EP0026472B1

EP0026472B1 - Spulentransporteinheit für volle Spulen

Info

Publication number: EP0026472B1
Application number: EP80105819A
Authority: EP
Inventors: Heinz Dipl.-Ing. Dr. E.H. Schippers; Gerd Münnekehoff; Udo Teich
Original assignee: Barmag Barmer Maschinenfabrik AG
Current assignee: Oerlikon Barmag AG
Priority date: 1979-09-29
Filing date: 1980-09-25
Publication date: 1984-04-11
Also published as: DE3067453D1; USRE31839E; EP0026472A1; US4351494A

Description

Die Erfindung betrifft eine Spulentransporteinheit für volle Spulen, die von den Aufwickelstellen für bahn- oder fadenförmiges Gut abgenommen worden sind, insbesondere von den Aufwickelstellen mehrstelliger Textilmaschinen, insbesondere für Chemiefasern, insbesondere an Spinnmaschinen für Chemiefasern, welche Spulentransporteinheit Einrichtungen zur Aufnahme der vollen, auf jeweils einer Aufwickelstelle hergestellten Spule besitzt und insbesondere als längs der Maschinenfront verfahrbarer Spulenwechselautomat zur Abnahme, Übernahme und zum Abtransport der Vollspulen von jeweils einer Aufwickelstelle ausgebildet ist.
Die fortlaufende Qualitätskontrolle von laufendem bahnbahnförmigem, bandförmigem oder fadenförmigem Gut - im folgenden « Bahnen » oder « Fäden • » genannt - in Form der Dickenbestimmung, Titerbestimmung, Gewichtsbestimmung, Bestimmung des Feuchtigkeitsauftrages usw. ist einerseits technisch aufwendig, andererseits liefert diese Qualitätskontrolle aber auch Meßwerte, die wegen der Lägenausdehnung der Bahnen oder Fäden nur einen begrenzten Aussagewert für den Ausfall des gesamten Produktes haben.
Die Qualitätskontrolle der zu Spulen aufgewickelten Bahnen oder Fäden ist dagegen als gesonderter Arbeitsgang zeitaufwendig und kommt zudem zu spät, um durch Eingriff in den Herstellungs- oder Bearbeitungsprozeß der Bahnen bzw. Fäden eine rechtzeitige Qualitätskorrektur durchführen zu können.
Die Qualitätskontrolle der fertigen Spulen ist aber nicht nur arbeitsaufwendig, sie greift außerdem in den Produktionsgang insofern ein, als die zu überprüfenden Spulen aus ihrem Weg zur Weiterverarbeitung bzw. zur Verpackung herausgenommen werden müssen. Aus diesem Grunde ist bisher in der Industrie eine stichprobenweise Qualitätskontrolle der Vollspulen üblich. Die Folge ist, daß in den Stichprobenintervallen qualitativ minderwertige Spulen in die Weiterverarbeitung gelangen können.
Durch FR-A-1 460 976 wurde vorgeschlagen, Spulen, die auf einem endlos umlaufenden Transportband anfahren, durch stationäre, fotoelektrische Einrichtungen abzutasten.
Die DE-A-21 23 689 zeigt eine gatterförmige Spulentransporteinrichtung, bei der zum Zwecke der Qualitätskontrolle die Zuordnung der Spulen zu ihren Produktionsstellen erhalten bleibt, und welche eine stationäre Qualitätskontrolleinrichtung anfahren kann.
Die vorliegende Erfindung soll durch neue Mittel der Qualitätskontrolle gewährleisten, daß bis zu der durch die Qualitätskontrolle veranlaßten Korrektur des Herstellungs- oder Bearbeitungsprozesses nur eine geringe und ertragbare Menge von Ausschuß produziert wird. Ferner soll der technische und der personelle Aufwand der Qualitätskontrolle so stark vermindert werden, daß eine Kontrolle jeder Aufwickelspule möglich wird.
Die Lösung sieht vor, daß die vollen Spulen einer Spulentransporteinheit übergeben werden, welche Einrichtungen zur Qualitätskontrolle enthält, wobei die Zuordnung zwischen den Spulen und den Aufwickelstellen, auf welchen sie hergestellt worden sind, erhalten bleibt.
Der Vorteil dieser Lösung besteht darin, daß die Qualitätskontrolle in den Produktionsgang der Spulen, zu dem auch der Transport gehört, eingeschaltet wird. Dem kommt zugute, daß nach der vorgeschlagenen Lösung gleichzeitig ein mechanisches Hilfsmittel in Form der Spulentransporteinheit für den Transport schwerer Spulen zur Verfügung steht.
Aus diesem Grunde ist die vorgeschlagene Lösung besonders zur Qualitätskontrolle von frischgesponnenen und ggf. verstreckten Chemiefasern brauchbar, da derartige Chemiefasern zur Erzielung großer Spulenlaufzeiten zu sehr großen und schweren Spulen von mehr als 30 kg aufgespult werden. Die Spulentransporteinheit kann dabei zur Aufnahme der Spulen von jeweils einer oder aber auch einer vorgegebenen Mehrzahl von Aufwickelstellen ausgelegt sein.
Ausgangspunkt der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Qualitätskontrolle ist vor allem die Messung der Menge des auf der Spule gespeicherten Materials.
Aus diesem Grunde enthält die Spulentransporteinheit vorzugsweise Einrichtungen zur Wägung der Spule bzw. Spulen, die auf die Spulentransporteinheit übergeben wurden.
Ein weiterer wichtiger Meßwert ist der Spulendurchmesser, der - in Verbindung mit dem Spulengewicht - insbesondere zur Ermittlung der Spulenhärte dient, aber auch - insbesondere für Spulen, auf denen Bahnen wie z. B. Folienbahnen aufgewickelt sind - zur Bestimmung der Menge des auf der Spule gespeicherten Materials dienen kann. Die Spulentransporteinheit kann daher zusätzlich zu der Wägeeinrichtung - oder auch als einzige Meßeinrichtung - eine Tasteinrichtung zur Durchmessermessung aufweisen.
Bei Chemiefasern und insbesondere bei frischgesponnenen Chemiefasern ist ein weiteres wichtiges Qualitätsmerkmal der sogenannte « Präparationsauftrag ». Unter « Präparation sind hierbei Flüssigkeiten zu verstehen, welche auf die Fäden während des Spinnens zur Erleichterung des Spinnvorgangs, des Verstreckvorgangs, der Aufwicklung und eventuell auch der Weiterverarbeitung aufgetragen werden.
Die Messung des Präparationsauftrags, welche nach dieser Erfindung als bevorzugt vorgeschlagen wird, kann dabei entweder quantitativ oder aber lediglich qualitativ erfolgen, um sicherzustellen, daß überhaupt ein Präparationsauftrag erfolgt ist. Zur Messung des Präparationsauftrags stehen beispielsweise Einrichtungen zur Verfügung, welche aus zwei Elektroden bestehen, die in einem definierten Abstand voneinander mit bestimmter Kraft auf die Spulenoberfläche oder als Nadeln in die Spule gedrückt werden und den elektrischen Leitwert der Spule mit einem geeigneten Ohmmeter ermitteln. Ein derartiges Meßgerät kann ebenfalls entweder als einzige Meßeinrichtung oder gemeinsam mit den beiden vorerwähnten oder einem der beiden vorerwähnten Meßeinrichtungen zusammen auf der Spulentransporteinheit angeordnet sein.
Die Qualitätsmessung kann ferner die Eigenschaften der Spule selbst betreffen, insbesondere solche Eigenschaften, die auf die Ablaufeigenschaften aufgespulter Fäden schließen lassen. Hier ist insbesondere die optische, pneumatische oder mechanische Abtastung der Spulenumfangs- und Spulenstirnfläche auf Spiegel (übereinanderliegende Lagen), Abschläger (aus den Stirnflächen heraustretende Fadenbögen), Verdickungen und ähnlichen Wicklungsfehlern möglich.
Nach dieser Erfindung kann die Spulentransporteinheit, welche Einrichtungen zur Qualitätskontrolle trägt, von Hand mit den Aufwickelspulen jeweils einer oder einer vorgegebenen Anzahl von Aufwickelstellen bestückt werden. Es ist jedoch auch möglich, die Spulentransporteinheit als Spulenwechselautomat auszuführen, welcher selbsttätig und nacheinander die Spulen einer oder mehrerer Aufwickeistellen übernimmt. Ein derartiger Spulenwechselautomat wird mit Vorteil insbesondere bei mehrstelligen Textilmaschinen eingesetzt. Der Spulenwechselautomat ist in diesem Falle längs der Maschinenfront der mehrstelligen Textilmaschine verfahrbar und vor jeder Aufwickelstelle zur mechanisch bewirkten Übernahme der auf der Aufwickelstelle jeweils hergestellten Vollspulen positionierbar. Nach der Übernahme der Vollspulen von einer Aufwickelstelle bzw. - sofern der Spulenwechselautomat eine größere Transportkapazität besitzt - von mehreren Aufwickelstellen kann ein derartiger Spulenwechselautomat längs der Maschinenfront verfahren werden, um die übernommenen Spulen zu einem Gatter oder zur Verpackung oder zur Weiterverarbeitung zu transportieren.
Der Einsatz eines Rechners - vorzugsweise eines Mikroprozessors - erlaubt die Auswertung der Qualitätsmeßdaten zur Ermittlung weiterer Qualitätskennzahlen.
Das insofern erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren zur Ermittlung des Fadentiters beim Aufwickeln von Fadenspulen ist besonders für Spinnmaschinen für Chemiefasern nutzbringend anzuwenden, da der Titer der Chemie-Fasern von einer großen Zahl von Einzelparametern - wie z. B. Viskosität, Abzugsgeschwindigkeit, Auspreßgeschwindigkeit, Filamentzahl - abhängt. Nach dem vorgeschlagenen Verfahren werden von dem Rechner bzw. Mikroprozessor die Fadengeschwindigkeit, die Dauer der Spulreise einer Spule und deren von der Spulentransporteinheit ermitteltes Gewicht erfaßt und aus diesen Werten durch Quotientbildung

Ti = Cewicht/Fadengeschwindigkeit - Dauer der Spulreise

Zur Ermittlung des absoluten Gewichts der auf der Spule gespeicherten Fadenmenge können dem Rechner die Gewichte der Spulenhülsen aufgegeben werden. Dies kann z. B. ebenfalls dadurch geschehen, daß auf einem Spulenwechselautomat, welcher die Leerhülsen jeder Aufwickelstelle mechanisch oder automatisch zuführt, eine Wägeeinrichtung für die einzelnen Spulhülsen angeordnet wird, wobei der Spulenwechselautomat sodann das Meßergebnis und die zugeordnete Aufwickelstelle dem Speicher des Rechners eingibt. Soweit die Hülsengewichte nicht wesentlich voneinander abweichen, kann das Hülsengewicht auch von Hand in den Speicher des Mikroprozessors eingegeben werden. Gleiche Hülsengewichte für eine Vielzahl von Hülsen lassen sich durch präzise Fertigung und/oder Sortierung erreichen.
Weiterhin ist es möglich, dem Rechner den in der Spulentransporteinheit ermittelten Präparationsauftrag als Korrekturgröße für die Titerbestimmung einzugeben. Die Spulenhärte kann durch Korrelierung von Durchmesser und Gewicht berechnet werden.
Die Qualitätskontrolle kann zum einen darin resultieren, daß eine Qualitätsdokumentation für jede Spule erstellt wird. Aus diesem Grunde wird nach dieser Erfindung weiterhin vorgeschlagen, daß die Qualitätskontrolleinrichtungen mit einem Drucker zum Ausdruck der Meßergebnisse in Verbindung stehen. Es kann sich bei dem ausgedruckten Dokument um eine Liste handeln, wobei die einzelnen Spulen den ausgedruckten Meßergebnissen durch eine definierte Numerierung zugeordnet werden.
Der Drucker kann jedoch auch so ausgelegt sein, daß die ausgedruckten Meßergebnisse an jeder Spule und insbesondere an jeder Spulhülse angebracht werden. In diesem Falle ist der Drucker auf der Spulentransporteinheit angebracht. Es kann dabei auch vorgesehen werden, daß der Drucker Etiketten ausdruckt, welche auf die einzelnen Spulen bzw. deren Spulhülsen geklebt werden.
Durch die Zuordnung der ermittelten Qualitätswerte zu jeder Spule wird gewährleistet, daß jede Spule dokumentierte Qualitätsmerkmale besitzt. Dadurch kann in der Weiterverarbeitung vermieden werden, daß Spulen mit unzureichender Qualität vorgelegt werden. Dies erhöht den Gebrauchswert und den Verkaufswert der hergestellten Spulen, deren Qualität bisher nur durch Sicherstellung und Garantie von statistisch ermittelten Minimal - und Maximal-Abweichungen von vorgegebenen Qualitätsparametern möglich war.
Der Sinn der Qualitätskontrolle besteht zum anderen darin, rechtzeitig in den Herstellung- oder Bearbeitungsprozeß der Bahnen bzw. Fäden eingreifen zu können, um bei unzulässiger Abweichung von den vorgegebenen Qualitätsparametern die Produktion von Ausschuß in Grenzen zu halten (Prozeßsteuerung).
Hierzu wird vorgesehen, daß die Spulentransporteinheit und die darauf angebrachten Oualitätsmeßeinrichtungen mit einer Datenverarbeitungsanlage mit Speicher und Rechner zur Qualitätsauswertung in Verbindung steht. Die Datenverarbeitungsanlage übernimmt insbesondere die Meßwerte der Qualitätskontrolle, aber auch andere wichtige Parameter in ihren Speicher und verarbeitet sie im Zuge der Qualitätsauswertung zu wichtigen Qualitätskennzahlen, wie z. B. Titer, Spulenhärte u. a. Der Einsatz eines Rechners mit Speicher erlaubt weiterhin die Auswertung der Meßwerte und der ermittelten Qualitätskennwerte. Hierbei können insbesondere Mittelwerte gebildet werden, die sodann als Sollvorgabe für den Betrieb der einzelnen Aufwickelstellen benutzt werden.
Die Datenverarbeitungsanlage dient aber auch zur Prozeßsteuerung der Textilmaschine. Als Prozeßsteuerung kommt die unmittelbare Steuerung der Aufwickelstellen - z. B. durch Ausschaltsignal, Einstellung der Spinnpumpen oder Präparationspumpendrehzahlen - aber auch die Abgabe optischer oder akustischer Warnsignale für das Bedienungspersonal sowie die Anzeige oder der Ausdruck von Meß- und Kennwerten oder Fehlerquellen in Betracht. Hierzu steht die Datenverarbeitungsmaschine ihrerseits mit den einzelnen Aufwickelstellen der Textilmaschine zur Übernahme von Meßdaten und ermittelten Kennwerten und/oder zur Abgabe von Schaltbefehlen in Abhängigkeit von den Meßwerten der Spulentransporteinheit und den in der Datenverarbeitungsanlage ermittelten Qualitätskennzahlen in Verbindung. Der Begriff « Datenverarbeitungsanlage wird hier im weitesten Sinne verstanden und schließt einen oder mehrere Speicher und Rechner ein. Es kann sich dabei insbesondere um Mikroprozessoren handeln, die in einem hierarchischen Aufbau jeweils der Spulentransporteinheit und jeder Textilmaschine zugeordnet sein und untereinander noch durch eine Zentraleinheit verbunden sein können. So ist es beispielsweise möglich, die einzelne Aufwickelstelle abzuschalten oder korrigierend in einzelne Maschinenparameter (z. B. Pumpendrehzahl) einzugreifen, wenn ein Meßwert oder ein berechneter Kennwert von einem vorgegebenen Sollwert oder von dem berechneten Mittelwert der Meßwert bzw. Kennwerte um mehr als einen erlaubten Toleranzwert abweicht. Eine vorteilhafte Anwendung der Erfindung besteht darin, daß jede Aufwickelstelle auch in Abhängigkeit von den für die übrigen Aufwickelstellen ermittelten Meß- und Kennwerten prozeßgesteuert wird.
Insofern ist es möglich, bei Einsatz eines Rechners die Qualitätsmeßeinrichtungen ohne genaue Eichung zu betreiben und lediglich die zeitliche Konstanz und Genauigkeit der Betriebsbedingungen sowie die Konstanz und Genauigkeit der Betriebsbedingungen von Aufwickelstelle zu Aufwickelstelle zu überwachen.
Erfindungsgemäß kann auch der ermittelte Titerwert zum Eingriff in den Spinnprozeß benutzt werden, indem der Rechner bei unzulässiger Abweichung des für die Einzelspule errechneten Titers von einem zuvor ermittelten Mittelwert oder einem vorgegebenen Titersollwert oder von dem Titerwert der anderen Aufwickelstellen ein Warn- oder Ausschaltsignal für die einzelne Aufwickelstelle erzeugt.
Die Erfindung - und insbesondere die Erfindung soweit sie auf einen Spulenwechselautomaten bezogen ist - erlaubt eine lückenlose Qualitätskontrolle der Spulen und Aufwickelstellen mit geringem technischen und zeitlichen Aufwand, da die Einrichtungen zur Qualitätskontrolle für eine Vielzahl von Spulstellen nur einmal vorhanden sein müssen, und da die Qualitätskontrolle während des Transports, d. h. der Fahrt der Spulentransporteinheit bzw. des Spulenwechselautomaten erfolgen kann.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben.
Es zeigen :

Figur 1 die schematische Draufsicht auf eine Spinnmaschine für Chemiefasern mit Spulenwechseleinrichtungen ;
Figuren 2a bis 2d einen Spulenabnahmewagen (Spulentransporteinheit, STE) in mehreren Phasen a, b, c, d seiner Operation ;
Figur3 einen Spulenabnahmewagen mit Wägeeinrichtung sowie
Figuren 4 und 5 Einrichtungen zur Ermittlung der auf die Fäden aufgetragenen Präparationsmenge sowie
Figur6 Einrichtungen zur Spulendurchmessermessung.
Fig.1 veranschaulicht schematisch die gegenseitige Zuordnung einer Spinnmaschine 30 für Chemiefasern mit den einzelnen Aufwickelstellen 60 der der Spinnmaschine zugeordneten Datenverarbeitungsanlage (Mikroprozessors 22) des Fadenbedienungswagens 26, des Spulenabnahmewagens 31 und des Spulentransportgatters 32. Der Begriff « Spulenabnahmewagen » kennzeichnet dabei dessen Funktion als Spulenwechselautomat im Rahmen des Spulenwechsels. Er dient dabei auch dem Spulentransport und wird daher auch als Spulentransporteinheit im Sinne dieser Anmeldung bezeichnet.

Es ist ersichtlich, daß der Fadenbedienungswagen 26 und der Spulenabnahmewagen 31 unabhängig voneinander bedienbar und mit dem Mikroprozessor 22 durch Schleppleitungen 27 bzw. 28 verbunden sind. Der Mikroprozessor 22 hingegen ist durch Leitungen 29 mit den einzelnen Spulköpfen 60 verbunden, so daß der Mikroprozessor die zentrale Steuerung von Spulköpfen, Fadenbedienungswagen und Spulenabnahmewagen übernimmt. Fadenbedienungswagen und Spulenabnahmewagen sind auf Schienen 21 längs der Maschinenfront verfahrbar. Jeder von ihnen verfügt über einen untergeordneten Mikroprozessor 54 bzw. 55.
Das Gatter 32 kann an beliebigen Stellen des Schienenlaufs 21 positioniert werden. Dadurch, daß die Fadenbedienungsfunktion des Spulenwechsels dem Fadenbedienungswagen 26 zugeordnet ist, steht der Spulenabnahmewagen für den Spulentransport zwischen den einzelnen Spulköpfen 60 und dem Gatter 32 zur Verfügung.
Das Zusammenwirken von Textilmaschine 30 mit Spulköpfen 60 einerseits und Fadenbedienungswagen 26 sowie Spulenabnahmewagen 31 andererseits zum Zwecke des Spulenwechsels ist beschrieben in der deutschen Patentanmeldung P 29 39 675.6 (ein Prioritätsdokument). Hierauf wird wegen der Einzelheiten Bezug genommen. Im folgenden wird zunächst der Spulenabnahmewagen anhand der Figuren 2a und 2d beschrieben..
Wie bereits erwähnt, ist der Spulenabnahmewagen 31 auf den Schienen 21 verfahrbar. Er weist auf einer Grundplatte eine Tragsäule 34 auf, auf welcher der Tragschlitten 35 verfahrbar ist. Am Schlitten 35 sitzt ein Ausleger 36, auf welchem eine Katze 37 verfahrbar ist. Die Katze 37 besitzt eine zur Säule 34 parallele Schwenkachse 38, an welcher der Gleitblock 44 sitzt. Im Gleitblock 44 ist der U-förmige Tragarm 39 mit Aufnahmedorn 40 in der Ebene des « U » beweglich. Die entsprechenden Antriebseinrichtungen sind hier nicht im einzelnen dargestellt. Es ist jedoch aus der Darstellung ersichtlich, daß der Aufnahmedorn 40 höhenverfahrbar ist, in Richtung des Auslegers 36 sowie in der Ebene des Aufschiebedorns 40 verfahrbar ist und ferner eine Schwenkbewegung ausführen kann. In Fig. ist ebenfalls das Gatter 32 mit mehreren Aufsteckdornen 33 sichtbar. Ferner sind in Fig. 2a die auf Spannfuttern 19 sitzenden noch auf der Spulreise befindlichen Spulen 43 und Vollspulen 41 von zwei Aufwickelköpfen 60 mit Ausschiebeeinrichtungen 42 dargestellt. Die gestrichelt dargestellten Vollspulen 41 befinden sich nicht mehr auf der Spulreise und stehen zum Spulenwechsel an. Als Vollspule im Sinne dieser Anmeldung ist jede Spule definiert, auf die Fadenmaterial aufgewickelt und deren Spulreise beendet ist, gleich ob die vorgesehene Fadenmenge aufgespult ist oder ob die Spulreise vorzeitig - z. B. wegen Fadenbruch oder anderer Störungen - unterbrochen worden ist.
Auf dem Aufnahmedorn 40 des Spulenabnahmewagens sitzt eine Ausschiebeeinrichtung 45, die auf dem Aufnahmedorn 40 gleitet und die aufgeschobenenen Leerhülsen 13 der Vollspulen 41 hintergreift.
In Fig. 3 ist ein Detail eines solchen Spulenabnahmewagens 31 dargestellt. Der Spulenabnahmewagen besitzt eine Wiegeeinrichtung für die Vollspulen 41. Hierfür ist vorgesehen, daß auf der Grundplatte des Spulenabnahmewagens die federnd gelagerten Wiegeplatten 46, 47 mit Abtasteinrichtungen 50, 51 und Verbindungleitungen 52, 53 zum Mikroprozessor untergebracht sind. Auf den Wiegeplatten 46, 47 befinden sich fluchtende Gabeln 48, 49, die in ihrem Abstand so eingestellt sind, daß sie jeweils die Hülsenenden einer der Spulen 41 erfassen.
Durch Absenkung 134 (Fig. 2b) des Aufnahmedorns 40 werden die auf dem Aufnahmedorn befindlichen Vollspulen 41 in den Gabelpaaren 48, 49 gelagert und gewogen. Die Wiegeergebnisse gelangen zum Mikroprozessor. Es ist möglich und erfindungsgemäß vorgesehen, zuvor auch die Hülsengewichte zu bestimmen und im Mikroprozessor das genaue Fadengewicht Y zu ermitteln. Die Wiegeplatten 46, 47 und die Gabelpaare 48, 49 sind so angeordnet, daß die Absenkbewegung 134 im Anschluß an die Schwenkbewegung 125 (Fig. 2b) stattfinden kann. Die Wägung kann ohne weiteres während der Fahrt des Spulenabnahmawagens zwischen Aufwickelstelle und Gatter - d. h. ohne Zeitverlust - stattfinden.
In Fig. 4 und Fig. 5 ist weiterhin als Detail des Spulenabnahmewagens eine Einrichtung zur Messung der Flüssigkeit - bzw. Präparationsauftrags dargestellt. Der jochförmige Meßkopf 76 weist die beiden Elektroden 77 und 78 auf, welche sich dem auf der Spulmaschine normalerweise hergestellten Spulenumfang anpassen. Durch elastische Ausbildung der Elektroden wird eine satte Anlage auf der Spulenoberfläche erzielt. Der Meßkopf 76 ist an dem Gleitblock 44 durch eine Zalinder-Kolben-Einheit 79, 80, unter Zwischenschaltung einer Feder 81, befestigt. Über die Leitung 82 kann der Kolben 80 mit Druckluft beaufschlagt und dadurch der Meßkopf 76 gegen die Kraft der Feder 81 abgesenkt werden. Der dem Spulenabhahmewagen zugeordnete interne Mikroprozessor 54 ist nun so programmiert, daß er zunächst das Wägeergebnis der Spule 41 erfaßt, bevor diese mit dem Andruck des Meßkopfs 76 belastet wird. Dieses Meßergebnis wird im Speicher des externen, der Textilmaschine zugeordneten Mikroprozessors 22 gespeichert. Nunmehr wird der Zylinder 79 mit einem Druck beaufschlagt, der Meßkopf 76 in Bewegung 135 abgesenkt und durch Wägeeinrichtung 46 ein erneutes Wägesignal (Gewicht + Andruck = W + A) erzeugt und an den internen Mikroprozessor 54 weitergegeben. Der interne Mikroprozessor 54 erhält gleichzeitig den im externen Mikroprozessor gespeicherten Wert des Spulengewichts und bildet das Differenzsignal. Ferner ist in dem externen Mikroprozessor 22 der Sollwert für den Andruck gespeichert. Auch dieser Wert wird dem internen Mikroprozessor 54 aufgegeben und in Abhängigkeit davon über den pneumatischen Wandler 83 der Andruck auf einen vorgegebenen Sollwert gesteuert, so daß von Spule zu Spule vergleichbare Meßwerte erzielt werden und eine Eichung des Meßkopfes möglich ist.
In Fig. 6 ist eine Einrichtung zur Durchmesserabtastung gezeigt, bestehend aus dem Fühler 84, der in Bewegung 137 mittels der Zylinder-Kolben-Einheit 85, 86 gegen die Feder 87 pneumatisch an den Umfang der Spule herangefahren wird. Die Meßeinrichtung mit dem Potentiometer 88 und dem Wandler 89 ist so geeicht, daß über die Leitung 90 zum Mikroprozessor ein den Durchmesser oder den Radius repräsentierendes Signal gegeben wird. Durch ein Druckbegrenzungsventil 91 mit Kugel und Gegendruckfeder wird gewährleistet, daß stets ein konstanter Druck auf die Spulenoberfläche ausgeübt wird. Es ist ersichtlich, daß mit dieser Einrichtung durch eine zweistufige Druckbeaufschlagung auch die Spulenhärte bestimmt werden kann.
Im folgenden wird der Funktionsablauf für einen Spulenabnahmewagen beschrieben.
Wie aus Fig. 2a ersichtlich, wird zunächst der Aufnahmedorn 40 fluchtend zu dem Spannfutter - hier durch die fertig bewickelten Spulen (Vollspulen 41) dargestellt - positioniert. Nunmehr wird der U-förmige Träger 39 in dem Gleitblock 44 verschoben, bis der Aufnahmedorn 40 nahezu in Kontakt mit der Stirnfläche des Spannfutters kommt (Bewegung 107). Anschließend wird die Ausschiebeeinrichtung 42 mit Bewegung 108 - wie aus Fig. 2a ersichtlich - in Betrieb gesetzt. Da die Ausschiebeeinrichtung die Hülsen der vollen Spule 41 hintergreift, werden die beiden vollen Spulen auf den Spulenaufnahmedorn 40 des Spulenabnahmewagens geschoben. Nunmehr fährt der U-förmige Tragarm 39 wieder zurück in seine Ausgangsposition mit Bewegung 109 (Fig. 2a). Durch Bewegung 125 wird der U-förmige Tragarm 39 um die Schwenkachse 38 um 180° verschwenkt. Anschließend wird die Katze 37 durch Bewegung 126 zum Ständer 34 hin verfahren. Nunmehr erfolgt die Qualitätskontrolle, welche durch Absenkung 134 eingeleitet wird. Durch diese Absenkbewegung werden die Hülsen der Vollspule 41 - wie in Fig. 3 dargetellt - so auf die Gabeln 48, 49, der Wägeeinrichtung gelegt, daß der im Durchmesser kleinere Aufnahmedorn 40 den größeren Innendurchmesser der Hülsen der Spulen 41 nicht mehr berührt. Hierbei wird zunächst das Gesamtgewicht von Fadenmaterial plus Hülsen ermittelt und dem externen Mikroprozessor 22 zugeführt. Anschließend werden durch eine Absenkbewegung 135 (Fig. 5) die Meßköpfe 76 gegen die Spulen gefahren und hierdurch - in der zuvor geschilderten Weise - ein definierter Andruck zwischen den Elektroden des Meßkopfes und den Spulen zum Zwecke der Messung der aufgetragenen Avivagemenge erzeugt.
Ebenso kann nunmehr durch die Abtastbewegung 137 des Durchmesserfühlers 84 der Durchmesser bzw. Radius der Spule abgetastet und in den Speicher des zentralen Mikroprozessors 22 gegeben werden.
Im Anschluß an diese Messungen der Qualitätskontrolle, die alternativ oder kumulativ durchgeführt werden können, wird der Ausleger 36 durch die Bewegung 127 (Fig. 2b) hochgefahren, bis der Aufnahmedorn 40 mit dem Dorn 33 des Gatters fluchtet.
Bei Bedarf kann der U-förmige Tragarm 39 in dem Gleitblock noch in Richtung auf den Dorn bewegt werden. Sodann wird die Ausschiebeeinrichtung 45, welche als axial bwegliche, über den Aufnahmedorn gestülpte Muffe ausgebildet ist, in axialer Richtung betätigt und hierdurch die erste Spule durch eine Bewegung 128 (Fig. 2) auf den Dorn 33 übertragen werden. Nunmehr werden der Ausleger 36 und der Schlitten 35 durch die Bewegung 129 bis auf die Höhe des nächsten Dorns abgesenkt und sodann durch Vorschieben der Auschiebeeinrichtung 45 durch die Bewegung 130 auch die zweite Spule auf einen gesonderten Dorn des Gatters übertragen.
Nunmehr wird durch die Bewegung 131 der Schlitten 35 wieder auf die Höhe der Aufspulköpfe zurückgefahren. Die Katze 37 fährt in eine mit einer Aufspuleinrichtung fluchtende Stellung zurück (Bewegung 132). Anschließend wird der Tragarm um die Schwenkachse 38 geschwenkt (Bewegung 133). Sodann kann der Bewegungsablauf nach Fig. 2a mit der Vorschubbewegung 107 des Tragarms 39 wieder beginnen.
Durch entsprechende Programmierung des Mikroprozessors und durch die Trennung von Fadenbedienung und Spulenabnahme wird es möglich, die Spulen so auf dem Gatter abzulegen, daß eine eindeutige Zuordnung zwischen dem Spulkopf, auf welchem die Spule hergestellt worden ist, und dem Ablageplatz (Aufsteckdorn 33) auf dem Gatter 32 möglich ist. Hierdurch wird die Qualitätskontrolle und Qualitätssicherung wesentlich erleichtert.
Es muß hervorgehoben werden, daß die erfindungsgemäße Qualitätskontrolle während des Spulentransports zum einen geeignet ist, dem erzeugten Produkt, nämlich den einzelnen erzeugten Fadenspulen qualitative und quantitative Eigenschaften zuzuordnen. Hierdurch wird der Verkaufswert der erzeugten Produkte erhöht. Deswegen sind nach der Erfindung bevorzugt auch Drucker vorgesehen, um eine Kennzeichnung der Spulen vorzunehmen. Diese Drucker können Listen ausdrucken, in denen jede Spule mit ihren Qualitätswerten identifiziert ist. Ebenso ist der Druck von Etiketten möglich, die sodann auf die Spulen geklebt werden.
Der Aufdruck kann aber auch auf die Spulhülsen erfolgen. In den beiden letztgenannten Fällen ist der Drucker vorteilhaft auf der Spulentransporteinheit angebracht. Eine derartige Ausführung ist in den Fig. 4, 5 und 6 gezeigt. Der Drucker ist dort mit 92 bezeichnet und den Aufnahmegabeln der Wägeeinrichtung zugeordnet, so daß er die Hülsen der Spulen bedruckt. Der Drucker besitzt mehrere Drucksegmente, die jeweils über Leitungen mit dem Speicher des Mikroprozessors 22 verbunden sind und von diesem z. B. kodierte Signale für das Fadengewicht Y, den Fadentiter Ti und den Präparationsauftrag L % sowie eine Kennzeichnung der Spulstelle übernehmen kann.
Es ist aber auch möglich, die erhaltenen Meßwerte aktuell zur Überwachung d. h. zur Prozeßsteuerung der Maschine zu benutzen. Aus diesem Grunde ist unter Qualitätskontrolle im Sinne dieser Anmeldung auch die Prozeßsteuerung zu verstehen. Hierin erfolgt eine Korrelierung der aktuellen Meß- bzw. Berechnungswerte mit zuvor in den Rechner eingegebenen Sollwerten oder mit vom Rechner ermittelten zeitlichen Mittelwerten oder vom Rechner ermittelten Mittelwerten für alle Spulstellen. Darüberhinaus ist es zum Zwecke der mittelbaren Prozeßsteuerung möglich, für eine gesamte Textilmaschine den statistischen Qualitätsausdruck zu liefern und hierdurch Aussagen über Fehlerhaftigkeit und Fehlergeneigtheit sowie Fehlerursachen einzelner Aufwickelstellen zu erlanger. Dies gilt insbesondere für die Titerberechnung, die Gewichtsmessung, die Durchmessermessung, die Messung der Präparationsmenge, welche auf die Fäden aufgetragen wird, und die Härteberechnung. Alle diese unmittelbar gemessenen oder durch Rechnung ermittelten Werte können durch entsprechende Programmierung des Mikroprozessors genutzt werden, um Warnsignale oder aber Maschinenbedienungsbefehle abzugeben. Wenn z. B. durch die Berechnung des Titers festgestellt wird, daß Fäden zu hohen oder zu niedrigen Titers erzeugt werden - was z. B. dadurch geschehen kann, daß Einzelfilamente des multifilen Chemiefadens zur falschen Aufwicklung gelangen - kann der Spulvorgang für die nächste Spule sofort abgebrochen und ein Warnsignal gegeben werden, damit der Fehler behoben wird. Durch entsprechende Korrelation von Spulengewicht und Durchmesser kann die Spulenhärte ermittelt und auch hierdurch ein Bedienungssignal ausgelöst werden, wenn das Verhältnis von Spulengewicht zu -durchmesser nicht den als optimal ermittelten oder den vom Mikroprozessor als Durchschnitt ermittelten Wert entspricht.
Das verfahren der Zuordnung von qualitativen und quantitativen Qualitätswerten zu den einzelnen Spulen und Spulstellen wird anhand des folgenden Ablaufdiagramms näher beschrieben.
Als Signal 1 wird in den Speicher des externen Mikroprozessors das Gewicht der Hülsen w eingegeben. Die Hülsen für die Spulen sind z. B. aus Papier bzw. Pappe gewickelt. Ihr Gewicht ist im wesentlichen konstant, so daß im allgemeinen eine Einzelwägung sich erübrigt. Es ist jedoch auch möglich, den Fadenbedienungswagen, der nach der deutschen Anmeldung P 29 39 675.6 (ein Prioritätsdokument) das Einlegen der Leerhülsen übernimmt, mit einer Wägeeinrichtung für die Leerhülsen auszurüsten und das aktuelle Hülsengewicht, bezogen auf die jeweilige Spulstelle, in den Speicher des externen Mikroprozessors einzuspeichern.
Als Signal 2 wird von jeder Spulstelle - in dem dargestellten Beispiel von der mit X bezeichneten Spulstelle - der Beginn der Spulreise als Zeitpunkt t₁ in den Speicher des Mikroprozessors gegeben.
Das Signal 3 beinhaltet die Fadengeschwindigkeit, die bei der Herstellung von Chemiefasern über die Spulreise hin konstant ist und daher auch als Konstantwert von Hand eingegeben werden kann.
Als Signal 4 wird von der Spulstelle X an den Mikroprozessor gemeldet, daß der Spulwechsel erforderlich ist. Zur Auslösung dieses Signals enthält jede Spulstelle ein Laufzeitmeßgerät, an dem eine zuvor versuchsweise ermittelte Laufzeit fest eingestellt wird. Es ist jedoch auch möglich, das Signal 4 z. B. durch Durchmesserabtastung auszulösen. Durch den Mikroprozessor 22 folgt nunmehr als Signal 5 der Befehl an die Spulentransporteinheit 31 und den Fadenbedienungswagen 26, die Spulstelle X anzufahren und nach Vollzugsmeldung durch Erreichen der Position X (Signal 6 und 7) das Signal 8 an den Fadenbedienungswagen « Faden bzw. Fäden abnehmen (Was gleichzeitig als Zeitsignal t₂ für die Bedienung der Spulreise in den Speicher eingegeben wird) sowie Signal 9 « Fäden abschneiden sowie Signal 10 « Fäden absaugen ». Nunmehr wird durch Signal 11 die Ausschiebeeinrichtung 42 der Spulstelle betätigt und die Vollspule auf die Spulentransporteinheit geschoben. Hierdurch wird wiederum das Signal 12 ausgelöst, welches beinhaltet, daß die Spulstelle X frei ist zum Einlegen einer Leerhülse und daß die Vollspule an die Spulentransporteinheit übergeben worden ist. Durch dieses Signal 12 werden einerseits Signale 13 und 14 zum Einlegen der Leerhülse und zum Fadenanlegen an den Fadenbildungswagen gegeben. Damit wird gleichzeitig der Zeitpunkt t₃ für den Beginn einer neuen Spulreise in den Speicher des Mikroprozessors gegeben. Durch das Signal 12 wird aber auch Signal 15 « Qualitätsmessung an die Spulentransporteinheit ausgelöst. Wie zuvor beschrieben, können hierbei insbesondere das Spulengesamtgewicht W sowie der Präparationsauftrag L sowie der Spulendurchmesser D gemessen werden. Nach Durchführung der Qualitätsmessungen erfolgt Signal 16 « Qualitätsberechnungen » an den Rechner des externen Mirkoprozessors 22. Berechnet werden insbesondere die Dauer der Spulreise T als Differenz der Zeitpunkte t₂ minus t₁ sowie das Garngewicht Y als Differenz zwischen dem Spulengewicht und dem Hülsengewicht korrigiert um einen Faktor, der den Präparationsauftrag darstellt. Ebenso kann der Titer berechnet werden durch die Formel

T_i (dtex) = Y (Gramm)/v(m/min) . T(min) - 10000.

Die Ergebnisse der Qualitätsmessung und der Qualitätsberechnung können nunmehr unmittelbar an die Spulstelle X gegeben werden in Form eines Warn- oder Stopsignals 17, wenn diese Werte von den vorgegebenen Sollwerten oder von Durchschnittswerten, die der Mikroprozessor zuvor ermittelt hat, in unzulässiger Weise abweichen.
Die Qualitätsmessung und Qualitätsberechnung kann während der Zeit erfolgen, in der die Spulentransporteinheit -- ausgelöst durch Signal 12 - bereits das Signal 18 zum Anfahren des Gatterplatzes X erhalten hat. Gleichzeitig wird aber durch Qualitätsmessung und Qualitätsberechnung auch ein Signal 19 zum Bedrucken der Spulen ausgelöst. Insbesondere können dabei aufgenommen werden die Spulstelle X, auf welcher die Spule hergestellt ist, das Garngewicht Y, der Titer T, und der Präparationsauftrag L %.
Durch Signal 20 erfolgt der Befehl zur Übergabe der so gekennzeichneten Spule an einen definierten Gatterplatz X. Es wird hierbei möglich, jede Spule einer bestimmten Spulstelle zuzuordnen.

Bezugszeichenaufstellung

13 Leerhülsen
21 Schienen
22 Mikroprozessor (Datenverarbeitungsanlage, Rechner)
26 Fadenbedienungswagen FBW
27 Schleppleitungen 28
29 Leitungen
30 Textilmaschine
31 Spulenabnahmewagen (Spulentransporteinheit, Spulenwechselautomat)
32 Gatter (Spulentransportgatter)
33 Aufsteckdorn
34 Tragsäule (Säule)
35 Tragschlitten (Schlitten)
36 Tragarm, Ausleger
37 Laufkatze
38 Schwenkarm
39 U-förmiger Tragarm
40 Aufnahmedorn
41 Vollspulen
42 Ausschiebeeinrichtung der Aufspuleinrichtung
43 noch in der Spulreise befindliche Spulen
44 Gleitblock
45 Ausschiebeeinrichtung für Spulenaufnahmewagen
Waage, Wiegeplatten
48 Gabeln 49 )
Fühler, Abtasteinrichtungen
52 Leitungen 53
54 Mikroprozessor für STE
55 Mikroprozessor für FBW
60 Aufspulkopf (Aufwickelstellen)
76 Meßkopf
77 Elektroden
78 Elektroden
79 Zylinder Zylinder-kolben-Einheit 80 Kolben
81 Feder
82 Leitung
83 Pneumatischer Wandler
84 Durchmesserfühler
85 Zylinder Zylinder-Kolben-Einheit 86 Kolben
87 Feder
88 Potentiometer
89 Wandler
90 Leitung
91 Druckbegrenzungsventil
92 Drucker
107 Einfahren des Dorns 40 in fluchtende Verbindung mit dem Spannfutter
108 Betätigung der Aufschiebeeinrichtung 42 zum Übertragen der Vollspulen 41 auf den Dorn 40
109 Zurückfahren des Dorns 40
125 Schwenken des Aufnahmedorns 40 um Schwenkachse 38
126 Positionieren vor dem Gatter 32 (Bewegung der Laufkatze 37 zum Ständer 34)
127 Anfahren der vorgegebenen Höhe
128 Übertragen einer Vollspule auf einen Dorn
129 Anfahren des nächsten Dorns
130 Anschieben der nächsten Vollspule auf den nächsten Dorn
131 Absenken des Schlittens 35 auf die Höhe des Spannfutters
132 Anfahren der nächsten abzunehmenden Vollspulen 43
133 Verschwenken in die Flucht der Spannfutterachse für die Vollspulen 43 und Start mit dem Schritt
134 Absenkbewegung
135 Absenken des Meßkopfes 76
136 Abheben des Meßkopfes
137 Abtastbewegung

Claims

1. Spulentransporteinrichtung (31) für voll Spulen (41), die von den Aufwickelstellen (60) für bahn-oder fadenförmiges Gut abgenommen worden sind, insbesondere von den Aufwickelstellen (60) mehrstelliger Textilmaschinen (30), insbesondere für Chemiefasern, insbesondere an Spinnmaschinen (30) für Chemiefasern, welche Spulentransporteinheit (31) Einrichtungen (40) zur Aufnahme der vollen, an jeweils einer Aufwickelstelle (60) hergestellten Spule (41) besitzt und insbesondere als längs der Maschinenfront verfahrbarer Spulenwechselautomat (31) zur Übernahme und zum Abtransport der vollen Spulen (41) von jeweils einer Aufwickelstelle (60) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen (46, 76, 84) zur Qualitätskontrolle der erzeugten vollen Spule (41) und/oder der erzeugten Bahnen bzw. Fäden, insbesondere eine Wägeeinrichtung (46) für die vollen Spulen (41) und/oder eine Meßeinrichtung (76) zur Ermittlung der auf die Fäden aufgetragenen Präparationsmenge und/oder eine Meßeinrichtung (84) zur Erfassung des Durchmessers der vollen Spulen (41), auf der Spulentransporteinheit (31) selbst und mit dieser vor der Maschinenfront verfahrbar angeordnet sind.

2. Spulentransporteinheit (31) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (46, 76, 84) zur Qualitätskontrolle der erzeugten Spulen (41) und/oder der erzeugten Bahnen bzw. Fäden mit einem Drucker (92), vorzugsweise mit einer auf der Spulentransporteinheit (31) mitgeführten Druck-und Etikettiereinrichtung (92), zum Ausdrucken der Meßergebnisse und anderer Produktionsdaten in Verbindung stehen.

3. Spulentransporteinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulentransporteinheit (31) mit einem der Textilmaschine (30) zugeordneten Mikroprozessor (22) mit Speicher zur Qualitätsauswertung in Verbindung steht, welcher Mikroprozessor (22) seinerseits mit den einzelnen Aufwickelstellen (60) der Textilmaschine (30) zur Übernahme von Meßdaten und/oder zur Abgabe von Schaltbefehlen in Abhängigkeit von den Meßwerten der auf der Spulentransporteinheit (31) angeordneten Meßeinrichtungen (66, 76, 84) in Verbindung steht.

4. Verfahren zur Qualitätskontrolle von Spulen (41), insbesondere Fadenspulen, welche nach 'Beendigung der Spulreise von den Aufwickelstellen (60) einer mehrstelligen Textilmaschine (30), insbesondere Spinnmaschine für Chemiefäden, abgeschoben und einer Sputentransporteinheit (31) übergeben worden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Qualitätskontrolle während der Fahrt der Spulentransporteinheit (31) mittels Einrichtungen (46, 76, 84) zur Qualitätskontrolle erfolgt, welche Einrichtungen Bestandteil der Spulentransporteinheit sind.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Spulentransporteinheit (31) eine Wägung und eine Durchmessermessung der vollen Spule (41) durchgeführt wird, und daß die Meßwerte der Wägung und der Durchmessermessung zu einem Qualitätskennwert der Spulenhärte verarbeitet werden.

6. Verfahren zur Qualitätskontrolle von Spulen (41) aus frisch gesponnen Chemiefasern, die mit vorgegebener konstanter Fadengeschwindigkeit in einer Spulreise von definierter Dauer auf Hülsen zu Spulen (41) aufgespult worden sind, durch Bestimmung des Fadentiters (Ti), dadurch gekennzeichnet, daß jede von einer Aufwickelstelle (60) der Spinnmaschine (30) an eine längs der Spinnmaschine (30) verfahrbare Spulentransporteinheit (31) übergebene Spule (41) auf der Spulentransporteinheit (31) gewogen wird und der Meßwert des Spulengewichtes (W) = gemeinsam mit der Fadengeschwindigkeit (v), der Dauer (T) der Spulreise und dem Gewicht (w) der Leerhülse - einem Mikroprozessor (22) aufgegeben wird, durch welchen der Fadentiter (Ti) errechnet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Wägung der Spule (41) auf der Spulentransporteinheit (31) eine Bestimmung des Präparationsauftrages (L) erfolgt, welcher von den Mikroprozessoren (22, 54) errechnet und insbesondere als Korrekturgröße für die Bestimmung des Fadentiters (Ti) gespeichert und verarbeitet wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer (T) der Spulreise jeder Aufwickelstelle (60) konstant vorgegeben wird oder die Dauer (T) jeder Spulreise gemessen wird und der Meßwert vom Mikroprozessor (22) zur Weiterverarbeitung erfaßt und gespeichert wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Prozeßsteuersignal für eine Aufwickelstelle (60) erzeugt wird, wenn einer der gemessenen bzw. ermittelten Qualitätswerte dieser Aufwickelstelle (60) von einem vorgegebenen Sollwert und/oder einem durch den Mikroprozessor (22) statistisch ermittelten zeitlichen Mittelwert und/oder dem ermittelten mittleren Wert der übrigen Aufwickelstellen (60) um mehr als den zugelassenen Toleranzbereich abweicht.