Verfahren zur Optimierung eines Partiewechsels an einer Offenend-Spinnmaschine

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Offenend-Rotorspinnmaschine mit einer Vielzahl gleichartiger Arbeitsstellen, die jeweils eine Offenend-Spinnvorrichtung zur Fertigung eines Fadens sowie eine Spulvorrichtung zur Herstellung einer Kreuzspule als auch eine einzeln angetriebene Einrichtung zum Vorbereiten eines zum Wiederanspinnen benötigten Fadenendes aufweisen, wobei die Spulvorrichtung einen schwenkbar gelagerten Spulenrahmen, eine durch einen reversiblen Einzelantrieb beaufschlagbare Antriebstrommel sowie eine einzelmotorisch antreibbare Fadenchangiereinrichtung beinhaltet und die Arbeitsstellen jeweils mit einer schwenkbar gelagerten Saugdüse ausgestattet sind.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Arbeitsstelle (1) nach Erreichen des Partieendes stillgesetzt wird, dass ein das Partieende anzeigendes Signal ausgegeben wird, das der Bedienperson signalisiert, dass für den Partiewechsel notwendige manuelle Schritte durchzuführen sind und dass die Arbeitsstelle (1) nach Freigabe durch die Bedienperson selbsttätig weitere für den Partiestart erforderliche Schritte durchführt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Offenend-Rotorspinnmaschine mit einer Vielzahl gleichartiger Arbeitsstellen, die jeweils eine Offenend-Spinnvorrichtung zur Fertigung eines Fadens sowie eine Spulvorrichtung zur Herstellung einer Kreuzspule als auch eine einzeln angetriebene Einrichtung zum Vorbereiten eines zum Wiederanspinnen benötigten Fadenendes aufweisen, wobei die Spulvorrichtung einen schwenkbar gelagerten Spulenrahmen, eine durch einen reversiblen Einzelantrieb beaufschlagbare Antriebstrommel sowie eine einzelmotorisch antreibbare Fadenchangiereinrichtung beinhaltet und die Arbeitsstellen jeweils mit einer schwenkbar gelagerten Saugdüse ausgestattet sind.

[0002] Offenend-Rotorspinnmaschinen sind seit langem bekannt und bestehen in der Regel aus einer Vielzahl von in Reihe nebeneinander angeordneten, gleichartigen Arbeitsstellen. Jede dieser Arbeitsstellen verfügt sowohl über eine Spinn- als auch eine Spulvorrichtung, an denen das in einer Spinnkanne vorgelegte Faserband zu einem Garn versponnen und zu einer Kreuzspule aufgewickelt wird.

[0003] Dazu wird das vorgelegte Faserband mittels eines Faserbandeinzugszylinders der Auflösewalze zugeführt, die mit ihrer Garnitur das Faserband in Einzelfasern auflöst und zum Faserkanal der Spinnbox transportiert. Unterstützt wird der Fasertransport durch den im Rotorgehäuse bestehenden Unterdruck, der im Faserkanal einen Luftstrom erzeugt, die Fasern aus der Auflösegarnitur löst und über den so genannten Kanalplattenadapter gezielt in den Rotor befördert. Durch die Zentrifugalkraft rutschen die Fasern in die Sammelnut des Rotors, werden dort entsprechend der eingestellten Garnfeinheit gesammelt, durch die Abzugsdüse hindurch in der Drehachse abgezogen und so zu einem Garn verdreht und aufgewickelt.

[0004] Die Spinn- respektive Spulvorrichtungen stehen jeweils mit einem Arbeitsstellenrechner in Verbindung. Die einzelnen Arbeitsstellenrechner sind ihrerseits gegebenenfalls über Sektionssteuereinheiten an die Zentralsteuereinheit der Offenend-Rotorspinnmaschine angeschlossen.

[0005] Um bei einer Offenend-Rotorspinnmaschine eine hohe Produktivität zu erlangen, wird bekanntlich mit möglichst hoher Geschwindigkeit gesponnen respektive aufgewickelt.

[0006] Bei einem Partiewechsel werden üblicherweise sowohl der in den Spinnkannen vorgelegte Faserrohstoff einer "alten" Garnpartie, die zugehörigen Kreuzspulen als auch die Spinnmittel wie beispielsweise der Rotor aus den Arbeitsstellen der Offenend-Rotorspinnmaschine entfernt und durch Spinnkannen mit Faserrohstoff einer "neuen" Garnpartie, neue Leerhülsen sowie neue Spinnmittel ersetzt.

[0007] Um die Ausfallzeiten der Arbeitsstellen und die damit einhergehenden Produktionsverluste so gering wie möglich zu halten, wurden in der Vergangenheit unterschiedliche Strategien verfolgt.

[0008] Ein Verfahren zur Optimierung eines Partiewechsels an einer Offenend-Spinnmaschine ist der DE 196 48 215 A1 entnehmbar. Um den Anteil an fertiggewickelten Kreuzspulen und Kreuzspulen 2. Wahl, das sind hier Kreuzspulen, die nicht mit der vollen Garnlänge bewickelt wurden, bei gleichzeitiger Reduzierung der Rest- beziehungsweise Abfallspulen zu erhöhen, deren Garnmenge nicht ausreicht, um sie weiterzuverarbeiten, wird eine Spulenwechselstrategie offenbart. Dazu wird der Zeitpunkt des Partieendes so vorverlegt, dass die Zeitspanne eliminiert wird, in der der Nutzeffekt so gravierend abfällt, dass die dadurch entstehenden Verluste die Wertdifferenz zwischen in dieser Zeit noch erzeugbaren fertiggewickelten Kreuzspulen und Kreuzspulen 2. Wahl übersteigen. Daher muss die Zeitspanne zwischen der Einleitung des Partieendes und dem Partieende mindestens der Produktionszeit entsprechen, die zur Erreichung einer Kreuzspule 2. Wahl erforderlich ist. Liegt die genannte Zeitspanne unterhalb dieser Mindestbewicklungsdauer, wird die Spinnstelle stillgesetzt.

[0009] Durch die Offenlegungsschrift DE 102 51 623 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Warten von Aggregaten einer Spinnmaschine bekannt. Grundsätzlich werden hierbei alle anfallenden Wartungsarbeiten, beispielsweise bei Partieende, in zwei Kategorien unterteilt; einerseits in Wartungsarbeiten, die durch eine Bedienperson ausgeführt werden müssen und andererseits in Hilfsarbeiten, welche sich mit einer längs den Arbeitsstellen verfahrbaren Wartungseinrichtung durchführen lassen. Zusätzlich ist die Wartungseinrichtung mit einem Magazin ausgestattet, um sowohl die ausgebauten als auch die einzubauenden Elemente aufzunehmen. Die Bedienperson wird auf diese Weise entlastet und muss sich nur noch um die Kernarbeiten der Wartungsarbeiten kümmern. So wird die während eines Stillstandes einer Spinnmaschine benötigte Zeit, um anfallende Wartungsarbeiten durchzuführen, reduziert.

[0010] Eine weitere Strategie anfallende Wartungstätigkeiten, insbesondere bei einem Partiewechsel, an einer Offenend-Rotorspinnmaschine in besonders kurzer Zeit durchzuführen, wird durch die DE 10 2004 044 551 A1 offenbart. Die Wartungstätigkeit wird in manuell oder maschinell auszuführende Arbeitsschritte aufgegliedert, wobei letztere dann von der Wartungseinrichtung ausgeführt werden. Während die Wartungseinrichtung die maschinell auszuführenden Arbeiten durchführt, kann das Bedienpersonal an den stillgesetzten Arbeitsstellen die manuell auszuführenden Arbeitsschritte verrichten.

[0011] Als nachteilig an den Verfahren erweist sich, dass aufgrund der zentralen Antriebe zur Durchführung des Partiewechsels die gesamte Offenend-Spinnmaschine oder zumindest Sektionen stillgesetzt werden müssen, damit die erforderlichen Arbeiten von dem Bedienpersonal und der Wartungseinrichtung durchgeführt werden können. Diese zeitintensiven Arbeiten vermindern den Wirkungsgrad der Offenend-Spinnmaschine, denn während dieser Arbeiten können die jeweiligen Arbeitsstellen über einen längeren Zeitraum kein Garn produzieren.

[0012] Aufgrund der DE 101 39 075 A1 ist eine Offenend-Spinnmaschine bekannt, deren Arbeitsstellen als überwiegend autarke Arbeitsstellen ausgebildet sind. Die Arbeitsstellen verfügen dazu über Einzelantriebe, die mittels eines Arbeitsstellenrechners definiert ansteuerbar sind. Das bedeutet, jede Arbeitsstelle weist eine durch einen reversiblen Einzelantrieb beaufschlagbare Antriebstrommel sowie eine einzelmotorisch antreibbare Fadenchangiereinrichtung auf. Außerdem sind derartige Arbeitsstellen mit einer schwenkbar gelagerten Saugdüse ausgestattet, die mittels eines Einzelantriebes zwischen einer Fadenaufnahmestellung im Bereich einer in der Spulvorrichtung gehalterten Kreuzspule und einer Fadenübergabestellung im Bereich der Offenend-Spinnvorrichtung verstellbar ist. Des Weiteren werden sowohl die Fadenabzugseinrichtung als auch der Fadenspeicher einzelmotorisch angetrieben.

[0013] In der entsprechenden Bedienungsanleitung zu einer Offenend-Spinnmaschine mit autarken Arbeitsstellen von Oerlikon Schlafhorst, V3.0 von 12.2011 ist ein so genannter "Gleitender Partiewechsel" beschrieben. Voraussetzung für den gleitenden Partiewechsel ist allerdings, dass sowohl Spinnmittel als auch der Faserrohstoff beider Partien übereinstimmen.

[0014] Arbeitsstellen, die das gleiche Garn herstellen, werden in der Praxis gruppenweise zusammengefasst und als Produktionsgruppe bezeichnet. Bei diesem so genannten gleitenden Partiewechsel stellen alle Arbeitsstellen der entsprechenden Produktionsgruppe nach und nach ihre Kreuzspulen fertig. Nach dem Austausch der fertiggestellten Kreuzspule gegen eine Leerhülse wechselt die Arbeitsstelle in die neue Produktionsgruppe und produziert das Garn der anderen Partie.

[0015] Nachteilig an dem Verfahren gemäß dem Stand der Technik erweist sich, dass üblicherweise ein Partiewechsel auch das Austauschen des Faserrohstoffes und der Spinnmittel erfordert. Nur in Ausnahmefällen stimmen diese Faktoren verschiedener Partien überein, so dass in dem beschriebenen Sachverhalt nicht wirklich von einem Partiewechsel gesprochen werden kann.

[0016] Ausgehend von Arbeitsstellen der vorgenannten Gattung liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren vorzuschlagen, das einen fließenden Partiewechsel inklusive des Austauschs des Faserrohstoffs sowie von Spinnmitteln ermöglicht.

[0017] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

[0018] Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

[0019] Zur Lösung der Aufgabe ist gemäß Anspruch 1 vorgesehen, dass die Arbeitsstelle nach Erreichen des Partieendes stillgesetzt wird, dass ein das Partieende anzeigendes Signal ausgegeben wird, das der Bedienperson signalisiert, dass für den Partiewechsel notwendige manuelle Schritte durchzuführen sind und dass die Arbeitsstelle nach Freigabe durch die Bedienperson selbsttätig weitere für den Partiestart erforderliche Schritte durchführt.

[0020] Aufgrund dieser Vorgehensweise kann die Bedienperson auf unkomplizierte Art erkennen, an welcher Arbeitsstelle ein manuelles Eingreifen notwendig ist, wie beispielsweise das Auswechseln der Spinnkanne und des Rotors. Die Bedienperson erledigt die manuellen Arbeiten und gibt daraufhin die entsprechende Arbeitsstelle wieder frei, so dass die Arbeitsstelle alle weiteren, erforderlichen Arbeiten zum Partiewechsel autark durchführen kann. Nach der Freigabe kann die Arbeitsstelle mit der Garnproduktion der neuen Partie beginnen. Auf diese Weise werden Stillstände der Arbeitsstellen vermieden respektive verkürzt und der Wirkungsgrad der Offenend-Spinnmaschine erhöht.

[0021] Vorzugsweise ist, wie in den Ansprüchen 2 und 3 beschrieben, ein erforderlicher Schritt für den Partiestart, der von der Arbeitsstelle selbsttätig durchgeführt wird, das Abrufen gespeicherter Partiedaten am Zentralrechner. Die Grundeinstellungen früherer Partien sind gespeichert und können autark von der jeweiligen Arbeitsstelle abgerufen werden, so dass diese als Basis für die aktuelle Partie dienen.

[0022] Die Ansprüche 4 und 5 veranschaulichen, dass durchzuführende Arbeitsschritte der Bedienperson das Auswechseln der Spinnkanne und/oder das Auswechseln von Spinnmitteln sind. In der Regel werden bei einem Partiewechsel nicht nur der in Spinnkannen vorgelegte Faserrohstoff, sondern ebenfalls Spinnmittel, wie beispielsweise der Rotor oder die Abzugsdüse, ausgetauscht.

[0023] Weitere Einzelheiten der Erfindung sind einem nachfolgend anhand der Zeichnungen erläuterten Ausführungsbeispiel entnehmbar.

[0024] Es zeigt:

Figur 1

in Vorderansicht eine Offenend-Rotorspinnmaschine mit einer Vielzahl autarker Arbeitsstellen,

Figur 2

in Vorderansicht und in einem größeren Maßstab, eine Arbeitsstelle mit erfindungsgemäßer Anzeige.

[0025] Die Figur 1 zeigt schematisch in Vorderansicht eine Offenend-Rotorspinnmaschine 40 mit Endgestellen 41, 42 und einer Vielzahl zwischen den Endgestellen 41, 42 angeordneten gleichartigen, autarken Arbeitsstellen 1.

[0026] In den Endgestellen 41 bzw. 42 sind, wie üblich, beispielsweise eine textilmaschineneigene Unterdruckquelle 45, eine elektrische Energieversorgung sowie ein Zentralrechner 46 der Offenend-Rotorspinnmaschine 40 angeordnet.

[0027] Der Zentralrechner 46 ist seinerseits mit den Arbeitsstellenrechnern 47 der einzelnen Arbeitsstellen 1, vorzugsweise über ein Bussystem 43, verbunden.

[0028] Die zahlreichen Arbeitsstellen 1 weisen jeweils ein Arbeitsstellengehäuse 11 mit einer Offenend-Spinnvorrichtung 2, einer Spulvorrichtung 44, einer Saugdüse 4 sowie weiteren bekannten Fadenbehandlungseinrichtungen, wie beispielsweise einer Paraffiniereinrichtung 5, auf.

[0029] Auf den Arbeitsstellen 1 wird jeweils mittels der Offenend-Spinnvorrichtung 2 ein Faserband 48, das in Spinnkannen 49 bevorratet ist, die in Reihe nebeneinander unterhalb der Arbeitsstellen 1 positioniert sind, zu einem Faden 3 gesponnen, der anschließend auf der Spulvorrichtung 44 zu einer Kreuzspule 8 aufgewickelt wird.

[0030] Die Offenend-Rotorspinnmaschine 40 ist außerdem mit einem entlang der Arbeitsstellen 1 verfahrbaren Kreuzspulenwechsler 6 ausgestattet, der im Bedarfsfall fertige Kreuzspulen 8 gegen frische Leerhülsen 10 wechselt.

[0031] Die Figur 2 zeigt in Vorderansicht und in einem größeren Maßstab eine der autarken Arbeitsstellen 1 der Offenend-Rotorspinnmaschine 40 während des Spinnprozesses. Das heißt, in der Offenend-Spinnvorrichtung 2 wird ein über die Faserbandeinzugswalze 25 eingespeistes Faserband 48 zu einem fertigen Faden 3 gesponnen, der durch die Fadenabzugseinrichtung 35 abgezogen wird.

[0032] Der fertige Faden 3 tangiert auf seinem Weg zur Kreuzspule 8 das Anspinnorgan 20, den Fadenreiniger 21, den Fadenspanner 16 sowie die Paraffiniereinrichtung 5, bevor er, durch die Fadenchangiereinrichtung 18 traversiert, auf die Kreuzspule 8 aufläuft.

[0033] Die Kreuzspule 8 ist dabei in einem Spulenrahmen 9 frei drehbar gehaltert und wird durch eine einzelmotorisch angetriebene Antriebstrommel 12 rotatorisch beaufschlagt.

[0034] Die Saugdüse 4 der Arbeitsstelle 1 ist mittels ihres Schrittmotors 28 definiert zwischen einer Fadenaufnahmestellung, in der die Mündung der Saugdüse 4 im Bereich der im Spulenrahmen 9 gehalterten Kreuzspule 8 positioniert ist, einer Fadenübergabestellung im Bereich der Spinnvorrichtung 2 sowie einer Ruhestellung 29 verschwenkbar. Die Saugdüse 4 ist während des Spinnprozesses in der Ruhestellung 29 positioniert und wird dabei durch eine Arretiereinrichtung 30 zuverlässig fixiert.

[0035] Wenn zum Partieende die Kreuzspule 8 fertig bewickelt ist, wird die jeweilige Arbeitsstelle 1 stillgesetzt und die LED-Einrichtung 50 am Arbeitsstellenrechner 47 blinkt.

[0036] Die Bedienperson kann nun die Spinnkanne 49 samt Faserband 48 auswechseln, einen anderen nicht dargestellten Rotor einsetzen und gegebenenfalls weitere Spinnmittel wie beispielsweise die nicht dargestellte Abzugsdüse ersetzen.

[0037] Nach Erledigung der notwendigen Arbeiten aktiviert die Bedienperson durch Betätigen einer Bedientaste 52 die Arbeitsstelle 1, so dass sie für die weiteren, von ihr autark vorzunehmenden Arbeiten, freigegeben ist.

[0038] Die Arbeitsstelle 1 ruft beispielsweise die Partiedaten der neuen Produktion am Zentralrechner 46 ab. Notwendige Spinnparameter sind dabei beispielsweise der Verzug, die Garndrehung sowie die Rotordrehzahl. Diese grundlegenden Partiedaten werden über das Bussystem 43 auf die arbeitsstelleneigenen Rechner 47 übertragen und von diesen zum Ansteuern der zuständigen Funktionselemente der Arbeitsstellen 1 benutzt.

[0039] Da die weiteren, für den Partiestart notwendigen Arbeiten, wie zum Beispiel das Wechseln der Kreuzspule 8 gegen eine Leerhülse 10, nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind, wurde auf eine Darstellung und weitere Erläuterung der zahlreichen, an sich bekannten Handhabungseinrichtungen der Arbeitsstelle 1 verzichtet.

[0040] Auf diese Weise können die Arbeitsstellen 1 der Offenend-Spinnmaschinen 40 die Kreuzspulen 8 nach und nach fertig stellen und nach Erledigung der für den Partiewechsel erforderlichen Arbeiten mit der Produktion der neuen Partie beginnen, ohne auf die übrigen Arbeitsstellen 1 warten zu müssen, die noch die "alte" Garnpartie produzieren.

Ansprüche

1. Verfahren zum Betreiben einer Offenend-Rotorspinnmaschine (40) mit einer Vielzahl gleichartiger Arbeitsstellen (1), die jeweils eine Offenend-Spinnvorrichtung (2) zur Fertigung eines Fadens (3) sowie eine Spulvorrichtung (44) zur Herstellung einer Kreuzspule (8) als auch eine einzeln angetriebene Einrichtung zum Vorbereiten eines zum Wiederanspinnen benötigten Fadenendes (3) aufweisen, wobei die Spulvorrichtung (44) einen schwenkbar gelagerten Spulenrahmen (9), eine durch einen reversiblen Einzelantrieb beaufschlagbare Antriebstrommel (12) sowie eine einzelmotorisch antreibbare Fadenchangiereinrichtung (18) beinhaltet und die Arbeitsstellen (1) jeweils mit einer schwenkbar gelagerten Saugdüse (4) ausgestattet sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Arbeitsstelle (1), die das Partieende erreicht hat, stillgesetzt wird,
dass ein das Partieende anzeigendes Signal ausgegeben wird, das der Bedienperson signalisiert, dass für den Partiewechsel notwendige manuelle Schritte durchzuführen sind und
dass die Arbeitsstelle (1) nach Freigabe durch die Bedienperson selbsttätig weitere für den Partiestart erforderliche Schritte durchführt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein erforderlicher Schritt für den Partiestart, der von der Arbeitsstelle (1) selbsttätig durchgeführt wird, das Abrufen gespeicherter Partiedaten darstellt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Partiedaten am Zentralrechner (46) abgerufen werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein durchzuführender erforderlicher Schritt der Bedienperson das Auswechseln der Spinnkanne (49) ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein durchzuführender erforderlicher Schritt der Bedienperson das Auswechseln von Spinnmitteln ist.

Zeichnung