DE4012836A1 - Vorrichtung und verfahren zur erkennung der ist-lage von garnspulen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erkennung der Ist- Lage von Garnspulen in innerbetrieblichen Transportsystemen von Spinnereibetrieben.

Es sind bereits Verfahren und Vorrichtungen zur Erkennung der Ist-Lage von Werkstücken bekannt geworden (z. B. DE-OS 34 47 728), bei denen mit einem Greifer das Werkstück aufgenommen und in den Bereich eines fest montierten Sensors gehalten wird. Bei einem Drehen des Werkstückes gelangen gesuchte Merkmale des Werkstücks durch den Sensorbereich. In einer nachfolgenden Auswerteschaltung werden die erhaltenen Signale verarbeitet. Diese bekannten Verfahren und Vorrichtungen sind in der Regel mit einem hohen mechanischen Aufwand behaftet und zur Erkennung der Ist-Lage von Garnspulen in innerbetrieblichen Transport­ systemen von Spinnereibetrieben weder vorgesehen noch geeignet.

In der Textilindustrie bzw. in Spinnereibetrieben werden die erzeugten Garnspulen in der Regel kartoniert bzw. palettisiert, um sie für den Versand entsprechend transportfähig zu machen. Hierbei ist es ein wesentliches Erfordernis, die axiale Aus­ richtung der Garnspulen, d. h. die Lagegleichheit des Garn­ wickels, sicherzustellen, damit eine Weiterverarbeitung der Garnspulen in Webereien, Zettlereien usw. in einem automati­ sierten Arbeitsablauf gewährleistet ist. In solche Arbeitsab­ läufe fällt beispielsweise das Anknüpfen der Garnfäden in Spulengattern oder das Einlegen der Schußspulen an Webmaschinen. Durch die Lagegleichheit der Garnspule auf der Palette bzw. im Karton ist gewährleistet, daß die Fadenreserve bzw. der Top Cone von der Spule stets an der gleichen, richtigen Seite ist, z. B. bei flachliegenden Spulen immer oben oder immer unten, je nach dem, wie es die sich anschließenden Arbeitsvorgänge erforderlich machen.

Schwierigkeiten bei der Erzielung der Lagegleichheit der Garn­ spulen im Zusammenhang mit ihrer versand- bzw. verarbeitungs­ gerechten Konfektionierung bereitet in Spinnereibetrieben die Tatsache, daß sowohl aus den produzierenden Spinnmaschinen als auch systembedingt durch die innerbetrieblichen Trans­ portanlagen die Garnspulen häufig in unkontrollierter, also zufallsorientierter Ausrichtung ausgestoßen werden. Es stellt daher einen zeitaufwendigen und das Arbeitspersonal erheblich belastenden Arbeitsvorgang dar, die einzelnen Garnspulen im Hinblick auf die Fadenreserve zu untersuchen und ggf. zu wenden, um sie lagegleich dem Versand bzw. im weiterverarbeitenden Textilbetrieb den dortigen Arbeitsmaschinen zuführen zu können.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Erkennung der Ist-Lage von Garnspulen in innerbetrieblichen Transportsystemen von Spinnereibetrieben zu schaffen, durch das eine manuelle Untersuchung und Handhabung der z. B. schweren Garnspulen zur Erzielung ihrer Lagegleichheit entbehrlich wird.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch eine Vorrichtung gemäß dem Patentanspruch 1 bzw. ein Verfahren gemäß dem Patent­ anspruch 10 gelöst.

In der praktischen Anwendung der Erfindung wird der Prüfdorn im diskontinuierlichen Transport, d. h. getaktet, in die jeweils anfallende Garnspule von einer der beiden offenen Stirnseiten der Spule her, je nach dem, mit welcher der beiden Stirnseiten vorauslaufend die zufallsorientierte Garnspule dem Prüfdorn dargeboten wird, eingesetzt. Der anschließend zwischen dem Außenumfang des Prüfdorns und dem Innenumfang der Spule gebildete Ringraum wird sodann unter Druck gesetzt, und der Druck bzw. ein entstehender Über- oder Unterdruck wird gemessen und mittels eines Druckschalters o. dgl. Auswertungsgerätes ausgewertet, das ein Signal über eine geeignete Steuervorrichtung als Information für die Ist-Lage der geprüften Garnspule abgibt.

Um einen signifikanten Druckunterschied und damit ein deutliches Signal in Abhängigkeit von demjenigen der beiden Stirnenden der Garnspule, in das der Prüfdorn jeweils eintaucht, zu er­ zielen, sind die leeren Spulen jeweils im Bereich nur eines ihrer beiden Stirnränder mit einer der mehreren Verbindungs­ öffnungen zur Umgebung hin versehen. Dies hat zur Folge, daß der im Spuleninnere gebildete Ringraum durch diese Verbindungs­ öffnung oder -öffnungen eine freie Verbindung zur Umgebung hat, so daß sich hier bei einer Druckmediumzuführung und -beauf­ schlagung des Ringraums aufgrund des durch die Verbindungs­ öffnung ausströmenden Druckmediums, wenn überhaupt, nur eine geringe, meßbare Druckerhöhung gegenüber dem Atmosphärendruck einstellt, während bei einem Eintauchen des Prüfdorns von der anderen Stirnseite der Garnspule her, an der sich keine Ver­ bindungsöffnung zur Umgebung befindet, der entstandene Ringraum eine vollständige Abdichtung gegenüber der Umgebung besitzt, so daß sich bei einer Zuführung des Druckmediums mit ent­ sprechendem Druck kurzfristig ein entsprechend hoher, meßbarer Überdruck einstellt. Anstelle einer Druckmediumzuführung zum Ringraum zur etwaigen Erzeugung eines Überdrucks kann an den Ringraum auch ein Unterdruck angelegt werden, mit der Folge, daß sich entsprechend bei dem die Verbindungsöffnung oder -öffnungen zur Umgebung aufweisenden Stirnende der Garnspule kein oder nur ein minimaler Unterdruck im Ringraum einstellt, während bei dem verbindungsöffnungsfreien Stirnende der Garn­ spule schnell ein deutlich meßbarer Unterdruck entsteht.

Das so erhaltene Signal kann über die Steuervorrichtung an eine im Transportsystem nachfolgende Spulenwendevorrichtung gegeben werden, um die jeweilige Garnspule je nach dem erkannten Stirnende der Garnspule bzw. der vorgesehenen Schaltung vor dem Weitertransport um 180° zu drehen oder, ohne zu drehen, weiter zu transportieren. Für den Weitertransport der geprüften und ggf. gewendeten Garnspulen zu einem Lager oder zu einer Sammelstelle hin ist somit gewährleistet, daß stets die gleiche Spulenstirnseite nach vorn bzw. nach hinten zeigt. Damit ist die Lagegleichheit der herantransportierten, versand- bzw. weiterverarbeitungsgerecht zu konfektionierenden Garnspulen, insbesondere hinsichtlich der Fadenreserve, gewährleistet.

Es versteht sich, daß für den nach der Erfindung möglichen weitgehend automatisierten Prüf- und Ausrichtungsvorgang der Garnspulen vorausgesetzt werden muß, daß die einenends mit der Verbindungsöffnung versehenen leeren Spulen bzw. Leerhülsen der jeweiligen, die Garnspulen produzierenden Maschine wie der Spinnmaschine stets in der gleichen Ausrichtung, entweder stets mit der die Verbindungsöffnung oder -öffnungen auf­ weisenden Stirnseite vorauslaufend oder stets mit der öffnungs­ freien Stirnseite vorauslaufend, zugeführt werden, damit inso­ weit festgelegt ist, ob das Wickelende, d. h. die Fadenreserve, stets dem öffnungsversehenen oder dem öffnungsfreien Stirnende zugeordnet ist. Diese Bedingung läßt sich ohne Schwierigkeiten erfüllen, wie sich auch die Herstellung der Verbindungsöffnung oder -öffnungen an einem der beiden Stirnenden der Leerspulen vom Spulen- bzw. Hülsenhersteller auf einfache Weise bewerk­ stelligen läßt, indem beispielsweise der jeweilige Spulenrand mit einer oder mehreren Randauskerbungen versehen wird. Im übrigen läßt sich das Verfahren nach der Erfindung bei allen üblichen, in Spinnereibetrieben Verwendung findenden Spulen anwenden.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachstehenden Beschreibung in Ver­ bindung mit der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel eines Prüfdorns zur Erkennung der Ist-Lage von Garnspulen nach der Erfindung in einem Längsschnitt dargestellt ist.

Der als Ganzes mit 1 bezeichnete Prüfdorn ist als Beispiel in eine Garnspule 2 an einer ihrer beiden Stirnseiten einge­ setzt, die an ihrem Stirnrand 3 mit einer Auskerbung oder dgl. Öffnung 4 versehen ist, während der gegenüberliegende Stirnrand 5 der Spule 2 von einer solchen Öffnung 4 freigehalten ist.

Nicht dargestellt in der Zeichnung ist der Garnwickel, der auf die Spule 2 aufgewickelt ist, die bei dem dargestellten Beispiel im übrigen eine übliche, zylindrische Grundausbildung besitzt.

Den Hauptteil des Prüfdorns 1 bildet ein Dorn 6, der stirnseitig mit einer Gewindebohrung 7 für eine Verbindung mit einem ge­ eigneten Schwenk- bzw. Betätigungsmechanismus zur Ausführung der erforderlichen Bewegungen des Prüfdorns 1 versehen ist. Auf das innere Ende des Dorns 6 ist ein Haltering 8 eines Spreizelements 9 aufgeschraubt, das von einem aufweitbaren elastischen Ringkörper gebildet ist. In das innere Ende des Halterings 8 ist wiederum eine Einführspitze 10 des Dorns 6 eingeschraubt, wodurch das Spreizelement 9 zwischen den einander gegenüberliegenden Ringschultern 11 und 12 das Dorns 6 und der Einführungsspitze 10 sowie der jeweils angrenzenden Stirn­ fläche des Halterings 8 festgelegt ist und eine im Querschnitt etwa kreissegmentförmige Ringkammer 13 bildet.

Zwischen den einander gegenüberliegenden mittleren durchmesser­ gleichen Stirnflächen des Dorns 6 und der Einführspitze 10 ist eine zylindrische Kammer 14 gebildet, in die eine Druck­ mediumzuführleitung 15 einmündet, die in geeigneter Weise durch den Dorn 6 hindurchgeführt ist und an eine Druckmediumquelle insbesondere eine Druckluftquelle, angeschlossen ist. Durch eine oder mehrere Bohrungen 16 im Haltering 8 gelangt bei Be­ tätigung eines der Zuführleitung 15 zugeordneten Ventils Druck­ luft in die Ringkammer 13 des Spreizelements 9, um dieses aus einer ursprünglich eingezogenen Einführstellung in eine aufge­ weitete Spreizstellung gegen den Innenumfang der Spule 2 ab­ dichtend zu drücken. Eine stirnseitige Abdichtung der Spule 2 erfolgt über eine elastische Dichtungsscheibe 17, die rück­ seitig an einem auf den Dorn 6 aufgeschraubten Ringflansch 18 festgelegt ist und beim Einsetzen des Prüfdorns 1 abdichtend an den Stirnrand 3 der Spule 2 angedrückt wird. Der Ringflansch 18 ist durch eine Kontermutter 19 gesichert.

Mittels des in Spreizstellung befindlichen Spreizelements 9 und des in Dichtungsanlage am Stirnrand 3 gehaltenen Ring­ flansches 18 mit der Dichtungsscheibe 17 ist entsprechend der zeichnerischen Darstellung ein abgedichteter Ringraum 20 be­ grenzten Volumens gebildet, in den eine Bohrung 21 des Dorns 6 ausmündet, die mit einer weiteren Druckmediumzuführleitung 22, vorzugsweise wiederum einer Druckluftzuführleitung, in Verbindung steht. An die Zuführleitung 22 ist ein Verbindungs­ rohr- oder -schlauchstück 23 mit einem Anschlußteil 24 ange­ schlossen, über das eine Verbindung mit der vorgesehenen Druck­ medium- bzw. Druckluftquelle hergestellt wird.

Bei Betätigung eines entsprechenden in die Verbindung einbe­ zogenen Ventils strömt Druckluft durch die radiale Bohrung 21 in den Ringraum 20. Da jedoch die in den Ringraum 20 einge­ speiste Druckluft durch die Verbindungsöffnung 4 in die Umgebung entweicht, baut sich kein signifikanter Druckanstieg gegenüber dem Atmosphärendruck im Ringraum 20 auf. Umgekehrt würde ein deutlich höherer Druck über einen in geeigneter Weise in die Druckmediumleitung einbezogenen Druckmesser bzw. Druckschalter gemessen und ausgewertet werden können, wenn der Prüfdorn 1 von dem anderen, nicht mit der Öffnung 4 versehenen Stirnrand 5 der Spule 2 her in diese eingesetzt würde.

Das auf diese Weise gewonnene Signal kann an weitere Ein­ richtungen des Transportsystems zur Weiterbehandlung der ge­ prüften Spule 2, nämlich Wenden und Weitertransportieren oder Weitertransportieren ohne zu wenden, gegeben werden, je nach dem, in welches der beiden Stirnenden der zufallsorientierten Garnspule 2 der Prüfdorn 1 eingesetzt worden ist.

Dem das Spreizelement 9 bildenden elastischen Ringkörper ist im übrigen eine Bewegungskomponente bei seinem Aufweiten in Richtung zum Stirnrand 3 der Spule 2 hin vorgegeben, was bei­ spielsweise, wie in der Zeichnung dargestellt, dadurch erreicht ist, daß der Ringkörper in seinem an die Ringschulter 12 der Einführspitze 10 angrenzenden Bereich eine größere Materialdicke seiner Wandung aufweist, mit der Folge, daß durch Reibungsmit­ nahme der Spule 2 durch den Ringkörper bei der Druckbeauf­ schlagung des Ringraums 20 eine die gegenseitige Dichtungsanlage des Stirnrands 3 der Spule 2 und des Dichtungsflansches 17, 18 begünstigende Bewegung der Spule 2 zum Dichtungsflansch 17, 18 hin stattfindet. Eine gleiche aufeinanderzu gerichtete Relativbewegung des Stirnrands 3 und des Dichtungsflansches 17, 18 mit der Folge einer guten gegenseitigen Dichtungsanlage findet statt, wenn anstelle einer Druckmediumzufuhr zum Ringraum 20 an diesen ein Unterdruck über die Leitung 21, 22 angelegt wird.

Claims (10)

1. Vorrichtung zur Erkennung der Ist-Lage von Garnspulen in innerbetrieblichen Transportsystemen von Spinnereibetrieben, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen von einer offenen Stirn­ seite der Spule (2) her in diese einsetzbaren Prüfdorn (1) umfaßt, der in seinem in die Spule (2) eingesetzten Zustand zwischen seinem Außenumfang und dem Innenumfang der Spule (2) einen mit Druck beaufschlagbaren Ringraum (20) bildet, und daß der Druck im druckbeaufschlagten Ringraum (20) als In­ formation für die Ist-Lage der Garnspule (2) meßbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Prüfdorn (1) in seinem in das Spuleninnere eintauchenden Endbereich mit einem Spreizelement (9) versehen ist, das aus einer eingezogenen Einführstellung in eine aufgeweitete Spreiz­ stellung bewegbar ist, in der sein Außenumfang in Dichtungsein­ griff mit dem Innenumfang der Spule (2) gehalten ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Prüfdorn (1) ferner einen Dichtungsflansch (17,18) trägt, der beim Einsetzen des Prüfdorns (1) mit dem angrenzenden Stirnrand (3) der Spule (2) in Dichtungsanlage überführbar ist.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der druckbeaufschlagte Ringraum (20) in Achs­ richtung der Garnspule (2) von dem Spreizring (9) in dessen aufgeweiteter Spreizstellung und dem in Dichtungsanlage am Stirnrand (3) der Spule (2) gehaltenen Dichtungsflansch (17, 18) begrenzt ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Prüfdorn (1) mit einer in dem zu bildenden Ringraum (20) ausmündenden Lauftabsaug- oder Druckmediumzuführ­ leitung (22) versehen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in die Luftabsaug- oder Druckmediumzuführleitung (22) ein Druckmeßgerät einbezogen ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Spreizelement (9) von einem mittels eines Druckmediums, vorzugsweise Druckluft, aufweitbaren elastischen Ringkörper gebildet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Prüfdorn (1) mit einer gesonderten, im Inneren des Ring­ körpers ausmündenden Druckmediumzuführleitung (15) versehen ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß dem elastischen Ringkörper eine Bewegungskomponente bei seinem Aufweiten in Richtung zum Dichtungsflansch (17, 18) des Dorns (1) hin vorgegeben ist.

10. Verfahren zur Erkennung der Ist-Lage von Garnspulen in innerbetrieblichen Transportsystemen von Spinnereibetrieben, unter Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Prüfdorn in hinsicht­ lich der Lage ihrer beiden Stirnseiten zufallsorentierte Garn­ spulen eingesetzt und betätigt wird, die jeweils im Bereich eines ihrer beiden Stirnränder mit einer oder mehreren Öffnungen versehen worden sind, die eine Verbindung von dem Ringraum im Spuleninneren zur Umgebung herstellen, während der gegen­ überliegende Stirnrandbereich von einer Verbindungsöffnung freigehalten worden ist, und daß der im Ringraum entstehende Über- oder Unterdruck als Information für die Ist-Lage der jeweiligen Garnspule gemessen und ausgewertet wird.