VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUM ERMITTELN DES DURCHMESSERS EINES DURCH EINEN LAUFENDEN FADEN GEBILDETEN FADENBALLONS AN EINER ARBEITSSTELLE EINER TEXTILMASCHINE

Abstract

 Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Arbeitsstelle (1) über einen mechanischen, kontaktbehafteten Abtastfühler (22) verfügt, der so ausgebildet und angeordnet ist, dass er während des Betriebes der Arbeitsstelle (1) durch ein den Fadenballon (B) bildendes Garn in einer vom Durchmessers eines Fadenballons (B) abhängigen Betriebsstellung (BS) positioniert wird, und dass eine Sensoreinrichtung (24) vorhanden ist, die die Betriebsstellung (BS) des Abtastfühlers (22) erfasst.

Beschreibung

[0001] Vorrichtung und Verfahren zum Ermitteln des Durchmessers eines durch einen laufenden Faden gebildeten Fadenballons an einer Arbeitsstelle einer Textilmaschine.

[0002] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ermitteln des Durchmessers eines durch einen laufenden Faden gebildeten Fadenballons an einer Arbeitsstelle einer Textilmaschine sowie ein zugehöriges Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 11.

[0003] In der Textilmaschinenindustrie sind seit langem unterschiedliche Ausführungsformen von Produktionsmaschinen bekannt, bei denen es während des Betriebes im Bereich ihrer oft zahlreichen Arbeitsstellen oder von zugehörigen Betriebseinrichtungen zur Ausbildung von Fadenballons kommt.

[0004] Derartige Produktionsmaschinen weisen daher zur Ermittlung und Begrenzung der Größe dieser Fadenballons Überwachungseinrichtungen auf, die sehr unterschiedlich arbeiten können. Die bekannten Überwachungseinrichtungen verfügen beispielsweise oft über optische Sensoreinrichtungen, mit denen das umlaufende Garn, das den Fadenballon bildet, beobachtet wird.

[0005] In der DE 101 03 892 A1 sind zum Beispiel ein Verfahren und eine Vorrichtung beschrieben, mit dem/der die Fadenabzugsgeschwindigkeit von im Gatter einer Zettelmaschine angeordneten Vorlagespulen optimiert werden soll.
Bekanntlich entsteht, wenn von einer Vorlagespule, die in einem zugehörigen Gatter positioniert ist, im Zuge des Arbeitsprozesses über Kopf und mit relativ hoher Abzugsgeschwindigkeit ein Faden abgezogen wird, ein Fadenballon, dessen Durchmesser unter anderem von der Fadenabzugsgeschwindigkeit abhängt. Die Größe des Fadenballons wächst dabei mit zunehmender Fadenabzugsgeschwindigkeit.

[0006] Bei dem durch die DE 101 03 892 A1 bekannten Verfahren wird durch am Gatter angeordnete Messmittel die Größe zumindest einiger der beim Fadenabzug entstehenden Fadenballons erfasst und an eine Steuereinrichtung übermittelt, die beim Erreichen von Grenzwerten der Fadenballone dafür sorgt, dass regelnd in die Fadenabzugsgeschwindigkeit eingegriffen wird.

[0007] Als Messmittel zur Erfassung der Fadenballongröße kommen dabei verschiedene optisch arbeitende Messeinheiten zum Einsatz, beispielsweise eine Kamera, eine oder mehrere Lichtschranken oder ähnliche Einrichtungen.

[0008] Optisch arbeitende Messeinrichtungen zum Erfassen einer Fadenballonform und/oder einer Fadenballongröße sind durch die DE 22 55 663 A1 und durch die EP 0 282 745 A1 auch im Zusammenhang mit Ringspinnmaschinen bekannt.

[0009] In der DE 22 55 663 A1 wird beispielsweise eine Arbeitsstelle einer Ringspinnmaschine beschrieben, die mit einem luft- oder magnetgelagerten Spinnring ausgestattet ist, auf dem ein durch den laufenden Faden angetriebener Spinnläufer umläuft.
Da beim Betrieb derartiger Arbeitsstellen, um ein einwandfreies Spinnverfahren zu gewährleisten, bekanntlich eine bestimmte Differenz zwischen der Drehzahl des Spinnringes und der Drehzahl des Spinnläufers notwendig ist, findet während des Spinnbetriebes sowohl eine Kontrolle der Drehzahl des luft- oder magnetgelagerten Spinnrings, als auch der Drehzahl des Spinnläufers statt.

[0010] Des Weiteren wird bei diesem Verfahren laufend kontrolliert, ob eine vorgegebene maximale Fadenspannung eingehalten wird und es erfolgt eine Kontrolle und gegebenenfalls Stabilisierung des sich beim Spinnen im Bereich des Spinnkopses einstellenden Fadenballons. Das heißt, durch Messen der Fadenkurvenabweichung des Fadenballons aus ihrer Meridianebene und entsprechendes Regeln der Fadenspannung mittels variablen Bremsens des Spinnringes wird der Verlauf der Fadenkurve des Fadenballons stabilisiert. Die Einrichtung zum Erfassen der Fadenkurvenabweichung des Fadenballons besteht dabei im Wesentlichen aus einem Messgeber, der eine Reihe kleiner Photoelemente aufweist sowie einer Triggereinrichtung, die dafür sorgt, dass der Fadenballon periodisch angeblitzt wird.

[0011] Die bekannten Vorrichtungen sind entweder (DE 22 55 663 A1) relativ kompliziert und oft auch recht ungenau, oder aufgrund ihres großen Messbereiches (DE 101 03 892 A1) bezüglich Luftverschmutzung sehr empfindlich.

[0012] In der Praxis konnten sich diese bekannten Vorrichtungen daher nicht durchsetzen.

[0013] Die EP 0 282 745 A1 beschreibt ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zur Produktions- und Qualitätsüberwachung der Arbeitsstellen einer mehrspindligen Textilmaschine. Das heißt, eine Ringspinnmaschine ist mit einem optischen Überwachungsorgan ausgestattet, das gleichzeitig eine Vielzahl der in Reihe nebeneinander angeordneten Arbeitsstellen der Textilmaschine dadurch kontrolliert, dass die im Bereich der Arbeitsstellen rotierenden Fadenballons angeleuchtet werden.

[0014] Das Überwachungsorgan weist zu diesem Zweck einen Sender und einen Empfänger auf, die so ausgebildet und angeordnet sind, dass ein von einem Sender ausgeschicktes Strahlenbündel auf seinem Weg zum Empfänger durch die zahlreichen, umlaufenden Fadenballone geht und dabei durch die Fadenballone intermittierend unterbrochen oder abgeschwächt wird.
Die Abschattung wird im Empfänger in ein elektrisches Signal umgesetzt, das in einer zugehörigen Regeleinrichtung als Basis für eine weitere Auswertung benutzt wird.

[0015] Auch das in der EP 0 282 745 A1 beschriebene Verfahren arbeitet gelegentlich recht ungenau, da das Strahlenbündel auf seinem Weg vom Sender zum Empfänger oft durch Faser- und Staubpartikel, die in der Atmosphäre eines Spinnsaales nahezu unvermeidbar sind, negativ beeinflusst wird.

[0016] Des Weiteren ist durch die EP 2 419 554 B1 eine Arbeitsstelle einer Doppeldrahtzwirn- und Kabliermaschine bekannt, deren Spul- und Wickeleinrichtung so angeordnet ist, dass sie während des Betriebes innerhalb eines Fadenballons liegt.
Um die Größe des Fadenballons kontrollieren zu können, verfügt die Arbeitsstelle über eine Überwachungseinrichtung, die verschiedene Ausführungsformen aufweisen kann.

[0017] Die Größe des Fadenballons kann beispielsweise über einen Fadenspannungssensor ermittelt werden, der entweder zwischen einer Fadenantriebseinrichtung und dem Eintritt des Fadens in eine Spindel angeordnet ist, welche für die Entstehung des Fadenballons sorgt, oder mittels eines Fadenspannungssensors, der zwischen dem Austritt des Fadens aus der Spindel und einer weiteren Fadenantriebseinrichtung positioniert ist.

[0018] In einer weiteren Ausführungsform kann die Erfassung der Größe des Fadenballons aber auch durch Messen der Leistung bzw. des Drehmoments der Antriebseinrichtung der Spindel erfolgen. Das heißt, mittels einer Messeinrichtung wird der Strom ermittelt, der vom Spindelantrieb aufgenommen wird und daraus in einer Auswerteeinrichtung auf die Größe des Fadenballons geschlossen.
Durch die EP 2 419 554 B1 ist außerdem die Verwendung verschiedener optischer Messeinrichtungen bekannt, die den die Spul- und Wickeleinrichtung umkreisenden Fadenballon überwachen.

[0019] In einer ersten Ausführungsform wird zum Beispiel der Einsatz einer Lichtschranke vorgeschlagen, die eine Lichtquelle zur Abgabe eines Lichtstrahles und einen lichtempfindlichen Detektor zur Aufnahme des Lichtstrahles aufweist.
In einer vergleichbaren, zweiten Ausführungsform findet ein Lichtsensor vom Typ CCD in Verbindung mit einer strahlartigen, stroboskopischen Lichtquelle, zum Beispiel LED oder Laser, Verwendung.
Bei der Einrichtung, die mit einer Lichtschranke arbeitet, wird während des Betriebes die Unterbrechung des Lichtstrahles durch das vorbeilaufende Garn des Fadenballons erkannt.
Bei der Einrichtung, die mit einem Lichtsensor und einer stroboskopischen Lichtquelle agiert, die mit der Drehung der Spindel synchronisiert ist, wird das Bild und damit die Form des den Fadenballon bildenden Garns lokalisiert, wenn es vom Blitz erhellt wird.

[0020] Die in der EP 2 419 554 B1 im Zusammenhang einer Arbeitsstelle einer Doppeldrahtzwirn- und Kabliermaschine beschriebenen, verschiedenen Überwachungseinrichtungen sind ebenfalls verbesserungsfähig, da sie entweder nicht genau genug messen, oder ebenfalls relativ schmutzempfindlich sind.

[0021] Ausgehend vom vorstehend genannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren zu entwickeln, mit der/dem zuverlässig der Durchmesser eines durch ein laufendes Garn gebildeten Fadenballons auch bei schwierigen Umweltbedingungen sicher ermittelt werden kann.

[0022] Die betreffende Vorrichtung sollte außerdem in ihrer Konstruktion möglichst einfach und schmutzunempfindlich sein.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Arbeitsstelle über einen mechanischen, kontaktbehafteten Abtastfühler verfügt, der so ausgebildet und angeordnet ist, dass er während des Betriebes der Arbeitsstelle durch den Fadenballon in einer vom Durchmesser eines Fadenballons abhängigen Betriebsstellung positioniert wird, und dass eine Sensoreinrichtung vorhanden ist, die die Betriebsstellung des Abtastfühlers erfasst.

[0023] Das Verfahren zum Betreiben der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die im Anspruch 11 beschriebenen Merkmale auf.
Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche 2 - 10, während vorteilhafte Ausführungsformen des zugehörigen Verfahrens in den Unteransprüchen 12 und 13 beschrieben sind.

[0024] Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat insbesondere den Vorteil, dass durch die Verwendung eines mechanischen Abtastfühlers, der kontaktbehaftet an dem den Fadenballon bildenden Garn anliegt, unabhängig von den Umweltbedingungen, zum Beispiel den Staubbelastungen, die im Bereich der Arbeitsstelle gegeben sind, stets direkt die korrekte Fadenballongröße erfasst wird und dass diese durch die Betriebsstellung des Abtastfühlers angezeigte Fadenballongröße zuverlässig und exakt durch eine Sensoreinrichtung erkannt und zur Verwertung an nachgeschaltete Einrichtungen übermittelt werden kann, welche bei Bedarf im Zusammenhang mit der Fadenspannung des Außenfadens regelnde Maßnahmen einleiten.

[0025] Der Einsatz eines mechanischen Abtastfühlers ermöglicht außerdem eine kompakte Bauweise der Arbeitsstelle mit der Folge, dass der Platzbedarf der zum Aufstellen einer Doppeldrahtzwirn- oder Kabliermaschine benötigt wird, verringert wird.
Die Sensoreinrichtung, mit der jeweils die Betriebsstellung des mechanischen Abtastfühlers erfasst wird, kann dabei recht verschieden ausgebildet sein. Als Sensoreinrichtung ist beispielsweise eine optisch arbeitende Einrichtung vorstellbar, beispielsweise ein so genannter Messpositionsaufnehmer.

[0026] Ein solcher Messpositionsaufnehmer erfasst optisch den jeweiligen Abstand zwischen der Sensoreinrichtung und dem in Betriebsstellung positionierten Abtastfühler und sendet dann ein entsprechendes elektrisches Signal an einen nachgeschalteten Regelkreis.
Allerdings ist grundsätzlich zur Erfassung der Betriebsstellung eines mechanischen Abtastfühlers auch der Einsatz andersartiger Sensoreinrichtungen möglich.
Es könnte beispielsweise auch eine Sensoreinrichtung Verwendung finden, die feststellt, welchen Drehwinkel der Abtastfühler in Bezug auf eine Null-Stellung aufweist, wenn der Abtastfühler in einer bestimmten Betriebsstellung positioniert ist.

[0027] Der mechanische Abtastfühler, der kontaktbedingt am laufenden Garn anliegt, das den Fadenballon bildet und der dadurch in einer Betriebsstellung positioniert wird, die dem jeweiligen Durchmesser des Fadenballons entspricht, kann verschiedene vorteilhafte Ausführungsformen aufweisen.

[0028] In vorteilhafter Ausführungsform liegt der Abtastfühler, wenn sich die Spindel einer Arbeitsstelle im Ruhezustand befindet, am Spulentopf an. Durch eine solche Ausbildung wird auf einfache Weise sichergestellt, dass der Abtastfühler auch bei abgeschalteter Arbeitsstelle stets in einer definierten Stellung positioniert ist, mit der Folge, dass der Abtastfühler bei einem Neustart der Arbeitsstelle sofort tätig werden kann.

[0029] In einer ersten vorteilhaften Ausführungsform ist der Abtastfühler beispielsweise als bezüglich des Fadenballons konvex gewölbter, jeweils endseitig schwenkbar gelagerter Bügel ausgebildet, der von außen am Fadenballon anliegt. Die Schwenkachse des Bügels ist dabei beabstandet zum Fadenballon und rechtwinklig zur Rotationsachse des Fadenballons so angeordnet, dass der Bügel durch das laufende Garn, das den Fadenballon bildet, angehoben und dabei in einer Betriebsstellung positioniert wird, die abhängig vom Durchmesser des Fadenballons ist und die durch eine zugehörige Sensoreinrichtung zuverlässig erkennbar ist.

[0030] In einer weiteren, zweiten Ausführungsform ist der Abtastfühler als bezüglich des Fadenballons konkav gewölbter, jeweils endseitig schwenkbar gelagerter Bügel ausgebildet ist, der ebenfalls von außen am Fadenballons anliegt.

[0031] Auch hier liegt die Schwenkachse des Bügels rechtwinklig zur Rotationsachse des Fadenballons und ist so angeordnet, dass der Bügel durch das laufende Garn angehoben und dabei in einer vom Durchmesser des Fadenballons abhängigen Betriebsstellung positioniert wird. Wie bei der ersten Ausführungsform ist die Betriebsstellung des Bügels dann durch eine zugehörige Sensoreinrichtung problemlos erfassbar.

[0032] In einer dritten Ausführungsform ist der Abtastfühler, ähnlich wie bei der vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsform, als bezüglich des Fadenballons konkav gewölbter, jeweils endseitig schwenkbar gelagerter Bügel ausgebildet.
Allerdings liegt der Bügel bei dieser Ausführungsform von innen am Fadenballon an. Die Betriebsstellung des Bügels ist auch hier durch eine zugehörige Sensoreinrichtung detektierbar.

[0033] Vorzugsweise weisen die Abtastfühler bei den beiden vorstehend beschriebenen Ausführungsformen in dem Bereich, in dem der Bügel des Abtastfühlers den Fadenballon tangiert, jeweils eine in Richtung Fadenballon weisende Auswölbung auf. Durch eine solche Auswölbung wird der Kontaktbereich des Bügels mit dem laufenden Garn, das bekanntlich den Fadenballon bildet, minimiert, was sich positiv auf die Garnqualität auswirkt. Das heißt, durch eine solche Auswölbung wird der Oberflächenkontakt des Fadenmaterials mit einem Bügel, der zu Garnschädigungen führen kann, minimiert.

[0034] In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann der Abtastfühler allerdings auch als federkraftbeaufschlagter, von außen am Fadenballon anliegender Tastfinger ausgebildet sein.
Der Tastfinger kann dabei entweder linear ausgebildet sein oder eine bezüglich des Fadenballons konkave Auswölbung aufweisen. Bei beiden Ausführungsformen kann die Betriebsstellung, ähnlich wie bei den vorstehend beschriebenen Abtastfühlern mit Bügel, durch eine Sensoreinrichtung sicher erfasst werden.

[0035] Bei einer linearen Ausbildung des Tastfingers ist es dabei vorteilhaft, den Tastfinger aus einem elastischen, abriebsfesten Material, beispielsweise aus Federstahl, zu fertigen und den Tastfinger an einer seiner Endseiten in einer Lagerstelle so zu lagern, dass er an dem, durch das laufende Garn gebildeten Fadenballon anliegt.

[0036] Wenn der Tastfinger eine bezüglich des Fadenballons konkave Auswölbung aufweist, ist es zweckmäßig, den Tastfinger an einer seiner Endseiten in einem Schwenklager zu lagern und an seinen gegenüberliegenden Endseiten durch ein Federelement so zu beaufschlagen, dass der Tastfinger mit seiner konkaven Auswölbung den durch das laufende Garn gebildeten Fadenballon tangiert.

[0037] In vorteilhafter Ausführungsform ist des Weiteren vorgesehen, dass zur Beeinflussung der Form und des Durchmesser des Fadenballons eine Einrichtung vorgesehen ist, mit der die Fadenspannung eines Außenfadens an einer Doppeldrahtzwirn- oder Kabliermaschine einstellbar ist und die Einrichtung an einen Regelkreis angeschlossen ist, der die Signale der Sensoreinrichtung verarbeitet.
Die Einrichtung zur Beeinflussung der Fadenspannung des Außenfadens kann dabei entweder als Bremse ausgebildet sein oder als aktives Lieferwerk. Der angeschlossene Regelkreis sorgt dabei dafür, dass sich stets automatisch eine optimale Fadenballongröße ergibt.

[0038] In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Abtastfühler wahlweise in einer Ruhestellung positionierbar ist, in der kein Kontakt zum Fadenballon stattfindet. Das heißt, ein erfindungsgemäßer Abtastfühler kommt vorzugsweise während der Start/Stopp-Phasen der Arbeitsstellen zum Einsatz und kann während des Normalbetriebes materialschonend in einer Ruhestellung positioniert werden, in der er vom umlaufenden Fadenballon weggeschwenkt ist.

[0039] Wie vorstehend im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung bereits angedeutet, erfolgt beim erfindungsgemäßen Verfahren das Ermitteln des Durchmessers eines durch einen laufenden Faden gebildeten Fadenballons an einer Arbeitsstelle einer Textilmaschine dadurch, dass die Betriebsstellung eines Abtastfühlers, die einem bestimmten Durchmesser des Fadenballons entspricht, durch die Sensoreinrichtung erfasst wird. Die durch die Sensoreinrichtung erfasste Betriebsstellung des Abtastfühlers wird darin in einem Regelkreis verarbeitet und in der angeschlossenen Einrichtung zur Beeinflussung der Fadenspannung des Außenfadens derart genutzt, dass der Fadenballon einen optimalen Durchmesser aufweist.

[0040] Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird insbesondere gewährleistet, dass der Abtastfühler beim Start der Arbeitsstelle sofort wirksam wird. Das heißt, es wird sichergestellt, dass der Abtastfühler insbesondere in der Start/Stopp-Phase einer Arbeitsstelle einwandfrei arbeitet.

[0041] In weiterer vorteilhafter Ausführungsform wird die durch die Sensoreinrichtung erfasste Betriebsstellung des Abtastfühlers in einem Regelkreis verarbeitet und in einer angeschlossenen Einrichtung zu einer vorteilhaften Beeinflussung der Fadenspannung eines Außenfadens und/oder eines Innenfadens an einer Doppeldrahtzwirn- oder Kabliermaschine benutzt.

[0042] Vorzugsweise sorgt der Regelkreis stets dafür, dass sich automatisch eine optimale Fadenballongröße einstellt, das heißt, eine entsprechend den vorliegenden Betriebs-und Materialparametern möglichst minimale Fadenballongröße.

[0043] Der Abtastfühler ist vorzugsweise während der Start/Stopp-Phasen der Arbeitsstellen im Einsatz, während er im Normalbetrieb in einer Ruhestellung positioniert ist, in der er vom umlaufenden Fadenballon weggeschwenkt ist.
Auf diese Weise kann einerseits insbesondere in den kritischen Phasen der Arbeitsstellen ein ordnungsgemäßer Betrieb gewährleistet werden, und anderseits auch sichergestellt werden, dass die Materialbeanspruchung des Abtastfühlers minimiert und damit die Lebensdauer des Abtastfühlers verlängert wird.

[0044] Der erfindungsgemäße Abtastfühler kann allerdings nicht nur zur Ermittlung der Form und des Durchmesser eines Fadenballons eingesetzt werden, sondern auch zur Fadenbruchüberwachung. Das heißt, eine bestimmte Betriebsstellung des Abtastfühlers kann als Indiz für das Vorliegen eines Fadenbruches verwendet werden. Zusätzliche Fadenbruchsensoren werden an den Arbeitsstellen somit nicht mehr benötigt.

[0045] Die Erfindung wird nachfolgend anhand verschiedener in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert.

[0046] Es zeigt:

Fig. 1

schematisch, in Seitenansicht eine Arbeitsstelle einer Doppeldrahtzwirnoder Kabliermaschine, die einen mechanischen Abtastfühler zum Erfassen des Durchmessers eines Fadenballons aufweist,

Fig. 2

einen mechanischen Abtastfühler, der als konvex gewölbter, jeweils endseitig schwenkbar gelagerter Bügel ausgebildet ist, der von außen am Fadenballon anliegt,

Fig. 3

einen mechanischen Abtastfühler, der als konkav gewölbter, jeweils endseitig schwenkbar gelagerter Bügel ausgebildet ist, der von außen am Fadenballon anliegt und eine in Richtung des Fadenballons weisende Auswölbung aufweist,

Fig. 4

einen mechanischen Abtastfühler, der als konkav gewölbter, jeweils endseitig schwenkbar gelagerter Bügel ausgebildet ist, der von innen am Fadenballon anliegt, und eine in Richtung des Fadenballons weisende Auswölbung aufweist,

Fig. 5

einen als linearen Tastfinger ausgebildeten mechanischen Abtastfühler,

Fig. 6

einen mechanischen Abtastfühler, der als konkav gewölbter Tastfinger ausgebildet ist.

[0047] In der Fig. 1 ist schematisch, in Seitenansicht eine Arbeitsstelle 1 einer Doppeldrahtzwirn- oder Kabliermaschine dargestellt, die, wie üblich, ein in der Regel oberhalb oder hinter der Arbeitsstelle 1 positioniertes Gatter 4 aufweist, welches der Aufnahme wenigstens einer ersten Vorlagespulen 7 dient, von der ein so genannter Außenfaden 5 abgezogen wird.

[0048] Die Arbeitsstelle 1 verfügt des Weiteren über eine Spindel 2, im vorliegenden Ausführungsbeispiel über eine Kablierspindel, die mit einem Spulentopf 19 ausgestattet ist, in dem eine zweite Vorlagespule 15 gelagert ist, von der ein so genannter Innenfaden 16 über Kopf abgezogen wird. Der Innenfaden 16 wird einer oberhalb der Spindel 2 angeordneten Ballonöse oder einem so genannten Ausgleichssystem 9 zugeführt.
Der Spulentopf 19 ist auf der rotierbaren Fadenumlenkeinrichtung 20 gelagert, die im Ausführungsbeispiel als Zwirnteller 8 ausgebildet ist. Der auf der rotierbaren Fadenumlenkeinrichtung 20 abgestützte Spulentopf 19 ist dabei, vorzugsweise durch eine (nicht dargestellte) Magneteinrichtung, gegen Drehung gesichert.

[0049] Die Fadenumlenkeinrichtung 20 der Spindel 2 wird durch einen Spindelantrieb 3 beaufschlagt, bei dem es sich entweder um einen Direktantrieb oder um einen indirekten Antrieb handeln kann. Im letzteren Fall ist die Fadenumlenkeinrichtung 20 zum Beispiel über einen Riementrieb an einen entsprechenden Antrieb angeschlossen.

[0050] Der von der ersten Vorlagespule 7 abgezogene Außenfaden 5 wird einer im Fadenlauf zwischen dem Gatter 4 und der Spindel 2 angeordneten, regelbaren Einrichtung 6 zur Beeinflussung der Fadenspannung zugeführt, mit der bei Bedarf die Fadenspannung des Außenfadens 5 variiert werden kann.

[0051] Die Einrichtung 6 steht über Steuerleitungen 27 mit einem Regelkreis 18 in Verbindung, der eine Regelung der von der Einrichtung 6 auf den Außenfaden 5 aufgebrachten Fadenspannung durchführt. Das bedeutet, der Außenfaden 5 durchläuft im Anschluss an die Einrichtung 6 den Spindelantrieb 3 im Bereich der Drehachse 28 des Spindelantriebes und tritt unterhalb des Zwirntellers 8 durch eine so genannte Fadenabgangsbohrung in radialer Richtung aus der hohlen Rotationsachse 28 des Spindelantriebes 3 aus. Der Außenfaden 5 läuft dann zum Außenbereich des Zwirntellers 8, wo ein fester Abwurfpunkt 21 für den Außenfaden 5 installiert ist. Dieser feste Abwurfpunkt 21 ist gemäß vorliegendem Ausführungsbeispiel als Öse 23 ausgebildet.
Allerdings sind im Zusammenhang mit einer Fadenumlenkeinrichtung 20, die einen festen Abwurfpunkt 21 aufweist, auch andere Ausführungsformen denkbar und in der Praxis einsetzbar.

[0052] Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Außenfaden 5 im Bereich der Öse 23 des Zwirntellers 8 nach oben umgelenkt und umkreist unter Ausbildung eines freien Fadenballons B den Spulentopf 19 der Spindel 2, in dem eine zweite Vorlagespule 15 positioniert ist. Am Fadenballon B liegt kontaktbedingt ein mechanischer Abtastfühler 22 an, dessen Betriebsstellung BS durch eine Sensoreinrichtung 24 überwacht wird, die über eine Signalleitung 25 an den Regelkreis 18 angeschlossen ist.

[0053] Der von der ersten Vorlagespule 7 abgezogene Außenfaden 5 und der von der zweiten Vorlagespule 15 abgezogene Innenfaden 16 werden im Bereich der Ballonöse beziehungsweise des Ausgleichssystems 9 zusammengeführt.
Wie aus der Fig.1 ersichtlich, wird dabei durch die Lage der Ballonöse beziehungsweise des Ausgleichssystems 9 die Höhe des sich ausbildenden freien Fadenballons B bestimmt. In der Ballonöse beziehungsweise im Ausgleichssystem 9 befindet sich der so genannte Kablier- oder auch Kordierpunkt, in dem die beiden Fäden, der Außenfaden 5 und der Innenfaden 16, zusammenlaufen und zum Beispiel einen Cordfaden 17 bilden.

[0054] Oberhalb des Kablierpunktes ist eine Fadenabzugsvorrichtung 10 angeordnet, mittels der der Cordfaden 17 abgezogen und über ein Ausgleichselement, wie beispielsweise eine Tänzereinrichtung 11, einer Spul- und Aufwickelvorrichtung 12 zugeführt wird.
Die Spul- und Aufwickelvorrichtung 12 weist, wie üblich, eine Antriebswalze 13 auf, die eine Spule 14 reibschlüssig antreibt.

[0055] Die Einrichtung 6 zur Beeinflussung der Fadenspannung ist entweder als elektronisch geregelte Bremse oder als aktives Lieferwerk ausgebildet, wobei auch eine Kombination der beiden vorgenannten Komponenten zum Einsatz kommen kann.
Als Ausgestaltungsvarianten eines Lieferwerkes sind beispielsweise eine Galette, eine Fächerscheibe oder eine Antriebsrolle mit korrespondierender Druckrolle möglich.
Die Einrichtung 6 ist über Steuerleitungen 27 an einen Regelkreis 18 angeschlossen, der über die Signalleitung 25 auch mit der Sensoreinrichtung 24 des Abtastfühlers 22 in Verbindung steht. Das bedeutet, die Einrichtung 6 regelt die Fadenspannung des Außenfadens 5 in Abhängigkeit vom Durchmesser des freien Fadenballons B, der durch den Abtastfühler 22 kontaktbedingt ermittelt und durch die Sensoreinrichtung 24, die die Betriebsstellung BS des Abtastfühlers 22 in ein elektrisches Signal umwandelt, an den Regelkreis weitergegeben wird.
Die durch die Einrichtung 6 auf den Außenfaden 5 aufgebrachte regelbare Fadenspannung weist dabei vorzugsweise eine Größenordnung auf, die, in Abhängigkeit von der Geometrie der Spindel 2, zu einer Optimierung des freien Fadenballons B führt.

[0056] Die Figuren 2 - 6 zeigen verschiedene Ausführungsformen eines mechanischen Abtastfühlers.

[0057] Die Fig. 2 zeigt beispielsweise einen mechanischen Abtastfühler 22, der als bezüglich des Fadenballons B konvex gewölbter, jeweils endseitig schwenkbar gelagerter Bügel 26 ausgebildet ist, der von außen am Fadenballons B anliegt. Die Schwenkachse 29 des Bügels 26 ist beabstandet zum Fadenballon B und rechtwinklig zur Rotationsachse 30 des Fadenballons B so angeordnet, dass der Bügel 26 durch das laufende Garn, im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch den Außenfaden 5, der den Fadenballon B bildet, angehoben und dabei in einer Betriebsstellung BS positioniert wird.
Die Betriebsstellung BS des Abtastfühlers 22 wird durch die zugehörige Sensoreinrichtung 24 zuverlässig erkannt und über die Signalleitung 25, als elektrisches Signal i, zur Weiterverarbeitung an den Regelkreis 18 geschickt.

[0058] Die Fig.3 zeigt einen mechanischen Abtastfühler 22, der einen bezüglich des Fadenballons B konkav gewölbten, jeweils endseitig schwenkbar gelagerten Bügel 26A aufweist, der von außen am Fadenballons B anliegt. Der Bügel 26A weist eine in Richtung des Fadenballons B auskragende Auswölbung 31 auf, durch die der Kontakt des laufenden Außenfadens 5 mit dem Bügel 26A minimiert und damit der Faden geschont wird.
Die Schwenkachse 29A des Bügels 26A steht rechtwinklig zur Rotationsachse 30 des Fadenballons B und ist so angeordnet, dass der Bügel 26a durch den Fadenballon B angehoben und dabei in einer Betriebsstellung BS positioniert wird, die, wie im Ausführungsbeispiel der Fig.2, durch die zugehörige Sensoreinrichtung 24 erkannt und über die Signalleitung 25, als elektrisches Signal i, zur Weiterverarbeitung an den Regelkreis 18 geschickt wird.

[0059] Die in der Fig.4 dargestellte Ausführungsform eines Abtastfühlers 22 entspricht in wesentlichen Punkten der durch die Fig. 3 bereits bekannte Ausführungsform eines Abtastfühlers. Das heißt, der Abtastfühler 22 weist einen bezüglich des Fadenballons B konkav gewölbten, jeweils endseitig schwenkbar gelagerten Bügel 26B auf.
Der Bügel 26B liegt allerdings von innen am Fadenballons B an und verfügt deshalb über eine in Richtung des Fadenballons B nach außen auskragende Auswölbung 31 B, durch die, wie vorstehend bereits erläutert, der Kontakt des laufenden Außenfadens 5 mit dem Bügel 26B minimiert und damit der Faden geschont wird, was sich positiv auf die Garnqualität auswirkt.
Auch die Schwenkachse 29B des Bügels 26B steht rechtwinklig zur Rotationsachse 30 des Fadenballons B und ist so angeordnet, dass der Bügel 26A durch den Fadenballon B angehoben und dabei in einer Betriebsstellung BS positioniert wird, die, wie im Ausführungsbeispiel der Figuren 2 und 3, durch die zugehörige Sensoreinrichtung 24 erkannt und über die Signalleitung 25, als elektrisches Signal i, zur Weiterverarbeitung an den Regelkreis 18 geschickt wird.

[0060] In weiteren vorteilhaften Ausführungsformen kann der Abtastfühler 22 allerdings auch als federkraftbeaufschlagter, von außen am Fadenballon B anliegender Tastfinger 32 ausgebildet sein.
Der Tastfinger 32 kann dabei, wie in Fig.5 dargestellt, linear ausgebildet sein oder, wie in Fig.6 gezeigt, eine bezüglich des Fadenballons B konkave Auswölbung 33 aufweisen.

[0061] Bei der in Fig.5 dargestellten linearen Ausbildung des Tastfingers 32 ist es vorteilhaft, den Tastfinger 32 aus einem elastischen, abriebfesten Material, beispielsweise aus Federstahl, zu fertigen und den Tastfinger 32 an einer seiner Endseiten in einer Lagerstelle 34 so zu lagern, dass er, am Fadenballon B des laufenden Außenfadens 5 anliegend, vom Garn in einer Betriebsstellung BS positioniert wird, die, wie vorstehend erläutert, durch eine Sensoreinrichtung 24 erkannt und an den Regelkreis 18 gemeldet wird.

[0062] Wenn der Tastfinger 32A, wie in Fig.6 dargestellt, eine bezüglich des Fadenballons B konkave Auswölbung 33 aufweist, ist es zweckmäßig, den Tastfinger 32A an einer seiner Endseiten in einem Schwenklager 35 zu lagern und an seiner gegenüberliegenden Endseite durch ein Federelement 36 so zu beaufschlagen, dass der Tastfinger 32A am Fadenballon B des laufenden Außenfadens 5 anliegend, vom Garn in einer Betriebsstellung BS positioniert wird, die durch die Sensoreinrichtung 24 erkannt und an den Regelkreis 18 gemeldet wird.

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Ermitteln des Durchmessers eines durch einen laufenden Faden gebildeten Fadenballons (B) an einer Arbeitsstelle (1) einer Textilmaschine,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Arbeitsstelle (1) über einen mechanischen, kontaktbehafteten Abtastfühler (22) verfügt, der so ausgebildet und angeordnet ist, dass er während des Betriebes der Arbeitsstelle (1) durch ein den Fadenballon (B) bildendes Garn in einer vom Durchmessers eines Fadenballons (B) abhängigen Betriebsstellung (BS) positioniert wird, und
dass eine Sensoreinrichtung (24) vorhanden ist, die die Betriebsstellung (BS) des Abtastfühlers (22) erfasst.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abtastfühler (22) im Ruhezustand einer Spindel (2) der Arbeitsstelle (1) am Spulentopf (19) anliegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abtastfühler (22) als bezüglich des Fadenballons (B) konvex gewölbter, jeweils endseitig schwenkbar gelagerter Bügel (26) ausgebildet ist, der von außen am Fadenballon (B) anliegt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abtastfühler (22) als bezüglich des Fadenballons (B) konkav gewölbter, jeweils endseitig schwenkbar gelagerter Bügel (26A) ausgebildet ist, der von außen am Fadenballon (B) anliegt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abtastfühler (22) als bezüglich des Fadenballons (B) konkav gewölbter, jeweils endseitig schwenkbar gelagerter Bügel (26B) ausgebildet ist, der von innen am Fadenballon (B) anliegt.

6. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abtastfühler (22) in dem Bereich, in dem er den Fadenballon (B) tangiert, eine in Richtung Fadenballon (B) weisende Auswölbung (31, 31 B) aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abtastfühler (22) als federkraftbeaufschlagter, von außen am Fadenballon (B) anliegender Tastfinger (32, 32A) ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Tastfinger (32A) eine bezüglich des Fadenballons (B) konkave Auswölbung (33) aufweist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung (6) vorgesehen ist, mittels derer, abhängig vom Durchmesser des Fadenballons (B), die Fadenspannung eines Außenfadens (5) einstellbar ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (6) zur Beeinflussung der Fadenspannung des Außenfadens (5) an einen Regelkreis (18) angeschlossen ist, der die Signale i der Sensoreinrichtung (24) verarbeitet.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abtastfühler (22) wahlweise in einer Ruhestellung (RS) positionierbar ist, in der kein Kontakt zum Fadenballon (B) gegeben ist.

12. Verfahren zum Ermitteln des Durchmessers eines durch einen laufenden Außenfaden (5) gebildeten Fadenballons (B) an einer Arbeitsstelle (1) einer Textilmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsstellung (BS) des Abtastfühlers (22), die durch den Durchmesser des Fadenballons (B) vorgegeben wird, durch die Sensoreinrichtung (24) erfasst wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Abtastfühler (22) beim Start der Arbeitsstelle (1) sofort wirksam wird.

14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Sensoreinrichtung (24) erfasste Betriebsstellung (BS) des Abtastfühlers (22) im Regelkreis (18) verarbeitet und in der Einrichtung (6) zur Beeinflussung der Fadenspannung des Außenfadens (5) und/oder eines Innenfadens (16) an einer Kabliermaschine genutzt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 12 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Regelkreis (18) die Einrichtung (6) derart regelt, dass der Fadenballon (B) stets einen optimalen Durchmesser aufweist.

16. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Abtastfühler (22) vorzugsweise in der Start/Stopp-Phase einer Arbeitsstelle (1) der Textilmaschine zum Einsatz kommt, während des Normalbetriebes der Arbeitsstelle (1) aber in einer Außerbetriebsstellung positioniert ist.

17. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Abtastfühler (22) zur Fadenbruchüberwachung benutzt wird.

Zeichnung