DE3718924C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Spulautomaten mit mehreren Spulstellen entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Es sind z. B. aus der US-PS 42 92 868 Spulautomaten mit mehreren Spulstellen bekannt, von denen jede einen Dick­ stellenfänger bzw. Garnreiniger besitzt, und bei denen eine Schneideinrichtung betätigt wird, wenn der Dickstellen­ fänger anspricht. Ein Spannungsmesser verhindert das Ansprechen des Dickstellenfängers beim Abfallen der Spannung, so daß ein Ansprechen der Schneideinrichtung verhindert wird.

Aus der US-PS 33 43 008 ist weiterhin eine Fadenspannungs­ überwachungseinrichtung bekannt, die einen Alarm auslöst oder die Antriebsvorrichtung stillsetzt, wenn die Faden­ spannung einen zu geringen Wert oder auch einen zu hohen Wert annimmt.

Aus der DE-OS 20 52 117 ist eine Vorrichtung zur Überwachung der Wickelbildung an einer Fadenführungstrommel bekannt, bei welcher Vorrichtung ein Fadenlaufsignal mit einem anderen Signal des Fadens über eine UND-Schaltung verknüpft wird, und der Ausgang der UND-Schaltung eine Abstellvorrichtung für die Spulmaschine steuert.

Aus der DE-OS 30 31 796 ist ein piezoelektrischer Geber zum Erzeugen eines von der Fadenzugkraft eines Textilfadens ab­ hängigen Signals bekannt. Wenn die Fadenzugkraft eines von einer Spule über Kopf abgezogenen Fadens erfaßt wird, kann daraus auf die Länge des Fadens geschlossen werden, da der zeitliche Verlauf der Fadenzugkraft periodisch mit einer Periodendauer ist, die exakt einem Auf- und Abhub des Faden­ ablösepunktes an der Spule entspricht. Es kann aber mittels des Signals nicht nur die Länge des abgezogenen Fadens kon­ trolliert werden. Das Signal kann auch zum Regeln einer dem Geber zugeordneten Fadenbremse verwendet werden. Weiterhin kann der Lauf des Fadens durch den Geber überwacht werden.

Wenn der Faden an der Changierwalze reißt, was häufig der Fall ist, dann wird er um die Changierwalze herumgewickelt. Der Dickstellenfänger registriert also einen normalen Fadenverlauf. Ein derartiges Aufwickeln auf die Changier­ walze ist jedoch sehr unangenehm, da ja die auf der Changierwalze aufgewickelten Fadenlagen wieder mühsam entfernt werden müssen.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine der­ artige Fehlleistung zu vermeiden und sicherzustellen, daß die Schneideinrichtung bei derartigen Unregelmäßigkeiten betätigt wird.

Die Lösung der Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1. Der Unteranspruch beschreibt eine bevorzugte Ausführungsform.

An Hand der Figuren wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein schematisches Blockdiagramm einer ersten Ausführungsform einer Spulstelle;

Fig. 2 eine Seitenansicht eines Spannungssensors;

Fig. 3 eine Draufsicht auf den in der Fig. 2 dargestellten Spannungssensor;

Fig. 4 eine graphische Darstellung von Fadenspannungs­ änderungen, wenn ein Fadenbruch an der Walze einer Changiereinrichtung eintritt; und

Fig. 5 ein Schaltdiagramm einer Ausführungsform einer Steuerschaltung für die in der Fig. 1 darge­ stellte Spulstelle.

Bei der in der Fig. 1 dargestellten erfindungsge­ mäßen Ausführungsform einer Spulstelle 1 verläuft ein von einer Spinnspule 2 abgespulter Faden 3 durch einen Ballon­ brecher 4, einen Fadenspanner 5, einen Dickstellenfänger 6 und einen Spannungssensor 7 und wird auf eine Auflaufspule 9 aufgespult, die über eine Walze 8, z. B. einer Changierwalze, in Umlauf versetzt wird.

Während des Umspulens werden Änderungen der Dicke des durch einen Dickstellenfänger 6 hindurchlaufenden Fadens 3 erfaßt, worauf jeweils ein elektrisches Signal 10 an einen Faden­ reiniger 11 abgegeben wird, an dem die Meßgröße des Signals mit einem Bezugswert verglichen wird. Liegt die Meßgröße des elektrischen Signals 10 außerhalb eines zulässigen Bereiches, gilt dies als Anzeige einer den Dickstellenfänger 6 durch­ laufenden Fehlerstelle des Fadens 3 und es wird vom Faden­ reiniger 11 ein Fadenschneidsignal 13 an einen Antrieb 12 einer Schneideinrichtung 16 übertragen, so daß diese den Faden 3 durchschneidet. Infolgedessen wird ein vom Dick­ stellenfänger 6 abgegebenes Fadenlaufsignal FW abgeschaltet oder unterbrochen, wodurch das Vorliegen eines Fadenbruches erfaßt bzw. angezeigt wird. Daraufhin wird vom Fadenreiniger 11 ein Stoppsignal zum Abstoppen eines Antriebsmotors 14 der Walze 8 der Changiereinrichtung und somit zum Abstoppen des Umlaufens der Walze 8 abgegeben.

Danach wird vom Fadenreiniger 11 ein Befehlssignal abge­ geben, um eine Fadenverbindeeinrichtung 15 zum Verbinden der beiden Fadenendteile auf bekannte Weise in Betrieb zu setzen.

Erfolgt in vorstehend beschriebener Weise nach dem Erfassen einer Dickstelle ein zwangsläufiges Durchschneiden des Fadens 3 mittels der Schneidrichtung 16, liegt die Schneidstelle des Fadens 3 an der Schneideinrichtung 16 und es wird der durch das Durchschneiden des Fadens 3 ent­ stehende, mit der Auflaufspule 9 verbundene Fadenendteil auf die Auflaufspule 9 aufgewickelt, während sich der mit der Spinnspule 2 verbundene andere Fadenendteil nicht um die Walze 8 herumwickeln kann, weil sich dieser Fadenendteil außerhalb der Walze 8 befindet.

Falls jedoch ein Fadenteil geringer Festigkeit an der Walze 8 abrutscht und an dieser ein Fadenbruch auftritt oder ein Fadenbruch aufgrund zu hoher Zugspannung auftritt, bewegt sich der mit der Spinnspule 2 verbundene Fadenendteil un­ mittelbar nach dem Fadenbruch in Querrichtung entlang der in der Walze 8 ausgebildeten Nut und wickelt sich schließ­ lich um die Nut der Walze 8 herum.

Aus diesem Grund ist bei der vorliegenden Ausführungsform der Fadenspannungssensor ("Spannungsmesser") 7 im Fadenlaufweg vorgesehen. Während des Fadenlaufs erfaßt der Spannungsmesser 7 ständig die Spannungs- oder Zugkraftsänderungen. Im Falle eines erwähnten an der Walze 8 stattfindenden Fadenbruches, bei dem die Fadenspannung rasch abnimmt, erfaßt der Spannungsmesser 7 diesen Abfall der Spannung, wodurch ein zwangs­ läufiges Durchschneiden des Fadens 3 veranlaßt wird.

Obwohl in der Fig. 1 die Schneideinrichtung 16 als ein vom Dickstellenfänger 6 getrenntes Bauteil dargestellt ist, kann auch eine Schneideinrichtung 16 eingesetzt werden, die im Dickstellenfänger 6 eingebaut ist. Die Schneideinrich­ tung 16 kann an jeder Stelle angeordnet sein, jedoch ist es zum Verringern der anfallenden Menge an unbrauchbarem Faden­ abfall zweckmäßig, die Schneideinrichtung 16 so nahe wie möglich zur Walze 8 anzuordnen, wobei vorauszusetzen ist, daß die Lage der Schneideinrichtung 16 nicht die Changierbe­ wegung des Fadens 3 behindert.

Als Spannungssensor 7 läßt sich z. B. ein piezoelektrisches Element 17, wie dies in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist, verwenden. Das piezoelektrische Element 17 ist in der Weise geformt, daß bei Einwirkung eines externen Druckes eine mechanische Deformation entsteht, die eine Änderung einer elektrischen Spannung bewirkt. Es ist erstrebenswert, daß das piezoelektrische Element 17 auch bei extrem kleinen Druckänderungen anspricht.

Am piezoelektrischen Element 17 ist eine Führung 18 befe­ stigt, die mit dem laufenden Faden 3 in Berührung steht. Das piezoelektrische Element 17 ist auf einer Basis 20 positioniert und gehaltert, die an einem äußeren Rahmen 19 des Dickstellenfängers befestigt ist. Der Spannungssensor 7 kann an jeder Stelle angeordnet sein, jedoch wird eine Stelle in der Nähe der Walze 8 bevorzugt, weil ein Abfallen der Zugspannung aufgrund eines an der Walze 8 entstehenden Faden­ bruches sofort erfaßt wird. Bei dieser Ausführungsform ist die Basis 20 auf einer oberen Oberfläche des Rahmens 19 des Dickstellenfängers 6 befestigt. Der mit dem Faden 3 in Berüh­ rung stehende Teil der mit dem piezoelektrischen Element 17 einstückig ausgebildeten oder fest verbundenen Führung 18 ist an einer Stelle vorgesehen, die gegenüber dem Grund oder Boden eines Fadenschlitzes 21 des Dickstellenfängers 6 zum Einführende oder zur Einführöffnung des Fadenschlitzes 21 hin versetzt ist.

In zusätzlicher Weise ist es erstrebenswert, den Spannungs­ sensor 7 an einer Umlenkstelle des Fadenlaufweges zu posi­ tionieren, weil dann die Fadenspannung kontinuierlich erfaßt werden kann. Wie in der Fig. 2 dargestellt, ist der Spannungssensor 7 an einer Stelle vorgesehen, an der der Fadenlaufweg am Winkel R umgelenkt ist. Eine infolge des Laufens des Fadens 3 entstehende Zugkraft F 1 des Fadens 3 führt dazu, daß der Faden 3 mit einer Kraft F 2 gegen das piezoelektrische Element 17 andrückt. Hierbei ergibt sich die Beziehung F 2 = F 1 sinus R und es wird der auf Grund der Kraft F 2 entstehende Druck auf das piezoelektrische Element 17 in eine elektrische Spannung umgesetzt, so daß es möglich ist, eine Änderung der Zugkraft F 1 im Faden 3 zu erfassen.

In der Fig. 4, in der Änderungen der Fadenspannung oder Fadenzugkraft bei an der Walze 8 auftretenden Fadenbrüchen dargestellt sind, wird an der Stelle P 1 anläßlich eines Faden­ bruches an der Walze 8 ein kurzzeitiger plötzlicher Anstieg A der Fadenspannung oder Zugkraft, gefolgt von einem plötz­ lichen Abfall B der Fadenspannung oder Zugkraft aufgrund des Fadenbruches beobachtet. Wenn sich jedoch der Faden 3 um die Walze 8 herumwickelt, steigt die Fadenspannung oder Zugkraft wieder auf ihren normalen, während des Umspulens eingenommenen Wert an. Falls hierbei keine Gegen­ maßnahmen ergriffen werden, wickelt sich eine größere Faden­ menge um die Walze 8 herum. An einer anderen Stelle P 2 wird anläßlich eines Fadenbruches an der Walze 8 nur ein plötz­ licher Abfall D der Fadenspannung oder Zugkraft ohne einen plötzlichen vorhergehenden Anstieg beobachtet, weil eine schwache Stelle des Fadens 3, wie vorstehend beschrieben, beim Abrutschen von der Walze 8 gerissen ist.

Die Fig. 5 zeigt ein Beispiel einer Steuerschaltung 27, mit der ein, wie vorstehend beschrieben, an der Walze 8 auftretender Fadenbruch erfaßt und der Faden 8 durchge­ schnitten wird. Ein vom piezoelektrischen Element 17 des Spannungssensors 7 abgegebenes Pegelsignal v 1 wird über einen Verstärker 22 in ein zum Vergleich geeignetes Pegelsignal v 2 umgewandelt. Das Signal v 2 wird einer ersten und einer zweiten Komparatorschaltung 23 bzw. 24 zuge­ führt. Vorher wird der ersten Komparatorschaltung 23 ein festgesetzter Pegel V 1 vorgegeben, der, wie in der Fig. 4 dargestellt, einer Spannung oder Zugkraft entspricht, die größer als der Normalwert ist, während der zweiten Komparatorschaltung 24 vorher ein festgesetzter Pegel V 2 vorgegeben wird, der, wie in der gleichen Figur darge­ stellt, einer Spannung oder Zugkraft entspricht, die kleiner als der Normalwert ist.

Das vom Spannungssensor 7 erhaltene Pegelsignal v 2 wird somit der ersten und der zweiten Komparatorschaltung 23 bzw. 24 zugeführt, in der ein Vergleich mit den vorge­ gebenen Pegeln V 1 und V 2 stattfindet. Falls die Meßgröße des Pegelsignals v 2 den vorgegebenen Pegel V 1 oder V 2 min­ destens einer der Komparatorschaltungen 23 bzw. 24 überschrei­ tet bzw. unterschreitet, wird ein Signal S 1 bzw. S 2, das das Eintreten eines Fadenbruches an der Walze 8 anzeigt, abgegeben und in einer UND-Schaltung 25 bzw. 26 mit dem vom Fadenreiniger 11 erzeugten Fadenlaufsignal FW ver­ knüpft. Entstand der Fadenbruch an der Walze 8 und be­ findet sich der Faden 3 in seinem Laufweg, wird von der UND-Schaltung 25 oder 26 ein Antriebssignal T 1 bzw. T 2 abgegeben, um die in der Fig. 1 dargestellte Schneid­ einrichtung 16 zu betätigen.

Somit wird, auch wenn der Fadenbruch an der Walze 8 ent­ steht, der mit der Spinnspule 2 verbundene Fadenendteil an einer Stelle zwischen der Spinnspule 2 und dem Ende des mit der Spinnspule 2 verbundenen Fadenendteils zwangs­ läufig sofort durchgeschnitten, so daß der Faden 3 auch im Falle eines Umwickelns der Walze 8 mit dem Faden 3 nicht mehr von der Spinnspule 2 abgezogen wird. Folglich wird nur die zwischen der Schneideinrichtung 16 und der Walze 8, wie sie in der Fig. 1 dargestellt sind, befind­ liche Fadenlänge auf die Walze 8 aufgewickelt.

Angenommen daß während des Umspulens des Fadens 3 bei einer Fadenlaufgeschwindigkeit von 2000 m/min ein Fadenbruch an der Walze 8 entsteht, und daß zwischen dem Fadenbruch und der Betätigung der Schneideinrichtung 16 eine Zeitspanne von 15 ms liegt, dann beträgt die Länge des während dieser Zeitspanne weiterlaufenden Fadens 3 etwa 50 cm. Eine der­ artig kurze Fadenlänge kann sogar infolge der an der Walze 8 entstehenden Zentrifugalkräfte nach außen abgeschleudert werden, ohne sich um die Walze 8 herumzuwickeln. Ein Um­ wickeln der Walze 8 mit dem Faden 3 findet somit selten statt.

Der Grund dafür, daß die Schneideinrichtung 16 allein bei Vorliegen des infolge eines plötzlichen Spannungs- oder Zugkraft­ abfalls abgegebenen Signals S 2 noch nicht betätigt wird, sondern erst dann, wenn das Signal S 2 gleichzeitig mit dem das Vorhandensein des Fadens 3 im Dickstellenfänger 6 anzeigen­ den Fadenlaufsignals FW vorhanden ist, besteht darin, daß wenn die Schneideinrichtung 16 bereits allein bei einem Vorliegen eines plötzlichen Spannungs- oder Zugkraftabfalls betätigt würde, der auf Grund eines natürlichen Fehlens des Fadens 3, z. B. am Ende des Abspulens des Fadens 3 von der Spinnspule 2, eintritt, die Schneideinrichtung 16 im Leerlauf, d. h. ohne Belastung ansprechen würde. Um eine derartige nicht erforderliche Betätigung der Schneideinrichtung 16 zu vermeiden, und die Lebensdauer der Schneideinrichtung 16 zu erhöhen, ist es zweckmäßig, die Schneideinrichtung 16 nur dann zu betätigen, wenn das Fadenlaufsignal FW und das eine anormale Spannung oder Zugkraft anzeigende Signal S 2 in der UND-Schaltung 26 mit­ einander verknüpft worden sind.

Die Signale S 1 oder S 2, die das Vorliegen einer anormalen Spannung oder Zugkraft des Fadens 3 anzeigen, dienen zum Abstoppen des Antriebsmotors 14 in der Walze 8, wobei von der Steuerschaltung 27 ein Stoppsignal 28 abgegeben wird, das den Antriebsmotor 14 abschaltet, wodurch die Walze 8 nicht mehr in Umlauf versetzt und der Faden 3 nicht von der Spinnspule 2 abgezogen wird, auch wenn sich ein Endteil des Fadens 3 um die Walze 8 herum wickelt.

Claims (2)

1. Spulautomat mit mehreren Spulstellen, welche je eine Einrichtung zur Abgabe eines Fadenlaufsignals (FW), eine Fadenschneideeinrichtung (16), einen Fadenspannungssensor (7) und eine Fadenverbindeeinrichtung (15) enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Fadenspannungssensor (7) abgegebene Faden­ spannungssignal über eine UND-Schaltung mit dem Fadenlauf­ signal (FW) verknüpft ist, so daß die Schneideeinrichtung (16) nur betätigt wird, wenn das Fadenspannungssignal einen bestimmten Wert unterschreitet oder überschreitet und wenn gleichzeitig ein Fadenlaufsignal (FW) vorhanden ist.

2. Spulautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fadenspannungssensor (7) eine an einem Dick­ stellenfänger (6) befestigte Basis (20) mit einem piezo­ elektrischen Element (17) und eine mit dem piezoelek­ trischen Element (17) einstückig ausgebildete oder daran befestigte Führung (18) für den Faden (3) umfaßt, wobei eine Kontaktfläche der Führung (18) oberhalb eines von Seitenflächen gebildeten Fadenschlitzes (21) angeordnet ist, in der der laufende Faden (3) eingeführt ist, und daß die Kontaktfläche der Führung (18) an einer Umlenkstelle des Fadenlaufweges positioniert ist.