Die Erfindung bezieht sich auf eine Textilmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
In einer Spinnerei werden je nach Prozesstufe unterschiedliche textilverarbeitende Maschinen eingesetzt. Als gemeinsames Merkmal haben diese unterschiedlichen Maschinentypen eine Zuführungs- und Abgabeeinheit für das zu verarbeitende Textilmaterial.
Im wesentlichen sind bei diesen Maschinen die Zuführ- und Abgabeeinheit, steuerungs- und antriebsmässig gesehen, in die Antriebs- und Steuereinheit der textilverarbeitenden Maschine voll integriert.
Die heutige Antriebstechnik, insbesondere der Einzelantrieb über Elektromotoren, ermöglicht einen sehr fein abgestimmten und regelbaren Antrieb, wobei auch die Kommunikation einzelner Antriebsgruppen problemlos und fast ohne Verluste durchführbar ist.
Aus der DE-OS 22 30 069 ist eine textilverarbeitende Maschine bekannt, welche das Textilmaterial, in diesem Fall ein Faserband, an eine mit einem eigenen Antrieb versehene Kannenfüllstation abgibt. Dabei werden Unterschiede der Liefergeschwindigkeit des Faserbandes zwischen der textilverarbeitenden Maschine und der nachfolgenden Kannenfüllstation über eine Sensoreinrichtung erfasst und der Antrieb der Kannenfüllstation entsprechend den dabei ermittelten Werten geregelt. Die Steuerung der Kannenfüllstation sowie der textilverarbeitenden Maschine wird von einem zentralen Leitrechner vorgenommen.
Dieses System ist jedoch nicht ohne weiteres auf die Zuführung von Textilmaterial mittels einer Zuführeinrichtung zur textilverarbeitenden Maschine übertragbar. Im Hinblick auf eine automatisierte Spinnerei sind bei der Zuführeinrichtung noch weitere Forderungen zu erfüllen, welche der zuvor geschilderte Stand der Technik der Abgabeeinheit nicht beinhaltet. So wird z.B. gefordert, daß eine Zuführeinheit auch unabhängig von der nachfolgenden textilverarbeitenden Maschine ausgestartet werden kann. Dies ist insbesondere dann notwendig, wenn eine neue Textilmaterial-Charge angesetzt und entsprechend zur Über-/Abgabe an die textilverarbeitende Maschine positioniert werden muß. Dieser Fall tritt insbesondere ein, wenn ein Teil des aufgegebenen Textilmaterials als Reservematerial in einer Wartestellung gehalten wird.
Aus der weiterhin bekannten DE-AS 22 30 644 ist ein Zuführtisch zu einer textilverarbeitenden Maschine zu entnehmen, wobei die Steuerung, bzw. Zuschaltung von Abzugseinrichtungen für Faserbänder über elektromagnetische Kupplungen, vorgenommen wird. Dabei sind jeweils zwei Druckrollenpaare mit Kontroll- und Steuerelementen versehen, welche beim Ausfall des Arbeitsbandes das entsprechende in einer Wartestellung befindliche Reserveband zuschalten. Der Antrieb der Förderwalzen sowie des Transportbandes zum Zuführen von Faserbänder ist mit dem Antrieb steuerungsmäßig und mechanisch verbunden.
Die FR-A 25 87 042 schlägt vor, die Stellung von "Flexafeed"-Klappen an einer Karde durch eine zentrale Steuereinheit zu erfassen, um in Abhängigkeit der Klappenstellung die neuen Wege und Ziele eines Transportwagens zu bestimmen. Die Abgabeeinheit an der Karde hat keine eigene Steuerung, so daß ein Materialstau an der Textilmaschine nicht vermeidbar ist.
Die DE-OS 32 37 864 beschreibt als den am nächsten liegenden Stand der Technik eine Textilmaschine zur Verarbeitung von Textilmaterial mit einer Steuer- und Antriebseinheit sowie einer Zuführeinrichtung zur Zuführung von Textilmaterial, welches aus der Zuführeinrichtung zugeordneten Textilmaterial-Speichern entnommen wird. Der textilverarbeitenden Maschine ist weiterhin eine Bandablage, welche das abgegebene Textilmaterial an entsprechende Aufnahmespeicher abgibt, zugeordnet. Die DE-OS 32 37 864 zeigt weiterhin, daß die Zuführeinrichtung mit einer eigenständigen Steuer- und Antriebseinheit ausgerüstet ist. Das betrifft auch die Bandablage. Diese Lösung ist nachteilig, wie sich nachfolgend zeigt. Übernimmt ein Transportsystem von der Textilmaschine an der Bandablage gefüllte Kannen, läuft der Betrieb der Zuführeinrichtung weiter, ohne daß ein Kannenwechsel Berücksichtigung findet. Dies kann zum Bandstau bzw. unerwünschtem Bandverzug in der Textilmaschine führen. Diese durch die Zuführeinrichtung verursachte Störung ist zu vermeiden. Schwierigkeiten bereitet diese Lösung auch bei der Verbindung eines auslaufenden Bandendes mit einem neu einzuführenden Reserveband. Es besteht die Gefahr einer fehlerhaften Positionierung des Bandendes, da die Zuführeinrichtung bei Reservebandzuschaltung in der Anlaufphase mit geringerer Geschwindigkeit läuft und die Verarbeitungsgeschwindigkeit der Abgabeeinrichtung nicht auf den Zustand der Reservebandzuführung steuerbar ist.
Der Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, die einzelnen Antriebs- und Steuerungskonzepte sowohl einer Zuführeinrichtung als auch einer Bandablage einer textilverarbeitenden Maschine so auszubilden, daß ein Zusammenwirken mit Transportsystemen für Faserbandmaterial unter dem Gesichtspunkt der Automatisation möglich wird. Unter Automatisation kann dabei einerseits die automatische Nachführung von Textilmaterial, ohne Stop der textilverarbeitenden Maschine und andererseits der Anschluß an ein automatisches Transportsystem für das Textilmaterial verstanden werden.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Textilmaschine durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Lösung bringt den Vorteil, daß die Zuführgeschwindigkeit in Gleichlauf mit der Verarbeitungsgeschwindigkeit gesteuert werden kann.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich aus der Möglichkeit, daß ein Ausfall eines Fadenbandes bei der Zuführeinrichtung an den Leitrechner des Transportsystems gemeldet werden kann. Es wird somit erreicht, daß eine Verbindung eines auslaufenden Faserbandes mit dem Anfang eines zugeschalteten Reservebandes durch exakte Bandendenpositionierung möglich wird.
Da diese Zuführeinrichtung aus mehreren, umlaufenden Förderbändern besteht, kann es bei der erfindungsgemäßen Verbindung vorteilhaft sein, wenn jedes Förderband einer Zuführeinrichtung einen eigenen Antriebsmotor hat, der von der Steuereinheit der Zuführeinrichtung geführt wird. Das ermöglicht eine gezielte und separate Reservebandzuschaltung. In diesem Sinne sind die Transportbänder für Arbeitsband und Reserveband vorzugsweise paarweise zusammengefaßt. Die Transportbänder besitzen je eine Abzugseinrichtung zum Abzug des Faserbandes aus einer Kanne.
Um kurzwellige Signale zwischen Zuführeinrichtung und textilverarbeitender Maschine zu filtern, wurde ein Dämpfungsglied in den Verbindungspfad zwischen den entsprechenden Steuer- und Regeleinrichtungen geschaltet.
Werden der textilverarbeitenden Maschine, z.B. einer Strecke, Faserbänder vorgelegt, so ergibt die Förderung der einzelnen Faserbänder auf mehreren umlaufenden über dem Boden abgestützten Förderbändern eine Möglichkeit, die Zufuhr der einzelnen Faserbänder exakt zu steuern. Vorteilhafterweise wird dabei jedem Förderband ein separater Antriebsmotor zugeordnet.
Die Verwendung von elektrischen Schrittmotoren ergibt hierbei während des gesamten Transportvorganges des Faserbandes eine exakte Bestimmung der Lage, z.B. eines Anfangs eines nachgeführten Faserbandes, in Transportrichtung gesehen. Die weiterhin vorgeschlagene Verwendung von elektronisch kommutierten bürstenlosen Motoren, z.B. Gleichstrommotoren, ergibt den Vorteil, daß der Antrieb des Transportbandes auch kurzfristig und ohne Probleme im Überlastbereich arbeiten kann.
Um ein problemloses Zusammenwirken der textilverarbeitenden Maschine in Bezug auf die Liefergeschwindigkeit des zugeführten Textilmaterials zu gewährleisten, wird vorgeschlagen, einen Verbindungspfad zwischen der Steuer- und Regeleinheit der textilverarbeitenden Maschine und der Steuerelektronik der Antriebsmotoren zur Übermittlung von Führungssignalen vorzusehen.
Damit es zwischen der Zuführeinrichtung und der Bandablage keinen Fehlverzug des Textilmateriales gibt, ist ein Gleichlauf dieser beiden Einrichtungen unbedingt erforderlich.
Um jedoch ein Aufschaukeln des gesamten Systems bei auftretenden kurzwelligen Störungen zu vermeiden, wird vorgeschlagen, in dem Verbindungspfad ein Dämpfungsglied zur Ausfilterung dieser Signale vorzusehen.
Die mit der Erfindung in Anspruch genommene Lehre ergibt eine gute Regelmöglichkeit des gesamten Systems durch die direkte Ansteuerung. Außerdem werden durch den selbständigen Antrieb die Antriebswege verkürzt und somit auch die Verluste kleiner. Außerdem können die Antriebe aufgrund des Baukastensystems ganz speziell für den einzelnen Verwendungszweck ausgelegt werden. Die vorgeschlagene steuerungs- und regelungstechnische sowie antriebsmäßige Trennung ermöglicht eine bessere Zuordnung und Kommunikation zu einem zugeordneten automatischen Transportsystem für das Textilmaterial.
Weitere Vorteile sind anhand nachfolgender Ausführungsbeispiele und deren Beschreibung zu entnehmen.
Es zeigen:
Figur 1 zeigt eine textilverarbeitende Maschine, z.B. eine Strecke 1, welche mit einem nicht näher aufgezeigten Streckwerk versehen ist. Als Zuführeinheit ist ein Zuführtisch 2 und als Abgabeeinheit eine Bandablage 3 vorgesehen. Längs des Zuführtisches 2 sind Kannen A, R zur Entnahme von Faserbändern aufgestellt. Dabei wird mit A die Arbeitskanne und mit R die Reservekanne bezeichnet. Der Raum, welchen die Kannen A, R einnehmen, wird allgemein auch als Kannengestell 4 bezeichnet. In diesem Kannengestell 4 können auch Leerplätze für die Aufnahme von Kannen durch die Transporteinheit vorgesehen sein. Dadurch kann die Logistik des Transportsystems und somit seine Effektivität verbessert werden.
Es können auch mehr Kannen A, R sowie Leerplätze L als im gezeigten Beispiel zur Anwendung kommen.
Der Richtungspfeil P zeigt die Zufuhr und Durchlaufrichtung des Textilmaterials, bevor es zu der Bandablage 3 gelangt. Dem Zuführtisch 2 bzw. dem Kannengestell 4 ist ein Transportsystem T1 mit einem fahrerlosen über eine Leitlinie 6 geführten Transportfahrzeug 5 zugeordnet.
Wie aus der Darstellung ersichtlich, befinden sich zur Zeit zwei Kannen R auf dem Transportfahrzeug 5. Das Transportfahrzeug 5 wird über einen Leitrechner 7 gesteuert. Das heisst das Transportfahrzeug erhält den Fahrbefehl bzw. den Fahrauftrag von dem Leitrechner 7 über eine Verbindung 8. Die Verbindung 8 kann drahtlos, über ein Verbindungskabel oder über eine Kommunikations-Station erfolgen. Der Antrieb 9 des Zuführtisches 2 sowie die Sensorik 10 ist schematisch dargestellt.
Der Antrieb 9 ist über einen Pfad 11 und die Sensorik 10 über einen Pfad 12 mit einer Steuereinheit 13 verbunden. Die Steuereinheit 13 kommuniziert über die Leitung 14 mit dem Leitrechner 7 des Transportsystems T1.
Die Pfade 15 und 16 bilden eine Kommunikationsmöglichkeit zwischen der Steuereinheit 17 der Antriebseinheit 18 der Strecke 1. Die schematisch dargestellte Sensorik 19 der Strecke 1 ist über den Pfad 21 mit der Steuereinheit 17 verbunden. Die beiden Verbindungen 22 und 23 ermöglichen die Kommunikation zwischen der Steuereinheit 17 und der Steuereinheit 24 der Bandablage 3. Die Steuereinheit 24 ist über die Pfade 25 mit einem schematisch aufgezeigten Antrieb 26 und über den Pfad 27 mit einer Sensorik 28 der Bandablage 3 verbunden. Ebenso besteht eine Verbindung 29 zwischen der Steuereinheit 24 der Bandablage 3 und einem Leitrechner 30 eines weiteren Transportsystems T2. Der Leitrechner 30 kommuniziert über eine Verbindung 32 mit einem Transportfahrzeug 31, welches über eine Leitlinie 33 geführt wird.
Im gezeigten Beispiel befindet sich eine Kanne F2 in der Füllstation, während eine leere Kanne F1 zur Nachführung bereit steht. F3 bezeichnet eine gefüllte Kanne, welche nach dem Füllvorgang aus der Bandablage 3 ausgestossen wurde und bereit ist zur Aufnahme durch das Transportfahrzeug 31.
Die Leitlinie 33 ist mit einer Kehrschleife 34 versehen.
Figur 2 zeigt eine detailliertere Aufgliederung des Antriebs und Steuermechanismus für den Zuführtisch 2. Ausgehend von der Steuereinheit 13 besteht über den Pfad 11 eine Verbindung zu einer Motorelektronik 35, welche einen Motor 36 beaufschlagt. Der Uebersicht wegen ist in Figur 2 nur ein Motor 36 aufgezeigt, es können jedoch auch mehrere Motoren 36 mit jeweils einer Motorelektronik 35 zur Anwendung kommen. Zwischen der Motorelektronik 35 und der Steuereinheit 17 für die Strecke ist eine Verbindung 37, in welche ein Dämpfungsglied 38 eingeschaltet ist. Ueber diese Verbindung 37 bekommt die Motorelektronik 35 beziehungsweise der Motor 36 ein Führungssignal, um den Gleichlauf bezüglich der Zuführgeschwindigkeit des Textilmaterials und der Verarbeitungsgeschwindigkeit zu gewährleisten. Zum Hochfahren bzw. Aufstarten des Motors 36 und somit der Zuführeinrichtung 2 wird die Motorelektronik über den Pfad 11 durch die Steuereinheit 13 angesteuert. Die Leitungen 40 bzw. 41 stellen eine Verbindung zwischen der Steuereinheit 13 und einer Anzeige- und Bedienungseinheit 39 dar. Eine Spannungsversorgungseinheit 42 versorgt über die Leitung 44 die Anzeige- und Bedienungseinheit, über die Leitung 43 die Steuereinheit 13, über die Leitung 47 die Sensorik 10 und über die Leitung 46 die Motorelektronik 35 mit Strom. Um Fehlschaltungen zu verhindern, wird über die Leitung 45 von der Steuereinheit 17 der Strecke 1 die Spannungsversorgung 42 eingeschaltet. Das heisst im konkreten Fall, die Spannungsversorgung 42 wird erst wirksam, wenn die Steuereinheit 17 resp. die Strecke 1 eingeschaltet ist. Durch die Verbindung 48 zwischen der Sensorik 10 und der Motorelektronik 35 ist es möglich, direkt in die Motorelektronik zur Motoransteuerung einzugreifen. Dadurch kann in bestimmten Fällen die Reaktionszeit zur Aenderung der Motordrehzahl verkürzt werden, da die Rechnereinheit der Steuereinheit 13 umgangen wird.
In Figur 3 wird ein Ausführungsbeispiel aufgezeigt, wobei der Zuführtisch 2 aus insgesamt acht einzelnen Transportbändern B1 bis B8 zusammengesetzt ist. Jedes Transportband B1 bis B8 ist mit einem separaten Antriebsmotor 361 bis 368 ausgerüstet. Die Antriebsmotoren 361 bis 368 befinden sich jeweils oberhalb einer Abzugsstelle über einer Kanne, wobei wegen der besseren Uebersicht nur eine Kanne A dargestellt ist. Die anderen sieben Kannen sind entsprechend zugeordnet. In umlaufenden Bändern B1 bis B8 sind jeweils bei den Abzugsstellen verschwenkbare Druckrollen 49 zugeordnet. Während des Betriebes werden diese Rollen 49 in Richtung des jeweiligen Transportbandes B1 bis B8 gedrückt und ermöglichen dadurch das Abziehen des jeweiligen Faserbandes durch die Klemmung zwischen Förderband und Druckwalze 49. Wie aus der Draufsicht ersichtlich, wird nur jedes zweite Faserband, im gezeigten Beispiel vier, Faserbänder 50 an der Uebergabestelle 52 an die Strecke 1 abgegeben. Die dabei abgegebenen Faserbänder 50 werden bei dieser Uebergabestelle 52 - nicht gezeigt - zu einem Faserbandvlies zusammengefasst, bevor dieses dem Streckwerk der Strecke 1 zugeführt wird. Die anderen Faserbänder, in diesem Betriebszustand auch Reservebänder 51 genannt, befinden sich in Startstellung unterhalb einer Sensorenreihe S und werden entsprechend dem Ausfall eines Faserbandes 50 zugeschaltet, das heisst eines der Transportbänder B1 bis B8 muss über den jeweiligen Motor 36 hochgefahren und zugeschaltet werden. Die Ueberwachung der Faserbänder bzw. des Faserbandbruches kann auch direkt im Bereich der Abzugsstellen erfolgen.
Das Transportfahrzeug 5 mit der Leitlinie 6 ist hierbei nur schematisch angedeutet. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Strecke 1 und die Bandablage 3 zu einer Einheit verbunden, welche über eine Steuereinheit 17 gesteuert werden. Die Sensorik 19 der Strecke 1 und die Sensorik 28 der Bandablage 3 sind über die Pfade 21 bzw. 27 mit der Steuereinheit 17 verbunden. Auf die spezielle Andeutung der jeweiligen Antriebseinheit wurde hierbei verzichtet. Die Uebermittlung eines Führungssignales von der Strecke 1 erfolgt über die Steuereinheit 17 und die Steuereinheit 13 zu den einzelnen elektronischen Steuereinheiten 351 bis 358 der Motoren 361 bis 368. In den dafür vorgesehenen Pfad 16 ist zur Abdämpfung kurzwelliger Signale ein Dämpfungsglied 38 eingebaut.
Jedem Kannenstellplatz ist ein Kannensensor 53 zugeordnet, der über eine Leitung 54 und die Sensorik 10 sowie den Pfad 12 mit der Steuereinheit 13 verbunden ist. Aus Uebersichtlichkeitsgründen wurde im Beispiel der Figur 3 nur ein Sensor 53 gezeigt. Die Sensoren 53 können auch einerseits zur Ueberprüfung, ob eine Kanne vorhanden ist, oder andererseits zur Ueberprüfung des Kanneninhalts dienen. Diese von den Sensoren 53 erhaltenen Signale sind für die Bereitstellung von Kannen sowie für die Vorbereitung der Nachführung eines Reservebandes relevant.
Beim Aufstarten der Strecke 1 nach Figur 3 werden die aus den Kannen manuell oder automatisch entnommenen Faserbänder in die Abzugsstelle zwischen dem jeweiligen Transportband B und der jeweiligen Druckrolle 49 angelegt. Ueber die Bedienungseinheit 39 und über die Steuereinheit 13 werden dann die einzelnen Motoren 361 bis 368 gestartet und somit die Bänder 50, 51 in eine vorgegebene Stellung gebracht. Das Stoppen der Transportbänder zum Erreichen einer bestimmten Stellung des jeweiligen Faserbandanfanges kann z.B. durch die Sensorreihe S bewirkt bzw. gesteuert werden. Dabei können z.B. die Bandanfänge der Reservebänder 51 auf der Höhe der Sensorreihe S zu liegen kommen, während die Bandanfänge der Faserbänder 50 bis zur Uebergabestelle 52 überführt werden, wobei sie dort zu einem Faserbandvlies zusammengefasst werden.
Nach diesem Durchstarten bzw. auch Auflegen der acht Faserbänder kann das weitere Einlegen der Faserbänder 50 in das nachfolgende Streckwerk bzw. das anschliessend aus dem Streckwerk austretende Faserband in die Faserbandablage manuell oder automatisch erfolgen.
Während des Betriebes wird entsprechend der Regeldynamik des Streckwerks der Strecke 1 über den Pfad 16 die Motorgeschwindigkeit der Motoren 361 bis 368 angeglichen.
Beim Ausfall eines Faserbandes infolge eines Faserbandbruches oder einer leergelaufenen Kanne wird nach Mitteilung über die Sensorik 10 das entsprechende Transportband B mit dem Reserveband 51 zugeschaltet, und zwar in solch einer Weise, dass sich das Ende des auslaufenden Faserbandes mit dem Anfang des zugeschalteten Reservebandes 51 überdeckt. Dies bedingt eine genaue Sensorik sowie ein exaktes Aufstarten des entsprechenden Transportbandes.
Die Meldung eines ausgefallenen Faserbandes bzw. einer leergelaufenen Kanne wird durch die Steuereinheit 13 über die Leitung 14 an den Leitrechner 7 des Transportsystems T1 übermittelt. Bei dieser Uebermittlung wird auch die Lage des Standplatzes der leergelaufenen Kanne übermittelt, wodurch der Leitrechner an das Transportfahrzeug 5 einen klaren Fahrauftrag zum Aufnehmen und Austauschen der entsprechenden Kanne gegen eine neue gefüllte Kanne übermitteln kann. Auf die Darstellung eines weiteren Transportsystems T2 wurde in Fig. 3 verzichtet. Es könnte jedoch ähnlich aufgebaut sein, wie in dem Beispiel nach Fig. 1 aufgezeigt ist. Das Beispiel nach Fig. 1 unterscheidet sich im wesentlichen nach dem in Fig. 3 dadurch, dass die Strecke 1 und die Bandablage 3 jeweils eine eigene Steuer- und Antriebseinheit aufweisen, welche miteinander über die jeweilige Steuereinheit 17 bzw. 24 kommunizieren. Ansonsten unterscheidet sich das Beispiel nach Fig. 1 unwesentlich von dem Beispiel nach Fig. 3. In Fig. 3 wurde lediglich der Zuführtisch 2 in einer speziellen Ausführungsform und feiner strukturiert gezeigt. Das zusätzliche Transportsystem T2 im Beispiel der Fig. 1 hat die Aufgabe, leere Kannen F1 zur Bandablage zu fördern und die bei dieser Bandablage 3 ausgestossenen vollen Kannen F3 abzutransportieren. Die Steuereinheit 30 dieses Transportsystems T2 ist mit der Steuereinheit 24 der Bandablage 3 über den Pfad 29 verbunden.
Die gezeigten Ausführungsbeispiele beziehen sich auf eine Strecke, jedoch ist der erfindungsgemässe Vorschlag nicht nur auf solche Maschinen beschränkt.