[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Spinnmaschine, deren Spinnstellen durch ein Spulen-
bzw. Hülsentransportsystem bedient werden, das individuelle Spulen- bzw. Hülsenträger
umfasst und mit einem Fördermittel entlang der Spinnstellen versehen ist, wobei das
Fördermittel eine Förderbahn umfasst, die sich zwischen den Arbeitspositionender Träger
und einer Einschleuse- bzw. Ausschleusestelle erstreckt, und sich je ein Puffer an
der Einschleuse- bzw. Ausschleusestelle anschliesst.
Stand der Technik
[0002] DOS 40 10 730 und WO 90/03461 zeigen unter anderem Schriften einer Spinnmaschine,
deren Spinnstellen durch ein Spulen-bzw. Hülsentransportsystem bedient werden, das
grundsätzlich die folgenden Merkmale aufweist:
- individuelle Spulen- bzw. Hülsenträger
- Mittel, welche die Träger zumindest in ihre jeweiligen Arbeitspositionen gegenüber
den Spinnstellen bringen
- Mittel, welche die Gewichte der Träger und ihre Lasten aufnehmen, und
- ein Fördermittel mit einer Förderbahn entlang der bedienten Spinnstellen zum Bewegen
der Träger der Bahn entlang, zumindest zwischen ihren jeweiligen Arbeitspositionen,
und einer Einschleuse- bzw. Ausschleusestelle oder einer Lade- bzw. Entladestelle.
[0003] Die Spulen- bzw. Hülsenträger sind normalerweise als Zapfenschlitten, auch Peg Trays
genannt, ausgeführt, und die gewicht- aufnehmenden Mittel sind meistens als Tragschienen
gebildet, worauf die Zapfenschlitten während ihrer Bewegungen der Fadenbahn entlang
gleiten. Die positionsbestimmenden Mittel umfassen vorzugsweise Mitnehmer, die je
durch das Fördermittel der Bahn entlang bewegt werden können, um eine entsprechende
Bewegung des jeweils diesem Mitnehmer zugeordneten Zapfenschlittens zu bewirken. Es
kann eine Führung vorgesehen werden, um die Mitnehmer in ihren Bewegungen der Bahn
entlang zu führen. Diese Führung kann auf der Tragschiene oder aber auch von der Tragschiene
getrennt vorgesehen werden. Der Mitnehmer kann als Zapfenschlitten aufnehmender Greifer
ausgeführt werden, die Arme verschiedener Längen aufweisen können. (WO 90/03461, Fig.
21 und 22).
[0004] Die vom Fördermittel bewirkte Bewegung eines Mitnehmers entsteht vorzugsweise stets
nur in einer Richtung der Bahn entlang. Sie kann z.B. durch ein Zugmittel bewirkt
werden, das sich der Bahn entlang erstreckt.
[0005] Die Zapfenschlitten können aus der Bahn ausgeschleust bzw. in die Bahn eingeschleust
werden, oder ihre Lasten können ausgewechselt werden, während die Zapfenschlitten
selber die Bahn nicht verlassen.
[0006] Nach der deutschen Patentanmeldung Nr. P 41 13 092.8 ist es vorgesehen, beim Einschleusen
die Zapfenschlitten an der Einschleusestelle sequentiell in die Laufbahn der Mitnehmer
derart einzufördern, dass ein neu eingeschleuster Zapfenschlitten vom nächsten sich
an der Einschleusestelle vorbeibewegenden Mitnehmer der Bahn entlang mitgenommen wird
und dadurch derart gegen einen Ansatz bewegt wird, dass der Zapfenschlitten in einen
Greiferteil des Mitnehmers gedrängt wird, so dass er nachher durch den Greiferteil
positioniert wird.
[0007] Die Spinnmaschine, bzw. das Fördermittel, liefert die Träger bzw. die Spulen an eine
"Senke" und erhält Träger bzw. Hülsen von einer "Quelle". Die "Senke" und die "Quelle"
können durch eine einzige Weiterverarbeitungseinheit, z.B. eine Spulmaschine, gebildet
werden. Sie können aber auch durch Ein- bzw. Ausgangsstellen eines Transportsystems
gebildet werden, das automatisch, teilautomatisch oder sogar handbedient arbeiten
kann. Das Transportsystem liefert z.B. Spulen an im voraus bestimmte oder unbestimmte
Stellen und erhält Hülsen von den gleichen oder sogar von anderen Stellen zurück.
Die Spinnmaschine bzw. das Fördermittel ist vorzugsweise derart konzipiert, dass sie
mit all diesen verschiedenen Weiterbehandungsvarianten zusammenarbeiten kann, d.h.
dass der Maschinenaufbau bzw. die Maschinensteuerung nicht an jede einzelne Weiterverwendungsvariante
individuell angepasst werden muss.
[0008] Für die Spinnmaschine bzw. das Fördermittel bzw. ihre Steuerung ist eine "Senke"
im wesentlichen durch ihre "Aufnahmefähigkeit" und eine "Quelle" durch ihre "Lieferfähigkeit"
gekennzeichnet. Es ist nun vorgesehen, die Spinnmaschine bzw. das der Spinnmaschine
zugeordnete Fördermittel zur selbsttätigen Anpassung an die Aufnahmefähigkeit ihrer
Senke bzw. an die Lieferfähigkeit ihrer Quelle auszubilden. Die Steuerung der Spinnmaschine
bzw. des Fördermittels kann derart ausgelegt sein, dass sie die Aufnahmefähigkeit
der belieferten Senke bzw. die Lieferfähigkeit der beliefernden Quelle stetig oder
periodisch ermittelt und eine entsprechende Anpassung des gesteuerten Systems ausführt
bzw. auslöst.
[0009] Die Aufnahmefähigkeit einer Senke bzw. die Zulieferfähigkeit einer Quelle wird normalerweise
zeitlichen Schwankungen unterworfen sein. Wo die Aufnahmefähigkeit bzw. Zulieferfähigkeit
periodisch ermittelt wird, sollte idealerweise die Periodizität der Ermittlung derart
im Verhältnis zur erwarteten Periodizität der Schwankungen gewählt werden, dass sich
das gesteuerte System auch Schwankungen einer relativ kurzen Wellenlänge anpassen
kann. Es wird sich aber kaum lohnen, jede kurzwellige Schwankung der Aufnahmefähigkeit
bzw. der Lieferfähigkeit der angeschlossenen Senke bzw. Quelle nachzulaufen, da einzelne
kurzwellige Schwankungen durch eine Glättung ausgeglichen werden können und eine längere
Periode solcher kurzwelligen Schwankungen eher auf eine Störung des angeschlossenen
Systems deutet, was allenfalls durch einen Alarm angezeigt werden könnte.
[0010] Die Spinnmaschine bzw. das Fördermittel ist aber vorzugsweise mit Mitteln versehen,
um festzustellen, wenn die Aufnahmefähigkeit einer Senke bzw. die Zulieferfähigkeit
einer Quelle derart zurückgeht, dass kein Platz zur Uebernahme eines Trägers vom Fördermittel
bzw. kein Träger zur Uebergabe an das Fördermittel vorhanden ist. Die Steuerung soll
darauf reagieren, einen Stopp der Abgabe von Spulen/Träger bzw. Uebernahme von Hülsen/Träger
zu bewirken. Ein derartiges System ist in unserer deutschen Patentanmeldung Nr. P
41 13 090.1 beschrieben.
[0011] Im Prinzip könnte die Aufnahmefähigkeit durch die Senke bzw. die Zulieferfähigkeit
durch die Quelle festgestellt werden und an die Spinnmaschine als ein geeignetes Signal
weitergegeben werden. Das entsprechende Mittel in der Spinnmaschine ist dann ein geeigneter
Signalempfänger (Signaleingang).
[0012] Da aber die Senken in den verschiedenen Anwendungsfällen sehr verschieden sein können,
ist es vorteilhaft, die Spinnmaschine mit eigenen Mitteln zu versehen, die Aufnahmefähigkeit
der Senke bzw. die Zulieferfähigkeit der Quelle festzustellen. Dazu muss die Spinnmaschine
mit mindestens einem Puffer versehen werden, so dass Spulen bzw. Hülsen/Träger über
diesen Puffer an die Senke abgegeben bzw. von der Quelle abgenommen werden und der
Füllstand des Puffers über Zeit ein Mass für die Aufnahmefähigkeit der Senke bzw.
der Zulieferfähigkeit der Quelle darstellt.
[0013] Die Grösse des Puffers ist dann für die Auslegung des Systems von grosser Bedeutung.
Falls nur ein einziger Speicherplatz im Puffer vorgesehen ist, kann das Fördermittel
praktisch nur im Stopp-Go-Betrieb angetrieben werden. Wenn zwei Speicherplätze vorhanden
sind, kann das Fördermittel kontinuierlich angetrieben werden, solange ein Speicherplatz
zum Uebernehmen eines Zapfenschlittens vom Fördermittel frei bleibt, was durch einen
mit der Steuerung verbundenen Sensor festgestellt werden kann. Bei einem derart kleinen
Puffer wird es aber noch notwendig sein, öfters den Fördermittelbetrieb zu unterbrechen.
Um die Anzahl Stopps möglichst klein zu halten, kann vorgesehen werden, nach jedem
Stopp eine Fördergeschwindigkeitsreduktion und nach jeder Periode ununterbrochenen
Einsatzes eine Fördergeschwindigkeitserhöhung einzuschalten, wie auch in DE-P 41 13
090.1 vorgesehen ist.
[0014] Bei der Verwendung von grösseren Puffern wird es möglich, Leerplätze im Puffer vorzusehen.
Die Fördergeschwindigkeit könnte dann derart im Abhängigkeit vom Füllstand des Puffers
gesteuert werden, dass ein Sollfüllstand im Durchschnitt über Zeit eingehalten wird.
Dies könnte z.B. durch Feststellung der Besetzung/Nichtbesetzung eines bestimmten
Speicherplatzes im Puffer realisiert werden. Es könnte aber ein Zähler vorgesehen
werden, welcher die Anzahl sich vorbeibewegender Spulen/Träger bzw. Hülsen/Träger
pro Zeiteinheit ermittelt und eine entsprechende Anpassung der Fördergeschwindigkeit
auslöst, wobei Füllstandsschwankungen unberücksichtigt bleiben, zumindest bis zum
Auffüllen bzw. Leerlaufen des Puffers.
[0015] Von der Spinnmaschine aus betrachtet, kann die Aufnahmefähigkeit einer Senke als
eine Abgabefrequenz der an die Senke abgegebenen Spulen und Träger ausgedrückt werden,
die zu keiner Ueberbelastung der Senke führt. Die Steuerung kann dementsprechend mit
Mitteln versehen werden, um eine Ueberbelastung der Senke festzustellen, wobei die
Abgabegeschwindigkeit bis auf einen vom Fördermittel vorgegebenen Maximalwert erhöht
werden kann, sofern keine Ueberbelastung festgestellt wird, und reduziert werden kann,
wenn eine Ueberbelastung eintritt bzw. sich fortsetzt. Die Ueberlastung kann als die
Vollbesetzung des Puffers, das Erreichen eines vorgegebenen Füllstandes des Puffers
oder als die Abgabe einer vorgegebenen maximalen Anzahl Spulen und Träger pro Zeiteinheit
definiert werden.
[0016] Von der Spinnmaschine aus betrachtet kann die Zulieferfähigkeit einer quelle als
eine Lieferfrequenz der an die Spinnmaschine abgegebenen Hülsen und Träger ausgedrückt
werden, die zu keinen Leerplätzen auf dem Fördermittel führt. Sobald der weitere Betrieb
des Fördermittels einen Leerplatz nach sich ziehen würde, muss ein Stopp eingeschaltet
werden. Die Steuerung kann dementsprechend mit Mitteln versehen werden, um eine Unterbesetzung
des Einfuhrpuffers festzustellen, wobei die Fördergeschwindigkeit bis auf den vom
Fördermittel vorgegebenen Maximalwert erhöht werden kann, wenn keine Unterbesetzung
festgestellt wird. Die Unterbesetzung kann als das Leerlaufen des Puffers, die Abnahme
des Füllstandes unter ein vorgegebenes Niveau oder als das Abnehmen der Lieferung
unterhalb einer vorgegebenen Anzahl Hülsen und Träger pro Zeiteinheit definiert werden.
[0017] Es wäre denkbar, die Maschine nur mit Mitteln zur Ueberwachung der Aufnahmefähigkeit
der Senke oder nur mit Mitteln zur Ueberwachung der Lieferfähigkeit der quelle zu
versehen, z.B. wenn die Senke sicher alles aufnehmen kann, aber die Lieferfähigkeit
der Quelle unsicher bzw. variabel ist. Normalerweise werden aber beide Parameter überwacht
und es stellt sich dann die Frage, wie sich die Steuerung verhalten sollte, wenn sie
von den beiden Ueberwachungen sich widersprechende Meldungen erhält.
[0018] Es ist für die Spinnmaschine eine Bedingung, dass keine Leerplätze beim Einschleusen
entstehen. Wenn dies nicht gewährleistet ist, wird die Spinnmaschine beim Doffen keine
Hülsen auf die Spindeln absetzen, was mindestens zu einer Störung, aber wahrscheinlich
zu einer schwerwiegenden Panne führen würde. Die Nachfrage nach Kopsen darf dementsprechend
nur dann befriedigt werden, wenn gleichzeitig ein ausreichendes Angebot an Leerhülsen
besteht. Die Steuerung wird dementsprechend derart programmiert, dass im Fall von
widersprüchlichen Tendenzen an der Ausschleuse- und Einschleusestelle, die Anforderung
des Einschleusens bezüglich Leerhülsen Priorität erhält. Wenn diese Forderung erfüllt
wird, reagiert die Steuerung auf die Aufnahmefähigkeit der Senke wie schon beschrieben.
[0019] Die Ringspinnmaschine umfasst also ein Peg-Tray-Fördersystem mit den folgenden Merkmalen:
- die Peg-Trays gleiten auf einer ununterbrochenen Gleitfläche oder mehreren sich aneinander
anschliessenden Flächen
- auf Seitenführungen kann wenigstens teilweise verzichtet werden, da jeder Peg-Tray
durch einen eigenen gabelförmigen Greifer aufgenommen und geführt wird
- mindestens einige der Greifer sind mit je einem eigenen Gleitschuh verbunden, der
auf einem Führungsprofil z.B. unterhalb der Gleitfläche der Maschinenseite läuft
- jeder Greifer kann auch einen Zwischenablagezapfen tragen, der eine Leerhülse während
des Doffvorganges aufnimmt und dadurch eine Zwischenablage in der Maschine selbst
überflüssig macht
- der Greifer, Zapfen und Gleitschuh bilden zusammen eine Mitnehmereinheit, die modular
aus diesen drei oder wenigstens zwei getrennt geformten Elementen gebaut wird, um
dabei eine kostengünstige Anpassung an verschiedene Anwendungsvarianten zu gewährleisten
- die Gleitschuhe sind in vorbestimmten Abständen an einem Fördermittel, z.B. an einem
hochkant stehenden Förderband befestigt, das seinerseits um z.B. vier Umlenkwalzen
geführt wird, um eine endlose Förderbahn zu bilden, die die Spinnmaschine umfährt
- mindestens einer Umlenkwalze kann ein Antriebsmotor zugeordnet sein, der das Band
in einer beliebigen Förderrichtung treibt
- die Peg-Trays können an jeder beliebigen Stelle der Maschine durch eine Führungskufe
aus ihren Greifern in eine Pufferstrecke gelenkt werden
- aus der Entladepufferstrecke können die Peg-Trays sequentiell an verschiedene Aufnehmer
abgegeben werden, z.B. an eine Spulmaschine, einen Peg-Tray-Wagen eine weitere Förderbahn
- die leeren Greifer werden an einer Einschleusestelle aus einer Ladepufferstrecke mit
Peg-Trays geladen, wobei ein Peg-Tray ungehindert aus der Pufferstrecke in die Einschleusestelle
weiterlaufen kann, sobald das ihm vorangehende Peg-Tray von einem Greifer aufgenommen
und der Förderbahn entlang weiterbewegt wird.
- die Uebernahme eines Peg-Trays an der Einschleusestelle erfolgt selbsttätig durch
das Vorbeibewegen eines Greifers durch die besondere Gestaltung des Greifers und der
Führungskufen an der Einschleusestelle.
- die Sensorik an den Pufferstrecken sichert ab, dass kein Peg-Tray abgegeben wird,
wenn die Entladestrecke voll ist, und dass beim Laden kein Greifer leergelassen wird,
wozu wenn notwendig Förderstopps eingeschaltet werden
- der Bandantrieb ist z.B. frequenzgesteuert, um eine variable Fördergeschwindigkeit
zu ermöglichen. In Abhängigkeit von den Pufferzuständen kann die Fördergeschwindigkeit
angepasst werden, um Stopps möglichst zu vermeiden. Mit Vorteil kann auch ein Inverterantrieb
für das Fördermittel eingesetzt werden.
[0020] Es zeigen
Fig. 1 eine schematische Draufsicht einer mit einer Spulmaschine kombinierten Ringspinnmaschine
mit einem um zwei auf unterschiedlichen Maschinenseiten angeordneten Spinnstellengruppen
herumgeführten Endlosförderer in Form eines vertikal angeordneten flexiblen Stahlbandes
nach der deutschen Patentanmeldung 40 10 730,
Fig. 2 einen vergrösserten Schnitt senkrecht zur Maschinenlängsrichtung durch die
Ringspinnmaschine nach Fig. 1 im Bereich des Förderbandes und der Tragschiene für
die Zapfenschlitten,
Fig. 3 eine schematische Darstellung ähnlich Fig. 1, und zwar gemäss der deutschen
Patentanmeldung 4113092.8,
Fig. 7 eine schematische Darstellung eines Endteils einer Maschine zur Erklärung der
Pufferanordnungen und der den Puffern zugeordneten Sensorik, wobei Fig. 7A ein Detail
zeigt, und
Fig. 8, 9 und 10 schematische Darstellungen zur Erklärung von verschiedenen Weiterentwicklungen
einer Anordnung nach Fig. 7 und 7A.
[0021] Nach Fig. 1 weist eine Ringspinnmaschine 27 auf entgegengesetzten Maschinenseiten
parallel zueinander verlaufende Spinnstellengruppen 12a und 12b auf, die jeweils aus
nur schematisch angedeuteten Spinnstellen 11a, 11b, 11c, 11d, 11e, 11f, 11g, 11h bzw.
11i, 11k, 11I, 11m, 11n, 11o, 11p und 11q bestehen. Der möglichst gleiche Spinnstellenabstand
ist mit 24 bezeichnet. Weitere Einzelheiten der Ringspinnmaschine 27, insbesondere
die Maschinenköpfe sind nicht gezeigt, weil es sich insoweit um übliche, bekannte
Anordnungen handelt.
[0022] Um die beiden Spinnstellengruppen 12a, 12b ist ein Endlosförderer 17 in Form eines
vertikal verlaufenden Stahlbandes herumgeführt, der an dem beiden Enden der parallel
und in Ausrichtung zueinander verlaufenden Spinnstellengruppen 12a, 12b um Umlenkwalzen
39, 40, 41, 42 mit vertikaler Achse herumgelegt ist. Es liegen somit zwei sich entlang
jeweils einer Spinnstellengruppe 12a bzw. 12b erstreckende lange Trümer und zwei die
beiden Spinnstellengruppen 12a, 12b an den Enden verbindende kurze Trümer des Endlosförderers
17 vor.
[0023] An dem als vertikales Stahlband ausgebildeten Förderer 17 sind ausgerichtet mit den
einzelnen Spinnstellen 11a bis 11q sich vom Endlosförderer 17 nach aussen erstreckende,
jeweils einen sich senkrecht zur Förderrichtung erstreckenden Mitnehmerfinger 19′
aufweisende Mitnehmer 19a,19b, 19c, 19d, 19e, 19f, 19g, 19h bzw. 19i, 19k, 19l,19m,
19n, 19o, 19p und 19q befestigt. Unmittelbar neben und unter dem Endlosförderer 17
erstreckt sich im Bereich der Spinnstellengruppen 12a, 12b eine horizontale Tragschiene
22, die auch um das linke Ende der Ringspinnmaschine 27 parallel zum Endlosförderer
17 herumgeführt ist, um eine Transportverbindung zwischen den beiden Seiten der Ringspinnmaschine
herzustellen.
[0024] Auf der Tragschiene 22 sind hintereinander im Abstand in Anlage mit den Mitnehmerfingern
19′ der Mitnehmer 19a bis 19h bzw. 19i bis 19q Zapfenschlitten 18 angeordnet, welche
nach Fig. 2 aus einem kreisscheibenförmigen Gleitkörper 44 und einem darauf senkrecht
angeordneten Hülsenzapfen 13 bestehen, die aus Kunststoff vorzugsweise einstückig
hergestellt sind, und vorzugsweise im Bereich eines zwischen dem Hülsenzapfen 13 und
dem Gleitkörper 44 angeordneten verbreiterten Fusses 13′ von den Mitnehmern 19 hintergriffen
sind.
[0025] An beiden Maschinenseiten sind nach Fig. 1 gestrichelt angedeutete Hülsenwechselvorrichtungen
14 angedeutet, welche wie bei klassischen Doffern ausgebildet sein können und dazu
dienen, von den Spindeln der Spinnstellen 11 Vollhülsen (Kopse) abzunehmen und statt
dessen Leerhülsen 16 auf die Spindeln aufzustecken, welche mittels des Endlosförderers
17 an die einzelnen Spinnstellen 11 herangeführt worden sind.
[0026] Die Umlenkwalzen 41, 42 sind durch einen in Richtung der Doppelpfeile in Maschinenlängsrichtung
beweglich gehaltenen Spannbalken 47 miteinander verbunden, der durch eine am Maschinengestell
abgestützte Spannvorrichtung 48 unter eine den Endlosförderer 17 spannende Vorspannung
gesetzt ist.
[0027] An einer geeigneten Stelle, z.B. zwischen den Umlenkwalzen 39, 40 kann in nicht dargestellter
Weise eine Reinigungsstation mit Blas- oder Saugdüsen und/oder Bürsten vorgesehen
sein, um die Mitnehmer 19 und das Förderband 17 von Faserflug zu reinigen.
[0028] Des weiteren kann an irgendeiner Stelle des Endlosförderers 17, die nicht bereits
durch Mitnehmer 19 besetzt ist, ein Reinigungselement beispielsweise in Form einer
Putzscheibe befestigt sein, welche bei einem Umlauf des Endlosförderers 17 auf der
Tragschiene 22 entlanggleitet und diese dabei reinigt. Ein derartiges Reinigungselement
kann bei sämtlichen Ausführungsbeispielen der Erfindung vorgesehen sein.
[0029] An dem vom Spannbalken 47 abgewandten Ende der Spinnstellengruppen 12a, 12b sind
durch Förderbänder 34, 35 gebildete Pufferstrecken 28, 29 in Ausrichtung mit den entlang
der Spinnstellen 11 verlaufenden Abschnitte der Tragschienen 22 vorgesehen, an die
sich eine nur schematisch angedeutete Spulmaschine 26 mit Führungsschienen 30 und
Spulstellen 31 anschliesst. Die Zahl der Spulstellen 31 ist um mindestens eine Grössenordnung
geringer als die Zahl der Spinnstellen 11.
[0030] Im Bereich des Ueberganges von der in Fig. 1 oberen Tragschiene 22 auf das unmittelbar
an die Tragschiene 22 anschliessende Förderband 34 ist ein Abweiser 36 vorgesehen,
der die Zapfenschlitten 18 im Bereich der Umlenkwalze 39 ergreift und von den um die
Umlenkwalze 39 herumgeführten Mitnehmern 19 trennt, so dass sie auf das im Bereich
der Umlenkwalze 39 beginnende Förderband 34 gelangen.
[0031] Vor der in Fig. 1 unteren Umlenkwalze 40 ist ebenfalls ein Förderband 35 angeordnet,
welches mit Leerhülsen 16 ausgestattete Zapfenschlitten 18 zunächst zu einem Halteanschlag
37 führt, welcher mittels einer durch eine Lichtschranke 49 gesteuerten Antriebsvorrichtung
50 zur Freigabe des jeweils vordersten Zapfenschlittens 18 kurzzeitig zurückgezogen
werden kann. Die Förderbänder 34, 35 werden gesteuert zeitweise oder während eines
Hülsenwechselprozesses dauernd angetrieben.
[0032] Am vorderen Ende des Förderbandes 35 schliesst sich die der Spinnstellengruppe 12a
zugeordnete Tragschiene 22 an, so dass von dem Halteanschlag 37 freigegebene und mit
Leerhülsen 16 bestückte Zapfenschlitten 18 vom Förderband 35 auf die stillstehende
Tragschiene 22 geschoben und dort von dem Mitnehmerfinger 45 eines Mitnehmers 19 ergriffen
werden können.
[0033] Am Anfang und Ende eines jeden Förderbandes 34, 35 sind Lichtschranken 51, 52, 53,
54 vorgesehen, welche dazu dienen, die Anwesenheit bzw. Abwesenheit von Zapfenschlitten
18 an der betreffenden Stelle festzustellen und dementsprechend die Arbeitsweise der
Transportvorrichtungen der Ringspinnmaschine 27 bzw. der Spulmaschine 26 zu steuern.
[0034] Am vorderen Ende des Förderbandes 34 ist ein weiterer maschinell ein- und ausfahrbarer
Halteanschlag 55 vorgesehen, welcher bei einem entsprechenden Vollhülsenbedarf der
Spulmaschine 26 zeitweise zurückgezogen wird, um eine vorbestimmte Anzahl von Vollhülsen
15 zur Spulmaschine 26 durchzulassen.
[0035] Die Arbeitsweise der beschriebenen Kombination einer Ringspinnmaschine mit einer
Spulmaschine ist wie folgt:
[0036] In der in Fig. 1 dargestellten Position befindet sich vor jeder Spinnstelle 11 ein
mit einer Leerhülse 16 bestückter Zapfenschlitten 18. Sobald die auf den Spindeln
der Spinnstellen 11 angeordneten Hülsen mit Garn vollbespult sind, werden die auf
den einzelnen Zapfenschlitten 18 befindlichen Leerhülsen 16 durch die Hülsenwechselvorrichtung
14 von den Tragzapfen 13 abgehoben, und es werden die auf den Spindeln der Spinnstellen
befindlichen Vollhülsen (Kopse) 15 abgehoben und gegen die Leerhülsen 16 ausgetauscht.
Die Vollhülsen 15 gelangen dabei auf die Tragzapfen 13 der zugeordneten Zapfenschlitten
18. Für den Hülsentausch erforderliche Zwischenzapfen sind der Anschaulichkeit halber
in Fig. 1 nicht dargestellt.
[0037] Die Positionierung der Zapfenschlitten bzw. Tragzapfen relativ zur Hülsenwechselvorrichtung
wird während des Kops-/ Hülsenwechselvorgangs durch Vor- und Zurückbewegen der Mitnehmer
mittels des Fördermittels erreicht.
[0038] Sobald der Austausch von Vollhülsen 15 und Leerhülsen 16 erfolgt ist, wird der Spinnvorgang
an der Ringspinnmaschine 27 wieder aufgenommen, und der Endlosförderer 17 wird in
Richtung des Pfeiles in Betrieb genommen, worauf die Vollhülsen 15 durch den Abweiser
36 sukzessive auf das Förderband 34 der Pufferstrecke 28 übergeben werden. Am anderen
Ende des Förderbandes 34 ruft die Spulmaschine 30 die erforderliche Anzahl von Vollhülsen
15 ab, um an den Spulstellen 31 die endgültigen grossen Spulen herzustellen.
[0039] Von der Führungsschiene 30 der Spulmaschine 26 werden die leergespulten Leerhülsen
mit den sie tragenden Zapfenschlitten 18 auf das Förderband 35 der Pufferstrecke 29
gegeben, wobei sie sukzessive bis zum Halteanschlag 37 befördert werden. Auf diese
Weise entsteht ebenso wie auf dem Förderband 34 eine Reihe von unmittelbar aneinanderliegenden
Zapfenschlitten 18, die eine Reserve für die Uebergabe an den Endlosförderer 17 darstellen.
[0040] Sobald ein Mitnehmer 19 mit Mitnehmerfinger 19′ in die in Fig. 1 gestrichelt dargestellte
Position unmittelbar vor der Umlenkwalze 40 kommt, gibt die Lichtschranke 49 über
die gestrichelt angedeutete Steuerleitung 49′ und die Antriebsvorrichtung 50 den Weg
für den vordersten Zapfenschlitten 18 frei, indem der Halteanschlag 37 kurzzeitig
zurückgezogen wird. Daraufhin verschiebt das Förderband 35 diesen Zapfenschlitten
bis in die in Fig. 1 gestrichelt angedeutete Position 18′. Hier befindet sich der
Zapfenschlitten bereits auf der stillstehenden Tragschiene 22. Er wartet jetzt, bis
der Mitnehmerfinger 19′ des Mitnehmers 19 ihn ergreift und entlang der Tragschiene
22 zur zugeordneten Spinnstelle der Spinnstellen 11a bis 11h bzw. 11i bis 11q fördert.
[0041] Die Tragschiene 22 weist auch noch eine seitliche Führung 56 auf, um ein seitliches
Ausweichen der Zapfenschlitten 18 zu vermeiden.
[0042] Da die Mitnehmer 19 auf dem Endlosförderer 17 in der in Fig.1 dargestellten Hülsenwechselstellung
exakt relativ zu den einzelnen Spinnstellen 11 positioniert sind, sich auch die von
ihnen mitgenommenen Zapfenschlitten 18 und damit die an den Zapfenschlitten 18 befestigten
Tragzapfen 13 exakt zu den einzelnen Spinnstellen 11 ausgerichtet. Die zunächst nicht
vorhandene Ausrichtung wird beim Uebergang von Förderband 35 auf die Tragschiene 22
hergestellt, während sie beim Uebergang der Vollhülsen 15 von der oberen Tragschiene
22 auf das Transportband 34 bewusst wieder aufgegeben wird, da jetzt wieder in den
Takt der Spulmaschine 26 übergegangen wird.
[0043] Nach Fig. 2 ist auf dem Maschinenrahmen 104 innerhalb einer oberen Ausnehmung 111
eine Führungsschiene 121 mit zwei unteren Flächen 107, 108 angeordnet, welche mit
einem Haltevorsprung 106 unter eine Führungsleiste 105 des Maschinenrahmens 104 greift
und bei 109 von einer Klemmleiste 110 in die Halteausnehmung gedrückt wird, wo dass
sie in einer genau definierten Position relativ zum Maschinenrahmen 104 festgelegt
ist. Die Klemmleiste 110 wird mittels Schrauben 112 am Maschinenrahmen festgelegt.
[0044] Die als Hohlprofil ausgebildete Führungsschiene 121 weist weiter einen sich nach
hinten erstreckenden Führungsvorsprung 97 mit oberen und unteren gekrümmten Führungsflächen
95, 96 auf, die an sich in Maschinenlängsrichtung erstreckenden, vertikal beabstandenden
Führungswülsten 98, 99 ausgebildet sind, und ist baulich vereinigt mit der oben schräg
nach vorn abfallend angeordneten Tragschiene 22, auf welcher strichpunktiert ein Zapfenschlitten
18 dargestellt ist, der zwischen dem Zapfen 13 und dem Gleitkörper 44 noch einen etwas
gegenüber dem Zapfen 13 verbreiterten Fuss 13′ aufweist, welcher von einem Mitnehmerfinger
19′ hintergriffen wird. Der Mitnehmerfinger 19′ ist über einen Haltearm 95 mit dem
blockartig ausgebildeten Mitnehmer 19 verbunden, der mit Befestigungsmitteln 113 am
vertikalen Förderband 17 befestigt ist. Von der entgegengesetzten Seite wird der Fuss
13′ durch eine Backe 90 beaufschlagt, die über eine Blattfeder 91 am Haltearm 95 oder
unmittelbar am Mitnehmer 119 befestigt ist; dadurch werden die Zapfenschlitten 18
auch seitlich geführt, und es bedarf nicht der Seitenführung 56 (Fig.1).
[0045] In seinem vorderen Bereich besitzt der Mitnehmer 19, der vorzugsweise aus Kunststoff
gefertigt ist, eine sich in Längsrichtung der Maschine erstreckende Führungsausnehmung
103, die oben und unten durch die Führungsflächen 95, 96 umgreifende Gegenflächen
101, 102 begrenzt ist, welche an entsprechend gekrümmten federnden Zungen 93, 94 ausgebildet
sind. Die Führungsflächen 95, 96 sind komplementär zu den Gegenflächen 101, 102 in
der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise abgerundet ausgebildet.
[0046] Auf diese Weise ist der Mitnehmer 19 relativ zum Maschinenrahmen 104 exakt und kippsicher
ausgerichtet und lediglich in Längsrichtung der Maschine, die senkrecht auf der Zeichnungsebene
der Fig. 2 steht, definiert im Gleitsitz verschiebbar. Bei einer Bewegung des Förderbandes
17, das selbst ausser an den Umlenkrollen ungeführt ist, senkrecht zur Zeichnungsebene
der Fig. 2 wird der Mitnehmer 19 entsprechend verschoben und gleitet dabei in Längsrichtung
der Maschine auf der Führungsschiene 121. Dabei nimmt der Mitnehmerfinger 19′ den
Zapfenschlitten 18 mit, welcher auf der Tragschiene 22 entlanggleitet. Ein Abrutschen
von der ebenen Tragschiene 22 wird durch die Backe 90 verhindert.
[0047] Aufgrund der Führung des Mitnehmers 19 an der Führungsschiene 121 wird durch diesen
auch das Förderband 17 entsprechend geführt, für welches keine besonderen und direkt
an ihm angreifenden Führungsmittel vorgesehen sind.
[0048] Besonders vorteilhaft, ist, dass der Führungsvorsprung 97 mit den Führungsflächen
95, 96 sich unterhalb der Tragschiene 22 neben den Befestigungsstellen 105, 106, 107,
109 befindet. Weiter ist zweckmässig, dass der Führungsvorsprung 97 etwa in gleicher
Höhe wie das Förderband 17 liegt, so dass sich dazwischen nur ein vergleichsweise
dünner Materialblock des Mitnehmers 119 befindet.
[0049] Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das Förderband 17 sowie die Flächen 95,
96, 101, 102 vor Faserflug und Verschmutzungen geschützt sind und vom Wanderbläser
nicht berührt werden.
[0050] Fig. 3 zeigt nun schematisch eine erste Vereinfachung der in Fig. 1 und 2 dargestellten
Anordnung und zwar an der Einschleusestelle 33 (Fig. 1). Die neue Anordnung umfasst
zwei Führungskufen 150, 152, die je eine Randpartie des Förderbandes 35 (siehe auch
Fig. 1) abdecken aber dazwischen einen Einführkanal 154 frei lassen, welcher die Zapfenfüsse
13′ (Fig.2) aufnehmen, während die Gleitkörper 44 auf dem Förderband liegen.
[0051] An der Stelle 33 mündet der Einführkanal 154 in die Laufbahn der Mitnehmer, wovon
zwei Greifer 156, 158 schematisch angedeutet sind. Der Pfeil P zeigt die Bewegungsrichtung
der Mitnehmer (Greifer). Der Endlosförderer 17 (Fig. 1) ist unverändert und ist deswegen
in Fig. 3 nicht gezeigt. Der Greifer 158 an der Einschleusestelle ist nur gestrichelt
angedeutet, um die Neugestaltung der Anordnung an dieser Stelle klarer zum Vorschein
kommen zu lassen.
[0052] An der Spinnmaschine ist ein L-förmiges Teil 160 befestigt und zwar derart, dass
beim Eintreten in die Laufbahn der Mitnehmer der Gleitkörper 44 des Zapfenschlittens
gegen beide Schenkel 162, 164 des Teils 160 stösst und durch eine Rückhaltenase 166
am Schenkel 164 gegen verfrühtes Wegrutschen in der Förderrichtung gehalten wird.
Der Schenkel 164 dient hier als ein Anschlag, welcher das Eindringen des Zapfenschlittens
in die Laufbahn der Mitnehmer begrenzt.
[0053] Die abgebildeten Greifer 156, 158 sind beide gabelförmig mit je einem, in der Bewegungsrichtung
vorangehenden, kürzeren Finger 168 und einem längeren Finger 170. Die durch den Anschlag
164 definierte Stelle (die "Bereitschaftsstelle") des neu eingetretenen Zapfenschlittens
ist derart gegenüber der Laufbahn der Mitnehmer gewählt, dass sich der kürzere Finger
168 beim Vorbeibewegen der Einschleusestelle oberhalb des Gleitkörpers 44 und an dem
Zapfenfuss 13′ des bereitstehenden Zapfenschlittens vorbei geführt wird. Der nachfolgende
längere Finger 170 hingegen stösst gegen den Zapfenfuss 13′ und schiebt den Zapfenschlitten
in der Förderrichtung auf die Tragschiene 22 (siehe auch Fig.1).
[0054] Das Weggleiten des Zapfenschlittens an der Kurve der Tragschiene 22 ist durch eine
Verlängerung 172 der Führungskufe 150 verhindert. An der geraden Strecke der Tragschiene
22 ist aber keine Seitenführung für die Zapfenschlitten vorgesehen, sondern es soll
jeder Zapfenschlitten durch den ihm zugeordneten Greifer ergriffen und derart gehalten
werden, dass er durch die Positionierung seines Greifers der Tragschiene entlang gegenüber
seiner Spinnstelle positioniert werden kann. Jedes Fingerpaar 168, 170 bildet daher
eine Aufnahmetasche 174 für den Zapfenfuss 13′ des zu fördernden Zapfenschlittens,
wobei die Finger 168, 170 leicht gespreizt werden müssen, um den Zugang des Zapfenfusses
13′ zu dieser Tasche 174 zu ermöglichen. Der Greifer muss dementsprechend elastisch
deformierbar sein.
[0055] An der Kufenverlängerung 172 ist eine Einschnappkulisse 176 fixiert, wobei die Stellung
dieser Kulisse 176 gegenüber der Laufbahn der Mitnehmer eingestellt werden kann. Der
Gleitkörper 44 eines neu eingeschleusten Zapfenschlittens stösst gegen diese Kulisse,
die den Bewegungsraum des Zapfenschlittens derart verjüngt, dass der Zapfenschlitten
nur dann zur geraden Strecke der Tragschiene 22 weiterfahren kann, wenn sein Zapfenfuss
13′ den Finger 168, 170 spreizt und in die Tasche 174 gelangt. Danach bleibt der Zapfenfuss
13′ in dieser Tasche 174 festgehalten, bis der Zapfenschlitten durch den Abweiser
36 (Fig.1) wieder aus der Laufbahn gedrängt wird. Die vom Band 17 auf den Mitnehmer
ausgeübte Antriebskraft reicht, um das erforderliche Spreizen der Finger des Greifers
zu bewirken.
[0056] Aus der Beschreibung (Fig. 3) ist ersichtlich, dass der Halteanschlag 37 (Fig.1)
jetzt überflüssig ist und vorzugsweise weggelassen wird. Wenn ein Zapfenschlitten
in der Bereitschaftsstelle steht, blockiert er die Kanalmündung für ihm nachfolgenden
Zapfenschlitten, die dann in einer Reihe dem Kanal entlang stauen. Da ein Zapfenschlitten
in der Bereitschaftsstelle nur durch den längeren Finger 170 mitgenommen werden kann,
und vorerst durch die Rückhaltenase 166 gegen verfrühte Weiterbewegung zurückgehalten
wird, kann ein Zapfenschlitten nicht zwischen zwei Mitnehmer gelangen.
[0057] Die Erfindung bezieht sich auf die Regelung des Antriebs für das Zapfenschlitten-Fördersystem.
Eine Ringspinnmaschine kann mehr als tausend Spinnstellen umfassen. Das Fördersystem
muss dementsprechend mehr als tausend Kopse abräumen und durch Leerhülsen ersetzen
in einer vorgegebenen Zeitperiode, nämlich ab Abschluss eines Doffvorganges bis zur
Einleitung des nächsten Doffvorganges.
[0058] Wegen Reibung zwischen dem Gleitkörper 44 und der Tragschiene 22 kommt das Fördersystem
zum Stillstand, sobald die Antriebskraft unterbrochen wird. Es ist daher nicht notwendig,
das System beim Stoppen zu bremsen. Es ist aber daher umsomehr Energie notwendig,
um das Fördersystem in Bewegung zu setzen und diese Beschleunigungsenergie muss über
das Band 17 übertragen werden. Die Bandspannvorrichtung 48 muss derart angeordnet
werden, dass die in Fig.1 angedeutete Federbelastung beim Einstellen des Systems auf
eine vorgegebene Spannung wirksam wird, dass aber im Betrieb die Federbelastung nicht
mehr auf das Band einwirkt. Sonst wird bei jeder Aenderung der Fördergeschwindigkeit
eine Aenderung der Federwirkung auftreten.
[0059] Nachdem das Fördersystem in Gang gesetzt ist, ist es unerwünscht, vor der Beendigung
des Abräumens einen Stopp einzuschalten oder sogar grössere Geschwindigkeitsänderungen
in Kauf zu nehmen. Unter gewissen Umständen ist ein Stopp trotzdem unvermeidbar, insbesondere
dann, wenn das Weiterfahren zum Nicht-Besetzen einer Tasche 174 (Fig.3) wegen des
Fehlens eines Zapfenschlittens in der Bereitschaftsstelle führen würde. Eine geeignete
Sensorik, die nachfolgend näher beschrieben wird, muss ein Anhalten bewirken, während
sich der noch unbesetzte Greifer vor der Einschleusestelle befindet, so dass beim
neuen Start der neu eingeführte Zapfenschlitten vom nächsten unbesetzten Greifer aufgenommen
wird.
[0060] Eine allfällige nicht kontinuierliche Speisung der Spinnmaschine mit Zapfenschlitten
führt daher zu einem Betrieb mit Unterbrechungen mit einer entsprechenden Belastung
der Elemente dieses Systems. Die Pufferstrecke 29 (Fig.1) im Einlauf soll mindestens
eine ungleichmässige Speisung ausgleichen oder glätten, um einen Betrieb mit Unterbrechungen
möglichst zu vermeiden.
[0061] Im Auslauf ist gemäss Fig. 1 eine weitere Pufferstrecke 28 vorgesehen, wobei die
Besetzung dieser Pufferstrecke 28 durch die Spinnmaschinensteuerung über den Halteanschlag
55 beeinflusst wird. In einem Maschinenverbund (Spinnmaschine-Spulmaschine) nach Fig.
1 wird sich ein solcher Halteanschlag in der Spinnmaschine als überflüssig erweisen,
da die Spulmaschine den Zugang zu ihrem eigenen Transportsystem selbst steuern wird.
In einem solchen Fall wird der gesteuerte Anschlag in der Spinnmaschine vorzugweise
weggelassen. Das gleiche gilt für die Kombination mit jedem anderen automatischen
bzw. teil-automatischen Transportsystem, das eine eigene Zugangssteuerung umfasst.
Der Halteanschlag 55 wird aber dann notwendig, wenn,die Abgabestelle von der Spinnmaschine
zeitweise unbesetzt bzw. unüberwacht bleibt.
[0062] Vorausgesetzt, die Spinnmaschine sei mit einer ausreichenden Anzahl von Zapfenschlitten
mit Leerhülsen versorgt, um Leerplätze auf dem Fördersystem der Spinnmaschine zu vermeiden,
kann bzw. muss sie sich der Nachfrage des mit ihr verbundenen Systems anpassen. Dies
kann auch ein Anhalten des Fördersystems in der Spinnmaschine erfordern, wenn die
Spulmaschine bzw. das übernehmende Transportsystem keine weiteren Zapfenschlitten
aufnehmen kann und alle Stellen der Pufferstrecke 28 schon besetzt sind. Es ist also
wünschenswert, die Anzahl solcher Stopps auf einem Minimum zu halten, wobei die Spinnmaschine
vom nächsten System möglicherweise keine Informationen bezüglich der Nachfrage erhält.
[0063] In der Spinnmaschine können auf zwei Arten Nachfrageschwankungen bzw. Zulieferschwankungen
ausgeglichen werden, indem ausreichend lange Pufferstrecken 28, 29 vorhanden sind
und/oder eine Anpassung der Fördergeschwindigkeit des Zapfenschlittenfördersystems
innerhalb der Spinnmaschine, d.h. unter der Kontrolle der Steuerung der Spinnmaschine
bzw. ihres Fördersystems möglich ist. Eine lange Pufferstrecke erfordert aber entsprechend
viel Platz, so dass die beiden Pufferstrecken oft kurz gehalten werden müssen, was
die Bedeutung der Fördergeschwindigkeitsregulierung entsprechend erhöht.
[0064] Die Grösse eines Puffers kann in durch die Anzahl Speicherplätze ausgedruckt werden,
d.h. die Anzahl Zapfenschlitten, die im Puffer gespeichert werden können. Die theoretisch
minimale Anzahl Speicherplätze zur Vermeidung von Stopps durch Anpassung der Fördergeschwindigkeit
ist somit zwei, zumindest im Zulieferpuffer 29. Es ist aber wünschenswert, in jeder
Pufferstrecke 28, 29 mindestens drei Speicherplätze vorzusehen.
[0065] Fig. 7 zeigt nun schematisch eine Spinnmaschine mit einer Sensorik, die zur Verwendung
auch mit Pufferstrecken der minimalen Grösse geeignet ist. Die Maschine umfasst einen
Kopfteil 210, Fussteil 212 und dazwischen liegenden Spinnstellen, die gemeinsam mit
214 bezeichnet sind. Der Peg Tray oder Zapfenschlitten-Förderband ist mit 216 bezeichnet
und es fördert im Uhrzeigersinn. Die Ausschleusestelle ist mit 218, die Einschleusestelle
mit 220 bezeichnet.
[0066] Die Spinnmaschine ist einer Entladestation 222 und einer Ladestation 224 zugeordnet.
Diese Stationen enthalten je eine Pufferstrecke, ähnlich den Pufferstrecken 28,29
der Fig. 1, aber mit z.B. nur drei Speicherplätzen pro Pufferstrecke. Der Entladestation
222 ist ein Ausgang 226, der Ladestation 224 ein Eingang 228 zugeordnet. Die "Senke",
die Zapfenschlitten am Ausgang 226 übernimmt, und die "Quelle", die Zapfenschlitten
am Eingang 228 liefert, sind nicht gezeigt, da sie für die Erfindung nicht wesentlich
sind.
[0067] Die Entladestation 222 sowie die Ladestation 224 umfassen je ein Fördemittel z.B.
ein Förderband 34, 35 (Fig. 1) mit je einem Antrieb (nicht gezeigt), der von der Maschinensteuerung
(nicht gezeigt) ein- bzw. abgeschaltet wird. Wenn er eingeschaltet ist, läuft der
Antrieb mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit, die eine Zapfenschlittenfördergeschwindigkeit
ergibt, die höher als die maximale über das Band 216 erzeugte Fördergeschwindigkeit
ist.
[0068] Die Sensorik umfasst z.B. sieben Sensoren, z.B. Lichtschranken, die ihre Ausgangssignale
an die nicht gezeigte Maschinensteuerung liefern. Der Sensor S1 gibt an, ob an der
Ausschleusestelle ein Zapfenschlitten zum Ausschleusen bereit ist. Der Sensor S2 gibt
an, ob an der Einschleusestelle ein Mitnehmer zur Aufnahme eines Zapfenschlittens
bereit ist. Der Sensor S3 gibt an, ob die Auslaufpufferstrecke einen Speicherplatz
frei hat, welcher den nächsten Zapfenschlitten vom Band 216 übernehmen kann. Diese
Anordnung wird nachfolgend näher anhand der Fig. 7A beschrieben.
[0069] Die weiteren Sensoren S4 bis S7 sind an der Einlaufpufferstrecke vorgesehen. Der
Sensor S4 gibt an, ob ein Zapfenschlitten im ersten Speicherplatz bereit steht, d.h.
bereit zum Einsschleusen in die Bereitschaftsstelle, die im Zusammenhang mit Fig.
3 beschrieben wurde. Die Bereitschaftsstelle selbst gilt nicht als Speicherplatz.
Es wird angenommen, dass dann, wenn ein Zapfenschlitten im ersten Speicherplatz vorhanden
ist, ein Zapfenschlitten beim Uebernehmen durch das Fördersystem der Maschine vorhanden
sein muss. Der Sensor S5 ist gerade oberhalb des Sensors S4 montiert und gibt an,
ob der Zapfenschlitten im ersten Speicherplatz eine Leerhülse trägt. Das Fehlen einer
Leerhülse erfordert auch ein Stopp des Fördersystems der Maschine, allerdings muss
in diesem Fall zusätzlich ein Alarm ausgelöst werden, so dass die Störung durch die
Bedienung behoben werden kann. Das Fehlen der Leerhülse gilt daher als mangelhafte
Lieferung und nicht als fehlende Zulieferfähigkeit.
[0070] Der Sensor S6 gibt an, ob ein mittlerer Speicherplatz im Einlaufpuffer frei oder
besetzt ist, und der Sensor S7 gibt an, ob der letzte Speicherplatz im gleichen Puffer
frei oder besetzt ist. Bei nur drei Speicherplätzen im Einlaufpuffer ist sensor S7
dem dritten Speicherplatz zugeordnet und Sensor S6 kann weggelassen werden.
[0071] Das Ausganssignal des Sensors S7 wird entweder direkt oder über die Maschinensteuerung
an die "Quelle" gesandt, um die weitere Belieferung mit Zapfenschlitten vorläufig
zu unterbinden. Bei einer grösseren Pufferstrecke (6 bis 10 Speicherplätze) lohnt
es sich, die Unterbrechung der Belieferung aufzuheben, wenn der dem Sensor S6 zugeordnete
mittlere Speicherplatz wieder frei wird. Bei einem kleineren Ladepuffer (3 oder 4
Speicherplätze) ist dies nicht mehr sinnvoll - die Belieferung wird erst wieder aufgenommen,
wenn durch den sensor S4 gemeldet wird, dass der erste Speicherplatz im Puffer nicht
mehr besetzt ist.
[0072] Eine Pufferüberwachung nach Fig. 7 führt zwangsweise zu gelengentlichen Förderstopps
in der Ringspinnmaschine - je kürzer die Pufferstrecke, desto häufiger werden die
Stopps sein. Fig. 7A zeigt schematisch die Verhältnisse an den Ausschleusestellen
218 bei einer kurzen Pufferstrecke mit nur drei Speicherplätzen.
[0073] Fig. 7A zeigt schematisch ein kurzes Förderband 34 (siehe auch Fig.1), das als Auslaufpuffer
mit drei Speicherplätzen dient, wobei in der Darstellung alle drei Plätze mit Zapfenschlitten
240, 242, 244 besetzt sind. Ueber dem Band 34 können Führungskufen (nicht gezeigt)
angeordnet werden, um einen Auslaufkanal, ähnlich dem Einlaufkanal 154 (Fig.3), zu
bilden. Die Besetzung des ersten Speicherplatzes durch den Zapfenschlitten 240 wird
durch eine Lichtschranke S3 an eine Steuerung gemeldet.
[0074] Der nächstfolgende Zapfenschlitten 246 befindet sich noch in seinem Mitnehmergreifer
159 (vgl. Fig.3) und läuft die Ausschleusestelle in der Förderrichtung P an, da das
Fördersystem noch nicht abgeschaltet worden ist. Mit 36 (vgl. Fig.1) ist die Führungskufe
(der Abweiser) angedeutet, welche den Zapfenschlitten 246 beim Weiterlaufen des Fördersystems
aus dem Greifer 159 in den ersten Speicherplatz drängen wird. Die Lichtschranke (Sensor)
S1 meldet an die Steuerung das Vorhandensein des Zapfenschlittens 246 mit dem ihm
zugeordneten Zapfenschlitten 246 in seinem Tastfeld.
[0075] Beim Empfangen des letztgenannten Signals vom Sensor S1, stellt die Steuerung anhand
des Signals vom Sensor S3 fest, dass der erste Speicherplatz noch besetzt wird und
schaltet dementsprechend das Fördersystem ab. Der Sensor S1 ist derart gegenüber der
Führungskufe 248 und dem Pufferband 34 gestellt, dass der Zapfenschlitten 246 wegen
Reaktions- bzw. Bremszeit nach dem Vorbeilaufen am Sensor S1 nicht weiter als die
gestrichelte Stellung weiterbefördert werden kann, d.h. bis er den aufgestauten Zapfenschlitten
240 berührt, ohne dabei eine Blockierung des Fördersystems zu riskieren. Das Weiterfördern
des Zapfenschlittens 246 erfolgt erst dann, wenn der Sensor S3 meldet, dass der erste
Speicherplatz wieder frei ist.
[0076] Die Sensoren S2, S4 (Fig.7) erfüllen die entsprechende Funktion an der Einschleusestelle
220 (vgl. Fig. 3). Der Sensor S4 stellt fest, ob der Speicherplatz vor der Bereitschaftsstelle
besetzt ist oder nicht, in Fig.3 ist dieser Speicherplatz frei. Der Sensor S2, in
Fig. 3 nicht gezeigt stellt fest, ob noch ein Mitnehmer die Einschleusestelle anläuft.
[0077] Wenn vom Sensor S2 gemeldet wird, dass ein weiterer Mitnehmer der Einschleusestelle
annähert, während der Sensor S4 noch meldet, dass der ihm zugeordnete Speicherplatz
unbesetzt ist, wird von der Steuerung ein Förderstopp eingeschaltet und zwar zu einem
Zeitpunkt, wo der vorangehende Zapfenschlitten sich noch in der Bereitschaftsstelle
befindet und den Zugang zu dieser Stelle für einen nachgelieferten Zapfenschlitten
blockiert. Die Fig. 3 stellt dementsprechend ungefähr den Zustand an der Einschleusestelle
bei einem Förderstopp dar. Das System wird erst wieder in Gang gesetzt, wenn der Sensor
S4 meldet, dass ein weiterer Zapfenschlitten eingetroffen ist und vom Sensor S5 ein
Signal erhalten wird, dass dieser Zapfenschlitten eine Leerhülse trägt.
[0078] Bei einem Neuanfang, nach einem Doffzyklus, läuft vorerst an der Einschleusestelle
kein Mitnehmer vorbei, da die Bandlänge, die beim Doffen am Maschinenende stillsteht,
keine Mitnehmer trägt. Wenn es vorkommen sollte, dass bei der Annäherung des ersten
Mitnehmers die Bereitschaftsstelle noch leer ist, muss ein Förderstopp derart eingeschaltet
werden, dass der erste eintreffende Zapfenschlitten ungehindert in die Bereitschaftsstelle
einlaufen kann; der längere Finger 170 (Fig.3) des ersten Greifers darf die Einmündung
des Einlaufkanals bei einem Stopp nicht blockieren.
[0079] Ein vom Sensor S7 ausgelöster Lieferstopp wegen des Vollwerdens der Ladepufferstrecke
bedeutet eine Hemmung des Abräumens im angeschlossenen Transportsystem. Wenn letzteres
System eine solche Hemmung gelegentlich in Kauf nehmen kann, muss in der Ringspinnmaschine
nichts weiteres unternommen werden. Wo dies aber nicht der Fall ist, sollte anschliessend
an den Lieferstopp die Fördergeschwindigkeit der Ringspinnmaschine kurzfristig erhöht
werden, um den Stau im angeschlossenen System beseitigen unter der Voraussetzung,
dass dadurch kein Stau in der Entladepufferstrecke entsteht. Es ist aus diesem Grund
wünschenswert, das Zapfenschlittenfördersystem der Ringspinnmaschine mit einem Antrieb
zu versehen, der mit variabler Geschwindigkeit arbeiten kann.
[0080] Es ist aber auch wünschenswert, die Fördergeschwindigkeit an das Verhalten des angeschlossenen
Systems anzupassen, um Förderstopps der Ringspinnmaschine möglichst zu vermeidenmit
Verhalten ist hier die Nachfrage an Spulen bzw. dem Angebot an Hülsen gemeint.
[0081] Wenn vom angeschlossenen System Signale erhalten werden, die die erforderlichen Informationen
enthalten, muss auch nichts weiteres in der Ringspinnmaschine unternommen werden,
als die Fördergeschwindigkeit nach dem Nachfrage/Angebot-Signal zu steuern. Für den
Fall, dass solche Signale nicht erhältlich sind, ist es aber wünschenswert, aus den
Aenderungen der Zustände der Entlade- bzw. Ladepufferstrecken die effektive Nachfrage
bzw. das effektive Angebot zu ermitteln und die Fördergeschwindigkeit der Ringspinnmaschine
entsprechend anzupassen.
[0082] Bei längeren Pufferstrecken, wie nachfolgend anhand der Fig. 8 beschrieben wird,
ist es möglich, den momentanen Füllstand der Pufferstrecke abzutasten und die Fördergeschwindigkeit
derart zu varieren, dass ein Sollfüllzustand möglichst eingehalten wird. Bei kürzeren
Pufferstrecken kann gemäss Fig. 8 nicht gearbeitet werden. Im letzten Fall kann aber
z.B. aus einem in der Entladestation erzwungenen Stopp geschlossen werden, dass die
momentane Fördergeschwindigkeit zu hoch sei, so dass eine vorbestimmte Reduzierung
eingeschaltet werden kann. Wenn hingegen über eine vorgegebene Periode ohne Stopp
gearbeitet wird, kann daraus geschlossen werden, dass eine höhere Fördergeschwindigkeit
möglich ist, so dass die entsprechende Aenderung durch die Steuerung ausgelöst werden
kann. Gleichzeitig wird ein Timer gesetzt, so dass kontrolliert werden kann, ob nach
der vorgegebenen Periode wiederum eine Erhöhung ausgelöst werden kann, weil keine
Ueberlastung des angeschlossenen System und damit keine Auffüllung des Entladepuffers
aufgetreten ist. Die Periode soll in Abhängigkeit von der Puffergrösse gewählt werden
- je kleiner der Puffer, desto kürzer die Periode. Für einen Puffer mit nur drei Speicherplätzen
ist eine Periode von 5 bis 6 Sekunden bei einer nominellen Kapazität des angeschlossenen
Systems von 30 Spulen pro Minute geeignet. Dabei kann nach jedem Doffzyklus entweder
von einer relativ hohen oder einer relativ niedrigen vorbestimmten Anfangsgeschwindigkeit
begonnen werden, wonach das System die ideale Geschwindigkeit selbsttätig sucht und
darauf einpendelt. Ein System dieser Art ist in unserer deutschen Patentanmeldung
Nr. P 41 13 090.1 ausführlich beschrieben.
[0083] Fig. 8 zeigt eine weitere Variante, die aber nur mit längeren Pufferstrecken verwendet
werden kann. Das Diagramm zeigt schematisch eine Entladepufferstrecke 230 mit zwanzig
Speicherplätzen, wovon zehn Speicherplätze im dargestellten Zustand besetzt sind (Kreise
mit einem X markiert) und zehn noch frei sind (Kreise ohne X), wobei ein weiterer
Zapfenschlitten 232 gerade abgeliefert wird und sich demnächst am hinteren Ende der
Reihe anschliessen wird. Wenn bis zu diesem Zeitpunkt nur der vorderste Zapfenschlitten
234 durch das angeschlossene System aufgenommen wird, bleibt die Länge der Reihe konstant
- sonst wird die Reihe entweder kürzer (Aufnahmegeschwindigkeit der "Senke" grösser
als die Liefergeschwindigkeit des Zapfenschlittenfördersystems) oder länger (Aufnahmegeschwindigkeit
der "Senke" niedriger als die Liefergeschwindigkeit des Zapfenschlittenfördersystems).
[0084] Die Besetzung z.B. des zehnten Speicherplatzes kann durch einen Sensor Sm festgestellt
werden und kann z.B. als ein Sollfüllzustand des Puffers definiert werden; es kann
auch ein anderer Speicherplatz als Sollfüllzustand gewählt werden, der aber weder
nahe am einen Ende der Pufferstrecke noch am anderen liegen sollte. Eine momentane
Verlängerung bzw. Verkürzung der Reihe kann z.B. durch zwei weitere Sensoren Sgl bzw.
Sgk festgestellt werden, und die Ausgangssignale dieser Sensoren können zur Anpassungen
der Fördergeschwindigkeit des Zapfenschlittentransportsystems innerhalb der Ringspinnmaschine
ausgenützt werden.
[0085] Fig. 8 zeigt aber schematisch noch eine Variante, die auf dem Zählen der vorbeilaufenden
Zapfenschlitten beruht. Dazu kann ein Zähler 236 (gestrichelt dargestellt) z.B. am
Auslaufende der Pufferstrecke vorgesehen werden. Der Zähler liefert an die Maschinensteuerung
eine Signal, das die Anzahl abgegebener Zapfenschlitten pro vorgegebene Zeiteinheit
(z.B. 10 bis 20 Sekunden) angibt, wobei die Steuerung eine entsprechende Anpassung
der Zapfenschlittenfördergeschwindigkeit in der Spinnmaschine auslöst. In diesem Fall
wird nicht versucht, eine Sollfüllstand einzuhalten, aber es sind genügend Speicherplätze
im Puffer vorhanden, um temporäre Schwankungen aufzufangen.
[0086] In allen Varianten nach Fig. 8 ist es weiterhin notwendig, den Sensor S3 vorzusehen,
der einen Förderstopp einschaltet, wenn der Puffer trotz all dieser Massnahmen aufgefüllt
wird.
[0087] Fig. 9 zeigt eine weitere Lösung, welche die Belastung des durch das Band 17 angetriebenen
Systems vermindern kann. Das Bezugszeichen 250 weist auf das Förderband der Auslaufpufferstrecke,
das in diesem Fall durch einen frequenzgesteuerten Motor 252 bewegt wird, der das
Band mit variabler Geschwindigkeit in der Förderrichtung F zwischen der Ausschleusestelle
218 und Abgabestelle 226 treiben kann. Ein Zähler 254 ähnlich dem Zähler 236 (Fig.8)
ist an der Abgabestelle 226 vorgesehen und liefert ein Signal an die Steuerung 256,
welche den Motor 252 steuert, um die Fördergeschwindigkeit innerhalb der Pufferstrecke
zu steuern.
[0088] Bei einer vorgegebenen, konstanten Fördergeschwindigkeit des Bandes 17 ändert sich
nun der Abstand zwischen benachbarten Zapfenschlitten auf dem Band 250, wenn die Fördergeschwindigkeit
dieses Bandes geändert wird, wie schematisch durch gestrichelte Zapfenschlitten 258
zwischen voll ausgezogenen Zappenschlitten 260 angedeutet wird. Unter Umständen können
alle Aufnahmeschwankungen des der Abgabestelle 226 angeschlossenen Systems durch Anpassung
der Fördergeschwindigkeit im Entladepuffer ausgeglichen werden. Es ist aber ratsam,
das Mitnehmerfördersystem auch mit einem Antrieb.variabler Geschwindigkeit auszuführen,
so dass auch hier Anpassungen vorgenommen werden können, falls der Puffer nicht mehr
imstande ist, einen höheren Bedarf zu befriedigen bzw. eine starke Nachfrageabnahme
aufzufangen.
[0089] Es ist ein weiterer Vorteil eines Systems nach Fig. 9, dass die Ladestrecke ähnlich
aber unabhängig ausgeführt werden kann, so dass die Verhältnisse in der Entladestrecke
weitgehend von den Verhältnissen in der Ladestrecke abgekoppelt werden können.
[0090] Eine Voraussetzung für diese Lösung ist eine genügend lange Pufferstrecke. Dies ist
mit einer Anordnung nach Fig. 7 kaum zu erreichen, da die Platzverhältnisse an der
Stirnseite der Maschine normalerweise eng begrenzt sind (siehe Fig.7A).
[0091] In der schweizerischen Patentanmeldung Nr. 2971/90 vom 12.06.1990 ist aber eine andere
Maschinenanordnung gezeigt, wonach das Mitnehmerförderband schon vor dem Maschinenfuss
212 umgelenkt wird, so dass sich die Laufbahn der Mitnehmer zwischen den Spinnstellen
214 und dem Maschinenfuss 212 erstreckt. Es werden sich in der Längsrichtung der Maschine
erstreckende, am Maschinenfuss 212 vorbeilaufende Zusatzförderbänder vorgesehen, die
als Pufferstrecken bzw. als Teilpufferstrecken dienen können und dabei eine ausreichende
Länge jeder Pufferstrecke gewährleisten.
[0092] Die Auswertung der Signale von einem Zähler 254 nach Fig. 9 könnte unter Umständen
Probleme verursachen. Statt des Zählens, könnte der Abstand zwischen benachbarten
Zapfenschlitten abgetastet werden, aber auch hier könnten beim Stauen der Zapfenschlitten
Probleme entstehen.
[0093] Fig. 10 zeigt noch eine Variante, die solche Probleme vermeiden könnten. In diesem
Fall ist die Pufferstrecke in eine erste Teilstrecke 262, variabler Fördergeschwindigkeit,
und eine zweite Teilstrecke ("Staustrecke") 264 konstanter, relativ hoher Fördergeschwindigkeit
aufgeteilt. Auf der Staustrecke 264 ist es vorgesehen, dass die von der Teilstrecke
262 gelieferten Zapfenschlitten sich stauen, wie die gespeicherten Zapfenschlitten
einer Variante nach Fig. 8. Mit einem Sensor 266 kann nun festgestellt werden, ob
ein vorbestimmter Speicherplatz auf der Staustrecke 264 besetzt ist oder nicht, und
die Fördergeschwindigkeit der Teilstrecke 262 kann durch die Steuerung 256 über dem
Antrieb 252 variabler Geschwindigkeit geändert werden. Das Bezugszeichen 268 weist
auf einen Antriebsmotor für die Staustrecke 264, der auch von der Steuerung 256 aus
gesteuert wird und zwar, um die Fördergeschwindigkeit der Staustrecke derart hoch
einzustellen, dass das Stauen der hier geförderten Zapfenschlitten gewährleistet wird.
[0094] Die Massnahmen zur Anpassung der Fördergeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Aufnahmefähigkeit
bzw. Zulieferfähigkeit des angeschlossenen Systems sind nicht zur Anwendung in Kombination
mit einem Fördersystem eingeschränkt, das in der Maschine ein endloses Zugmittel mit
einer einzigen Bewegungsrichtung umfasst. Es sind sogenannte Peg-Tray-Fördersysteme
bekannt, die sich auf einer Hin- und Herbewegung der Antriebselemente beruhen. Solche
Systeme sind natürlich einem Stopp-Start-Betrieb sowieso unterworfen, wobei aber durch
Anpassung dieser Systeme an ihre "Umgebung" hohe Lieferbelastungen und grössere Pufferstrecken
vermieden werden können.
[0095] Wo sowohl das Einschleusen wie auch das Ausschleusen überwacht wird und die Verhältnisse
in beiden Puffern einen Einfluss auf eine einzelne Fördergeschwindigkeit ausüben,
wird vorzugsweise derart vorgegangen, dass die Fördergeschwindigkeit an den Verhältnissen
im Entladepuffer angepasst werden, vorausgesetzt, dass eine oder mehrere Bedingungen
im Ladepuffer erfüllt werden, und dass ein Förderstopp eingeschaltet wird, wenn die
bzw. eine Bedingung im Ladepuffer nicht mehr erfüllt ist, z.B. derart, dass ein Leerplatz
im Fördersystem entstehen würde, wenn weiter gefördert würde.
[0096] Wie in Fig. 7 angedeutet ist, können die Sensoren S4, S5, S6, S7 ... an eine zentrale
Steuerung ST angeschlossen sein, die unter anderem die Geschwindigkeit des Fördermittels
17 regelt. Die Sensoren S6 oder S7 können auch dazu verwendet werden, den Durchfluss
der Träger 18 pro Zeiteinheit zu bestimmen.