoren 3, 4, 5 fühlen das Vorhandensein bzw. das Fehlen eines Kopses bzw. einer Hülse 1 an jedem einzelnen Greiforgan 2 und geben ein entsprechendes Signal bzw. kein Signal ab. Die Anordnung kann so getroffen sein, daß bei vorhandener Spule oder Hülse ein Signal abgegeben wird und bei fehlender Spule oder Hülse nicht oder umgekehrt. Hierbei sind vorzugsweise die Wandersensoren derartig versetzt angeordnet, daß z. B. der Wandersensor 3 bereits die erste Hülse seines Abtastbereichs abtastet, die Wandersensoren 4 und 5 sich aber noch im Abstand vor der ersten Hülse der ihnen zugeordneten Abtastbereiche befinden.

Bei Weiterbewegung der Wandersensoren 3, 4, 5 gelangt der Wandersensor 3 aus dem Schatten seiner ersten Hülse, der Wandersensor 4 in den Schatten der ersten, seinem Abtastbereich zugeordneten Hülse, der Wandersensor 5 nähert sich der ersten Hülse seines Abtastbereiches.

Wie insbesondere aus Fig. 5 und 6 ersichtlich, ist an dem Greiferbalken 11 eine Führungsschiene 7 angeordnet, in welcher zwei nebeneinander liegende Rollen 9 laufen, an denen sich eine Lagerplatte 10 befindet. An dieser Lagerplatte 10 ist der jeweilige Wandersensor 3 bzw. 4 bzw. 5 angeordnet. Die Lagerplatte 10 ist oberseitig an einem Zugglied 6 befestigt, welches über eine Umlenkrolle 8 läuft und im Bereich des Greiferbalkens 11 angeordnet ist. Die Umlenkrolle 8 besitzt einen nicht dargestellten Antrieb.

Alle drei Wandersensoren 3, 4, 5 sind an dem Zugglied 6 befestigt, wobei a der Tastbereich des ersten Sensors, b der Tastbereich des zweiten Sensors und c der Tastbereich des dritten Sensors ist. Über dieses dann leitend auszuführende Zugglied 6 kann auch das Weiterleiten der Signale der Wandersensoren erfolgen.

Die Fig. 2 bis 5 zeigen die Wandersensoren 3, 4, 5 in einer gegenüber der Fig. 1 um 1/6 nach links versetzten Ausgangsstellung. Wie ersichtlich, sind auch hier die einer Reihe von Greiforganen 2 zugeordneten Wandersensoren 3, 4, 5 zur Teilung T der Greiforgane 2 zunehmend um je T/n versetzt angeordnet, wobei n der Anzahl der gleichzeitig an einer Reihe von Greiforganen tätigen Wandersensoren entspricht. In der Ausgangsstellung der Fig. 2 bis 5 steht der erste Wandersensor 3 1/2 T/n vor der ersten Spule bzw. Hülse 1 des von ihm zu bedienenden Abtastbereiches a.

Finden beispielsweise drei Wandersensoren Anwendung, so befindet sich in der Ausgangslage der Wandersensor 3 gemäß Fig. 3 um 1/6 T, der Wandersensor 4 nach Fig. 4 um 3/6 T, der Wandersensor 5 nach Fig. 5 um 5/6 T vor der jeweils ersten abzutastenden Position ihres jeweiligen Abtastbereiches a bzw. b bzw. c.

Aus den Fig. 2 bis 5 ist weiter ersichtlich, daß beim Bewegen des Zuggliedes 6 im Gegenuhrzeigersinn um 1/6 T das erste Abtastsignal vom Wandersensor 3 kommt, nach Bewegen um ein weiteres 1/3 T das erste Abtastsignal vom Wandersensor 4, nach Bewegen um ein weiteres 1/3 T das erste Abtastsignal vom Wandersensor 5. Damit ist ein erster Abtastzyklus abgelaufen. Bei weiterem Bewegen um 1/3 T kommt das zweite Abtastsignal vom Wandersensor 3 usw.

Wie aus Fig. 7 ersichtlich, ist an der Arbeitsstelle X keine Hülse vorhanden, so daß in diesem Bereich über den Wandersensor 3 ein Signal ausgelöst wird, welches das Nichtvorhandensein der entsprechenden Hülse 1 anzeigt.

Wie vorstehend ausgeführt, kann die Eingabe der Signale S der Wandersensoren 3, 4, 5 als zeitgesteuerte oder als positionsgesteuerte Eingabe in eine nicht näher dargestellte Anzeige-, Speicher- und Steuereinheit erfolgen. Ist eine zeitgesteuerte Eingabe der Signale der Wandersensoren vorgesehen, so kann eine Umschaltung auf ein weiteres, der entsprechenden Spindel zugeordnetes Register nach Ablauf des aus Abstand und Laufgeschwindigkeit der Wandersensoren resultierenden Zeitintervalls erfolgen.

Bei einer positionsgesteuerten Eingabe der Signale der Wandersensoren wird die Position der Wandersensoren über die Winkelstellung der Umlenkrolle 8 abgefühlt und die Eingabe der einlaufenden Signale in Abhängigkeit von der jeweiligen Winkelstellung in entsprechende Schieberegister umgeschaltet.

Nach Fig. 10 kann hier die Antriebsscheibe 8 des Zuggliedes 6&min; mit einer Schaltwalze 26 verbunden sein, welche mit Kontaktflächen 27 am Umfang ausgestattet ist. Jeder Kontaktfläche 27 ist ein Abtastelement und eine zu den Schieberegistern führende Leitung 28 zugeordnet. Die Signale der Sensoren werden über eine Zuleitung den Kontaktflächen der Schaltwalze 26 zugeleitet.

Die Gestaltung ist hierbei so, daß der Umfang der Antriebsscheibe einem ganzzeiligen Vielfachen von T, d. h. des Abstandes von zwei benachbarten Hülsen 1 entspricht. Weiterhin muß die Gestaltung so sein, daß ein Schlupf zwischen dem Zugglied 6 und der Antriebsscheibe 8 vermieden wird. Die Kontaktbahnen sind hierbei auf die Anzahl der Sensoren abgestellt. Pro Kontaktbahn sind U/T Kontaktflächen vorgesehen, wobei U der Umfang der Umlenkscheibe, d. h. der Antriebsscheibe 8 bedeutet und T die Teilung im vorgenannten Sinne.

In der Ausführungsform nach Fig. 8 wird eine sensorindividuelle Kodierung verwendet. Jedem Wandersensor 3, 4, 5 ist ein Kodierer 30, 40, 50 zugeordnet, welcher mit einer Schleifschiene 20 in Verbindung steht. Diese Schleifschiene 20 ist ihrerseits mit einem Decoder 21 verbunden, welcher Schieberegister 3s, 4s, 5s ansteuert. Die Schieberegister sind mit einer Kombinationseinheit 22 zum Kombinieren des Inhalts der Schieberegister zu einem einheitlichen Register verbunden. Dieses Element steht mit einem Display 23 in Verbindung. Hieraus ergibt sich auf einfache Weise eine sensorindividuelle Kodierung der Signale.

Es ist auch möglich, die Signale der Wandersensoren 3, 4, 5 arbeitsstellenindividuell zu kodieren. Dies erscheint besonders zweckmäßig, wenn Signale nur bei dem in aller Regel selten vorkommenden Fehlen einer Spule oder Hülse abgegeben werden. Beim Generieren eines Fehlsignals an einer Arbeitsstelle kann der Sensor eine an dieser Arbeitsstelle angeordnete Kennung beispielsweise in Form einer magnetisch gespeicherten, binären Kodierung ablesen und gemeinsam mit dem Signal oder selbst als Signal abgeben. In diesem Falle erlaubt das abgegebene Signal das unmittelbare Identifizieren der Fehlerstelle.

Diese vorgenannte Möglichkeit ist in der Fig. 9 dargestellt. Hier ist jedem Wandersensor 3, 4 usw. ein Strichcodeleser 31 bzw. 41 usw. zugeordnet. Weiterhin ist jeder Spindel 1 ein Strichcode 1&min; bzw. 1&min;&min; bzw. 1&min;&min;&min; usw. zugeordnet. Die Sensoren 3, 4 usw. werden über ein isoliert angeordnetes leitfähiges Zugglied 6&min; bewegt, welches über eine Schleifverbindung mit einem Decoder 21 und einem Display 23 in Verbindung steht.

Durch Einsatz der erfindungsgemäßen Wandersensoren zum Überwachen des Spulenwechselvorganges bei einer Ringspinnmaschine wird erreicht, daß nicht nur festzustellen ist, daß eine Hülse bzw. ein Kops nicht ergriffen bzw. nicht freigegeben worden ist, sondern auch, an welcher Arbeitsstelle dieser Fehler aufgetreten ist.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zum Überwachen des Spulenwechselvorganges bei einer Spinnereimaschine, insbesondere einer Ringspinnmaschine, wobei eine Vielzahl in einer Reihe angeordneter Greiforgane einer Spulenwechselvorrichtung Hülsen bzw. Kopse ergreifen und freigeben, dadurch gekennzeichnet, daß arbeitsstellenindividuell über mindestens einen, entlang der Reihe von Greiforganen (2) bewegbaren Wandersensor (3, 4, 5) das Greifen und Freigeben von Hülsen (1) bzw. Kopsen durch die Greiforgane (2) überwacht wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorhandensein bzw. das Fehlen eines Kopses bzw. einer Hülse (1) an einem Greiforgan (2) gefühlt wird.
  3. 3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Hülsen (1) bzw. Kopse fühlender Wandersensor (3, 4, 5) an mindestens einem, sich entlang der Reihe von Greiforganen (2) erstreckenden Zugglied (6) angeordnet und mit einer Anzeige-, Speicher- und Steuereinheit verbunden ist.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch mehrere, über die Lange der Reihe von Greiforganen (2) verteilt angeordnete, gleichzeitig abtastende Wandersensoren (3, 4, 5).
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Signale (S) der Wandersensoren (3, 4, 5) sensorindividuell kodiert sind.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Wandersensoren (3, 4, 5) abgegebenen Signale (S) arbeitsstellenindividuell kodiert sind.
  7. 7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die der Reihe von Greiforganen (2) zugeordneten Wandersensoren (3, 4, 5) zur Teilung der Greiforgane (2) versetzt angeordnet sind.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandersensoren (3, 4, 5) gegenüber der Teilung (T) der Greiforgane (2) gestuft um T/n versetzt sind, wobei n der Zahl der gleichzeitig an einer Reihe von Greiforganen tätigen Wandersensoren (3, 4, 5) entspricht.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch zeitgesteuerte Eingabe der Signale der Wandersensoren (3, 4, 5) in die Anzeige-, Speicher- und Steuereinheit.
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch Umschaltung auf ein weiteres, der entsprechenden Spindel zugeordnetes Register nach Ablauf des aus Abstand und Laufgeschwindigkeit der Wandersensoren (3, 4, 5) resultierenden Zeitintervalles.
  11. 11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch positionsgesteuerte Eingabe der Signale der Wandersensoren (3, 4, 5) in die Anzeige-, Speicher- und Steuereinheit durch Abfühlen der Stellung der Wandersensoren (3, 4, 5) bei Abgabe eines Signals.
  12. 12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Überwachung der Eingabe der Signale in die Anzeige-, Speicher- und Steuereinheit und Auslösung einer Fehlermeldung bei Vorliegen eines Fehlersignals.






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