EP2132121B1 - Vorrichtung zum erkennen von eigenschaften eines spulgutes - Google Patents

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EP2132121B1
EP2132121B1 EP08700291A EP08700291A EP2132121B1 EP 2132121 B1 EP2132121 B1 EP 2132121B1 EP 08700291 A EP08700291 A EP 08700291A EP 08700291 A EP08700291 A EP 08700291A EP 2132121 B1 EP2132121 B1 EP 2132121B1
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EP
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width
marking
winding
winding material
bobbin
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Lunatone Industrielle Elektronik GmbH
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    • B65H55/00—Wound packages of filamentary material
    • B65H55/04—Wound packages of filamentary material characterised by method of winding
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    • B65H63/08—Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop-motions ; Quality control of the package responsive to delivery of a measured length of material, completion of winding of a package, or filling of a receptacle
    • B65H63/086—Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop-motions ; Quality control of the package responsive to delivery of a measured length of material, completion of winding of a package, or filling of a receptacle responsive to completion of unwinding of a package
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00—Handled material; Storage means
    • B65H2701/30—Handled filamentary material
    • B65H2701/31—Textiles threads or artificial strands of filaments

Definitions

  • the invention relates to a device for detecting a marking on a spool during unwinding of the spool, wherein at least one of the transverse movement of the Spulguts during its unwinding detecting thread sensor is provided and the output signal of the yarn sensor is fed to an evaluation, which is adapted to a To provide marker signal.
  • a device of this kind is from the US 6,371,394 B1 known.
  • the winding material is wound in at least one layer with a laying angle, which deviates significantly from the nominal laying angle, wherein an evaluation unit provides a marking signal, if the product spills a significantly different from the nominal laying angle laying angle of the coil.
  • An object of the invention is to provide a robust, wear-free and cost-effective device with which the achievement of a certain winding position, such as the approaching end of the winding material during unwinding safely and reliably detected without certain properties of the Spulgutes such as color, conductivity etc. or there is a risk of contamination of sensors.
  • the solution should allow the recognition of certain properties of the Spulgutes, thus not only the filling state of the coil. The mark should further be recognized without much effort.
  • the applicant has in the prioritized, not pre-published AT 502 849 B1 already proposed a solution that provides a mark in the form of a significant change in the laying angle, wherein the detection of this mark is preferably carried out by measuring changes in rotational speed of the unwinding spool.
  • the US 3,062,481 discloses a coil containing a signal in the form of a plurality of initially wound on the core layers with small width; the overlying layers are wrapped across the full width.
  • the material of the signal layers has correspondingly reduced contact angle.
  • Other methods of producing markings on bobbins with small winding width windings are shown in U.S. Pat EP 0 876 985 A1 and EP 1225 259 shown.
  • the winding material is wound in at least one layer over a width which differs significantly from the Nennwickelbreite, and the evaluation unit is adapted to provide a marker signal, if the Spulgut during its unwinding sweeps a significantly different from the Nennwickellessness width of the coil.
  • the thread sensor is a sensor which optically detects the movement of the material to be spooled.
  • Spooled material may be band-shaped, thread-like or even a wire and it is from the spool in the direction indicated by an arrow and guided by a thread / tape Leadership, z. B. an eyelet 5, unwound.
  • a sensor 6 which in Fig. 1 and 2 is indicated.
  • This sensor 6 may be, for example, an optical sensor whose output signal is fed to an evaluation unit 7.
  • a marking of the coil is provided, which consists in that in at least one layer, the winding material is wound over a width B 1 , which deviates significantly from the nominal winding width B N.
  • a location of the dough is, in which this is not wound on one side to the edge and thus only over a width B 1 .
  • the laying angle of the Spulguts the mark M is equal to that outside the mark. If you compare Fig.1 With Fig. 3 so you can see that due to such a mark the Spulgut no longer passes the sensor 6 in its Hin and Hergang in the course of unwinding, so that it emits a corresponding signal or just no signal.
  • Fig. 5 is the example course of the thread passing frequency F, starting from a full bobbin to the point of the mark M shown.
  • the yarn pass frequency increases during unwinding, assuming the case of a constant take-off speed of Spulguts 3, since with a smaller bobbin diameter, the spool rotates accordingly faster.
  • the mark M when the mark M occurs, the yarn passing frequency F falls to zero and this mark M can indicate, as in the present case, that the end of the winding material is soon reached.
  • the Spulgut be rewound over the full width B N , ie, the mark is located inside the wound Spulguts.
  • the marking is generally produced by the coil that the winding material is not wound on one or both sides to the edge and thus only over a width B 1 , which deviates so much from the nominal width B N that the deviation significantly , namely "significant" over any tolerance-related deviations.
  • the Spulgut as in Fig. 3 shown, in the simplest case, only on one side not to be wound to the edge.
  • the winding material also over the nominal width B N to wrap out.
  • the most important and often unique marking will be a marking M at the end of the product to be winder, which leads to the generation of a corresponding signal S M , starting from which, for example, the shutdown of a machine for the purpose of replacing the now empty or almost empty Coil is done.
  • a composite mark may be provided which consists of several individual markings, for. B. in the sense of a binary word exists, and defines or displays, for example, the Spulgut whatsoever or a batch number of the supply reel. It is also conceivable to set a mark, for example in the middle of the Spulgutes, which indicates a parent computing arrangement that already half of the Spulgutes is consumed.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Storage Of Web-Like Or Filamentary Materials (AREA)

Abstract

Eine Spule (1) mit einer Vielzahl von gewickelten Lagen aus band- oder fadenförmigen Spulgut (3), bei der zur Anzeige von Eigenschaften des Spulguts zumindest eine Markierung (M) vorgesehen ist, die darin besteht, dass das Spulgut (3) mit gleichem Verlegewinkel wie außerhalb der Markierung und in zumindest einer Lage über eine Breite gewickelt ist, die signifikant von der Nennwickelbreite (BN) der Spule (1) abweicht. Zum Erzeugen einer solchen Markierung (M) wird Spulgut mit gleichem Verlegewinkel wie außerhalb der Markierung in zumindest einer Lage über eine Breite gewickelt, welche von der Nennwickelbreite (BN) der Spule signifikant abweicht. Zum Erkennen einer derartigen Markierung (M) dient eine Vorrichtung, bei welcher zumindest ein die Querbewegung des Spulguts bei dessen Abwickeln erfassender Fadensensor (6) vorgesehen ist und das Ausgangssignal des Fadensensors einer Auswerteeinheit (7) zugeführt ist, welche ein Markierungssignal (SM) liefert, falls das Spulgut bei seinem Abwickeln eine von der Nennwickelbreite signifikant abweichende Breite der Spule überstreicht.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Erkennen einer Markierung an einer Spule beim Abwickeln der Spule, bei welcher zumindest ein die Querbewegung des Spulguts bei dessen Abwickeln erfassender Fadensensor vorgesehen ist und das Ausgangssignal des Fadensensors einer Auswerteeinheit zugeführt ist, die dazu eingerichtet ist, ein Markierungssignal zu liefern.
  • Eine Vorrichtung dieser Art ist aus der US 6,371,394 B1 bekannt geworden. Bei dieser Vorrichtung ist das Spulgut in zumindest einer Lage mit einem Verlegewinkel gewickelt, welcher von dem Nennverlegewinkel signifikant abweicht, wobei eine Auswerteeinheit ein Markierungssignal liefert, falls das Spulgut einen von dem Nennverlegewinkel signifikant abweichenden Verlegewinkel der Spule überstreicht.
  • Bei der industriellen Verarbeitung von Fäden, Bändchen, Drähten etc. werden diese sehr oft von einer Vorratsspule, im folgenden kurz "Spule" genannt, mit vorgegebener Liniengeschwindigkeit abgespult. Als Beispiel sei die Verarbeitung auf einem Webstuhl erwähnt, bei dem die im Allgemeinen konstante Verarbeitungsgeschwindigkeit des Webgutes die Geschwindigkeit des Abspulens von der Spule definiert.
  • Für einen möglichst effizienten Verarbeitungsprozess muss sichergestellt sein, dass das Erreichen des Fadenendes auf der Spule rechtzeitig erkannt wird, sodass, beispielsweise nach Stoppen des Webprozesses, der Faden einer neuen Spule "nahtlos" angeknüpft werden kann und ein "endloser" Betrieb gewährleistet ist Dabei ist es besonders wichtig, das Herannahen des Fadenendes frühzeitig zu erkennen, weil das kontrollierte Herunterfahren des Verarbeitungsprozesses meist eine gewisse Zeit erfordert, damit ein definiertes Stillsetzen der entsprechenden Maschinen gegeben ist. Nach einem solchen Stillsetzen bzw. Abbremsen soll auch noch eine geringe Reserve an Spulgut zur Verfügung stehen, um den Faden einer neuen, nunmehr vollen Vorratsspule anknüpfen zu können.
  • Nach einem Stand der Technik erfolgt das Erkennen einer bestimmten Position beim Abspulvorgang, wie etwa das bevorstehende Fadenende, beispielsweise unter Benutzung eines mechanischen Abtasthebels, der bei Erreichen einer vorgegebenen Position einen Mikroschalter betätigt. Bei dieser Lösung ist der mechanische Aufwand für den Abtastbügel und die erforderliche äußerst präzise Justierung unter Berücksichtigung einer Bändchendicke bis herunter zu 0,01 mm nachteilig.
  • Alternativ zu einer solchen rein mechanischen Abtastung sind auch optische Sensoren bekannt geworden, welche das nahende Fadenende aus dem Farbunterschied oder einem verschiedenen Reflektionsverhalten zwischen Faden und Spulenhülse detektieren. Ein solches Verfahren versagt allerdings dann, wenn Faden und Hülse gleiche oder ähnliche Farbe aufweisen oder wenn transparente Fädchen oder Bändchen gespult werden. Nachteilig an einem solchen optischen Verfahren ist auch die Verschmutzungsgefahr des optischen Sensors, die bei Textilverarbeitungsmaschinen durch parasitäre, von Spulgut abgesplitterte Fasern bzw. Materialpartikel häufig gegeben ist.
  • Eine Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine robuste, verschleißfreie und kostengünstige Vorrichtung zu schaffen, mit welcher das Erreichen einer bestimmten Spulposition, wie das herannahende Ende des Spulgutes beim Abwickelvorgang sicher und zuverlässig detektiert werden kann, ohne dass bestimmte Eigenschaften des Spulgutes wie Farbe, Leitfähigkeit etc. vorausgesetzt werden oder die Gefahr der Verschmutzung von Sensoren besteht. Ganz allgemein soll die Lösung die Erkennung bestimmter Eigenschaften des Spulgutes, somit nicht nur den Füllzustand der Spule ermöglichen. Die Markierung soll weiters ohne großen Aufwand erkannt werden können.
  • Die Anmelderin hat in der prioritätsälteren, nicht vorveröffentlichten AT 502 849 B1 bereits eine Lösung vorgeschlagen, die eine Markierung in Form einer signifikanten Änderung des Verlegewinkels vorsieht, wobei das Erkennen dieser Markierung vorzugsweise durch eine Messung von Drehzahländerungen der abzuwickelnden Spule erfolgt.
  • Die US 3,062,481 offenbart eine Spule, die ein Signal in Form von mehreren zu Anfang auf den Kern gewickelten Lagen mit geringer Breite enthält; die darüber liegenden Lagen sind über die volle Breite gewickelt. Das Material der Signallagen weist entsprechend verringerten Legewinkel auf. Andere Verfahren zum Erzeugen von Markierungen auf Garnspulen mit Wicklungen geringer Wickelbreite sind in EP 0 876 985 A1 und EP 1225 259 dargestellt.
  • Die oben dargelegte Aufgabe wird mit einer Vorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, bei welcher erfindungsgemäß das Spulgut in zumindest einer Lage über eine Breite gewickelt ist, welche von der Nennwickelbreite signifikant abweicht, und die Auswerteeinheit dazu eingerichtet ist, ein Markierungssignal liefern, falls das Spulgut bei seinem Abwickeln eine von der Nennwickelbreite signifikant abweichende Breite der Spule überstreicht.
  • Unter einem signifikanten Abweichen bzw. einer signifikanten Änderung soll in Zusammenhang mit der Erfindung eine solche Abweichung oder Änderung verstanden werden, die von den üblichen, z. B. im Toleranzbereich der Wickelbreite auftretenden Änderungen eindeutig unterscheidbar ist.
  • Mit Hilfe einer solchen Vorrichtung kann auf einfache Weise jene Information ausgelesen werden, die einer Spule durch Änderungen der Wickelbreite aufgeprägt wurde. Bei der Erfindung ist auch auf eine überaus einfache Weise ein Markieren beim Aufwickeln der Spule möglich, ohne dass es zusätzlicher Hilfsmittel, wie Farben etc. bedarf.
  • Eine zweckmäßige Weiterbildung der Vorrichtung sieht vor, dass der Fadensensor ein die Bewegung des Spulguts optisch erfassender Sensor ist.
  • Die Erfindung samt weiteren Vorteilen ist im folgenden anhand beispielsweiser Ausführungsformen erläutert, die in der Zeichnung veranschaulicht sind. In dieser zeigen
    • Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Spule, von welcher Spulgut abgewickelt wird, in einer Ansicht normal zur Spulenachse,
    • Fig. 2 die Spule nach Fig. 1 ein einer Seitenansicht samt einer Vorrichtung zum Erkennen einer Markierung,
    • Fig. 3 in einer Ansicht wie Fig. 1 eine bei dem Abwickeln auftretende Markierung,
    • Fig. 4 in einem Diagramm ein am Ausgang eines Fadensensors auftretendes Signalmuster,
    • Fig. 5 in einem Diagramm eine beispielsweise Änderung der Pulsfolgefrequenz des Signalmusters beim Abwickeln der Spule und
    • Fig. 6 in einem Diagramm das Auftreten eines Markierungssignals am Ausgang der Auswerteeinheit.
  • Die in Fig. 1 gezeigte Vorratsspule 1 mit einer Spulenhülse 2 und darauf aufgewickeltem Spulgut 3 sitzt hier auf einem Dorn 4. Das Spulgut kann bandförmig, fadenförmig oder auch ein Draht sein und es wird von der Spule in der durch einen Pfeil angedeuteten Richtung und geführt durch eine Faden/Band-Führung, z. B. eine Öse 5, abgewickelte. Beim Abwickeln läuft das Spulgut 3 über die Nennbreite BN der Spule ständig hin und her, was gleichfalls durch einen Pfeil angedeutet ist. Die Bewegung des Spulgutes beim Abwickeln wird durch einen Sensor 6 überwacht, der in Fig. 1 und 2 angedeutet ist. Dieser Sensor 6 kann beispielsweise ein optischer Sensor sein, dessen Ausgangssignal einer Auswerteeinheit 7 zugeführt wird.
  • Wie bereits eingangs erwähnt, ist es in vielen Fällen wichtig, beim Abwickeln einer Spule rechtzeitig zu erkennen, dass das Spulgut zu Ende geht, damit eine neue Spule vorbereitet und rechtzeitig an ihren Platz gebracht werden kann. Die Erfindung sieht nun vor, dass einen Markierung der Spule vorgesehen ist, die darin besteht, dass in zumindest einer Lage das Spulgut über eine Breite B1 gewickelt ist, die von der Nennwickelbreite BN signifikant abweicht. In dieser Beziehung wird auf Fig. 3 verwiesen, wo eine Lage des Spulgutes gezeigt ist, in welcher dieses an einer Seite nicht bis an den Rand und somit lediglich über eine Breite B1 gewickelt ist. Hierbei ist der Verlegewinkel des Spulguts der Markierung M gleich jenem außerhalb der Markierung. Vergleicht man Fig.1 mit Fig. 3 so erkennt man, dass auf Grund einer solchen Markierung das Spulgut bei seinem Hin und Hergang im Verlauf des Abwickelns nicht mehr den Sensor 6 passiert, sodass dieser ein entsprechendes Signal bzw. eben kein Signal abgibt.
  • In Fig. 4 ist beispielsweise gezeigt, dass jedes Vorbeilaufen des Fadens an dem Sensor 6 einen Impuls erzeugt, sodass während des normalen Abwickelns ein Puls mit einer Periode TP entsprechend einer Fadendurchlauffrequenz F = 1/TP entsteht. Sobald die gesetzte Markierung, die im Folgenden mit M bezeichnet wird, auftritt, fällt der Puls zumindest für eine kurze Zeitdauer wegen der Markierung M aus. In Fig. 5 ist der beispielsweise Verlauf der Fadendurchlauffrequenz F, beginnend von einer vollen Spule bis zur Stelle der Markierung M, gezeigt. Die Fadendurchlauffrequenz steigt während des Abwickelns an, wenn man den Fall einer konstanten Abzugsgeschwindigkeit des Spulguts 3 annimmt, da sich mit kleinerem Spulendurchmesser die Spule entsprechend rascher dreht. Wenn die Markierung M auftritt, fällt natürlich die Fadendurchlauffrequenz F auf Null und diese Markierung M kann wie im vorliegenden Fall anzeigen, dass das Ende des Spulgutes bald erreicht ist. Wie in Fig. 5 angedeutet, kann natürlich in der nächsten Lage das Spulgut wieder über die volle Breite BN gewickelt sein, d. h., die Markierung befindet sich im Inneren des gewickelten Spulguts.
  • Es sollte für den Fachmann klar sein, dass eine Vielzahl von Sensoren zur Erfassung der Bewegung des Spulgutes in Betracht kommen, wie optische Reflektions- oder Durchlichtsensoren, kapazitive oder Ultraschallsensoren und letztlich auch mechanische Tastsensoren. Dem Fachmann steht in Abhängigkeit von der Art des Spulguts jedenfalls eine Vielzahl von Sensoren zur Verfügung und dementsprechend wird die Auswerteeinheit 7 aufgebaut sein, damit sie bei Auftreten der Markierung ein korrektes Markierungssignal sM ausgeben kann. Dieses Signal ist beispielsweise in Fig. 5 als während der Markierung M auftretender Rechteckimpuls dargestellt.
  • Die Markierung wird im allgemeinen dadurch an der Spule erzeugt, dass das Spulgut an einer oder an beiden Seiten nicht bis an den Rand und somit nur über ein Breite B1 gewickelt wird, die von der Nennbreite BN so stark abweicht, dass die Abweichung deutlich, nämlich "signifikant" über allfälligen toleranzbedingten Abweichungen liegt. Dabei kann das Spulgut, wie in Fig. 3 gezeigt, im einfachsten Fall lediglich an einer Seite nicht bis an den Rand gewickelt werden. Alternativ ist es auch möglich, sofern genügend Platz an zumindest einem Ende der Spule vorhanden ist, das Spulgut auch über die Nennbreite BN hinaus zu wickeln.
  • In dem meisten Fällen wird die wichtigste und oft einzige Markierung eine Markierung M am Ende des Spulgutes sein, welche zur Erzeugung eines entsprechenden Signals SM führt, von dem ausgehend zum Beispiel das Herunterfahren einer Maschine zum Zwecke des Auswechselns der nunmehr leeren bzw. fast leeren Spule erfolgt. Andererseits kann auch in der ersten oder einer der ersten Lagen des Spulgutes eine zusammengesetzte Markierung vorgesehen sein, die aus mehreren einzelnen Markierungen, z. B. im Sinne eines binären Wortes, besteht und die beispielsweise die Spulgutqualität oder eine Chargennummer der Vorratsspule definiert bzw. anzeigt. Auch ist es denkbar, eine Markierung beispielsweise in der Mitte des Spulgutes zu setzen, welche einer übergeordneten Rechenanordnung anzeigt, dass bereits die Hälfte des Spulgutes verbraucht ist.
  • Der Einsatz der Erfindung mit einer Markierung des Spulgutes bringt in vielen Fällen eine Vereinfachung und eine Verkürzung des Arbeitsablaufes, z. B. bei Webmaschen, bei welchen eine große Zahl von Spulen zum Einsatz kommt und ein praktisch unterbrechungsfreier Betrieb ermöglicht werden soll.

Claims (2)

  1. Vorrichtung zum Erkennen einer Markierung (M) an einer Spule (1) beim Abwickeln der Spule, bei welcher zumindest ein die Querbewegung des Spulguts bei dessen Abwickeln erfassender Fadensensor (6) vorgesehen ist und das Ausgangssignal des Fadensensors einer Auswerteeinheit (7) zugeführt ist, die dazu eingerichtet ist, ein Markierungssignal (sM) zu liefern, dadurch gekennzeichnet dass das Spulgut (2) in zumindest einer Lage über eine Breite (B1) gewickelt ist, welche von der Nennwickelbreite (BN) signifikant abweicht, und die Auswerteeinheit (7) dazu eingerichtet ist, ein Markierungssignal (sM) liefern, falls das Spulgut bei seinem Abwickeln eine von der Nennwickelbreite signifikant abweichende Breite der Spule überstreicht.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Fadensensor (6) ein die Bewegung des Spulguts (3) optisch erfassender Sensor ist.
EP08700291A 2007-01-29 2008-01-28 Vorrichtung zum erkennen von eigenschaften eines spulgutes Active EP2132121B1 (de)

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PCT/AT2008/000025 WO2008092179A1 (de) 2007-01-29 2008-01-28 Verfahren zum wickeln einer spule, spule und vorrichtung zum erkennen von eigenschaften des spulgutes

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AT (2) AT504844B1 (de)
WO (1) WO2008092179A1 (de)

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