EP1712507A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Qualitätsüberwachung eines laufenden Fadens - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Qualitätsüberwachung eines laufenden Fadens Download PDF

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EP1712507A1
EP1712507A1 EP06003869A EP06003869A EP1712507A1 EP 1712507 A1 EP1712507 A1 EP 1712507A1 EP 06003869 A EP06003869 A EP 06003869A EP 06003869 A EP06003869 A EP 06003869A EP 1712507 A1 EP1712507 A1 EP 1712507A1
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EP
European Patent Office
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yarn
tension
thread
value
parameter
Prior art date
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EP06003869A
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English (en)
French (fr)
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EP1712507B1 (de
Inventor
Heribert Kargel
Dieter Sobotta
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Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Original Assignee
Saurer GmbH and Co KG
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H63/00—Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop-motions ; Quality control of the package
    • B65H63/06—Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop-motions ; Quality control of the package responsive to presence of irregularities in running material, e.g. for severing the material at irregularities ; Control of the correct working of the yarn cleaner
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • 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 method for monitoring a running thread according to the preamble of claim 1 and an apparatus for carrying out the method according to the preamble of claim 8.
  • This thread cleaner includes a measuring head, which scans the running thread for irregularities, for example on thick or thin areas. For the yarn diameter a SOLL value is specified. In the assessment of whether an irregularity is classified as an error, for example, the length of the thick or thin spot flows in addition to the yarn diameter. If irregularities are recognized and classified as yarn faults because the specified tolerance limits are exceeded, the thread cleaner triggers a so-called thread or cleaner cut. With the Cleaner cut removes an unacceptable yarn fault from the yarn.
  • the high yarn tension at the beginning of the spool travel causes a significant reduction in the yarn diameter.
  • the detected reduction of the yarn diameter is often classified as a yarn defect (thin spot) although the yarn diameter without being subjected to the high yarn tension is within the tolerance limit of the yarn diameter Cleaner would lie.
  • the detected length of the error has also changed depending on the thread tension. For example, an apparent thin spot with a longer length is detected.
  • a voltage-induced change in the yarn diameter for example, at the beginning of the bobbin travel, wherein the change in the thread tension is intentional and predetermined, can be regarded as yarn count error and the winding unit are turned off. This causes an unnecessary prolonged production interruption of the winding unit, the repair does not take place automatically, but must be made by an operator.
  • this object is achieved by means of a method having the features of claim 1 and a device having the features of claim 8.
  • a particularly simple method for changing the response of the cleaner is to change at least one tolerance limit of the cleaner in the direction of which the yarn parameter shifts due to the change in the yarn tension, so that the changes in the yarn parameter caused by the tension no longer exceed this Tolerance limit of the cleaner lead. Larger impermissible deviations of the yarn parameter are still detected.
  • both tolerance limits can be temporarily changed when detected above a limit change in the yarn tension.
  • the cleaner can immediately adjust to a step or sudden changed thread tension and, for example, carry out a new adjustment of the cleaner.
  • a simple method for compensating for voltage-related changes in the measured yarn parameter is to change the nominal value of the yarn parameter as a function of the changed yarn tension when changing the yarn tension, so that it takes into account the stress-induced change.
  • the nominal value of the yarn parameter is preferably formed and stored by averaging a predetermined amount of detected successive yarn parameter values, and in each case, when the yarn tension changes, a previously stored average value valid for the new yarn tension is adopted as the desired value. According to the present invention, a nominal value is immediately available for a yarn tension change without having to wait for the formation of a representative mean value. If a previously stored mean value is only specified as a setpoint value until a new mean value is formed, the yarn that has been wound under current thread tension can be taken into account again at an early point in time at the setpoint value.
  • a fast compensation of stress-induced changes of the yarn parameter in the comparison between the actual value and the nominal value of the yarn parameter is possible if the change of the yarn parameters is detected and stored in the different stages of the yarn tension values and the respectively detected actual value of the yarn parameter corresponding to the yarn parameter Level of thread tension is corrected with stored values. This makes it easy to take into account the properties of different yarns.
  • the determination of the change of the yarn parameters in different stages of the yarn tension values can be carried out only once for a yarn batch in a simplified process. It can be done, for example, at a pilot workstation or alternatively at each workstation of the cheese-forming textile machine at the beginning of the yarn section.
  • the yarn diameter is selected as the yarn parameter.
  • the compensation according to the invention for tension-induced changes in the yarn parameter can be used to avoid unnecessary cleaning cuts for every change in the thread tension in the winding process, for example, when winding with an empty tube, during runup after a thread connection and every time the winding speed changes, which does not synchronously readjust the thread tension Episode has. Compensation can be understood to mean that a change in the thread tension in particular triggers a new adjustment in that the changed thread tension preferably flows into the newly formed mean value.
  • the figure shows a side view of a winding unit of a cheese-producing textile machine.
  • it is a so-called cheese winder 1.
  • spin cops 3 are rewound by means of a winding device 4 to large-volume cheeses 5.
  • a traversing device 7 is provided for traversing the thread 6 during the winding process.
  • traversing device 7 consists essentially of a finger-like thread guide 8, which, acted upon by an electromechanical drive 9, traverses the thread 6 between the two end faces of the cheese 5.
  • the cheeses 5 are transferred after their completion on a machine-spooled cross-bobbin transport device 10 and to a transported machine end side arranged Spulenverladestation or the like.
  • the cheese-winding machine 1 also has a logistics device in the form of a bobbin and tube transport system 11.
  • the winding device 4 has a coil frame 12, which is movably mounted about a pivot axis 13.
  • the coil frame 12 may also, for example, for the production of conical cheeses to be pivotable about a further orthogonal to the pivot axis 13 arranged axis.
  • the cross-wound bobbin 5 lies with its surface on a support and pressure roller 14 and takes these non-driven support and pressure roller 14 by friction.
  • the drive of the cross-wound bobbin 5 takes place in this case via a variable-speed drive device, which is preferably designed as an electronically commutated DC motor and arranged directly on the coil frame 12 or integrated into the coil frame 12.
  • the cross-wound bobbin 5 during the winding process on a single motor driven drive roller.
  • the cheese 5 is frictionally entrained by the driven roller.
  • Thread tensioner 17 is arranged above the lower thread sensor 16.
  • Thread tensioner 17 includes brake plates, not shown, whose applied to the current thread 6 contact pressure can be controlled via a signal line 18 from the workstation 19.
  • a pneumatic splicer 20 for connecting the yarn ends is arranged so that it lies outside of the yarn path during the winding operation.
  • the splicing device 20 is likewise connected to the workstation computer 19 via a signal line 21.
  • a thread cleaner 22 is arranged to detect yarn defects.
  • the signals of the thread cleaner 22 are supplied to the workstation computer 19 for evaluation via a signal line 23.
  • the workstation computer 19 acts as an evaluation device.
  • a cutting device 25 is actuated by the workstation computer 19 via a signal line 24 and the yarn 6 is separated.
  • a yarn tension sensor 26 and a paraffining device 27 is arranged after the thread cleaner 22.
  • the yarn tensile force sensor 26 is also connected via a signal line 30 to the workstation computer 19.
  • the winding unit 2 further comprises a suction nozzle 28 and a gripper tube 29.
  • Das Gripper tube 29 serves to detect originating from the spinning cop 3 section of the thread 6, the so-called lower thread, which is held in an uncontrolled thread cleaner cut or a thread break above the thread tensioner 17 usually in the thread tensioner 17.
  • the suction nozzle 28 is used to detect the accumulated on the cheese 5 section of the thread 6 of the so-called upper thread.
  • the winding unit 3 comprises further mechanical, electrical and pneumatic components, which will not be explained in detail in the context of the present description.
  • the winding unit 2 shown in the figure has the following function:
  • the coil frame 12 is lifted immediately from the support and pressure roller 14.
  • the rotational movement of the cheese 5 is also braked by a (not shown) spool brake to a standstill.
  • the lower thread sensor 16 is detected whether a lower thread is present.
  • a yarn end connection process is started. If the thread end connection process is successfully completed, the coil frame 12 is then lowered again via the workstation computer 19 so that the cross-wound bobbin 5 comes into contact with the support and pressure roller 14. The winding process of the thread 6 is thus continued.
  • the resulting yarn tension or yarn tension is detected immediately via the yarn tensile force sensor 26 and fed via the control line 30 corresponding signals to the workstation computer 19.
  • the signals supplied by the yarn tensile force sensor 26 are constantly compared with a desired value stored in a memory unit 31.
  • This nominal value for the thread tension can either be specified for each winding unit 2 or for all winding units of a cheese winder 1. The nominal value can be dependent on the quality, material thickness, type of material or the like of the yarn 6 to be spooled.
  • This desired value for the yarn tension can either be stored in the storage unit 31, for example for different yarns 6, or it is provided by a central computer unit 32, which is connected via a here indicated machine bus 33 to the workstation computer 19, centrally specified.
  • the workstation computer 19 includes a comparator 34 which compares the predetermined DESIRED value with the ACTUAL value supplied by the yarn tension sensor 26. If the nominal value and the actual value for the thread tension differ from each other, the thread tensioner 17 is actuated by the workstation computer 19 via the signal line 18, and the actual value is readjusted to the setpoint value.
  • the workstation 19 determines from a number of measurements resulting from a predetermined yarn length an average value of the yarn diameter which is stored in the memory unit 31 and used as a target. Value of the diameter of the evaluation of subsequent measurements is used.
  • the predetermined yarn length is at least one meter.
  • the formation of a new mean value at the beginning of the yarn section and at a changed thread tension or at a new thread tension stage can take place at a pilot winding station or alternatively at each winding station 2 of the automatic package winder during the first spool travel.
  • the determination of the average values for predetermined yarn tension levels only has to be made once for a yarn batch.
  • the evaluation of the measured actual diameter is carried out by means of the workstations computer 19 with the aid of a stored, known per se quality matrix.
  • the quality matrix is usually formed from the reference variables diameter deviation in percent and error length in mm. Combinations of these benchmarks each result in a class. If a diameter deviation occurs, this yarn error is classified according to its characteristic determined by diameter deviation and error length into the respective class. If the detected yarn defect falls into a class that classifies it as an impermissible yarn defect, a cleaner cut is triggered.
  • the diameter or the mass of the yarn 6 respectively measured by the fiber cleaner 22 changes gradually.
  • the increase in the diameter in the summation can be significant.
  • a new mean yarn diameter is determined which is stored in memory unit 31 and forms the DESIRED value of diameter for that stage of yarn tension.
  • the yarn tension force sensor 26 continuously measures the yarn tension and outputs a corresponding signal via the signal line 30 to the workstation computer 19. A change in the yarn tension is detected without delay.
  • the thread tension change can on the one hand be transmitted to the workstation computer 19 serving as the evaluation device as a result of the current measurement of the thread tension.
  • a corresponding signal can be given to the evaluation device.
  • the detected yarn diameter is often classified as a yarn error (thin spot) with unchanged target value of the diameter.
  • the tolerance limit of the thread cleaner 22 is changed, so that the voltage-related changes of the yarn parameter do not lead to a cleaner cut. Any further deviations which are impermissible yarn defects are still recognized and removed by means of a cleaner cut.
  • the tolerance limits of the thread cleaner 22 remain changed until a new average for the present thread tension level has been formed and replaced the previous target value.
  • the deviation resulting from abrupt change in the comparison between the measured actual value and the target value is classified, for example, as an impermissible thin point, as long as no new mean value has been formed after the abrupt change.
  • the change in the yarn diameter can be detected in the various stages of the yarn tension values and stored in the storage unit 31.
  • the respective detected actual value of the yarn diameter is corrected in the workstation computer 19 according to the thread tension level detected by the yarn tension sensor 26 with the stored values retrieved in the memory unit 31.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Quality & Reliability (AREA)
  • Filamentary Materials, Packages, And Safety Devices Therefor (AREA)

Abstract

Zur Qualitätsüberwachung eines laufenden Fadens bei der Bildung einer Kreuzspule (5) wird mindestens einer der Garnparameter Durchmesser oder Masse des Fadens (6) detektiert. Der aus der Detektion gewonnene IST-Wert des Garnparameters wird mit einem vorbestimmten SOLL-Wert des Garnparameters verglichen und die Abweichung zwischen dem IST-Wert und dem SOLL-Wert des Garnparameters ermittelt. Bei Überschreiten von Toleranzgrenzen wird die ermittelte Abweichung als unzulässige Abweichung eingestuft und in der Folge ein Reinigerschnitt ausgelöst. Die Fadenspannung wird fortlaufend gemessen. Die jeweilige Fadenspannung fließt zur Kompensation spannungsbedingter Änderungen des Garnparameters in den Vergleich zwischen dem IST-Wert und dem SOLL-Wert des Garnparameters ein.
Die Erfindung ist an Kreuzspulen (5) herstellenden Textilmaschinen, zum Beispiel zur Vermeidung unnötiger Reinigerschnitte, einsetzbar.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung eines laufenden Fadens nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff des Anspruchs 8.
  • Aus der DE 198 48 881 A1 ist es bekannt, beim Aufwickeln des Garns auf eine Auflaufspule an Spulmaschinen den laufenden Faden zum Beispiel durch einen Fadenzugkraftsensor zu überwachen und die Fadenzugkraft mittels eines Fadenspanners auf einem vorbestimmten Niveau zu halten. Dabei wird eine im Wesentlichen konstante Fadenzugkraft des laufenden Fadens eingestellt, um auf diese Weise ein gleichmäßiges Aufspulen des Fadens auf der Auflaufspule zu erzielen.
  • Der DE 198 48 881 A1 ist außerdem zu entnehmen, dass es bekannt ist, den laufenden Faden durch einen so genannten Fadenreiniger zu führen. Dieser Fadenreiniger umfasst einen Messkopf, der den laufenden Faden auf Unregelmäßigkeiten, zum Beispiel auf Dick- oder Dünnstellen, abtastet. Für den Garndurchmesser wird ein SOLL-Wert vorgegeben. In die Bewertung, ob eine Unregelmäßigkeit als Fehler eingestuft wird, fließt beispielsweise neben dem Garndurchmesser auch die Länge der Dick- oder Dünnstelle ein. Werden Unregelmäßigkeiten erkannt und als Garnfehler eingestuft, weil dabei vorgegebene Toleranzgrenzen überschritten werden, löst der Fadenreiniger einen so genannten Faden- oder Reinigerschnitt aus. Mit dem Reinigerschnitt wird ein nicht tolerierbarer Garnfehler aus dem Garn entfernt.
  • Beim Bewickeln einer Auflaufspule unter Konstanthaltung der Fadenspannung beziehungsweise der Fadenzugkraft erhöht sich mit zunehmendem Durchmesser der Auflaufspule der Druck im Innern der Auflaufspule. Dies führt zu Unregelmäßigkeiten oder Fehlern in der Wicklung, die beim Abspulen des Fadens oder beim Färben der Spule zu Problemen führen können.
  • Um das Auftreten derartiger Probleme zu verhindern, ist es beispielsweise aus der DE 39 04 065 A1 bekannt, an einer Spulstelle eines Spulautomaten die Fadenspannung beziehungsweise die Fadenzugkraft entsprechend dem größer werdenden Durchmesser der Auflaufspule während der Spulenreise zu verändern. Der Durchmesser der Auflaufspule wird fortlaufend ermittelt, der dem Spulendurchmesser entsprechende Wert der Fadenspannung bestimmt und dieser dem Fadenspanner der Spulstelle vorgegeben. Die vorzugebende Fadenspannung nimmt mit größer werdendem Durchmesser der Auflaufspule allmählich ab. Die Veränderung der Fadenspannung im Laufe der Spulenreise, das heißt von Beginn des Aufwickelns des Fadens auf die Hülse bis zum fertigen Wickelkörper, führt zu einer Veränderung des Garndurchmessers beziehungsweise der Garnmasse pro Längeneinheit. Die von der Fadenspannung abhängige Veränderung des Durchmessers kann bei elastischen Garnen ein erhebliches Ausmaß annehmen. Die hohe Fadenspannung zu Beginn der Spulenreise bewirkt eine signifikante Verringerung des Garndurchmessers. Die detektierte Verringerung des Garndurchmessers wird oft als Garnfehler (Dünnstelle) eingestuft, obwohl der Garndurchmesser ohne Beaufschlagung mit der hohen Fadenspannung innerhalb der Toleranzgrenze des Reinigers liegen würde. Auch die detektierte Länge des Fehlers hat sich abhängig von der Fadenspannung verändert. Beispielsweise wird eine scheinbare Dünnstelle mit einer größeren Länge detektiert.
  • Aufgrund der Messergebnisse wird auf einen unzulässigen Fehler geschlossen, obwohl ein solcher nicht vorliegt und ein Reinigerschnitt ausgelöst. Die Zahl der Reinigerschnitte und damit der Produktionsunterbrechungen wird auf diese Weise unnötig erhöht und die Qualität des Garns gemindert.
  • Eine spannungsbedingte Änderung des Garndurchmessers zum Beispiel zu Beginn der Spulenreise, wobei die Änderung der Fadenspannung gewollt und vorgegeben ist, kann als Garnnummernfehler gewertet und die Spulstelle abgestellt werden. Dies verursacht eine unnötige längere Produktionsunterbrechung der Spulstelle, deren Behebung nicht automatisch erfolgt, sondern durch eine Bedienungsperson vorgenommen werden muss.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, die Qualitätsüberwachung eines laufenden Fadens zu verbessern.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mittels eines Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst.
  • Wird bei Fadenspannungsänderungen, die eine vorgebbare Toleranzgrenze überschreiten, das Ansprechverhalten des Reinigers so verändert, dass die spannungsbedingten Änderungen des Garnparameters nicht zu einem Reinigerschnitt führen, können ungewollte Reinigerschnitte vermieden werden, die die Zahl der Produktionsunterbrechungen unnötig erhöhen und die Produktivität der Arbeitsstelle senken.
  • Ein besonders einfaches Verfahren, das Ansprechverhalten des Reinigers zu verändern, besteht darin, mindestens eine Toleranzgrenze des Reinigers, in deren Richtung sich der Garnparameter aufgrund der Änderung der Fadenzugkraft verschiebt, zu verändern, so dass die spannungsbedingten Änderungen des Garnparameters nicht mehr zu einer Überschreitung dieser Toleranzgrenze des Reinigers führen. Größere unzulässige Abweichungen des Garnparameters werden weiterhin erkannt. Alternativ können auch prinzipiell beide Toleranzgrenzen bei detektierter über einem Grenzwert liegender Änderung der Fadenzugkraft vorübergehend verändert werden.
  • Fließt die jeweilige Fadenspannung zur Kompensation spannungsbedingter Änderungen des Garnparameters in den Vergleich zwischen dem IST-Wert und dem SOLL-Wert des Garnparameters ein, kann der Reiniger sich sofort auf eine stufen- oder sprungartig geänderte Fadenspannung einstellen und beispielsweise ein Neuabgleich des Reinigers durchgeführt werden.
  • Ein einfaches Verfahren zur Kompensation spannungsbedingter Änderungen des gemessenen Garnparameters besteht darin, bei einer Änderung der Fadenspannung den SOLL-Wert des Garnparameters in Abhängigkeit von der geänderten Fadenspannung zu verändern, so dass er die spannungsbedingte Änderung berücksichtigt.
  • Bevorzugt wird der SOLL-Wert des Garnparameters durch Mittelwertbildung einer vorgegebenen Menge detektierter aufeinander folgender Garnparameterwerte gebildet und abgespeichert und jeweils bei Änderung der Fadenspannung ein für die neue Fadenspannung geltender zuvor gespeicherter Mittelwert als SOLL-Wert übernommen. Nach vorliegender Erfindung liegt bei einem Fadenspannungswechsel sofort ein SOLL-Wert vor, ohne dass die Bildung eines repräsentativen Mittelwertes abgewartet werden muss. Wird ein zuvor gespeicherter Mittelwert nur solange als SOLL-Wert vorgegeben, bis ein neuer Mittelwert gebildet ist, kann das unter aktueller Fadenspannung gespulte Garn bereits zu einem frühen Zeitpunkt beim SOLL-Wert wieder berücksichtigt werden.
  • Eine schnelle Kompensation spannungsbedingter Änderungen des Garnparameters beim Vergleich zwischen dem IST-Wert und dem SOLL-Wert des Garnparameters ist möglich, wenn in den verschiedenen Stufen der Fadenspannungswerte die Veränderung der Garnparameter erfasst und abgespeichert wird und der jeweils detektierte IST-Wert des Garnparameters entsprechend der Stufe der Fadenspannung mit gespeicherten Werten korrigiert wird. Damit lassen sich die Eigenschaften unterschiedlicher Garne auf einfache Weise berücksichtigen.
  • Die Ermittlung der Veränderung der Garnparameter in verschiedenen Stufen der Fadenspannungswerte kann in einem vereinfachten Verfahren nur einmal für eine Garnpartie durchgeführt werden. Sie kann beispielsweise an einer Pilot-Arbeitsstelle oder alternativ an jeder Arbeitsstelle der Kreuzspulen bildenden Textilmaschine zu Beginn der Garnpartie erfolgen.
  • Vorteilhaft wird als Garnparameter der Garndurchmesser gewählt.
  • Die erfindungsgemäße Kompensation spannungsbedingter Änderungen des Garnparameters ist zur Vermeidung von unnötigen Reinigerschnitten bei jeder Änderung der Fadenspannung im Spulprozess anwendbar, wie zum Beispiel beim Anspulen mit einer Leerhülse, beim Hochlauf nach einer Fadenverbindung sowie bei jeder Änderung der Spulgeschwindigkeit, die keine synchrone Nachregelung der Fadenspannung zur Folge hat. Unter Kompensation kann dabei verstanden werden, dass eine Veränderung der Fadenspannung insbesondere einen neuen Abgleich auslöst, indem die veränderte Fadenspannung bevorzugt in den neu gebildeten Mittelwert einfließt.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der zugehörigen Figur erläutert.
  • Die Figur zeigt eine Seitenansicht einer Spulstelle einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine. Im vorliegenden Fall handelt es sich um einen so genannten Kreuzspulautomaten 1. An der Spulstelle 2 werden Spinnkopse 3 mittels einer Spulvorrichtung 4 zu großvolumigen Kreuzspulen 5 umgespult. Zur Changierung des Fadens 6 während des Spulprozesses ist eine Changiereinrichtung 7 vorgesehen. Eine solche in der Figur nur schematisch angedeutete Changiereinrichtung 7 besteht im Wesentlichen aus einem fingerartig ausgebildeten Fadenführer 8, der, durch einen elektromechanischen Antrieb 9 beaufschlagt, den Faden 6 zwischen den beiden Stirnseiten der Kreuzspule 5 traversiert. Die Kreuzspulen 5 werden nach ihrer Fertigstellung auf eine maschinenlange Kreuzspulentransporteinrichtung 10 übergeben und zu einer maschinenendseitig angeordneten Spulenverladestation oder dergleichen transportiert. Der Kreuzspulautomat 1 weist außerdem eine Logistikeinrichtung in Form eines Spulen- und Hülsentransportsystems 11 auf. Die Spulvorrichtung 4 weist einen Spulenrahmen 12 auf, der um eine Schwenkachse 13 beweglich gelagert ist. Der Spulenrahmen 12 kann dabei außerdem, zum Beispiel zur Fertigung von konischen Kreuzspulen, um eine weitere orthogonal zur Schwenkachse 13 angeordneten Achse verschwenkbar sein.
  • Während des Spulprozesses liegt die Kreuzspule 5 mit ihrer Oberfläche auf einer Stütz- und Andrückwalze 14 auf und nimmt diese antriebslose Stütz- und Andrückwalze 14 über Reibschluss mit. Der Antrieb der Kreuzspule 5 erfolgt in diesem Fall über eine drehzahlregelbare Antriebseinrichtung, die vorzugsweise als elektronisch kommutierbarer Gleichstrommotor ausgebildet und direkt am Spulenrahmen 12 angeordnet beziehungsweise in den Spulenrahmen 12 integriert ist.
  • Bei einer alternativen Ausführungsform liegt die Kreuzspule 5 während des Spulprozesses auf einer einzelmotorisch angetriebenen Antriebswalze auf. In diesem Fall wird die Kreuzspule 5 durch die angetriebene Walze reibschlüssig mitgenommen.
  • Vom sich in Spulposition befindenden Spinnkops 3 wird der Faden 6 abgezogen. Vom Spinnkops 3 durchläuft der Faden 6 in Fadenlaufrichtung 15 auf dem Weg zur Kreuzspule 5 zunächst einen Unterfadensensor 16, mit dem zum Beispiel nach einem Fadenbruch oder einem kontrollierten Reinigerschnitt überprüft wird, ob ein Faden 6 vorhanden ist. Oberhalb des Unterfadensensors 16 ist ein Fadenspanner 17 angeordnet. Der Fadenspanner 17 umfasst nicht näher dargestellte Bremsteller, deren auf den laufenden Faden 6 ausgeübter Anpressdruck über eine Signalleitung 18 vom Arbeitsstellenrechner 19 gesteuert werden kann. Eine pneumatische Spleißeinrichtung 20 zum Verbinden der Fadenenden ist so angeordnet, dass sie während des Spulbetriebs außerhalb des Fadenlaufweges liegt. Die Spleißeinrichtung 20 ist über eine Signalleitung 21 ebenfalls mit dem Arbeitsstellenrechner 19 verbunden. Im weiteren Verlauf des Fadenweges ist zur Detektion von Garnfehlern ein Fadenreiniger 22 angeordnet. Mittels des Fadenreinigers 22 wird ständig die Qualität des laufenden Fadens überwacht. Die Signale des Fadenreinigers 22 werden zur Auswertung über eine Signalleitung 23 dem Arbeitsstellenrechner 19 zugeführt. Der Arbeitsstellenrechner 19 wirkt als Auswerteeinrichtung. Beim Auftreten eines Garnfehlers wird vom Arbeitsstellenrechner 19 über eine Signalleitung 24 eine Schneideinrichtung 25 betätigt und der Faden 6 getrennt. In Fadenlaufrichtung 15 ist nach dem Fadenreiniger 22 noch ein Fadenzugkraftsensor 26 sowie eine Paraffiniereinrichtung 27 angeordnet. Der Fadenzugkraftsensor 26 ist dabei über eine Signalleitung 30 ebenfalls mit dem Arbeitsstellenrechner 19 verbunden. Während des regulären Spulbetriebes wird mittels des Fadenzugkraftsensors 26 ständig die Fadenzugkraft des laufenden Fadens 6 überwacht und entsprechend den vom Fadenzugkraftsensor 26 gelieferten Signalen über den Arbeitsstellenrechner 19 der Fadenspanner 17 angesteuert. Das heißt, die Bremsteller des Fadenspanners beaufschlagen den Faden 6 mit einem Anpressdruck, der sicherstellt, dass sich am laufenden Faden 6 die vorgegebene Fadenzugkraft einstellt, die einen gewünschten Aufbau im Hinblick auf die Packungsdichte der fertig gestellten Kreuzspule 5 bewirkt. Die Spulstelle 2 umfasst ferner eine Saugdüse 28 sowie ein Greiferrohr 29. Das Greiferrohr 29 dient dabei zum Erfassen des vom Spinnkops 3 stammenden Abschnitts des Fadens 6, dem so genannten Unterfaden, der bei einem unkontrollierten Fadenreinigerschnitt oder einem Fadenbruch oberhalb des Fadenspanners 17 in der Regel im Fadenspanner 17 gehalten ist. Die Saugdüse 28 dient zum Erfassen des auf die Kreuzspule 5 aufgelaufenen Abschnitts des Fadens 6 des so genannten Oberfadens.
  • Die Spulstelle 3 umfasst weitere mechanische, elektrische und pneumatische Komponenten, die im Rahmen der vorliegenden Beschreibung nicht näher erläutert werden sollen.
  • Die in der Figur dargestellte Spulstelle 2 zeigt folgende Funktion:
  • Tritt während des Umspulens vom in der Umspulposition stehenden Spinnkops 3 auf die Kreuzspule 5 ein Fadenbruch auf oder wird der Faden 6 aufgrund eines entsprechenden Fehlersignals des Fadenreinigers 22 durch die Schneideinrichtung 25 getrennt, fällt die am Fadenzugkraftsensor 26 anstehende Fadenzugkraft schlagartig ab. Außerdem bleibt das vom Fadenreiniger 22 gelieferte dynamische Fadensignal aus. Der Arbeitsstellenrechner 19 löst daraufhin folgende Aktionen aus:
  • Über eine nicht dargestellte Antriebseinrichtung wird sofort der Spulenrahmen 12 von der Stütz- und Andrückwalze 14 abgehoben. Die Rotationsbewegung der Kreuzspule 5 wird außerdem durch eine (nicht dargestellte) Spulenbremse in den Stillstand abgebremst. Durch den Unterfadensensor 16 wird detektiert, ob ein Unterfaden vorliegt. Bei einem positiven Signal des Unterfadensensors 16 wird ein Fadenendenverbindungsvorgang gestartet. Ist der Fadenendenverbindungsvorgang erfolgreich abgeschlossen, wird anschließend über den Arbeitsstellenrechner 19 der Spulenrahmen 12 wieder abgesenkt, sodass die Kreuzspule 5 mit der Stütz- und Andrückwalze 14 in Kontakt kommt. Der Spulvorgang des Fadens 6 wird somit fortgesetzt. Die dabei entstehende Fadenzugkraft beziehungsweise Fadenspannung wird sofort über den Fadenzugkraftsensor 26 erfasst und über die Steuerleitung 30 entsprechende Signale dem Arbeitsstellenrechner 19 zugeleitet. Im Arbeitsstellenrechner 19 werden die vom Fadenzugkraftsensor 26 gelieferten Signale ständig mit einem in einer Speichereinheit 31 abgelegten SOLL-Wert verglichen. Dieser SOLL-Wert für die Fadenzugkraft ist entweder für jede Spulstelle 2 oder für alle Spulstellen eines Kreuzspulautomaten 1 vorgebbar. Der SOLL-Wert kann abhängig sein von Qualität, Materialstärke, Materialart oder dergleichen des zu spulenden Fadens 6. Dieser SOLL-Wert für die Fadenzugkraft kann entweder in der Speichereinheit 31, beispielsweise für verschiedene Fäden 6, abgelegt sein oder er wird über eine zentrale Rechnereinheit 32, die über einen hier angedeuteten Maschinenbus 33 mit dem Arbeitsstellenrechner 19 verbunden ist, zentral vorgegeben. Der Arbeitsstellenrechner 19 umfasst einen Komparator 34, der den vorgegebenen SOLL-Wert mit dem vom Fadenzugkraftsensor 26 gelieferten IST-Wert vergleicht. Weichen SOLL-Wert und IST-Wert für die Fadenzugkraft voneinander ab, wird der Fadenspanner 17 vom Arbeitsstellenrechner 19 über die Signalleitung 18 angesteuert, und der IST-Wert wird dem SOLL-Wert wieder angeglichen.
  • Aufgrund der Fadenspannung ist der Durchmesser des Fadens 6 im Fadenreiniger 22 kleiner als er im ungespannten Zustand sein würde. Wird die Fadenspannung geringer, wächst der Durchmesser des Fadens 6 an. Steigt die Fadenspannung, verringert sich der Durchmesser des Fadens 6. Der Arbeitsstellenrechner 19 ermittelt bei Beginn der Spulenreise jeweils aus einer Anzahl von Messungen, die sich aus einer vorbestimmten Garnlänge ergeben, einen Mittelwert des Garndurchmessers, der in der Speichereinheit 31 abgespeichert und als SOLL-Wert des Durchmessers der Auswertung der nachfolgenden Messungen zugrunde gelegt wird. Die vorbestimmte Garnlänge beträgt dabei mindestens einen Meter. Die Bildung eines neuen Mittelwertes zu Beginn der Garnpartie und bei einer geänderten Fadenspannung beziehungsweise bei einer neuen Fadenspannungsstufe kann an einer Pilot-Spulstelle oder alternativ an jeder Spulstelle 2 des Kreuzspulautomaten während der ersten Spulenreise erfolgen. Die Ermittlung der Mittelwerte für vorgegebene Fadenspannungsstufen braucht für eine Garnpartie nur einmal vorgenommen werden.
  • Die Auswertung der gemessenen IST-Durchmesser erfolgt mittels des Arbeitsstellenrechners 19 mit Hilfe einer abgespeicherten, an sich bekannten Qualitätsmatrix. Die Qualitätsmatrix wird üblicherweise aus den Bezugsgrößen Durchmesserabweichung in Prozent und Fehlerlänge in mm gebildet. Kombinationen dieser Bezugsgrößen ergeben jeweils eine Klasse. Tritt eine Durchmesserabweichung auf, wird dieser Garnfehler entsprechend seiner durch Durchmesserabweichung und Fehlerlänge bestimmten Charakteristik in die jeweilige Klasse eingeordnet. Fällt der detektierte Garnfehler in eine Klasse, die ihn als unzulässigen Garnfehler klassifiziert, wird ein Reinigerschnitt ausgelöst.
  • Wird während der Spulenreise die Fadenzugkraft laufend verringert, zum Beispiel von 50 cN zu Beginn der Spulenreise bis zu 10 cN am Ende der Spulenreise, verändert sich dadurch der Durchmesser beziehungsweise die Masse des Fadens 6, die jeweils vom Fadenreiniger 22 gemessen wird, allmählich. Bei stufenweiser Verringerung der Fadenzugkraft tritt jeweils eine sprunghafte Vergrößerung des Durchmessers des Fadens 6 auf, wobei bei elastischen Garnen die Vergrößerung des Durchmessers in der Summierung erheblich werden kann. Bei jeder neuen Stufe der Fadenzugkraft wird ein neuer Mittelwert des Garndurchmessers ermittelt, der in der Speichereinheit 31 abgespeichert und den SOLL-Wert des Durchmessers für diese Stufe der Fadenzugkraft bildet.
  • Eine signifikante Änderung tritt bei einem Kreuzspulenwechsel auf. Dabei verändert sich die Fadenzugkraft von 10 cN vor dem Kreuzspulenwechsel auf 50 cN nach dem Kreuzspulenwechsel. Dadurch wird der Durchmessers des Fadens 6 sprunghaft verringert.
  • Der Fadenzugkraftsensor 26 misst fortlaufend die Fadenspannung und gibt ein entsprechendes Signal über die Signalleitung 30 an den Arbeitsstellenrechner 19. Eine Änderung der Fadenspannung wird ohne Zeitverzug detektiert. Die Fadenspannungsänderung kann einerseits dem als Auswerteeinrichtung dienenden Arbeitsstellenrechner 19 als Ergebnis der laufenden Messung der Fadenspannung übermittelt werden. Andererseits kann bei Auslösen einer stufenartigen Fadenspannungsänderung alternativ ein entsprechendes Signal an die Auswerteeinrichtung gegeben werden.
  • Bei der nach dem Kreuzspulenwechsel auftretenden sprunghaften Verringerung des Durchmessers des Fadens 6 wird der detektierte Garndurchmesser bei unverändertem SOLL-Wert des Durchmessers oft als Garnfehler (Dünnstelle) eingestuft. Um einen unnötigen Reinigerschnitt zu vermeiden, wird die Toleranzgrenze des Fadenreinigers 22 verändert, so dass die spannungsbedingten Änderungen des Garnparameters nicht zu einem Reinigerschnitt führen. Darüber hinaus gehende Abweichungen, die unzulässige Garnfehler sind, werden weiterhin erkannt und mittels Reinigerschnitt entfernt. Die Toleranzgrenzen des Fadenreinigers 22 bleiben so lange verändert, bis ein neuer Mittelwert für die vorliegende Fadenspannungsstufe gebildet worden ist und den bisherigen SOLL-Wert ersetzt.
  • So lange keine neuer Mittelwert für die neue Fadenspannungsstufe vorliegt, wird in einem alternativen Verfahren ein bereits vorhandener Mittelwert vorübergehend benutzt, der in einer früheren Spulenreise für diese Fadenspannungsstufe ermittelt wurde. In der Speichereinheit 31 sind für das jeweilige Garn Werte abgespeichert, denen jeweils eine entsprechende Fadenspannung beziehungsweise eine entsprechende Fadenspannungsstufe zugeordnet worden ist. Der Arbeitsstellenrechner 19 stellt fest, welcher Wert der detektierten Fadenspannung zugeordnet ist und bestimmt einen bereits gespeicherten Mittelwert, der als Durchmesser-SOLL-Wert dient. Zur Auswertung wird der gemessene Durchmesser-IST-Wert nun mit diesem Durchmessermittelwert verglichen. Wenn ein neuer Mittelwert für die vorliegende neue Fadenspannungsstufe gebildet worden ist, wird der nur vorübergehend benutzte, zuvor gespeicherte Mittelwert durch den neuen Mittelwert als SOLL-Wert ersetzt.
  • Auf diese Weise wird vermieden, dass die sich durch sprunghafte Änderung beim Vergleich zwischen dem gemessenen IST-Wert und dem SOLL-Wert ergebende Abweichung zum Beispiel als unzulässige Dünnstelle eingestuft wird, so lange kein neuer Mittelwert nach der sprunghaften Änderung gebildet worden ist.
  • Alternativ kann in den verschiedenen Stufen der Fadenspannungswerte die Veränderung des Garndurchmessers erfasst und in der Speichereinheit 31 abgespeichert werden. Der jeweils detektierte IST-Wert des Garndurchmessers wird im Arbeitsstellenrechner 19 entsprechend der Stufe der Fadenspannung, die mittels des Fadenzugkraftsensors 26 detektiert wird, mit aus der in der Speichereinheit 31 abgerufenen gespeicherten Werten korrigiert.

Claims (8)

  1. Verfahren zur Qualitätsüberwachung eines laufenden Fadens bei der Bildung einer Kreuzspule, wobei mindestens einer der Garnparameter Durchmesser oder Masse des Fadens detektiert wird, der aus der Detektion gewonnene IST-Wert des Garnparameters mit einem vorbestimmten SOLL-Wert des Garnparameters verglichen wird und die Abweichung zwischen dem IST-Wert und dem SOLL-Wert des Garnparameters ermittelt wird, wobei die ermittelte Abweichung bei Überschreiten von Toleranzgrenzen als unzulässige Abweichung eingestuft und in der Folge ein Reinigerschnitt ausgelöst wird, und wobei die Fadenspannung im Verlauf der Bildung der Kreuzspule verändert wird,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass bei Fadenspannungsänderungen, die eine vorgebbare Toleranzgrenze überschreiten, das Ansprechverhalten des Reinigers so verändert wird, dass die spannungsbedingten Änderungen des Garnparameters nicht zu einem Reinigerschnitt führen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Toleranzgrenze des Reinigers verändert und aufrechterhalten wird, bis ein neuer auf der veränderten Fadenspannung beruhender SOLL-Wert vorliegt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Fadenspannung zur Kompensation spannungsbedingter Änderungen des Garnparameters in den Vergleich zwischen dem IST-Wert und dem SOLL-Wert des Garnparameters einfließt.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Änderung der Fadenspannung der SOLL-Wert des Garnparameters in Abhängigkeit von der geänderten Fadenspannung verändert wird, so dass er die spannungsbedingte Änderung berücksichtigt.
  5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der SOLL-Wert des Garnparameters für eine Fadenspannung durch Mittelwertbildung einer vorgegebenen Menge detektierter aufeinanderfolgender Garnparameterwerte gebildet und abgespeichert wird und jeweils bei Änderung der Fadenspannung ein für die neue Fadenspannung geltender zuvor gespeicherter Mittelwert als SOLL-Wert übernommen wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein zuvor gespeicherter Mittelwert solange als SOLL-Wert vorgegeben wird, bis ein neuer Mittelwert gebildet ist.
  7. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in den verschiedenen Stufen der Fadenspannungswerte die Veränderung der Garnparameter erfasst und abgespeichert wird und der jeweils detektierte IST-Wert des Garnparameters entsprechend der Stufe der Fadenspannung mit gespeicherten Werten korrigiert wird.
  8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem Garnreiniger, einem Fadenspannungsmesser, einer Speichereinheit zum Speichern von Daten und einer Auswerteeinrichtung zur Auswertung von mindestens einem der Garnparameter Durchmesser oder Masse des Fadens, wobei der Garnreiniger und der Fadenspannungsmesser mit der Auswerteeinrichtung gekoppelt sind,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Auswerteeinrichtung so eingerichtet ist, dass sie in den Vergleich zwischen dem IST-Wert und dem SOLL-Wert des Garnparameters die Fadenspannung mit einbezieht.
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