[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Kreuzspulen
herstellenden Textilmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
[0002] Die
DE 42 35 450 A1 beschreibt ein Verfahren zur Ermittlung des Durchmessers einer Spule an einer Spinnstelle
einer Spinnmaschine, bei dem zur Bestimmung des Spulendurchmessers die Drehzahl der
Speisewalze, die Rotordrehzahl, die Drehzahl des Abzuges sowie der Spulwalze mittels
Sensoren erfasst werden. Mittels dieser Größen wird die Garnlänge empirisch bestimmt,
die einem bestimmten Spulendurchmesser zu Grunde gelegt wird. Die empirisch ermittelte
Garnlänge dient dabei als Referenzwert, auf die die tatsächlich gemessene Fadenlänge
bezogen wird. In diesem Zusammenhang nennt die
DE 42 35 450 A1 äußere Einflüsse, deren Auftreten die Bestimmung des Spulendurchmessers beeinflussen.
Als ein derartiger Einflussfaktor wird unter anderem die Verwendung von unterschiedlich
harten, eventuell eingelaufenen Druckrollen genannt. Derartig verschlissene Druckrollen
haben das Auftreten von unterschiedlichem Schlupf an den Abzugswalzen zur Folge. Als
ein weiterer Einflussfaktor wird die ungleichmäßige Abnutzung von Mitnahmegummis auf
Friktionswalzen genannt, was eine unterschiedliche Aufwindespannung des Fadens zur
Folge hat. Zur Kompensation des Einflusses dieser Faktoren auf den zu ermittelnden
Spulendurchmesser sieht die
DE 42 35 450 A1 vor, Korrekturwerte zu bilden, die in die Durchmesserbestimmung einfließen. Die in
der
DE 42 35 450 A1 beschriebene Bestimmung der Korrekturwerte liefert jedoch keinen Hinweis darauf,
wie ein derartiger Verschleiß und dessen Fortschreiten erkannt werden könnten.
[0003] Somit ist es insbesondere bei Textilmaschinen, deren Spinnstellen den Anspinnvorgang
selbsttätig ohne Zuhilfenahme eines so genannten Anspinn- oder Wartungswagens durchführen,
nicht nur vor dem Hintergrund der Durchmesserbestimmung einer Spule wichtig, Kenntnis
über den aktuellen Verschleißzustand von Druckrollen zu haben, sondern auch vor dem
Hintergrund der Qualität von Anspinnern. So führt beispielsweise eine unzureichende
Parallelität der Druckrolle zum Abzugselement, hervorgerufen durch einen ungleichmäßigen
Verschleiß der Druckrolle, zu einer Beeinflussung des Anspinners. Diese Beeinflussung
kann dazu führen, dass der Anspinner nicht die Festigkeit aufweist, wie der übrige
ausgesponnene Faden. Ein durch den Druckrollenverschleiß bedingter, zunehmender Abzugsschlupf
kann sich im Fall einer Offenend-Rotorspinnmaschine dadurch äußern, dass auf Grund
der höheren Verweildauer des Anspinners im Spinnrotor und im Faserstrom der Anspinner
eine höhere Massezunahme und eine stärkere Drehung erfährt. Die höhere Masse bewirkt,
dass die Drehung im Wesentlichen in die dünnste Stelle, den Normalfadenbereich vor
dem Anspinner gelenkt wird, was zu einer Überdrehung und somit zu einer Schwächung
dieses Bereiches führt. Um diesem Umstand vorbeugen zu können, ist die Kenntnis des
Verschleißzustandes der Druckrolle insbesondere für den Anspinnvorgang von besonderer
Bedeutung. Die durchgeführte visuelle Kontrolle von Druckrollen stellt jedoch einen
unverhältnismäßigen Aufwand dar, der zudem hinsichtlich seiner Aussagekraft über den
aktuellen Verschleißzustand unzuverlässig ist.
[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zum Betreiben einer Textilmaschine
bereit zu stellen, das die automatische Erkennung des Verschleißes von Druckrollen
ermöglicht.
[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den in Anspruch 1 oder
6 genannten Merkmalen gelöst.
[0006] Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
[0007] Das erfindungsgemäße Verfahren nach Anspruch 1 sieht vor, dass mit dem Beginn des
Anspinnens die theoretische Förderlänge des Fadens auf Basis der Oberflächengeschwindigkeit
des Abzugswalzenpaares bestimmt wird, bis der Beginn des Anspinners die Sensoreinrichtung
erreicht hat, dass die Abweichung der theoretischen Förderlänge von einer Soll-Fadenlänge,
die dem Abstand zwischen der Spinnvorrichtung und der Sensoreinrichtung entspricht,
erfasst wird, dass die Abweichung mit einem voreinstellbaren Grenzwert der zulässigen
Abweichung verglichen wird, und dass das Passieren des Grenzwertes als Indikator eines
nicht tolerierbaren Verschleißes der Druckrolle gewertet und signalisiert wird. Das
erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es dem Anwender, auch unabhängig von einer visuellen
Begutachtung des Anspinners eine Beurteilung der Qualität des Anspinners zuzulassen.
Dabei ist die so ermittelte Qualitätsminderung in reproduzierbarer Weise auf den Verschleiß
der Druckrollen zurückführbar. Auf diese Weise kann vermieden werden, dass Anspinner,
die außerhalb vorgebbarer Grenzen liegen, einer bestimmten Fehlerklasse zugeordnet
werden, in der Annahme, dass fehlerhafte Anspinnparameter vorliegen, obwohl die tatsächliche
Ursache für die auftretende Qualitätsabweichung nicht durch die Anspinnparameter bedingt
ist. Diese Unsicherheit hinsichtlich der Ursache einer schlechten Qualität bei Anspinnern
kann dazu führen, dass es bei Optimierungsversuchen leicht zu Fehlentscheidungen bezüglich
der Parametrisierung des Anspinnvorganges kommt. Dies lässt sich durch das erfindungsgemäße
Verfahren vermeiden, indem die Anspinner mit messbarem Abzugsschlupf beim Passieren
eines Grenzwertes ausgeschieden und einer neuen, eigenen Fehlerklasse zugeordnet werden.
[0008] Vorteilhafterweise kann eine statistische Erfassung der theoretischen Förderlänge
über eine vorgebbare Anzahl von Anspinnern zur Bildung eines Mittelwertes der theoretischen
Fadenlänge erfolgen, deren Abweichung von der Soll-Fadenlänge mit dem Grenzwert verglichen
wird.
[0009] Ebenso kann eine Erfassung der theoretischen Förderlänge nur eines Anspinners erfolgen,
dessen Abweichung mit dem Grenzwert verglichen und bei Überschreiten des Grenzwertes
registriert wird. Auf diese Weise lässt sich eine zyklische Überwachung des Verschleißes
der Druckrollen ebenso einrichten wie eine in unregelmäßigen Abständen durchführbare
Überwachung, indem in bestimmten Abständen ein oder mehrere Anspinner gemäß dem erfindungsgemäßen
Verfahren ausgewertet werden. Der Vorgang der zyklischen Überwachung lässt sich vorzugsweise
zentral an der Steuerungsvorrichtung einstellen. Ebenfalls über die Steuerungsvorrichtung
kann eine außerplanmäßige Überwachung durch eine Bedienperson in unregelmäßigen Abständen
initialisiert werden.
[0010] Vorzugsweise kann die Auswertung der Abweichung protokolliert und abgespeichert werden.
Die Protokollierung der Grenzwertüberschreitung ermöglicht es, den Anwender über den
Zustand der Druckrollen zu informieren, so dass dieser in die Lage versetzt wird,
den aktuellen Verschleißzustand von Druckrollen auch auf eine einzelne Spinnstelle
bezogen zu überprüfen. Diese Überprüfung ermöglicht es dem Anwender, die Druckrolle
zu tauschen, bevor eventuelle Nachteile in den Garnprüfwerten, beispielsweise der
Garndehnung oder der Anspinnsicherheit, an einer Spinnstelle erkennbar werden.
[0011] Je nach Qualitätsanspruch sollte der vorgebbare Grenzwert für die Abweichung von
der Soll-Fadenlänge beziehungsweise der vorgebbare Grenzwert für die zulässige Standardabweichung
durch den Anwender in einem definierten Bereich vorgebbar sein, der an der Textilmaschine
einstellbar ist. Hierzu kann der Grenzwert in einem Bereich zwischen 5 mm und 30 mm
voreingestellt werden.
[0012] Alternativ wird zur Lösung der Aufgabe gemäß dem Anspruch 6 vorgeschlagen, dass mit
dem Beginn eines Anspinnens die theoretische Förderlänge des Fadens auf Basis der
Oberflächengeschwindigkeit des Abzugswalzenpaares bestimmt wird, bis der Beginn des
Anspinners die Sensoreinrichtung erreicht hat, dass eine statistische Erfassung der
theoretischen Förderlänge über eine vorgebbare Anzahl von Anspinnern zur Bildung eines
Mittelwertes erfolgt, dessen Standardabweichung mit einem voreinstellbaren Grenzwert
verglichen wird, wobei das Passieren des Grenzwertes als Indikator eines nicht tolerierbaren
Verschleißes der Druckrolle gewertet und signalisiert wird. Dieses Verfahren berücksichtigt
die auftretende Streuung auf Grund des unterschiedlichen Verschleißgrades auf der
Oberfläche der Druckrolle, da die Lage des abzuziehenden Garnes zwischen den Walzen
des Abzugswalzenpaar in axialer Richtung differiert. So ist der Verschleiß in den
Randbereichen des Ausgangswalzenpaares im Allgemeinen geringer als in der Mitte, was
zu einem unterschiedlichen Schlupf führt. Die Überschreitung des voreingestellten
Grenzwertes durch den ermittelten Wert der Standardabweichung wird als Indikator für
den Verschleiß der Andruckrolle herangezogen. Eine sich bei der Auswertung der Messlängen
ergebene Standardabweichung oberhalb eines vom Anwender definierten Grenzwertes lässt
also einen Rückschluss darauf zu, ob der Abzugsschlupf nicht mehr zufällig von der
augenblicklichen Masse des Anspinners und der Spinnspannung abhängig ist, sondern
weitgehend von dem aktuellen Verschleißzustand der Druckrolle bestimmt wird. Die statistische
Auswertung erlaubt ein frühzeitiges Erkennen einer Verschleißsituation, die insbesondere
die Qualität der Anspinner hinsichtlich der Festigkeit und des Aussehens negativ beeinflussen
kann.
[0013] Vorzugsweise kann die theoretische Förderlänge durch die Zählung von Inkrementen
eines Inkrementalgebers ermittelt werden. Hierzu kann beispielsweise die Abzugswalze
der Abzugsvorrichtung als Inkrementalgeber ausgebildet sein oder ein als Antrieb der
Abzugsvorrichtung dienender Motor kann einen Inkrementalgeber aufweisen.
[0014] Alternativ kann die theoretische Förderlänge anhand der Schrittzahl eines die Abzugsvorrichtung
antreibenden Schrittmotors ermittelt werden.
[0015] Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich auf Spinnmaschinen durchführen, wie beispielsweise
Offenend-Rotorspinnmaschinen oder Luftspinnmaschinen, wobei zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens lediglich eine Steuerungsvorrichtung vorgesehen ist, die zur statistischen
Auswertung der Abweichung einer gemessenen theoretischen Förderlänge von einer Soll-Fadenlänge
an einer Spinnstelle eingerichtet ist.
[0016] Diese Aufgabe kann vorzugsweise vom jeweiligen Spinnstellenrechner einer Spinnstelle
und/oder einer zentralen Steuerungsvorrichtung der Spinnmaschine durchgeführt werden.
[0017] Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles
näher erläutert.
[0018] Fig. 1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Spinnstelle einer Offenend-Rotorspinnmaschine.
Die in Figur 1 dargestellte Spinnstelle 1 einer Offenend-Rotorspinnmaschine verfügt
über eine Spinnvorrichtung 2 zur Herstellung eines Fadens 9 sowie über eine in Fadenlaufrichtung
nachgeschaltete Spulvorrichtung 3. Auf dieser Spulvorrichtung 3 wird der Faden 9 zu
einer Kreuzspule 8 aufgewickelt.
[0019] Der in der Spinnvorrichtung 2 hergestellte Faden 9 wird durch eine Fadenabzugseinrichtung
27, die eine einzelmotorisch antreibbare Fadenabzugswalze 10 sowie eine an die Fadenabzugswalze
10 anstellbare, von dieser reibschlüssig mitgenommene Druckrolle 14 aufweist, aus
der Spinnvorrichtung 2 abgezogen. Zur Vermeidung einer punktuellen Abnutzung von Fadenabzugswalze
10 und Druckrolle 14 ist im Bereich der Fadenabzugseinrichtung 27 außerdem ein Hilfsfadenführer
30 angeordnet, der den laufenden Faden 9 während des Abzuges changiert.
[0020] Wie in Figur 1 weiter angedeutet, verlässt der Faden 9 die Spinnvorrichtung 2 durch
ein so genanntes Fadenabzugsröhrchen 21, in dessen Bereich außerdem ein schwenkbar
gelagertes Anspinnhilfsorgan 16 angeordnet ist, welches nach einem Fadenbruch den
durch eine Saugdüse 4 von der Kreuzspule 8 zurückgeholten Faden 9 übernimmt und das
Fadenende zum Wiederanspinnen vorbereitet.
[0021] Im Bereich des Fadenlaufweges sind des Weitern ein Fadenwächter 26, eine mechanische
Fadenspeichereinrichtung 7, eine pneumatische Fadenspeichereinrichtung 12 sowie eine
Paraffiniereinrichtung 5 angeordnet.
[0022] Die Spulvorrichtung 3 besteht aus einem Spulenrahmen 22 zum drehbaren Haltern einer
Kreuzspule 8, einer vorzugsweise über einen reversierbaren Einzelantrieb 19 antreibbaren
Spulenantriebstrommel 23 sowie einer Fadenchangiereinrichtung 24, die beispielsweise
über einen Schrittmotor 20 angetrieben wird. Vor der Fadenchangiereinrichtung 24 kann
außerdem eine Fadenzentriereinrichtung in Form eines schwenkbar gelagerten Zentrierbleches
17 angeordnet sein, das im Bedarfsfall durch einen Antrieb 18 definiert und vor regulären
Fadenlaufwegen geklappt werden kann. Des Weiteren verfügen derartige Spinnstellen
1 über eine Saugdüse 4, die mittels eines Schrittmotors 6 definiert zwischen einer
im Bereich der Spulvorrichtung 3 liegenden Fadenaufnahmestellung und einer im Bereich
der Spinnvorrichtung 2 liegenden Fadenübergabestellung verstellbar ist. Die einzelnen
Schrittmotoren der Spinnstelle 1 sind über diverse Steuerleitungen an einen Spinnstellenrechner
25 angeschlossen.
[0023] Das Erfordernis zur Beurteilung, ob ein Verschleiß eingetreten und wieweit ein Verschleiß
an der Druckrolle fortgeschritten ist, wird erfindungsgemäß durch das Erfassen der
Abweichung der theoretischen Förderlänge von einer Soll-Fadenlänge ermittelt.
[0024] Der Abstand zwischen der Spinnvorrichtung 2 und dem Fadenwächter 26 ist bauartbedingt
konstant und repräsentiert im beschriebenen Ausführungsbeispiel die Soll-Fadenlänge.
Die theoretische Förderlänge, die die theoretisch abziehbare Fadenlänge einer ohne
Schlupf arbeitenden Fadenabzugseinrichtung 27 beschreibt, wird anhand der Schrittzahl
eines der Fadenabzugswalze 10 als einzelmotorischer Antrieb dienenden Schrittmotors
31 ermittelt, die solange erfasst wird, bis der Beginn des Anspinners von dem Fadenwächter
26 erfasst wird. Alternativ zum Schrittmotor 31 kann ein Antrieb vorgesehen sein,
der über einen Inkrementalgeber verfügt oder die Fadenabzugswalze 10 weist einen Inkrementalgeber
auf. Anhand der erfassten Anzahl der Inkremente kann somit die theoretische Förderlänge
ermittelt werden.
[0025] Die Abweichung der theoretischen Förderlänge von der Soll-Fadenlänge, hervorgerufen
durch den an der Druckrolle 14 auftretenden, verschleißbedingten Abzugsschlupf, wird
mit einem voreinstellbaren Grenzwert für eine zulässige Abweichung verglichen. Das
Passieren des Grenzwertes wird als Indikator eines nicht tolerierbaren Verschleißes
der Druckrolle 14 gewertet und signalisiert. Die Signalisierung kann unmittelbar an
der jeweiligen Spinnstelle erfolgen, aber auch ebenso an einer zentralen Steuerungsvorrichtung
der Spinnmaschine.
[0026] Der Grenzwert der Abweichung von der Soll-Fadenlänge, dessen Passieren einen Hinweis
auf einen nicht tolerierbaren Verschleiß auslöst, ist innerhalb eines Bereiches zwischen
5 mm und 30 mm von einer Bedienperson vorgebbar und kann an dem Spinnstellenrechner
25 oder an einer zentralen Steuerungsvorrichtung der Textilmaschine eingestellt und
von dort auf die Spinnstellenrechner 25 übertragen werden. Bei der Einstellung des
Grenzwertes spielt die angestrebte Qualität des ausgesponnenen Fadens beziehungsweise
der Anspinner eine Rolle, wobei je niedriger ein Grenzwert vorgegeben wird, desto
höher ist die angestrebte Qualität.
[0027] Damit ein repräsentativer Wert für die Abweichung ermittelt werden kann, wird die
ermittelte theoretische Förderlänge für eine größere Anzahl von Anspinnern statistisch
erfasst und durch den Spinnstellenrechner 25 ausgewertet. Der gebildete Mittelwert
der theoretischen Förderlänge wird mit der Soll-Fadenlänge verglichen und die daraus
resultierende Abweichung wird dann mit dem vorgegebenen Grenzwert verglichen. Überschreitet
die Abweichung der ermittelten theoretischen Förderlänge den Grenzwert, so ist der
auftretende Schlupf nicht mehr zufällig von der augenblicklichen Masse des Anspinners
und der Spinnspannung abhängig, sondern überwiegend von dem aktuellen Verschleißzustand
der Druckrolle 14. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht natürlich auch die Erfassung
der theoretischen Förderlänge mindestens eines Anspinners, dessen Abweichung von der
theoretischen Förderlänge mit dem Grenzwert verglichen und bei Überschreiten des Grenzwerts
registriert wird, wobei die Erfassung zyklisch oder in unregelmäßigen Abständen bei
Bedarf durch das Bedienpersonal durchführbar ist.
[0028] Die kontinuierliche Protokollierung der Grenzwertüberschreitung lässt Rückschlüsse
auf den aktuellen Zustand der Druckrolle 14 zu. Die Bedienperson wird somit in die
Lage versetzt, sich über den aktuellen Zustand der Druckrollen 14 an jeder einzelnen
Spinnstelle 1 zu informieren, ohne dazu jede einzelne Druckrolle 14 einer visuellen
Inaugenscheinnahme unterziehen zu müssen. Dies erlaubt den rechtzeitigen Austausch
der Druckrollen 14, bevor Nachteile in den Garnprüfwerten, wie beispielsweise das
sporadische Ausspinnen eines zu groben Garns auf Grund eines verringerten Abzuges,
hervorgerufen durch Schlupf, in einer erhöhten Garndrehung, Garndrehung, Garnprüfwerten
oder Wickelspannung, in dem Spulenaufbau oder in der Anspinnsicherheit erkennbar werden.
In Fällen, in denen durch die erfindungsgemäße Überwachung festgestellt wird, dass
der Verschleiß intolerabel ist, kann dem Bedienpersonal unmittelbar signalisiert werden,
dass ein Austausch erforderlich ist, um die Qualität des Herstellprozesses aufrechtzuerhalten.
1. Verfahren zum Betreiben einer Spinnmaschine mit einer Vielzahl von Spinnstellen (1),
die jeweils eine Abzugsvorrichtung (27) mit einer Abzugswalze (10) und einer Druckrolle
(14) zum Abzug eines Fadens (9) aus einer Spinnvorrichtung (2) sowie eine Sensoreinrichtung
(26) zur Überprüfung von Anspinnern umfassen,
gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
- dass mit dem Beginn eines Anspinnens die theoretische Förderlänge des Fadens (9)
auf Basis der Oberflächengeschwindigkeit des Abzugswalzenpaares (10, 14) bestimmt
wird, bis der Beginn des Anspinners die Sensoreinrichtung (26) erreicht hat,
- dass die Abweichung der theoretischen Förderlänge von einer Soll-Fadenlänge, die
dem Abstand zwischen der Spinnvorrichtung (2) und der Sensoreinrichtung (26) entspricht,
erfasst wird,
- dass die Abweichung mit einem voreinstellbaren Grenzwert der zulässigen Abweichung
verglichen wird, und
- dass das Passieren des Grenzwertes als Indikator eines nicht tolerierbaren Verschleißes
der Druckrolle (14) gewertet und signalisiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine statistische Erfassung der theoretischen Förderlänge über eine vorgebbare Anzahl
von Anspinnern zur Bildung des Mittelwertes der theoretischen Fadenlänge erfolgt,
deren Abweichung von der Soll-Fadenlänge mit dem Grenzwert verglichen wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Erfassung der theoretischen Förderlänge eines Anspinners erfolgt, dessen Abweichung
mit dem Grenzwert verglichen und bei Überschreiten des Grenzwerts registriert wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertung protokolliert und abgespeichert wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Grenzwert in einem Bereich zwischen 5 mm und 30 mm voreingestellt wird.
6. Verfahren zum Betreiben einer Spinnmaschine mit einer Vielzahl von Spinnstellen (1),
die jeweils eine Abzugsvorrichtung (27) mit einer Abzugswalze (10) und einer Druckrolle
(14) zum Abzug eines Fadens (9) aus einer Spinnvorrichtung (2) sowie eine Sensoreinrichtung
(26) zur Überprüfung von Anspinnern umfassen,
gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
- dass mit dem Beginn eines Anspinnens die theoretische Förderlänge des Fadens (9)
auf Basis der Oberflächengeschwindigkeit des Abzugswalzenpaares (10, 14) bestimmt
wird, bis der Beginn des Anspinners die Sensoreinrichtung (26) erreicht hat,
- dass eine statistische Erfassung der theoretischen Förderlänge über eine vorgebbare
Anzahl von Anspinnern zur Bildung eines Mittelwertes erfolgt, dessen Standardabweichung
mit einem voreinstellbaren Grenzwert verglichen wird, und
- dass das Passieren des Grenzwertes als Indikator eines nicht tolerierbaren Verschleißes
der Druckrolle (14) gewertet und signalisiert wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die theoretische Förderlänge durch die Zählung von Inkrementen eines Inkrementalgebers
ermittelt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die theoretische Förderlänge anhand der Schrittzahl eines die Abzugsvorrichtung (27)
antreibenden Schrittmotors (31) ermittelt wird.