[0001] In mehreren Prozessen der Textilindustrie werden Kreuzspulen hergestellt. Typische
Vertreter sind z.B. Spulmaschinen und Spulautomaten. Auf diesen entstehen Kreuzspulen,
die dann auf den Zettelgatter weitergeleitet werden. Es muss darauf geachtet werden,
dass die Kreuzspulen dabei so gut als möglich die gleiche Grösse (Länge) erhalten.
[0002] Es würde einem grossen Bedürfnis der Textilindustrie entsprechen, wenn die aufgewickelte
Garnlänge auf allen Spulen möglichst genau an einen bestimmten Wert herankommen würde.
Wenn eine Genauigkeit von besser als ca. 0,5% erreicht würde, kannte das Nachstecken
der zu kurzen Kreuzspulen auf den Zettelgatter entfallen, bzw. das Umspulen der Garnreste
der zu lange Kreuzspulen vermieden werden.
[0003] Bei Spulautomaten werden in der Regel mehrere Spinncopse hintereinander auf eine
Kreuzspule aufgewickelt. Mit behelfsmässigen Verfahren und Vorrichtungen wird dabei
eine ungefähre Gleichheit der Länge der Kreuzspulen angestrebt. Bekannte Vorrichtungen
hierzu sind z.B. Ringe, die an einer Kette über der Kreuzspule auf dem Spulautomaten
aufgehängt sind, wobei die Kreuzspule beim Erreichen des Soll-Durchmessers den aufgehängten
Ring beim weiteren Aufwickeln zu berühren beginnt und so in Pendelbewegungen versetzt.
Dies wird dann vom Bedienungspersonal optisch erkannt und ist ein Signal dafür, dass
die Kreuzspule nun weggenommen werden soll. Es zeigt sich, dass die Genauigkeit dieser
Vorrichtung in der Praxis in der Grössenordnung von 5 - 10% liegt.
[0004] Ein weiteres, genaueres Verfahren ist beispielsweise die Zählung der Anzahl Umdrehungen
der Nutentrommel, die die Kreuzspule beim Spulen antreibt. Die erreichte Genauigkeit
genügt aber bei weitem nicht, um auf das Nachstecken bzw. Umspulen am Kreuzzettelgatter
verzichten zu können. Die Genauigkeit beträgt ebenfalls nur einige Prozente.
[0005] Die vorliegende Erfindung vermeidet diese Nachteile und betrifft ein Verfahren und
eine Vorrichtung nach den in den Ansprüchen offenbarten Ausgestaltungen.
[0006] Nachfolgend sei der erfindungsmässige Grundgedanke beschrieben und anhand von
-Figuren erläutert. Dabei zeigt
Figur 1 als Strichdiagramm die Verteilung der Ablauflänge einer Anzahl voller Spinncopse;
Figur 2 als weiteres Strichdiagramm die Verteilung der Ablauf länge von vollen und
teilweise vollen Spinncopsen;
Figur 3 die Längesumme einer Anzahl Spinncopse;
Figur 4 schematisch die Spulstelle mit Mess- und Auswerteorganen.
[0007] Auf einer Ringspinnmaschine hat der Lieferzylinder in der Regel einen bestimmten
Durchmesser auf allen Spinnstellen. Daher wird zwangsläufig auf allen Spinnstellen
die gleiche Garnmenge produziert. Da alle Copse gleichzeitig angesponnen werden, weisen
diese auf der gleichen Ringspinnmaschine auch zwangsläufig die gleiche Länge auf.
Mit beispielsweise einem Zählwerk, mit dem die Umdrehungszahl des Vorderzylinders
gezählt wird, kann jeweils beim Erreichen einer bestimmten Garnlänge die Ringspinnmaschine
abgeschaltet werden. Dadurch ist nicht nur die Länge der Garncopse innerhalb einer
sogenannten Abnahme gleich, sondern auch von einer Abnahme zur anderen ergeben sich
keine Differenzen. Desgleichen ergeben sich auch keine Differenzen zwischen verschiedenen
Ringspinnmaschinen.
[0008] Beim erfindungsgemässen Verfahren wird nun diese genau gleiche Länge der Garncopse
Lv als Referenzwert für die Bildung der Länge der Kreuzspule Lks herangezogen. Es
können also beispielsweise genau 20 Spinncopse auf je eine Kreuzspule aufgewickelt
werden. Diese Kreuzspulen wären dann im Hinblick auf ihre Länge sehr genau. In der
Praxis muss jedoch auch folgenden Umständen Rechnung getragen werden:
1. In den seltensten Fällen wird die gewünschte Garnlänge ein ganzzahliges Vielfaches
der Spinncopse sein.
2. Am Anfang einer Kreuzspule kann nur selten mit vollen Spinncopsen begonnen werden,
weil der von der vorgängigen Kreuzspule begonnene Spinncops aufgesteckt bleibt.
3. Spinncopse, die beim Spinnprozess einen Fadenbruch aufgewiesen haben, sind kürzer
und dürfen daher nicht als Basiswert betrachtet werden.
[0009] Zur Lösung dieser Probleme liegt ein weiterer Grundgedanke der vorliegenden Erfindung
in folgendem: Mit Hilfsgrössen kann die Länge der Kreuzspulen mit einer Genauigkeit
von einigen Prozenten bestimmt werden. Als Hilfsgrössen kommen z.B. folgende in Betracht:
- Spulgeschwindigkeit bzw. Laufzeit beim Bewickeln der Kreuzspule;
- Anzahl der Umdrehungen der Nutentrommel bzw. Drehzahl der Nutentrommel;
- Anzahl der Umdrehungen der Kreuzspule.
[0010] Die Aufzählung ist damit nicht erschöpft. Diese Hilfsgrössen werden nun gemäss dem
erfindungsgemässen Verfahren in eine feste Beziehung zur aufgespulten Garnlänge gebracht.
Geht man nämlich von der oben erwähnten Tatsache aus, dass alle Spinncopse ohne Fadenbrüche
die gleiche Länge haben, so kann mit der Beziehung (Referenzwert Rv) aus den beispielsweise
erwähnten Hilfsgrössen und der Länge Lv der vollen Spinncopse eine genau definierte
Beziehung zur Länge der Kreuzspule erhalten werden, und auch wenn eventuell Teilcopse
mit einer Garnlänge Lt umgespult wurden oder der Spulprozess noch im Gange ist (Restlänge
Lr).
[0011] Nachfolgend wird das erfindungsgemässe Verfahren zur besseren Klarstellung an einem
Beispiel dargestellt: Die Länge der Spinncopse ohne Fadenbrüche betrage beispielsweise
2000 m. Sämtliche Ringspinnmaschinen, die Garne für den in Frage stehenden Spulprozess
erzeugen,. sind so einzustellen, dass die Spinncopse eine genaue Länge von 2000 m
aufweisen.
[0012] Als ungefähre Bezugsgrösse wird in diesem Beispiel die Laufzeit gewählt. Es wird
angenommen, die Umfangsgeschwindigkeit der Nutentrommel betrage 1000 m/min. Dadurch
ergibt sich eine Spulgeschwindigkeit von ungefähr 1000 m/min. Bei einer Garnlänge
Lv des Spinncopses von 2000 m und genau 1000 m/min Spulgeschwindigkeit würde dies
genau 2 Minuten betragen. Weil aber die Spulgeschwindigkeit nicht genau mit der Umfangsgeschwindigkeit
der Nutentrommel übereinstimmt, beträgt die Laufzeit auch nicht genau 2 Minuten. Es
wird nun angenommen, die Laufzeit betrage 2,15 Minuten; die effektive Spulgeschwindigkeit
beträgt somit 930 m/min. Damit ist der Referenzwert Rv für den Anfang der Kreuzspule
gewonnen. Wenn nun beim Anlauf der nächsten Kreuzspule mit einem nicht mehr vollen
Spinncops begonnen wird, was sehr wahrscheinlich ist, so kann nun bei der erstmals
gewonnen Beziehung der Spulgeschwindigkeit von 930 m/min entsprechend gerechnet werden.
[0013] Wenn also beispielsweise bei der nächsten Kreuzspule eine Laufzeit des nicht mehr
vollen Copses von 0,9 Minuten festgestellt wird, so ergibt dies eine Länge von 0,9
Minuten x 930 m/min = 837 m.
[0014] In gleicher Weise, wie am Anfang einer Kreuzspule die Länge Lt von Teilcopsen nun
erfindungsgemäss genau erfasst werden kann, gilt dies auch für das Ende der Kreuzspule,
wenn bis zum Erreichen desselben kein voller Cops (Restlänge Lr) mehr benötigt wird.
[0015] Möglicherweise ist die über die Hilfsgrösse bestimmte Länge nur bedingt genau. Da
aber der grösste Teil der Kreuzspule aus vollen Spinncopsen bebildet wird, wirkt sich
eine kleine Ungenauigkeit eines Teilcopses relativ nicht mehr stark aus.
[0016] Die Praxis zeigt nun allerdings, dass sich die Verhältnisse beim Bewickeln der Kreuzspule
ändern können. Beim Beginn des Aufwickelns auf eine Kreuzspule kann z.B. der Schlupf
zwischen Nutentrommel und Kreuzspule grösser oder kleiner sein als am Ende oder die
Garnlänge ist beim Bewickeln der Kreuzspule für eine Umdrehung derselben am Anfang
wesentlich kleiner als bei den vollen Kreuzspulen. Diesem Umstand kann im erfindungsgemässen
Verfahren ebenfalls Rechnung getragen werden, indem der Referenzwert Rv dem Ablauf
der Kreuzspule entsprechend bestimmt wird. Für die praktische Durchführung des erfindungsgemässen
Verfahrens könnte beispielsweise folgendermassen vorgegangen werden: Am Anfang einer
Kreuzspule wird ein voller Spinncops (Nr. 1) im Spulautomaten aufgesteckt. Als Hilfsgrösse
wird wie im vorhergehenden Beispiel die Laufzeit gewählt. Nun ist die Zeit zu messen,
bis der Spinncops abgelaufen ist. Dadurch wird der Referenzwert Rv, wie er am Anfang
einer Kreuzspule zu verwenden ist, erhalten. Nun wird der nächste Spinncops (Nr. 2)
aufgesteckt. Dessen Ablauflänge ist der Referenzwert Rv für das nächste Stück der
Kreuzspule. In gleicher Weise wird nun vorgegangen, bis die Kreuzspule voll ist. Abbildung
1 zeigt ein entsprechendes Beispiel.
[0017] In den obigen Ausführungen wurde die Annahme getroffen, dass alle Spinncopse die
gleiche Länge Lv aufweisen. Es muss aber auch der Fall berücksichtigt werden, dass
an einzelnen Spinnstellen Fadenbrüche aufgetreten sind und die betreffenden Copse
somit nicht mehr die Soll-Länge aufweisen. Es ist offensichtlich, dass die Fadenbrüche
die Garnlänge der betreffenden Copse nur verkleinern, aber nicht vergrössern können.
Es gibt überhaupt keinen Umstand, bei dem die Fadenlänge auf den Spinncopsen vergrössert
werden könnte.
[0018] Aus dem Referenzwert Rv kann nun im umgekehrten Sinne aus der Fadenlaufzeit vorbestimmt
werden, wenn das Ende eines abgelaufenen Spinncopses zu erwarten ist. Ist ein Fadenbruch
aufgetreten, so kommt das Ende des Spinncopses früher als erwartet. Von Bedeutung
ist dabei, dass die Verkürzung vielfach nicht gering, sondern mehrere Prozente beträgt.
Aus der zwar nicht sehr genauen Referenzgrösse wie z.B. der Laufzeit kann doch in
der Regel mit genügender Sicherheit bestimmt werden, ob ein Spinncops mit Fadenbruch
vorgelegen hat oder nicht. Es ist somit möglich, diese Spinncopse, die mindestens
einen Fadenbruch aufgewiesen haben, zu erkennen und als Referenzwerte Rv auszuscheiden.
[0019] Sollten sich bereits im ersten Durchlauf einer Kreuzspule Spinncopse mit Fadenbrüchen
befunden haben, so müssten die Laufzeiten vom kontinuierlichen Verlauf der Referenzwerte
Rv abweichen. Ein entsprechendes Beispiel zeigt Fig. 2. Cops Nr. 3 und 8 sind offensichtlich
zu kurze Spinncopse. Diese Abweichungen können leicht erkannt werden und die betreffenden
Referenzwerte lassen sich eliminieren. Im weiteren Verlauf des Umspulprozesses können
die Referenzwerte Rv immer wieder kontrolliert werden. Nötigenfalls müssen sie auch
korrigiert werden. Dies kann z.B. beim Verändern der Verhältnisse notwendig sein.
[0020] Nun sind die Referenzwerte Rv für den Ablauf einer Kreuzspule festgelegt. Zwischenwerte
können interpoliert werden. Da der Ablauf aller weiteren Kreuzspulen auf der gleichen
Spulstelle mit grösster Wahrscheinlichkeit gleich bleibt, können auch an jeder Stelle
der Kreuzspule Teilcopse mit Garnlängen Lt verwendet werden.
[0021] Fig. 3 zeigt in graphischer Darstellung als Beispiel das Verfahren des erfindungsgemässen
Ablaufs beim Herstellen einer Kreuzspule mit genauer Garnlänge. Der Abschnitt A sei
der Rest Lr des noch aufgesteckten Spinncopses. Der Anfang desselben sei noch für
die letzte Kreuzspule gebraucht worden. Aus dem Referenzwert Rv kann die Länge Lr
des Restes ziemlich genau ermittelt werden. Die Abstände B und C entsprechen der Soll-Länge
Lv nach dem Referenzwert und können daher als volle Spinncopse angenommen werden,
d.h. ihre Länge ist genau. Der Abschnitt D ist offensichtlich-ein Teilcops (evtl.
Spinncops mit Fadenbruch). Aus seiner Laufzeit kann seine länge Lt mit einer genügenden
Genauigkeit bestimmt werden. Die Abschnitte E, F, G und H sind volle Copse. Aus der
Länge der Teilcopse Lt und der Anzahl der vollen Copse Lv kann die jeweils aufgespulte
Länge stets genau bestimmt werden. Am Ende des Abschnittes H ist z.B. genau bekannt,
wieviel Garn sich nun bereits auf der Kreuzspule befindet und welche Restlänge Lr
vom Cops I noch abzuspulen ist, bis die gewünschte genaue Länge Lks der Kreuzspule
erreicht ist.
[0022] Das Garn vom Cops I kann nun beim Erreichen der gewünschten Länge beispielsweise
mit Hilfe eines elektronischen Garnreinigers abgeschnitten werden. Mit Hilfe beispielsweise
eines Signals kann die Spulerin erkennen, dass diese Kreuzspule die gewünschte Länge
erreicht hat und auszuwechseln ist. Bei automatischem Auswechseln der Kreuzspule kann
eine Automatik mit Hilfe des erwähnten Signals eingeleitet werden. Im erwähnten Beispiel
ist die Laufzeit als Hilfsgrösse gewählt worden, wobei der Referenzwert Rv aus der
Copslänge geeicht worden ist. Die Dimension des Referenzwertes Rv ist in diesem Falle
"Länge pro Zeiteinheit", z.B. m/min. Es können - wie anfangs erwähnt - auch andere
Hilfsgrössen beigezogen werden. Die Wahl der Laufzeit ist besonders günstig, weil
an Spulautomaten vielfach bereits elektromechanische oder elektronische Fadenwächter
vorhanden sind, die die Laufzeit anzeigen.
[0023] Es ist auch vorteilhaft, die Referenzwerte Rv von verschiedenen Spulstellen miteinander
zu vergleichen. Die Werte können oft voneinander abweichen, z.B. durch verschieden
eingestellte Fadenbremsen, sodass sich unterschiedliche Fadenspannungen und damit
unterschiedliche Schlupfverhältnisse zwischen antreibender Nutentrommel und angetriebener
Kreuzspule ergeben. Sind die Abweichungen allzugross, so kann zusätzlich ein Signal
abgegeben werden, denn mit grösster Wahrscheinlichkeit kann hieraus der Schluss gezogen
werden, dass an den betreffenden Spulstellen etwas nicht in Ordnung ist. Mit dem vorliegenden
Verfahren ist also auch das Auffinden von gestörten Spulstellen erleichtert. Der charakteristische
Verlauf der Referenzgrösse kann ausserdem auch ein Qualitätsmerkmal des Spulprozesses
sein.
[0024] Das Verfahren zur Aufnahme der Referenzwerte, der Laufzeiten usw. ist jedoch ziemlich
zeitraubend. Die heutige Elektronik, insbesondere die Verwendung von Microcomputern,
erlaubt es, die vorgängig beschriebenen Vorgänge entsprechend zu programmieren. Zeitmessungen
können automatisch durchgeführt werden, Referenzwerte können in den Speicher des Microcomputers
gespeichert werden usw.
[0025] Die Referenzwerte lassen sich nicht nur festhalten, sondern die Kontinuität derselben
kann auch automatisch geprüft werden. Der Vergleich der Spulstellen ist ebenfalls
automatisch möglich. Bei zu starken Abweichungen kann ein Signal ausgelöst werden,
wodurch eine Vorrichtung entsteht, mit der nicht korrekt arbeitende Spulstellen angezeigt
werden können.
[0026] Figur 4 zeigt schematisch eine Spulstelle 20 mit Sensoren und der Auswerteeinrichtung.
Das vom Spinncops 21 ablaufende Garn 22 durchläuft einen Fadenwächter 27, eine Fadentrennvorrichtung
28 und wird über die Nutentrommel 24 auf die Kreuzspule 23 aufgespult. Der Fadenwächter
27 kann beispielsweise Teil'eines Garnreinigers sein, der auch die Schneidvorrichtung
28 enthält. Der Fadenwächter 27 gibt während der Dauer des Garndurchlaufs ein Signal
an das Rechenwerk 36 ab, das in diesem beispielsweise eine Zählung auslöst. Werden
die Umdrehungszahlen der Nutentrommel 24 oder der Kreuzspule 23 als Zählelemente verwendet,
werden Sensoren 31 bzw. 32 an entsprechende Stellen eingesetzt, die die benötigten
Zählwerte abgeben.
[0027] Dem Rechenwerk 36 ist eine Eingabestelle 37 zugeordnet, durch die sowohl die Länge
Lv eines vollen Spinncopses 21, als auch die gewünschte Totallänge Lks der Kreuzspule
eingegeben werden. Ferner weist das Rechenwerk 36 einen weiteren Eingang 35 auf, durch
den die Signale des Fadenwächters 27 bzw. der Sensoren 31 bzw. 32 angelegt werden.
Der Ausgang 39 des Rechenwerkes 36 betätigt einerseits die Schneidevorrichtung 28,
anderseits kann er Steuersignale für die Beeinflussung des Spulprozesses abgeben.
l. Verfahren zur Erzielung vorbestimmbarer und genauer Garnlängen auf Kreuzspulen
während des Spulprozesses, bei welchem volle Spinncopse und, sofern vorhanden, auch
Teilcopse umgespult werden und beim Erreichen der gewünschten Garnlänge der Spulvorgang
für die betreffende Kreuzspule abgebrochen wird, dadurch gekennzeichnet, dass für
eine Hilfsgrösse, die mit der Garnlänge (Lks) auf der Kreuzspule in mindestens näherungsweiser
Beziehung steht, mit Hilfe der genau bekannten Garnlänge der vollen Spinncopse (Lv)
eine Referenzgrösse (Rv) gebildet wird, womit nicht nur die Garnlänge (Lv) der umgespulten
vollen Copse, sondern auch die Garnlängen (Lt) der umgespulten Teilcopse und auch
die aufgespulte Länge (Lr) des noch im Spulprozess befindlichen Spinncopses bekannt
wird, wodurch eine Summierung der aufgespulten Garnlängen (Lv,Lt,Lr) genau erkennen
lässt, wenn die gewünschte Garnlänge (Lks) auf der Kreuzspule erreicht ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Referenzgrösse (Rv)
für die Garnlänge die Beziehung der Laufzeit zur Dauer des Abwickelns eines vollen,
fehlerfreien Spinncopses auf der betreffenden Spulstelle herangezogen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Referenzgrösse (Rv)
für die Garnlänge die Beziehung der Umdrehungszahl der Nutentrommel (24) zur Dauer
des Abwickelns eines vollen, fehlerfreien Spinncopses herangezogen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Referenzgrösse (Rv)
für die Garnlänge die Beziehung der Umdrehungszahl der Kreuzspule (23) zur Dauer des
Abwickelns eines vollen, fehlerfreien Spinncopses herangezogen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzgrösse (Rv)
typischen Veränderungen innerhalb des Ablaufs der Kreuzspule (23) entsprechend angepasst
wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzgrösse (Rv)
für jeden Spinncops neu ermittelt, mit den vorher bestimmten Referenzgrössen (Rv)
verglichen und für die weitere Bestimmung der Garnlänge (Lkä mindestens teilweise
korrigiert wird.
7. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass Spinncopse, deren
Referenzgrössen (Rv) von denjenigen der vorangehenden Spinncopse erheblich abweichen,
nicht als weitere Referenzgrössen (Rv) herangezogen werden.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzgrössen (Rv)
von verschiedenen Spulstellen beurteilt werden und damit ein charakteristischer Verlauf
der Referenzgrössen (Rv) während dem Aufbau der Kreuzspulen (23) erkennbar gemacht
wird.
9. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei erheblichen
Abweichungen im charakteristischen Verlauf des Aufbaus der Kreuzspule (23) ein Signal
abgegeben wird, das auf diese Abweichung hinweist.
10. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei erheblichen
Abweichungen einzelner Spulstellen im charakteristischen Verlauf des Aufbaus der Kreuzspule
(23) vom Durchschnitt verschiedener Spulstellen ein Signal abgegeben wird, das auf
diese Abweichung hinweist.
11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
eine Messvorrichtung zur Bestimmung einer Hilfsgrösse, mit der die Garnlänge mindestens
näherungsweise gemessen werden kann, ein Rechenwerk (36) zur Auswertung mit mindestens
einer Eingabestelle für die Länge (Lv) der vollen, fehlerfreien Spinncopse und die
gewünschte Länge (Lks) der Kreuzspule und mindestens einem Eingang (35) für das Signal
der Messvorrichtung und einen Ausgang (39), welcher Ausgang bei Erreichen der gewünschten
Garnlänge (Lks) in Aktion tritt.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch einen Sensor (31), der aus
einem charakteristischen Parameter die auf einem Spinncops (21) befindliche Garnlänge
als Referenzgrösse (Rv) in Form von Zählwerten bestimmt, durch einen Rechner (36)
zur Auswertung des dieser Garnlänge entsprechenden Zählwertes sowie durch Mittel zur
Summierung der genannten Zählwerte.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufzeit mit einem
Fadenwächter und einem Zeitzähler als Hilfsgrösse eingesetzt ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass als Hilfsgrösse die
Umdrehungszahl der Nutentrommel (24) eingesetzt ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass als Hilfsgrösse die
Umdrehungszahl der Kreuzspule (23) eingesetzt ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch einen Microcomputer, in dem
die Funktionen der Zählung, der Speicherung, des Vergleiches, der Summierung und der
Auswertung integriert sind.