[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zentrifugenspinnen mit den im Oberbegriff
des Anspruchs 1 genannten Merkmalen sowie eine Vorrichtung zum Zentrifugenspinnen
mit den im Oberbegriff des Anspruchs 10 genannten Merkmalen.
[0002] Beim Zentrifugenspinnen wird ein in einem Streckwerk verstrecktes, beispielsweise
in einer Spinnkanne vorgelegtes Faserband oder ein in Form einer Flyerspule vorliegendes
Vorgarn, das auch als Lunte bezeichnet wird, mittels eines changierbaren und absenkbaren
Fadenführers in eine rotierende Spinnzentrifuge eingeführt, zu einem Faden versponnen
und als sogenannter Spinnkuchen auf der Innenwandung der Spinnzentrifuge abgelegt.
Das heißt, die aus der Mündung des Fadenführers austretende Lunte wird unter dem Einfluß
einer mit der Spinnzentrifuge umlaufenden Luftströmung zur Innenwandung der Spinnzentrifuge
befördert und dort so festgelegt, daß ein um die Zentrifugenachse rotierender Garnschenkel
entsteht. Durch die Rotation dieses Garnschenkels erhält der herzustellende Faden
die erforderliche Drehung, bevor er an der rotierenden Innenfläche der Zentrifuge
als Spinnkuchen abgelegt wird. Nach Ablauf der Spinnzeit beziehungsweise nach Erreichen
einer vorbestimmten Garnmenge in der Zentrifuge wird das bis zu diesem Zeitpunkt gesponnene
Fadenmaterial auf eine in die Zentrifuge eingebrachte Umspulhülse umgewickelt. Die
Einleitung dieses Umwickelvorgangs geschieht beispielsweise dadurch, daß die Umspulhülse
in den Weg des Garnschenkels vorgeschoben wird. Die Umspulhülse erfaßt dabei mit ihrem
Hülsenrand den aus dem Fadenführer austretenden, rotierenden Garnschenkel, wodurch
der an der Innenwandung der Spinnzentrifuge abgelegte Spinnkuchen auf die Umspulhülse
umgewickelt wird.
[0003] Bei diesem Umwickelprozeß kann es zu einem Garnbruch kommen, was dazu führt, daß
beim Umwickeln des Garnkörpers auf die Umspulhülse ein Garnkörperrest in der Zentrifuge
verbleibt.
[0004] Aus der nachveröffentlichten Patentanmeldung DE 198 02 656 sind ein Verfahren und
eine Vorrichtung zum Einleiten des Umwickelvorgangs beim Zentrifugenspinnen nach einem
solchen Fadenbruch bekannt.
Gemäß dieser Literaturstelle ist vorgesehen, ein spezielles Fadenlöseelement in die
Zentrifuge einzuführen, um ein Fadenende des in der Zentrifuge verbliebenen Garnkörperrestes
zu erfassen. Durch eine derartige Vorrichtung lassen sich zwar Garnkörperreste recht
zuverlässig aus den Spinnzentrifugen entfernen, jedoch wird das Entstehen bzw. das
Vorhandensein solcher Garnkörperreste oft nicht oder erst sehr spät bemerkt.
Da solche Garnkörperreste unter anderem auch das ohnehin relativ begrenzte Aufnahmevolumen
der Spinnzentrifugen weiter einschränken, ist es im Interesse einer möglichst hohen
Effektivität einer Zentrifugenspinnmaschine wichtig, einen in einer Zentrifuge verbliebenen
Garnkörperrest schnell zu erkennen und entsprechende Gegenmaßnahmen einzuleiten.
[0005] Aus der DE 195 23 835 A1 ist ein Verfahren zum Topfspinnen bekannt, bei dem die Umlaufdauer
der in den Spinnzentrifugen rotierenden Garnschenkel gemessen wird. Man geht dabei
von der Erkenntnis aus, daß die dabei auftretende Veränderung der Umlaufdauer des
Garnschenkels augenblicklich erkannt wird und der bereits gesponnene Garnkörper kann
durch Einbringen einer Umspulhülse gerettet werden.
[0006] Ferner ist es bekannt, die Anwesenheit eines in die Spinnzentrifuge eingeführten
Vorgarnes mittels eines zwischen Streckwerk und changierbarem Fadenführerrohr angeordneten
Fadensensors zu detektieren. Der Fadensensor liefert bei Anwesenheit des Vorgarns
ein entsprechendes Ausgangssignal. Der Fadensensor detektiert hierbei die Bewegung
des Vorgarns und liefert dabei ein der Bewegung proportionales Ausgangssignal, vorzugsweise
ein Rauschsignal. Eine derartige Überwachung der Bewegung des Vorgarns ist beispielsweise
in der DE 42 06 030 A1 oder der DE 42 06 031 A1 beschrieben.
[0007] Im Falle eines Fadenbruchs an einer Spinnstelle erfolgt in der Regel eine Unterbrechung
der Materialzufuhr. Das heißt, die Vorgarnlieferung wird mittels einer sogenannten
Luntenstoppvorrichtung unterbrochen. Derartige, im Bereich der Streckwerke angeordnete
Luntenstoppvorrichtungen sind beispielsweise aus der DE 38 22 930 A1 bekannt.
[0008] Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mittels dessen/derer in einfacher
und kostengünstiger Weise sichergestellt werden kann, das die einzelnen Spinnzentrifugen
einer Zentrifugen-Spinnmaschine zu Beginn des Spinnzyklus' in einem optimalen, insbesondere
leeren Zustand sind.
[0009] Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren mit den im Anspruch 1 genannten
Merkmalen gelöst.
[0010] Dadurch, daß zu Beginn eines Spinnzyklus' der Zentrifugenspinnmaschine alle Spinnzentrifugen
auf das Vorhandensein eventueller Garnkörperreste hin überprüft werden, kann zuverlässig
vermieden werden, daß Spinnzentrifugen in den normalen Spinnbetrieb genommen werden,
die, z.B. infolge eines in der Spinnzentrifuge verbliebenen Garnrestes, in der Folge
minderwertige Spinnkopse produzieren würden.
[0011] Vorzugsweise wird deshalb zu Beginn eines Spinnzyklus der Zentrifugenspinnmaschine
die jeweilige Drehfrequenz der Garnschenkel der einzelnen Arbeitsstellen der Zentrifugenspinnmaschine
erfaßt und die gemessenen Drehfrequenzen jeweils mit einem Sollwert verglichen. Eventuelle
Garnkörperreste in einer oder mehreren der Spinnzentrifugen der Arbeitsstellen sind
durch das Auftreten von Drehfrequenzunterschieden gegenüber einem Sollwert sofort
erkennen. Bei der Messung der Drehfrequenz des Garnschenkels wird dabei der Umstand
ausgenutzt, daß das Anspinnen auf den gegebenenfalls noch vorhandenen Garnkörperrest
erfolgt und daß die dadurch gegebene Verringerung des freien Radius auch zu einer
Verringerung der Drehfrequenz des Garnschenkels führt.
Das heißt, ein in der Spinnzentrifuge verbliebener Garnkörperrest führt, bei mit konstanter
Drehzahl rotierender Zentrifuge, aufgrund der Beziehung
sofort zu einer niedrigeren Drehfrequenz des betreffenden Garnschenkels.
Mit fG ist dabei die Drehfrequenz des Garnschenkels,
mit fZ die Drehfrequenz der Zentrifuge,
mit VL die Liefergeschwindigkeit des Fadens und
mit r der freie Radius der Zentrifuge bezeichnet.
Durch entsprechende Auswertung der Drehfrequenz der Garnschenkel kann somit unmittelbar
auf das Vorhandensein eines den freien Radius verringernden Garnkörperrestes in der
betreffenden Spinnzentrifuge geschlossen werden.
[0012] In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Drehfrequenz
des umlaufenden Garnschenkels mittels eines die Bewegung des Fadens detektierenden
Fadensensors gemessen wird. Das heißt, ein zwischen Streckwerk und changierendem,
rohrförmigem Fadenführer angeordneter Fadensensor erfaßt eine sich im Bereich des
Fadensensors einstellende Fadenbewegung, die der Drehfrequenz des Garnschenkels in
der Spüinnzentrifuge entspricht.
[0013] In weiterer Ausgestaltung wird diese der Drehfrequenz des Garnschenkels entsprechende
Fadenbewegung aus dem mittels des Fadensensors ermittelten, die Bewegung des Fadens
repräsentierenden Rauschsignal herausgefiltert. Das Rauschsignal wird zu diesem Zweck
beispielsweise über eine Filterstufe geführt, die ein auf die Drehfrequenz des Garnschenkels
zurückgehendes Frequenzsignal ermittelt.
Die Verarbeitung dieses Frequenzsignals, beispielsweise mittels Fast-Fourier-Transformation
oder dergleichen, führt zu in bestimmten Spektralbereichen liegenden Frequenzlinien,
die sich eindeutig bestimmten freien Radien innerhalb der Zentrifuge zuordnen lassen.
[0014] Durch Vergleich dieser Spektrallinien mit bei leerer Spinnzentrifugen zu erwarteten
Sollwerten läßt sich sofort das Vorhandensein eines Garnkörperrestes feststellen,
so daß entsprechende Gegenmaßnahmen eingeleitet werden können.
Da der freie Radius bei einer leeren Zentrifuge aufgrund der bekannten geometrischen
Abmessungen bekannt ist, ist eine Bestimmung des zu erwartenden Soliwertes in einfacher
Weise möglich.
[0015] In vorteilhafter Ausführungsform ist weiter vorgesehen, daß an allen Arbeitsstellen
gleichzeitig die jeweilige Drehfrequenz der Garnschenkel erfaßt wird.
Da in einer Meß- und Auswerteeinheit eine eindeutige Zuordnung zu jeweils einer Spinnstelle
erfolgt, läßt sich durch Vergleich der Drehfrequenzen der Garnschenkel untereinander
sofort feststellen, ob und in welcher der Spinnzentrifugen gegebenenfalls noch ein
Garnkörperrest vorhanden ist. Da davon ausgegangen werden kann, daß ein Garnkörperrest
relativ selten und noch seltener an mehreren Arbeitsstellen gleichzeitig auftritt,
können die ermittelten Drehfrequenzen der Garnschenkel auch untereinander verglichen
werden, so daß auf die Bereitstellung eines externen Soliwertes verzichtet werden
kann.
Die Spinnstellen, die keinen Garnkörperrest aufweisen, liefern dabei quasi einen internen
Sollwert.
Bei Feststellung eines Garnkörperrestes in einer Spinnzentrifuge wird über die Auswerteeinheit
sofort ein entsprechendes Steuersignal an die Luntenstoppeinrichtung der betreffenden
Arbeitsstelle gegeben. Das heißt, an der betreffenden Arbeitsstelle wird die weitere
Zuführung von Vorgarn eingestellt.
[0016] Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird ferner durch eine Vorrichtung mit
den im Anspruch 10 genannten Merkmalen gelöst.
[0017] Die erfindungsgemäße Zentrifugenspinnmaschine verfügt dabei über eine Sensoreinrichtung,
die es ermöglicht, wenigstens einen der während eines Spinnzyklus' auftretenden physikalischen
Werte zu erfassen. Der erfaßte Wert wird, z.B. in einem Arbeitsstellenrechner oder
einem zentralen Spinnmaschinenrechner, mit einem Sollwert verglichen und aus dem Ergebnis
dieses Vergleiches auf den Beladungszustand der einzelnen Spinnzentrifugen geschlossen.
[0018] Vorzugsweise ist die Sensoreinrichtung dabei als ein zwischen Streckwerk und Fadenführer
angeordneter, die Anwesenheit eines Fadens detektierender Fadensensor ausgebildet.
Dadurch, daß diesem Fadensensor eine Filterstufe zugeordnet ist, kann aus dem Fadensensorausgangssignal
ein der Drehfrequenz des Garnschenkels entsprechendes Signal herausgefiltert werden,
das in einer Auswerteschaltung zum Vergleich mit einem Sollsignal benutzt wird.
Auf diese Weise kann ohne große konstruktive, gegebenenfalls zusätzlichen Bauraum
erfordernde Maßnahmen eine Ermittlung und Auswertung der Drehfrequenz der mit den
Spinnzentrifugen umlaufenden Garnschenkel erfolgen. Das heißt, es sind lediglich eine
Filterstufe sowie ein die Signale vergleichender Komparator zusätzlich notwendig,
um eine vorhandene Vorrichtungen dahingehend zu modifizieren, daß über die Messung
der Drehfrequenz der Garnschenkel sofort auf das eventuelle Vorhandensein eines Garnkörperrestes
in einer der Spinnzentrifugen geschlossen werden kann.
[0019] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Zentrifugenspinnmaschine
eine zentrale Steuereinrichtung aufweist, in der die von den einzelnen Fadensensoren
gelieferten Signale hinsichtlich der ermittelten Drehfrequenzen der Garnschenkel ausgewertet
werden. Hierdurch ist es vorteilhafterweise möglich, in einer kompakten Einrichtung
einen Vergleich mit dem Sollwert durchzuführen, wobei der Sollwert nur einmal für
alle Spinnstellen zur Verfügung gestellt werden muß.
[0020] In einer alternativen Ausführungsform ist es weiter möglich, in einfacher Weise mittels
der Steuereinrichtung einen Vergleich der Drehfrequenzen der Garnschenkel der einzelnen
Arbeitsstellen untereinander durchzuführen.
[0021] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen,
in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.
[0022] Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels
naher erläutert.
[0023] Es zeigen:
- Figur 1
- schematisch eine Vorderansicht auf drei Arbeitsstellen einer Zentrifugenspinnmaschine,
- Figur 1a
- schematisch die Steuereinrichtung der Zentrifugenspinnmaschine,
- Figur 2
- eine schematische Draufsicht auf eine Spinnzentrifuge.
[0024] Figur 1 zeigt schematisch eine Zentrifugenspinnmaschine 10, die eine Vielzahl von
Arbeitsstellen 12 aufweist. In Figur 1 sind ausschnittsweise drei dieser Arbeitsstellen
12, 12' beziehungsweise 12'' dargestellt.
Jede Arbeitsstelle 12 umfaßt dabei jeweils eine, zum Beispiel in (nicht dargestellten)
Magnetlagern abgestützte, mit hoher Drehzahl rotierbare Spinnzentrifuge 14.
Den Spinnzentrifugen 14 ist jeweils ein changierbarer und dabei in Richtung R absenkbarer,
rohrförmiger Fadenführer 16 zugeordnet, dessen Längsachse in der Drehachse der Spinnzentrifuge
14 liegt.
Durch die Fadenführer 16 wird jeweils ein Vorgarn 24 in die Spinnzentrifugen 14 eingespeist,
das unter Ausbildung eines Garnschenkels 20 an einer Innenwandung 22 der rotierenden
Zentrifuge 14 als Spinnkuchen 8 abgelegt wird. Durch die Rotation der Zentrifuge 14
entsteht dabei aus dem Vorgarn 24 ein fertiggesponnener Faden 18.
Das Vorgarn 24 wird vor dem Einspeisen in die Spinnzentrifuge in einem, in Fig.1 lediglich
angedeuteten Streckwerk 26 verstreckt.
Den Fadenführern 16 ist jeweils eine nicht dargestellte Antriebseinrichtung zugeordnet,
die den Fadenführern 16 sowohl eine ständige axiale Chargierbewegung CH erteilt als
auch die Fadenführer 16 während des Spinnprozesses kontinuierlich in Richtung R absenkt.
[0025] Jeder Spinnstelle 12 ist außerdem, vorzugeweise im Bereich des Fadenführereinganges,
ein Fadensensor 28 zugeordnet, der das Vorhandensein des Vorgarns 24 bzw. des entstandenen
Fadens 18 detektiert. Der Fadensensor 28 kann dabei in hier nicht näher beschriebener
Weise mit einem (nicht dargestellten) Injektor kombiniert sein, der dafür sorgt, daß
das Vorgarn 24 in den Fadenführer 16 eingefädelt wird und die Spinnstelle 12 angesponnen
werden kann.
Das heißt, ein solcher Injektor saugt das aus dem Streckwerk 26 austretende Vorgarn
24 an und bläst es in den Fadenführer 16.
[0026] Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung soll auf weitere Einzelheiten der Zentrifugenspinnmaschine
10 nicht eingegangen werden, da diese allgemein bekannt sind.
[0027] Die in Figur 1 dargestellte Zentrifugenspinnmaschine 10 zeigt folgende Funktion:
[0028] Nach einem im wesentlichen gleichzeitigen Anspinnprozeß aller Spulstellen 12 legt
sich das aus der Mündungen des jeweiligen Fadenführers 16 austretende Vorgarn unter
Bildung eines Garnschenkels 20 an die Innenwandung 22 der rotierenden Spinnzentrifuge
14 an, so daß ein Garnschenkel 20 entsteht, der mit der Spinnzentrifuge 14 umläuft.
Der dabei entstehende Faden 18 wird als Garnkörper (Spinnkuchen 8), wie in Fig.1 am
Beispiel der Arbeitsstelle 12'' gestrichelt angedeutet, an der Innenwandung 22 der
Spinnzentrifuge 14 abgelegt.
Nach Ablauf einer vorgebbaren Spinnzeit oder Erreichen einer vorgebbaren Garnmenge
werden den Zentrifugen 14 (nicht dargestellte) Umspulhülsen zugeführt, auf die die
Garnkörper 8 umgewickelt werden. Hierbei kann es zur Ausbildung eines an der Spulstelle
12' angedeuteten Garnkörperrestes 30 kommen, der beispielsweise auf einen während
des Umwickelprozesses aufgetretenen Fadenbruch zurückzuführen ist. Dieser Garnkörperrest
30 verbleibt auch nach Entnahme der Umspulhülse in der betroffenen Spinnzentrifuge
14.
Beim nachfolgenden Anspinnprozeß der Zentrifugen 14 trifft der Garnschenkel 20 bei
der betroffenen Arbeitsstelle 12' auf den in der Spinnzentrifuge verbliebenen Garnkörperrest
30.
[0029] Zunächst sollen anhand der Figur 2 die sich ergebenden Parameter beim Spinnen in
den Zentrifugen verdeutlicht werden. Hierzu ist schematisch eine Spinnzentrifuge 14
in Draufsicht dargestellt.
Wie vorstehend bereits angedeutet, fällt die Drehachse 32 der Spinnzentrifuge 14 mit
der Längsachse des rohrförmigen Fadenführers 16 zusammen. Erkennbar ist weiter, daß
sich das aus dem Fadenführer 16 austretende Vorgarn 24 bzw. Faden 18 unter Bildung
eines Garnschenkels 20 an die rotierende Innenwandung 22 der Spinnzentrifuge 14 anlegt
und in Richtung ω mitgenommen wird. Der Faden 18 wird hierbei mit einer konstanten
Liefergeschwindigkeit (Wickelgeschwindigkeit) V
L an der Innenwandung 22 abgelegt. Gleichzeitig rotiert die Zentrifuge 14 mit einer
konstanten Winkelgeschwindigkeit ω. Im Auftreffpunkt 34 des Garnschenkels 20 auf die
Innenwandung 22 der Spinnzentrifuge 14 ergibt sich folglich zwischen der Mündung des
Fadenführers 16 und der Innenwandund 22 ein freier Radius r.
Die Umfangsgeschwindigkeit des Auflaufpunktes 34 ergibt sich entsprechend aus der
Winkelgeschwindigkeit ω und dem lichten Radius r der Spinnzentrifuge 14. Grundsätzlich
gilt, daß sich die Umfangsgeschwindigkeit aus der Winkelgeschwindigkeit und dem Radius
r zu
ergibt.
[0030] Da die Winkelgeschwindigkeit ω durch 2π * f, wobei f für die Frequenz steht, ersetzt
werden kann, ergibt sich für die Umfangsgeschwindigkeit
.
Nachfolgend wird mit f
G die Drehfrequenz des Garnschenkels 20 und mit f
Z die Drehfrequenz der Zentrifugeninnenwandung 22 bezeichnet.
[0031] Bezüglich der Umfangsgeschwindigkeit V
G des Garnschenkelendes 36 im Bereich des Auflaufpunktes 34 ergibt sich dann folgende
der Beziehung:
[0032] Hierdurch läßt sich ableiten:
[0033] Aus dieser Ableitung folgt, daß die Drehfrequenz f
G des Garnschenkels 20 abhängig ist vom freien Radius r, das heißt, je kleiner der
freie Radius r ist, um so niedriger ist auch die Drehfrequenz f
G des Garnschenkels 20.
[0034] Diese Erkenntnis bedeutet, daß durch Messen der Drehfrequenz f
G des Garnschenkels 20 direkt auf den tatsächlichen freien Radius r und damit auf einen
eventuell in der Spinnzentrifuge 14 vorhandenen Garnkörperrest 30 geschlossen werden
kann.
Ist, wie in Figur 1 am Beispiel der Arbeitsstelle 12' angedeutet, ein Garnkörperrest
30 vorhanden, kommt es hierdurch zu einer Verringerung des freien Radius r, so daß
entsprechend der vorstehend erläuterten Beziehungen an der Arbeitsstelle 12' eine
niedrigere Drehfrequenz f
G des Garnschenkels 20 gegeben ist.
[0035] Ausgehend von diesen prinzipiellen Überlegungen ergibt sich bezogen auf Figur 1 folgendes:
[0036] Die Garnschenkel 20 rotieren in der Regel jeweils mit einer Drehfrequenz f
G, die dem lichten Radius r der Spinnzentrifuge 14 entspricht, um den Fadenführer 16.
Mittels der Fadensensoren 28 wird die Bewegung des jeweiligen Vorgarnes 24 bzw. der
Fäden 18 detektiert. Diese Bewegung führt zu einem Fadensensorausgangssignal, das
als Rauschsignal zu erkennen gibt, daß der jeweilige Faden 18 sich bewegt und somit
vorhanden ist. Die Liefergeschwindigkeit V
L des Fadens 18 wird durch das Verdrillen entsprechend der Drehfrequenz f
G des Garnschenkels 20 durch eine weitere Fadenbewegung überlagert.
Diese zusätzliche Fadenbewegung ist direkt proportional zur Drehfrequenz f
G des Garnschenkels 20.
Das von den Fadensensoren 28 detektierte Fadensensorausgangssignal enthält folglich
neben der Bewegungsinformation entsprechend der Liefergeschwindigkeit V
L des Fadens 18 einen der Drehfrequenz f
G des Garnschenkels 20 entsprechenden Signalanteil.
[0037] Wie in Figur 1 angedeutet ist, sind die Fadensensoren 28 über Signalleitungen 38
mit einer Steuereinrichtung 40 verbunden. Die Steuereinrichtung 40 weist, wie die
schematisch vergrößerte Darstellung in Figur 1a verdeutlicht, eine der Anzahl der
Arbeitsstellen 12 der Zentrifugenspinnmaschine 10 entsprechende Anzahl von Eingängen
42 auf, so daß jedes Fadensensorausgangssignal jeder Spulstelle 12 einzeln verarbeitbar
ist.
Die Eingänge 42 sind jeweils mit einem Filterbaustein 44 verbunden, an den sich jeweils
ein Frequenzauswertebaustein 46 anschließt. Die Frequenzauswertebausteine 46 sind
ihrerseits an einen Komparator 48 angeschlossen, der außerdem mit einem Speicherelement
50 verbunden ist.
Der Komparator 48 ist mit den Ausgängen 52 der Steuereinrichtung 40 verbunden, wobei
wiederum entsprechend der Anzahl der Arbeitsstellen 12 der Zentrifugenspinnmaschine
10 eine entsprechende Anzahl von Ausgängen 52 vorgesehen ist. Jeder der Ausgänge 52
ist mit einer, den Arbeitsstellen 12 zugeordneten, nicht dargestellte, sogenannten
Luntenstoppvorrichtung 54 verbunden, die bei entsprechender Aktivierung dafür sorgt,
daß die Materiallieferung durch das jeweilige Streckwerk 26 unterbunden wird.
[0038] Durch die Steuereinrichtung 40, die üblicherweise die Steuerfunktionen für die Überwachung
des Betriebes der Zentrifugenspinnmaschine 10 übernimmt, kann eine Auswertung der
Ausgangssignale der Fadensensoren 28 im Sinne der Erfindung beispielsweise folgendermaßen
erfolgen, wobei an dieser Stelle ausdrücklich darauf hingewiesen werden soll, daß
die Steuereinrichtung 40 die Fadensensorausgangssignale selbstverständlich auch anderweitig
auswerten kann.
[0039] Zunächst werden die Ausgangssignale der Fadensensoren 28 über die Filterbausteine
44 geführt. Diese sind beispielsweise als Bandpaßfilter ausgeführt. Hierdurch werden
aus dem anliegenden Rauschsignal Signalanteile in einem bestimmten Frequenzband herausgefiltert,
die im Bereich der Ballonfrequenz am Fadensensor 28 liegen. Anschließend wird dieser
herausgefilterte Frequenzbereich über die Frequenzauswertebausteine 46 geführt. Hierbei
kann beispielsweise mittels einer Fast-Fourier-Transformation oder anderer bekannter
Frequenzauswerteverfahren eine Spektralanalyse derart durchgeführt werden, daß die
der zusätzlichen Fadenbewegung und somit der Drehfrequenz f
G des Garnschenkels 20 entsprechenden Spektralanteile herausgefiltert werden. Diese
werden anschließend in dem Komparator 48 mit gespeicherten Soliwerten verglichen,
die beispielsweise durch das Speicherelement 50 bereitgestellt werden. Aufgrund der
bekannten Geometrie der Spinnzentrifugen 14 und somit des bekannten freien Radius
r einer leerer Spinnzentrifuge 14 kann die Drehfrequenz f
G der Garnschenkel 20 vorausberechnet werden.
Ergibt sich hierbei, daß die Drehfrequenz f
G des Garnschenkels 20 niedriger ist als der Sollwert, ist dies auf einen kleineren
freien Durchmesser r und somit auf das Vorhandensein eines Garnkörperrestes 30 in
der betreffenden Spinnzentrifuge 14 zurückzuführen. Über den Komparator 48 wird sodann
ein der entsprechenden Arbeitsstelle 12 zugeordnetes Signal an den entsprechenden
Ausgang 52 geliefert, so daß über eine bekannte und daher nicht näher dargestellte
und erläuterte Luntenstoppvorrichtung 54 die Materialzufuhr der betreffenden Arbeitsstelle
12' unmittelbar unterbrochen wird.
[0040] Nach einer weiteren Variante kann mittels des Komparators 48 ein Vergleich der Drehfrequenzen
f
G der Garnschenkel 20 der Arbeitsstellen 12 untereinander erfolgen.
[0041] Aus den vorstehenden Erläuterungen wird deutlich, daß bereits unmittelbar nach Start
des Anspinnprozesses der Zentrifugenspinnmaschine 10 erkannt werden kann, ob in einer
der Spinnzentrifugen 14, wie am Beispiel der Arbeitsstelle 12' in Fig.1 angedeutet,
noch ein Garnkörperrest 30 vorhanden ist. Die betreffende Arbeitsstelle 12' kann dann
sofort aus der Produktion genommen und gereinigt werden.
Vorzugsweise wird dabei der Spulprozeß an den anderen Arbeitsstellen 12 beziehungsweise
12'' fortgesetzt und die betroffene Arbeitstelle 12' später wieder zugeschaltet. Durch
das erfindungsgemäße Verfahren wird erreicht, daß beim nächsten gemeinsamen Anspinnprozeß
wieder alle Arbeitsstellen 12 voll zur Verfügung stehen, es sei denn, daß inzwischen
in einer anderen Spinnzentrifugen 14, z.B. infolge eines neuerlichen Garnbruchs, ein
neuer Garnkörperrest 30 vorhanden ist.
[0042] Die Ermittung der Drehfrequenz des Garnschenkels muß selbstverständlich nicht über
den im vorstehenden Ausführungsbeispiel erläuterten Fadensensor 28 erfolgen.
Es ist im Rahmen des allgemeinen Erfindungsgedankens durchaus auch denkbar, zur Ermittlung
der Garnschenkeldrehfrequenz eine Sensoreinrichtung einzusetzen, wie sie beispielsweise
in der DE 195 23 835 A1 im Zusammenhang mit dem Einleiten eines Notumspulvorganges
beschrieben ist.
1. Verfahren zum Zentrifugenspinnen auf einer Spinnmaschine mit einer Vielzahl von Arbeitsstellen,
wobei jeweils eine mittels eines Streckwerkes verzogene Faserlunte über einen rohrförmigen,
changierbaren Fadenführer in eine rotierende Spinnzentrifuge geleitet, zu einem Faden
versponnen und unter Bildung eines umlaufenden Garnschenkels als Spinnkuchen an der
Innenwandung der Spinnzentrifuge abgelegt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß zu Beginn des Spinnzyklus' der Spinnmaschine (10) die einzelnen Spinnzentrifugen
der Spinnmaschine auf Garnkörperreste hin überprüft werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehfrequenz (fG) der Garnschenkel (20) der einzelnen Spinnzentrifugen erfaßt und die gemessenen Drehfrequenzen
(fG) mit einem Sollwert verglichen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehfrequenz (fG) des Garnschenkels mittels eines eine Bewegung des Fadens (18) detektierenden Fadensensors
(28) erfaßt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Fadensensor (28) eine der Drehfrequenz (fG) proportionale Drehfrequenz eines Fadenballons gemessen wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehfrequenz des Fadenballons aus einem die Bewegung des Fadens repräsentierenden
Rauschsignal herausgefiltert wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die der herausgefilterten Drehfrequenz des Fadenballons entsprechenden Frequenzsignale
einer Frequenzanalyse, insbesondere einer Fast-Fourier-Transformation, unterzogen
werden.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Vergleich herangezogenen Sollwerte anhand bekannter geometrischer Abmessungen,
insbesondere eines bekannten freien Radius (r) einer leeren Zentrifuge ermittelt werden.
8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Drehfrequenzen (fG) der rotierenden Garnschenkel aller Arbeitsstellen (12) einer Spinnmaschine (10)
gleichzeitig gemessen und miteinander verglichen werden.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Erkennen eines Garnkörperrestes (30) in einer der Spinnzentrifugen am Streckwerk
der betroffenen Arbeitsstelle (12) ein Luntenstopp (54) aktiviert wird.
10. Zentrifugenspinnmaschine, mit einer Vielzahl von Arbeitsstellen, die jeweils ein Streckwerk,
eine um eine Achse in Rotation versetzbare Zentrifuge sowie einen changierbaren Fadenführer
zum Einführen einer vom Streckwerk verzogenen Faserlunte in die Zentrifugen aufweisen,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Sensoreinrichtung (28) vorgesehen ist, die wenigstens einen der während eines
Spinnzyklus' auftretenden physikalischen Werte erfaßt und daß dieser Wert zur Beurteilung
des Beladungszustandes der jeweiligen Spinnzentrifuge (14) benutzt wird.
11. Zentrifugenspinnmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung ein zwischen dem Streckwerk (26) und dem Fadenführer (16)
angeordneter, die Anwesenheit eines Fadens (18) detektierenden Fadensensor (28) ist,
daß dem Fadensensor (28) eine Filterstufe (44) zugeordnet ist, mittels der aus dem
Fadensensorausgangssignal ein der Drehfrequenz (fG) des Garnschenkels entsprechendes Signal ermittelbar ist und daß eine Auswerteschaltung
(46, 48) vorhanden ist, in der das der Drehfrequenz (fG) des Garnschenkels entsprechende Signal mit einem Sollwertsignal vergleichbar ist.
12. Zentrifugenspinnmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spinnmaschine (10) eine Steuereinrichtung (40) besitzt, an die alle Fadensensoren
(28) der Arbeitsstellen (12) angeschlossen sind.
13. Zentrifugenspinnmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (40) über eine der Anzahl der Arbeitsstellen (12) entsprechende
Anzahl von Filterbausteinen (44) und Frequenzauswertebausteinen (46) verfügt.
14. Zentrifugenspinnmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterbausteine (44) und die Frequenzauswertebausteine (46) mit einem Komparator
(48) verbunden sind, der mit einer der Anzahl der Arbeitsstellen (12) entsprechenden
Anzahl von Ausgängen (52) der Steuereinrichtung (40) verbunden ist.
15. Zentrifugenspinnmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Ausgänge (52) mit einer jeweils einer Arbeitsstelle (12) zugeordneten
Luntenstoppvorrichtung (54) verbunden ist.