[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Luftspinnmaschine
mit wenigstens einer eine Wirbelkammer aufweisenden Spinnstelle, wobei der Wirbelkammer
während eines Spinnprozesses ein Faserverband in einer Spinnrichtung zugeführt wird,
wobei dem Faserverband innerhalb der Wirbelkammer mit Hilfe einer Luftströmung eine
Drehung erteilt wird, so dass aus dem Faserverband ein die Drehung aufweisendes Garn
entsteht, wobei das die Drehung aufweisende Garn mit Hilfe einer Abzugseinrichtung
aus der Wirbelkammer abgezogen wird, und wobei das aus der Wirbelkammer abgezogene
Garn mit Hilfe einer im Anschluss an die Wirbelkammer angeordneten Garnüberwachungseinheit
auf Garnfehler überwacht wird.
[0002] Gattungsgemäße Luftspinnmaschinen sind im Stand der Technik bekannt. Im Verlauf des
Spinnprozesses kommt es immer wieder zu Garnfehlern (d. h., es entstehen Garnabschnitte,
deren Garnparameter, wie beispielsweise die Garndicke, die Haarigkeit, die Garnfestigkeit,
etc.) von einem Sollwert abweichen. Derartige Garnfehler werden von einem Garnsensor
erkannt und müssen in einem den Spinnprozess unterbrechenden Reinigerschnitt entfernt
werden. Ebenso sind Garnbrüche (d. h. das Reißen des Garns) nicht auszuschließen,
die ebenfalls ein Wiederansetzen des Garnendes mit dem der Luftspinnmaschine aus einem
Vorlagebehältnis vorgelegten Faserverband nötig machen (sogenanntes "Anspinnen").
Schließlich sind in regelmäßigen Zeitabständen Spulenwechsel nötig, bei denen eine
volle Spule, auf die das Garn während des Spinnprozesses aufgespult wird, gegen eine
leere Spule ausgetauscht werden muss.
[0003] In allen Fällen ist es üblich, das jeweilige auf der Spule aufgespulte Garnende mit
Hilfe eines entlang der Spinnstellen patrouillierenden Serviceroboters von der Spulenoberfläche
zu lösen, um es entgegen der eigentlichen Spinnrichtung erneut der Spinnstelle zuführen
zu können, um es mit dem vorgelegten Faserverband verbinden zu können. Ferner muss
in der Regel ein bestimmter Abschnitt des Garns vor dem Wiederanspinnen entfernt werden,
da das vorliegende Garnende meist nicht für den Anspinnvorgang geeignet ist.
[0004] Da der Serviceroboter vor dem Anspinnvorgang zunächst zu der jeweiligen Spinnstelle
verfahren werden muss und von einem Roboter immer nur eine Spinnstelle angesponnen
werden kann, kommt es durch die nötigen Anspinnvorgänge zu erheblichen Einschränkungen
des Spinnprozesses. Hierbei tragen insbesondere die Anspinnvorgänge nach den bei Luftspinnmaschinen
vermehrt durchzuführenden Reinigerschnitten zu einer signifikanten Beeinträchtigung
der Produktivität der Luftspinnmaschine bei.
[0005] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Spinnmaschine sowie ein Verfahren
zum Betrieb derselben vorzuschlagen, mit deren Hilfe die Anspinnzeiten gegenüber dem
Stand der Technik, insbesondere nach einem Reinigerschnitt, verkürzt werden können.
[0006] Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren sowie eine Spinnmaschine mit den Merkmalen
der unabhängigen Patentansprüche.
[0007] Erfindungsgemäß zeichnet sich das Verfahren zunächst dadurch aus, dass der Spinnprozess
bei Detektion eines Garnfehlers derart unterbrochen wird, dass sich das Garn vom Faserverband
löst und hierbei ein Garnende entsteht. Ferner wird im Anschluss an die Unterbrechung
des Spinnprozesses ein, zumindest teilweise von der Spinnstelle durchgeführter, Anspinnvorgang
eingeleitet, während dessen die folgenden Schritte durchgeführt werden:
[0008] Zunächst wird das Garnende mit Hilfe einer ersten Saugeinheit der Spinnstelle im
Bereich zwischen einer Austrittsöffnung der Wirbelkammer und der Abzugseinrichtung
angesaugt. Die erste Saugeinheit ist dabei beispielsweise über ein mit Hilfe einer
Steuer- und/oder Regeleinheit ansprechbares Ventil mit einer Unterdruckquelle verbunden
und kann entsprechend aktiviert und deaktiviert werden. Nach dem Ansaugen des Garnendes
erfolgt ein Abtrennen des den Garnfehler aufweisenden Endabschnitts im Bereich der
ersten Saugeinheit, wobei hierbei eine Garntrenneinheit der Spinnstelle, beispielsweise
eine Schere, zum Einsatz kommt. Das Garn wird zuvor soweit von einer das Garn während
des Spinnprozesses aufnehmenden Spule abgespult, dass sich der Garnfehler hinter der
Garntrenneinheit befindet und von dieser zuverlässig vom restlichen Garn abgetrennt
werden kann.
[0009] Nach dem erfolgreichen Abtrennvorgang wird das Garnende des verbleibenden Garns entgegen
der Spinnrichtung durch die Wirbelkammer geführt, wobei hierfür eine entgegen der
Spinnrichtung wirkende Luftströmung erzeugt wird, die das Garnende über die Austrittsöffnung
in die Wirbelkammer saugt. Die Luftströmung wird mit Hilfe von einer oder mehreren
in die Wirbelkammer oder in den Abzugskanal der Wirbelkammer mündende Luftinjektionsdüsen
erzeugt, die schließlich auch bewirken, dass das Garnende die Wirbelkammer über deren
Einlauföffnung wieder verlässt. Die jeweilige Luftinjektionsdüse ist vorzugsweise
als Bohrung ausgebildet, welche die Wandung des Garnbildungselements durchdringt und
entgegen der Abzugsrichtung des Garns in den Abzugskanal übergeht.
[0010] In diesem Bereich wird es schließlich, beispielsweise von einer Bedienperson oder
einem Serviceroboter, erfasst und für eine nachfolgende Verbindung des Garnendes mit
einem Endabschnitt des Faserverbands vorbereitet (Ablängen des Garnendes auf eine
definierte Länge, Ausdünnen des Garnendes, etc.). Ist das Garnende schließlich entsprechend
vorbereitet, wird die Abzugseinrichtung (bei der es sich um eine die Spule antreibende
Spulvorrichtung oder auch ein separates, der Spulvorrichtung vorgeschaltetes Abzugswalzenpaar
handeln kann) wieder in Betrieb genommen. Gleichzeitig bzw. in direktem Anschluss
wird das sich in die Wirbelkammer bewegende Garnende mit dem Endabschnitt des von
der Liefervorrichtung gelieferten Faserverbands überlagert. Die Liefervorrichtung
wird in diesem Stadium (d. h. nach einem zwischenzeitlichen Stillstand) wieder in
Betrieb gesetzt, wobei der Start des Liefervorgangs beispielsweise erfolgen kann,
nachdem das Garnende einen das Garnende erkennenden Garnsensor passiert hat.
[0011] Abschließend wird das Garnende und der mit dem Garnende überlagerte Endabschnitt
des Faserverbands gemeinsam und durch Inbetriebnahme der Abzugseinrichtung in die
Wirbelkammer eingezogen. Dort gelangt der durch die Überlagerung erzeugte Überlappungsbereich
aus Garnende und Faserverband in den Wirkbereich der mittlerweile wieder mit einem
Überdruck beaufschlagten Luftdüsen (die die Drehung der Fasern des zugeführten Fasermaterials
bewirken). Zu diesem Zeitpunkt entsteht innerhalb der Wirbelkammer also wieder das
gewünschte, eine Drehung aufweisende Garn. Der Anspinnvorgang ist somit beendet -
der eigentliche Spinnprozess kann unter weiterer Zufuhr des Faserverbands in die Wirbelkammer
und Abzug des in der Wirbelkammer erzeugten Garns fortgesetzt werden.
[0012] Im Ergebnis sieht das erfindungsgemäße Verfahren also das Entfernen eines Garnfehlers
und ein anschließendes Wiederanspinnen des nach Entfernen des Garnfehlers verbleibenden
Garnendes an der betroffenen Spinnstelle vor, wobei bei Bedarf auf den zusätzlichen
Einsatz eines Serviceroboters vollständig verzichtet werden kann. So ist es von Vorteil,
wenn die Spinnstelle selbst über die notwendigen Garnhandhabungseinrichtungen verfügt,
um den Anspinnvorgang selbstständig durchführen zu können. Beispielsweise wäre es
denkbar, dass das Garnende im Bereich der Einlauföffnung der Wirbelkammer von einer,
vorzugsweise spinnstelleneigenen, zweiten Saugeinheit erfasst und in einen, vorzugsweise
ebenfalls spinnstelleneigenen, Garnendenpräparator eingeführt wird (der das Garnende
wiederum für eine Verbindung mit einem Endabschnitt des Faserverbands vorbereitet).
Der Garnendenpräparator kann sich hierbei beispielsweise im Saugweg der zweiten Saugeinheit
befinden, so dass ein Abschnitt des Garnendes nach dem Ansaugen automatisch im Bereich
des Garnendenpräparators zum Liegen kommt. Die zweite Saugeinheit und/oder der Garnendenpräparator
können im Übrigen entweder der Spinnstelle direkt zugeordnet oder aber in einem entlang
der Spinnstellen verfahrbaren Serviceroboter integriert sein. Auf diese Weise könnten
im Extremfall sämtliche Spinnstellen gleichzeitig angesponnen werden. Zudem kann bei
Detektion eines Garnfehlers unmittelbar mit dessen Entfernung begonnen werden, da
die übliche Wartezeit bis zum Eintreffen eines Serviceroboters entfällt oder zumindest
für das Entfernen des Garnfehlers und das Rückführen des Garnendes durch die Wirbelkammer
genutzt werden kann. Die Produktivität der erfindungsgemäßen Luftspinnmaschine wird
somit gegenüber dem Stand der Technik erheblich gesteigert.
[0013] Auch ist es von Vorteil, wenn der Spinnprozess, insbesondere bei einer Detektion
eines Garnfehlers durch die Garnüberwachungseinheit, durch Reduzierung der Fördergeschwindigkeiten
einer den Faserverband liefernden Liefereinrichtung und der Abzugseinrichtung unterbrochen
wird, wobei die Reduzierung derart erfolgt, dass sich das durch Lösen des Garns vom
Faserverband entstehende Garnende nach Abschluss der Reduzierung zwischen der Austrittsöffnung
der Wirbelkammer und der Abzugseinrichtung (oder alternativ innerhalb des Abzugskanals)
befindet. Im Gegensatz zum Stand der Technik, bei dem das nach einer Unterbrechung
des Spinnprozesses vorliegende Garnende zwangsläufig auf die Spule aufgewickelt wird,
weil diese, bedingt durch ihre Massenträgheit, nicht abrupt gestoppt werden kann,
kann ein derartiges Aufwickeln durch das erfindungsgemäße Verfahren wirksam verhindert
werden.
[0014] So zeichnen sich Luftspinnmaschinen generell dadurch aus, dass für die gewünschte
Garnherstellung bestimmte Rahmenbedingungen hinsichtlich der Fördergeschwindigkeiten
der Liefereinrichtung und der Abzugseinrichtung einzuhalten sind. Beispielsweise müssen
diese für die Herstellung eines qualitativ hochwertigen Garns bestimmte Grenzwerte
überschreiten, um die im Inneren der Wirbelkammer gewünschte Drallerteilung des Fasermaterials
zu ermöglichen. Werden nun die genannten Fördergeschwindigkeiten allmählich, d. h.
vorzugsweise innerhalb einiger Sekunden, gedrosselt, so wird schließlich der Punkt
erreicht, an dem keine Garnherstellung mehr erfolgt, da entweder zu wenig Fasermaterial
in die Wirbelkammer transportiert oder das Garn im Verhältnis zur Lieferung des Fasermaterials
zu schnell aus der Wirbelkammer abgezogen wird. Zu diesem Zeitpunkt entsteht schließlich
ein Garnende, welches sich entsprechend der verbleibenden Fördergeschwindigkeit der
Abzugseinrichtung in Richtung der Spulvorrichtung bewegt.
[0015] Vorteilhafterweise ist nun vorgesehen, dass die Fördergeschwindigkeiten im Rahmen
der Unterbrechung des Spinnprozesses schließlich derart auf Null reduziert werden,
dass sich das Garnende nach dem Stillstand der einzelnen Fördereinrichtungen zwischen
dem Ausgang der Wirbelkammer und der Abzugsvorrichtung befindet. Es ist also gewünscht,
die Garnbildung innerhalb der Wirbelkammer durch allmähliche und somit nicht abrupte
Drosselung der einzelnen Fördergeschwindigkeiten abzubrechen. Das entsprechende Garnende
entsteht somit durch entsprechende Anpassung der einzelnen Fördergeschwindigkeiten.
Hierbei wird die Garnherstellung abgebrochen, so dass sich das Garn von dem nachfolgenden
Fasermaterial ablöst. Da die Fördergeschwindigkeiten an diesem Punkt bereits deutlich
geringer sind als während der eigentlichen Garnherstellung, kann schließlich auch
die Spulvorrichtung gezielt abgebremst werden, so dass ein definierter Endzustand
entsteht, bei dem sich das Ende des Garns an der beschriebenen Position - und somit
nicht auf der Oberfläche einer entsprechenden Spule der Spulvorrichtung - befindet.
Um auch bei reduzierten Fördergeschwindigkeiten ein gleichmäßiges Aufwickeln des hergestellten
Garns auf die Spule zu gewährleisten, kann es sich zusätzlich anbieten, auch eine
eventuell vorhandene Einrichtung zur Changierung des Garns zu verlangsamen (oder mittig
zu stoppen). Das Ende des Garns kann nun an der genannten Position von der ersten
Saugeinheit erfasst werden, um schließlich die oben beschriebenen Anspinnschritte
durchführen zu können.
[0016] Besonders vorteilhaft ist es, wenn der sich nach dem Ansaugen des Garnendes durch
die erste Saugeinheit im Bereich zwischen der ersten Saugeinheit und der Abzugseinrichtung
erstreckende Garnabschnitt vor dem Abtrennen des den Garnfehler aufweisenden Endabschnitts
des Garns von einem Garnmanipulator erfasst und teilweise in Richtung der Austrittsöffnung
bewegt wird, so dass eine Garnschlaufe entsteht. Zwar ist es auch denkbar, auf einen
derartigen Garnmanipulator zu verzichten und das Garnende ausschließlich durch einen
in der Wirbelkammer herrschenden Unterdruck über die Austrittsöffnung anzusaugen.
Zur Unterstützung der Rückführung hat sich jedoch ein Garnmanipulator bewährt, der
beispielsweise als verschwenkbarer Hebel ausgebildet sein kann. Der Hebel wird nach
erfolgreichem Ansaugen des Garnendes durch die erste Saugeinheit derart verschwenkt,
dass er zunächst mit dem Garnende (bzw. dem Abschnitt des Garnendes, der sich zwischen
der Abzugseinrichtung und der Ansaugöffnung der ersten Saugeinheit befindet) in Kontakt
gelangt. Durch weiteres Verschwenken bildet sich schließlich die genannte Garnschlaufe,
so dass das Garnende einen Verlauf einnimmt, der sich ausgehend von der Abzugseinrichtung
über den Bereich der Austrittsöffnung der Wirbelkammer in die erste Saugeinheit erstreckt.
Wird nun der den Garnfehler aufweisende Garnabschnitt von der Garntrenneinheit abgetrennt,
so kann das verbleibende Garnende zuverlässig in die Wirbelkammer eingesaugt werden,
da es sich bereits unmittelbar im Bereich der Austrittsöffnung befindet. Alternativ
oder zusätzlich zu dem genannten mechanischen Garnmanipulator kann selbstverständlich
auch ein Garnmanipulator zum Einsatz kommen, der das Garnende mit Hilfe einer Luftströmung
aus der ersten Saugeinheit heraus bewegt. Hierbei kann eine Luftströmung Verwendung
finden, die ausschließlich außerhalb der ersten Saugeinheit wirkt und das Garnende
aus dieser herauszieht. Ebenso ist es denkbar, dass eine Luftströmung innerhalb der
ersten Saugeinheit erzeugt wird, die das Garnende nach Entfernen des Garnfehlers aus
der ersten Saugeinheit herausdrückt. Schließlich ist es von Vorteil, wenn die erzeugte
Luftströmung unabhängig von ihrem Ausgangspunkt in Richtung der Austrittsöffnung der
Wirbelkammer wirkt, um das Garnende während des Anspinnvorgangs in Richtung dieser
Öffnung zu bewegen.
[0017] Von besonderem Vorteil kann es ebenso sein, wenn das sich nach dem Abtrennen des
den Garnfehler aufweisenden Endabschnitts des Garns im Bereich der ersten Saugeinheit
befindliche Garnende des verbleibenden Garns vor der Rückführung durch die Wirbelkammer
mit Hilfe einer Luftströmung in den Bereich der Austrittsöffnung der Wirbelkammer
geblasen wird. Die Luftströmung kann hierbei beispielsweise durch eine Blaseinheit
erzeugt werden, die als Bestandteil der ersten Saugeinheit ausgebildet oder als separates
Bauteil im Bereich der Austrittsöffnung der Wirbelkammer angeordnet ist. In jedem
Fall dient die Luftströmung der gezielten Bewegung des Garnendes in Richtung der Austrittsöffnung,
in deren Bereich das Garnende schließlich von der durch die Luftinjektionsdüse(n)
erzeugten Saugluftströmung erfasst und in den Abzugskanal des Garnbildungselements
gesaugt und von dort bis in den Bereich der Einlauföffnung der Wirbelkammer geblasen
wird.
[0018] Auch ist es äußert vorteilhaft, wenn ein sich innerhalb der Wirbelkammer erstreckender
und vom Garn zu passierender Abzugskanal vor und/oder während der Rückführung des
Garnendes durch die Wirbelkammer mit einer in Richtung der Einlassmündung gerichteten
Luftströmung beaufschlagt wird. Hierdurch wird die Garnrückführung während des Anspinnvorgangs
aktiv unterstützt und somit sichergestellt, dass das Garnende bis in den Bereich vor
der Einlauföffnung gelangt. Die Luftströmung kann dabei beispielsweise erzeugt werden,
indem in der Wirbelkammer vor dem Einführen des Garnendes in die Austrittsöffnung
ein Unterdruck erzeugt wird. Sobald das Garnende in den Abzugskanal eingesaugt ist,
kann schließlich zusätzlich oder alternativ ein Überdruck im Abzugskanal erzeugt werden,
der das Garnende gewissermaßen in Richtung Eintrittsöffnung der Wirbelkammer schiebt.
Die Erzeugung einer derartigen Luftströmung kann beispielsweise mit Hilfe einer oder
mehrerer Injektionsdüsen realisiert werden, die gegen die Spinnrichtung in den Abzugskanal
münden.
[0019] Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn ein sich innerhalb der Wirbelkammer erstreckendes
und in die Austrittsöffnung mündendes Garnbildungselement vor dem Abtrennen des den
Garnfehler aufweisenden Endabschnitts des Garns in Spinnrichtung bewegt wird, um den
Abstand zwischen der Abzugseinrichtung und der Austrittsöffnung der Wirbelkammer zu
verringern. Hierdurch ist auch ein geringer Unterdruck innerhalb der Wirbelkammer
ausreichend, um das Garn nach dem Abtrennen des Garnfehlers einzusaugen. Das Garnbildungselement
ist hierfür vorzugsweise axial verschiebbar gelagert.
[0020] Ebenso ist es vorteilhaft, wenn ein Saugrüssel der zweiten Saugeinheit vor dem Erfassen
des Garnendes von einer Wartestellung in eine erste Anspinnstellung bewegt wird, in
der sich eine Ansaugöffnung des Saugrüssels im Bereich der Einlauföffnung der Wirbelkammer
befindet. Der Saugrüssel kann in der Anspinnstellung eine Lage einnehmen, bei der
die Ansaugöffnung des Saugrüssels luftdicht mit dem die Einlauföffnung umgebenden
Bereich der Spinndüse (= die Wirbelkammer umgebende Einheit) in Kontakt steht. Wird
der Saugrüssel nun mit einem Unterdruck beaufschlagt, so entsteht innerhalb der Wirbelkammer
und somit auch innerhalb des Abzugskanals eine gegen die Spinnrichtung gerichtete
Luftströmung, die das Einführen des Garnendes in die Austrittsöffnung und die Rückführung
desselben bis in den Bereich des Saugrüssels bewirken bzw. unterstützen kann. Vorzugsweise
ist vorgesehen, dass der Saugrüssel aus seiner Spinnstellung (in der kein Kontakt
zwischen Saugrüssel und Spinndüse besteht) in die erste Anpinnstellung mit Hilfe einer
Antriebseinrichtung verschwenkbar ist.
[0021] Vorteile bringt es zudem mit sich, wenn der Saugrüssel der zweiten Saugeinheit vor
der Überlagerung des sich noch außerhalb der Wirbelkammer befindlichen Garnendes mit
dem Endabschnitt des Faserverbands von der ersten Anspinnstellung in eine zweite Anspinnstellung
bewegt wird, in der sich die Ansaugöffnung des Saugrüssels zwischen einem Ausgangswalzenpaar
einer den Faserverband liefernden Liefereinrichtung und einem dem Ausgangswalzenpaar
in Spinnrichtung vorgelagerten Lieferabschnitt der Liefereinrichtung befindet. Bei
dem vorgelagerten Lieferabschnitt kann es sich beispielsweise um ein Riemchenwalzenpaar
handeln, das Teil einer als Streckwerk ausgebildeten Liefereinrichtung ist. Durch
Verschwenken des Saugrüssels, mit dessen Hilfe das Garnende in diesem Stadium fixiert
wird, ist sichergestellt, dass das Garnende beim Einzug in die Wirbelkammer durch
das Abzugswalzenpaar geführt wird. Die Überlagerung des Garnendes mit dem Endabschnitt
des Faserverbands erfolgt also im Bereich des Ausgangswalzenpaares, so dass sichergestellt
ist, dass es zu dem gewünschten Kontakt zwischen Garn und Faserverband kommt, bevor
beide gemeinsam in die Wirbelkammer zur weiteren Garnherstellung eingezogen werden.
[0022] Vorteilhaft ist es, wenn zumindest eine Walze eines Ausgangswalzenpaares einer der
Wirbelkammer in Spinnrichtung vorgelagerten Liefereinrichtung vor der Bewegung des
Saugrüssels von der Wartestellung in die erste Anspinnstellung von einer Spinnstellung
in eine Anspinnstellung bewegt wird, in der beide Walzen des Ausgangswalzenpaars voneinander
beabstandet sind. Hierdurch wird ein Freiraum zwischen den beiden Walzen des Ausgangswalzenpaars
geschaffen, der ein Verschwenken des Saugrüssels in seine erste Anspinnstellung erlaubt.
Die entsprechende Walze kann hierbei (mit Hilfe einer Antriebseinrichtung) um eine
Drehachse verschwenkbar ausgebildet sein.
[0023] Besonders vorteilhaft ist es, wenn die sich in der Anspinnstellung befindliche Walze
des Ausgangswalzenpaares in ihre Spinnstellung bewegt wird, bei der beide Walzen in
gegenseitigem Kontakt stehen, nachdem der Saugrüssel in die zweite Anspinnstellung
bewegt wurde und bevor das sich noch außerhalb der Wirbelkammer befindliche und vom
Saugrüssel fixierte Garnende mit dem Endabschnitt des Faserverbands überlagert wird.
Hierdurch wird sichergestellt, dass es zu der oben beschriebenen Führung des Überlagerungsbereichs
zwischen Garnende und Faserverband während des Einzugs in die Wirbelkammer kommen
kann. Die Bewegungen der einzelnen beweglichen Bauteile der Spinnstelle kann im Übrigen
nach Detektion eines Garnfehlers zeitgesteuert erfolgen. Denkbar ist ebenfalls, dass
die Spinnstelle über entsprechende Sensoren verfügt, die das Vorhandensein des Garnendes
an bestimmten Referenzpunkten überwachen und die jeweiligen Verfahrensschritte in
Abhängigkeit der entsprechenden Sensorsignale gestartet und/oder beendet werden.
[0024] Ebenso ist es vorteilhaft, wenn das von der Abzugseinrichtung abgezogene Garn während
des Spinnprozesses auf eine Spule aufgespult wird, dass bei einem Garnbruch (d. h.
einem ungewollten Reißen des Garns während des Aufspulens) das Garnende des sich bereits
auf der Spule befindlichen Garns händisch, von einer spinnstelleneigenen Handhabungsvorrichtung
oder einem Serviceroboter auf der Spulenoberfläche erfasst und in den Bereich der
ersten Saugeinheit bewegt wird, und dass anschließend der Anspinnvorgang gemäß obiger
Beschreibung durchgeführt wird. Mit anderen Worten sieht das erfindungsgemäße Verfahren
in einer möglichen Weiterbildung vor, dass das Garn nicht nur nach der Detektion eines
Garnfehlers von der Spinnstelle selbst wieder angesponnen wird. Vielmehr ist es ebenso
denkbar, dass auch das Anspinnen nach einem Garnbruch durch spinnstelleneigene Elemente
vorgenommen wird. Da ein Garnbruch jedoch im Vergleich zu einem Reinigerschnitt nur
relativ selten vorkommt, ist es auch möglich, dass für das anschließende Anspinnen
ein Serviceroboter zum Einsatz kommt, der zumindest das Garnende von der Spule aufnimmt
(z. B. an deren Oberfläche bei Drehen der Spule ansaugt) und der ersten Saugeinheit
zuführt.
[0025] Vorteile bringt es zudem mit sich, wenn der Faserverband während des Spinnprozesses
mit Hilfe einer der Wirbelkammer vorgelagerten Liefereinrichtung aus einer Spinnkanne
entnommen wird, dass der Füllstand der Spinnkanne mit Hilfe eines Sensors überwacht
wird, dass bei Unterschreiten eines Sollwerts des Füllstands der Spinnprozess derart
unterbrochen wird, dass sich das Garn vom Faserverband löst und ein Garnende entsteht,
und dass die Spinnkanne gegen eine volle Spinnkanne gewechselt wird. Hierbei wird
vorzugsweise ein Endabschnitt des Faserverbands der vollen Spinnkanne mit einem Endabschnitt
des sich noch in der Liefereinrichtung befindlichen Faserverbands verbunden (manuell
oder durch entsprechende Handhabungsvorrichtungen). Anschließend bzw. gleichzeitig
wird schließlich das Garnende von der ersten Saugeinheit angesaugt und mit dem erfindungsgemäßen,
durch die Spinnstelle autonom zu bewerkstelligenden Anspinnvorgang begonnen. Somit
kann auch in diesem Fall auf den Einsatz eines Serviceroboters zum Wiederanspinnen
der Spinnstelle verzichtet werden.
[0026] Ebenso ist eine folgende Weiterbildung der Erfindung von Vorteil, bei der das Garn
während des Spinnprozesses auf eine der Abzugseinrichtung nachgeordnete Spule aufgespult
wird. Hierbei ist vorgesehen, dass der Füllstand der Spule mit Hilfe eines Sensors
überwacht und bei Überschreiten eines Sollwerts des Füllstands der Spinnprozess derart
unterbrochen wird, dass sich das Garn vom Faserverband löst und ein Garnende entsteht,
welches sich nach der Unterbrechung des Spinnprozesses im Bereich der ersten Saugeinheit
befindet. Das Garnende nimmt in diesem Stadium eine definierte Position ein, in der
es von der ersten Saugeinheit der Spinnstelle angesaugt werden kann. Anschließend
erfolgt ein erfindungsgemäßer Anspinnvorgang, bei dem das Garnende, wie beschrieben,
mit dem Faserverband überlagert und gemeinsam in die Wirbelkammer eingeführt wird.
Im nächsten Schritt wird das nach dem Anspinnvorgang aus der Wirbelkammer austretende
(d. h. von der Abzugseinrichtung abgezogene) Garn von einem Serviceroboter oder der
spinnstelleneigenen Garntrenneinheit durchtrennt und das im Anschluss an das Durchtrennen
von der Spinnstelle hergestellte Garn zwischengespeichert. Die Zwischenspeicherung
kann durch Einsaugen des zwischenzeitlich produzierten Garns in einen Garnspeicher
des Serviceroboters oder aber auch in einen spinnstelleneigenen Garnspeicher erfolgen.
Während des Zwischenspeicherns wird die volle Spule durch eine leere Spule ersetzt,
auf die schließlich das zwischengespeicherte Garn (vorzugsweise durch den Roboter)
aufgespult wird. Nach dem erfolgreichen Spulenwechsel kann der Spinnprozess wie gewohnt
fortgesetzt und das Garn wieder auf Garnfehler überwacht werden.
[0027] Wie bereits angedeutet, kann es von Vorteil sein, wenn das Durchtrennen des nach
dem Anspinnvorgang aus der Wirbelkammer austretenden Garns, das Zwischenspeichern
des im Anschluss an das Durchtrennen des Garns von der Spinnstelle hergestellten Garns,
das Ersetzen der vollen Spule durch die leere Spule und/oder das Aufspulen des zwischengespeicherten
Garns auf die leere Spule von einem Serviceroboter durchgeführt wird. Alternativ können
auch spinnstelleneigene Handhabungseinrichtungen vorgesehen sein, die einen oder mehrere
der genannten Schritte eigenständig übernehmen.
[0028] Ebenso kann es von Vorteil sein, wenn das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb
einer Luftspinnmaschine, bei dem das Garn während des Spinnprozesses auf eine der
Abzugseinrichtung nachgeordnete Spule aufgespult wird und der Füllstand der Spule
mit Hilfe eines Sensors überwacht wird, die folgenden Verfahrensschritte umfasst:
Wird ein Überschreiten eines Sollwerts des Füllstands erkannt, so wird zunächst der
Spinnprozess unterbrochen, so dass sich ein Garnende vom Faserverband löst. Anschließend
wird der Spinnstelle von einem entlang der Spinnstellen patrouillierendem Serviceroboter
ein Anspinngarn vorgelegt, das von der ersten Saugeinheit angesaugt wird. Nach entsprechender
Fixierung des Garnendes in der ersten Saugeinheit erfolgt ein erfindungsgemäßer Anspinnvorgang,
nach dessen Ende wieder ein eine Drehung aufweisendes Garn aus der Wirbelkammer abgezogen
wird. Das die Wirbelkammer verlassende Garn wird durchtrennt, wobei das spulenseitige
Garnende auf die volle Spule aufgespult und das aus der Wirbelkammer austretenden
Garn mit Hilfe eines Garnspeichers zwischengespeichert wird. Der Endabschnitt des
zwischengespeicherten Garns wird schließlich nach einem Spulenwechsel auf die leere
Spule aufgespult, wobei hierbei auch der Garnspeicher wieder entleert wird. Im Anschluss
an diesen Vorgang kann der eigentliche Spinnprozess fortgesetzt werden.
[0029] Auch in diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn das Anspinngarn der ersten Saugeinheit
durch einen Serviceroboter vorgelegt wird und/oder dass das Durchtrennen des nach
dem Anspinnvorgang aus der Wirbelkammer austretenden Garns, das Zwischenspeichern
des im Anschluss an das Durchtrennen des Garns von der Spinnstelle hergestellten Garns,
das Ersetzen der vollen Spule durch die leere Spule und/oder das Aufspulen des zwischengespeicherten
Garns auf die leere Spule von einem Serviceroboter durchgeführt wird. Alternativ ist
es auch in diesem Fall denkbar, alle oder einzelne der genannten Schritte mit Hilfe
von spinnstelleneigenen Handhabungseinrichtungen durchzuführen.
[0030] Darüber hinaus wird eine Luftspinnmaschine vorgeschlagen, mit deren Hilfe einer oder
mehrere der vorgenannten Verfahrensschritte realisiert werden kann. Vorzugsweise ist
die Luftspinnmaschine ausgelegt, einen Reinigerschnitt, d. h. das Entfernen eines
Garnfehlers und den anschließenden Anspinnvorgang (Ansetzen des Garnendes an einen
Endabschnitt des der Spinnstelle vorgelegten Faserverbands) autonom und damit ohne
den zusätzlichen Einsatz eines Serviceroboters durchzuführen. Die Spinnstelle umfasst
eine erste Saugeinheit, mit deren Hilfe das Garn zwischen der Austrittsöffnung der
Wirbelkammer und der Abzugseinrichtung ansaugbar ist. Die erste Saugeinheit dient
hierbei insbesondere dem Ansaugen eines Garnendes, welches nach Detektion eines Garnfehlers
durch Unterbrechen des Spinnprozesses entsteht. Die erste Saugeinheit steht mit einer
Unterdruckquelle in Wirkverbindung, wobei die Aktivierung der Unterdruckquelle bzw.
die Verbindung der ersten Saugeinheit mit der Unterdruckquelle nach der Detektion
des Garnfehlers erfolgt, so dass das Garn während des eigentlichen Spinnprozesses
keine Beeinträchtigung durch die erste Saugeinheit erfährt. Darüber hinaus besitzt
die Spinnstelle eine Garntrenneinheit (beispielsweise eine Schere), mit deren Hilfe
das Garn zwischen der Austrittsöffnung der Wirbelkammer und der Abzugseinrichtung
nach dem Ansaugen durch die erste Saugeinheit durchtrennbar ist. Mit Hilfe der Garntrenneinheit
ist also ein Abtrennen des den Garnfehler aufweisenden Garnendes möglich. Um schließlich
das Zurückführen des Garnendes des verbleibenden Garns entgegen der Spinnrichtung
durch die Wirbelkammer zu ermöglichen, ohne dass hierbei ein Serviceroboter oder der
Eingriff einer Bedienperson nötig wäre, ist schließlich vorgesehen, dass die Spinnstelle
wenigstens eine Luftinjektionsdüse besitzt. Die Luftinjektionsdüse ist zudem derart
ausgerichtet, dass Luft in Richtung der Einlauföffnung in die Wirbelkammer bzw. einen
vom Garn zu passierenden Abzugskanal eines in die Wirbelkammer ragenden Garnbildungselements
einbringbar ist. Vorzugsweise wird die Luftinjektionsdüse (von der auch mehrere vorhanden
sein können) durch eine Bohrung gebildet, die sich ausgehend von einem Luftkanal durch
zumindest einen Teil einer Wandung des Garnbildungselements erstreckt. Die Bohrung
mündet schließlich entgegen der Abzugsrichtung des Garns in den Abzugskanal des Garnbildungselements,
so dass mit Hilfe der Luftinjektionsdüse(n) eine Luftströmung erzeugbar ist, die sich
ausgehend vom Abzugskanal über die Wirbelkammer bis in den Bereich der Einlauföffnung
der Wirbelkammer erstreckt. Wird die Luftdüse schließlich während der Rückführung
des Garnendes mit Luft beaufschlagt, so entsteht eine Luftströmung, die das Garnende
bereits im Bereich der Austrittsöffnung der Wirbelkammer erfasst, in den Abzugskanal
einsaugt und schließlich bis in den Bereich der Einlauföffnung der Wirbelkammer bläst.
Dort kann das Garnende schließlich (beispielsweise mit Hilfe eines Serviceroboters
oder händisch) für den anschließenden Anspinnvorgang vorbereitet werden.
[0031] Um das nach dem Abtrennen des genannten Garnabschnitt vorhandene Garnende für den
anschließenden Ansetzvorgang vorbereiten zu können, kann die Luftspinnmaschine jedoch
auch zumindest einen, vorzugsweise spinnstelleneigenen, Garnendenpräparator besitzen,
der der Spinnstelle zur Vorbereitung eines Garnendes für eine anschließende Verbindung
des Garnendes mit einem Endabschnitt des Faserverbands zustellbar ist. Der Garnendenpräparator
kann hierbei für die Garnvorbereitung an einer oder auch an mehreren Spinnstellen
zuständig sein.
[0032] Schließlich kann zusätzlich vorgesehen sein, dass die Luftspinnmaschine wenigstens
eine zweite Saugeinheit besitzt, die der Spinnstelle zustellbar ist, und mit deren
Hilfe das Garnende im Bereich der Austrittsöffnung der Wirbelkammer vor der genannten
Garnendenpräparation ansaugbar und in den Wirkbereich des Garnendenpräparators verbringbar
ist. Der Garnendenpräparator und/oder die zweite Saugeinheit kann je nach Ausführung
der Luftspinnmaschine beispielsweise in einem entlang der Luftspinnmaschine patrouillierendem
Serviceroboter platziert sein. Denkbar ist ebenso, die Spinnstellen selbst mit einem
Garnendenpräparator und/oder einer zweiten Saugeinheit auszurüsten, wobei ein Garnendenpräparator
und/oder eine zweite Saugeinheit pro Spinnstelle vorhanden sein kann. Alternativ ist
es jedoch auch möglich, einen Garnendenpräparator und/oder eine zweite Saugeinheit
mehreren, beispielsweise zwei, Spinnstellen zuzuordnen und je nach Bedarf einer der
mehreren Spinnstellen zuzustellen, um einen Anspinnvorgang an dieser Spinnstelle durchzuführen.
[0033] Vorteile bringt es zudem mit sich, wenn der Spinnstelle ein Garnmanipulator zugeordnet
ist, mit dessen Hilfe ein zwischen der ersten Saugeinheit und der Abzugseinrichtung
verlaufender Garnabschnitt in Richtung der Austrittsöffnung der Wirbelkammer bewegbar
ist. Hierdurch ist es möglich, das nach dem Entfernen des Garnfehlers vorliegende
Garnende möglichst nahe an die Austrittsöffnung der Wirbelkammer zu bewegen. Dies
erleichtert wiederum das Einsaugen des Garnendes in die Wirbelkammer, das nötig ist,
um das Garnende schließlich während des beschriebenen Anspinnvorgangs entgegen der
Spinnrichtung durch den Abzugskanal eines innerhalb der Wirbelkammer angeordneten
Garnbildungselements bewegen zu können (schließlich muss das Garnende - in Spinnrichtung
gesehen - vor der Spinndüse mit dem der Spinnstelle zugeführten Faserverband in Kontakt
gebracht werden).
[0034] Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Garnmanipulator einen Schwenkhebel umfasst,
der um eine Schwenkachse verschwenkbar ist und einen Kontaktabschnitt aufweist, der
mit dem Garnabschnitt in Kontakt bringbar ist. Der Schwenkhebel nimmt in Ruhestellung
(d. h. während des Spinnprozesses) vorzugsweise eine Stellung ein, in der er nicht
mit dem Garn in Kontakt kommt. Wird nun ein Garnfehler detektiert, so wird zunächst
das bei der Unterbrechung des Spinnprozesses entstehende Garnende von der ersten Saugeinheit
erfasst und entsprechend fixiert. Anschließend kann der Hebel in eine Anspinnstellung
verschwenkt werden, in der er mit dem Garn (d. h. dem zwischen der Abzugseinrichtung
und der ersten Saugeinheit verlaufenden Abschnitt desselben) in Kontakt kommt und
den entsprechenden Garnabschnitt in den Bereich der Austrittsöffnung der Spinndüse
bewegt. Wird nun ein Unterdruck in der Wirbelkammer erzeugt, so kann das Garnende
nach dem Abtrennen des Garnfehlers zuverlässig angesaugt und in die Wirbelkammer eingeführt
werden. Wie bereits erwähnt, ist es alternativ oder zusätzlich auch möglich, einen
Garnmanipulator zum Einsatz zu bringen, der das Garnende mit Hilfe einer Luftströmung
aus der ersten Saugeinheit heraus bewegt. Der Garnmanipulator kann in diesem Fall
derart platziert sein, dass er eine Luftströmung erzeugen kann, die ausschließlich
außerhalb der ersten Saugeinheit wirkt und das Garnende aus der ersten Saugeinheit
herauszieht. Ebenso ist es denkbar, dass der Garnmanipulator bzw. eine Blaseinheit
des Garnmanipulators in die erste Saugeinheit mündet und dort eine Luftströmung erzeugen
kann, die das Garnende aus der ersten Saugeinheit herausdrückt. Schließlich ist es
von Vorteil, wenn die erzeugte Luftströmung unabhängig von ihrem Ausgangspunkt in
Richtung der Austrittsöffnung der Wirbelkammer wirkt, um das Garnende während des
Anspinnvorgangs in Richtung dieser Öffnung zu bewegen.
[0035] Ferner kann es von Vorteil sein, wenn der Spinnstelle eine Blaseinheit zugeordnet
ist, mit deren Hilfe eine Luftströmung erzeugbar ist, die von außerhalb der Wirbelkammer
in Richtung der Austrittsöffnung der Wirbelkammer gerichtet ist. Die Blaseinheit kann
beispielsweise als Bestandteil der ersten Saugeinheit ausgebildet oder als separates
Bauteil im Bereich der Austrittsöffnung der Wirbelkammer platziert sein. Aufgabe der
Blaseinheit ist es, das nach dem Entfernen des Garnfehlers verbleibende Garnende nach
der Freigabe durch die erste Saugeinheit bzw. die Abzugseinrichtung in Richtung der
Austrittsöffnung der Wirbelkammer zu blasen, wo es schließlich von der durch die Luftinjektionsdüse(n)
erzeugten Luftströmung in den Abzugskanal gesaugt und durch diesen bis in den Bereich
der Einlauföffnung der Wirbelkammer bewegt wird.
[0036] Ebenso ist es vorteilhaft, wenn die erste Saugeinheit, die Garntrenneinheit und/oder
der Garnmanipulator an einem die Wirbelkammer umgebenden Gehäuse befestigt ist. Die
genannten Bauteile bilden in diesem Fall eine bauliche Einheit, so dass auf zusätzlich
Halte- bzw. Lagereinrichtungen verzichtet werden kann. Die Garntrenneinheit kann zudem
grundsätzlich vor der Ansaugöffnung der ersten Saugeinheit oder auch im Ansaugkanal
derselben platziert sein. Die Befestigung an dem genannten Gehäuse muss zudem nicht
unmittelbar erfolgen. Selbstverständlich ist es auch möglich, die erste Saugeinheit,
die Garntrenneinheit und/oder der Garnmanipulator zunächst untereinander oder mit
einem Träger zu verbinden, der wiederum mit dem Gehäuse (oder alternativ mit einer
Rahmenstruktur der Spinnmaschine) in Verbindung steht.
[0037] Vorteilhaft ist es, wenn die Spinnstelle ein in die Wirbelkammer ragendes Garnbildungselement
mit einem Abzugskanal für das Garn aufweist, wobei der Abzugskanal in die Austrittsöffnung
mündet, und wobei das Garnbildungselement relativ zur Einlauföffnung bewegbar ist.
Durch die, vorzugsweise axiale, Bewegung des Garnbildungselements wird das Einsaugen
des nach dem Entfernen des Garnfehlers vorliegenden Garnendes in den Abzugskanal des
Garnbildungselements erleichtert, da der Abstand zwischen der Abzugsvorrichtung und
der Spinndüse bei ausgefahrenem Garnbildungselement gegenüber der Lage während der
eigentlichen Garnherstellung verringert ist. Die Sogwirkung auf das Garn wird somit
bei Anlegen eines Unterdrucks an die Wirbelkammer verstärkt und ein Einfädeln des
Garnendes in das Garnbildungselement erleichtert.
[0038] Vorteilhaft ist es zudem, wenn die zweite Saugeinheit einen beweglich gelagerten
Saugrüssel besitzt, der zwischen einer Wartestellung und einer ersten Anspinnstellung
bewegbar ist, in der sich eine Ansaugöffnung des Saugrüssels im Bereich der Einlauföffnung
der Wirbelkammer befindet. Der Saugrüssel kann in diesem Fall direkt auf den die Einlauföffnung
umgebenden Bereich der Spinndüse aufgesetzt werden, um das aus der Einlauföffnung
während des Anspinnvorgangs austretende Garnende anzusaugen (Anspinnstellung). Während
des Spinnprozesses ist es hingegen notwendig, dass das Fasermaterial des Faserverbands
ungehindert in die Spinndüse eingeführt werden kann. In diesem Stadium ist der Saugrüssel
schließlich in seine Spinnstellung verschwenkt und befindet sich in einem Bereich,
in dem er mit dem Faserverband nicht kollidieren kann.
[0039] Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Saugrüssel zwischen der ersten Anspinnöffnung
und einer zweiten Anspinnöffnung bewegbar ist, in der sich die Ansaugöffnung des Saugrüssels
zwischen einem Ausgangswalzenpaar der Liefereinrichtung und einem dem Ausgangswalzenpaar
vorgelagerten Lieferabschnitt der Liefereinrichtung befindet. In dieser Stellung verläuft
schließlich auch das von der zweiten Saugeinheit angesaugte Garn zwischen den beiden
Walzen des Ausgangswalzenpaars. Wird nun das Garnende nach erfolgreicher Garnendenpräparation
wieder in Spinnrichtung in die Wirbelkammer eingeführt und dabei mit einem Endabschnitt
des Faserverbands überlagert, so wird es - und damit auch der Faserverband - mit Hilfe
der beiden aneinander anliegenden Abzugswalzen geführt. Dies stellt sicher, dass das
Garnende und der Faserverband während des Einziehens in gegenseitigem Kontakt bleiben
und schließlich der Luftströmung innerhalb der Wirbelkammer ausgesetzt werden können.
[0040] Ebenso ist es vorteilhaft, wenn der Saugrüssel um eine Drehachse drehbar ist. Die
Drehung kann beispielsweise mit Hilfe einer Antriebseinrichtung erfolgen, so dass
der Saugrüssel wahlweise in die erste Anspinnstellung, die zweite Anspinnstellung
oder die Spinnstellung verschwenkt werden kann. Die Drehachse befindet sich beispielsweise
zwischen der Ansaugöffnung des Saugrüssels und dem Garnendenpräparator, so dass der
Saugrüssel verschwenkt werden kann, ohne hierbei den Garnendenpräparator bewegen zu
müssen (dieser kann in diesem Fall mit einer Trägerstruktur der Spinnmaschine verbunden
sein). Der Saugrüssel kann ebenso drehbar in einer Lagerung gelagert sein, wobei die
Lagerung wiederum starr mit einem Luftkanal verbunden sein kann, der mit einer Unterdruckquelle
in Verbindung steht und in dessen Verlauf der Garnendenpräparator angeordnet sein
kann.
[0041] Vorteile bringt es zudem mit sich, wenn jeweils zwei Spinnstellen der Luftspinnmaschine
einem gemeinsamen Garnendenpräparator zugeordnet sind, wobei die Wirbelkammern beider
Spinnstellen jeweils mit einem separaten Saugrüssel mit dem Garnendenpräparator in
Wirkverbindung bringbar sind. Der Garnendenpräparator kann in diesem Fall wiederum
starr im Bereich der ihm zugeordneten Spinnstellen fixiert und über entsprechende
Rohrverbindungen mit den Saugrüsseln in Verbindung stehen. In diesem Zusammenhang
ist es beispielsweise denkbar, dass die beiden Saugrüssel in jeweils einer Drehlagerung
gelagert sind und jeweils in einen (eigenen oder gemeinsamen) starren Saugkanal übergehen,
der wiederum in einen Garnendenpräparator übergeht bzw. diesen enthält. Die Drehlagerung
kann in diesem Fall den Übergang zwischen den beweglichen Saugrüsseln und dem bzw.
den starren Rohrleitungsstücken bilden. Ebenso ist es denkbar, beide Saugrüssel bzw.
den oder die starren Rohleitungen mit einem oder mehreren Ventilen auszurüsten, so
dass wahlweise ein oder beide Saugrüssel mit einer Unterdruckquelle in Verbindung
bringbar sind, um an der jeweiligen Spinnstelle den Anspinnvorgang zu unterstützen.
[0042] Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Liefereinrichtung ein der Einlauföffnung vorgelagertes
Ausgangswalzenpaar umfasst, wobei zumindest eine Walze des Ausgangswalzenpaars von
einer Spinnstellung in eine Anspinnstellung bewegbar ist, in der beide Walzen voneinander
beabstandet sind. Der Abstand beider Walzen sollte in der Anspinnstellung derart bemessen
sein, dass der Saugrüssel der der Spinnstelle zugeordneten zweiten Saugeinheit in
ihrer Spinnstellung bis in den Bereich der Einlauföffnung der Spinndüse verbracht
werden kann, ohne hierbei mit dem Ausgangswalzenpaar zu kollidieren.
[0043] Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn die Wirbelkammer Bestandteil einer Spinndüse
ist, die von einer Spinnstellung in eine Anspinnstellung bewegbar, vorzugsweise verschwenkbar,
ist. Eine entsprechende Bewegung ist unter Umständen von Vorteil, um eine Anlage des
Saugrüssels der zweiten Saugeinheit an die Spinndüse zu ermöglichen. Die Spinndüse
wird in diesem Fall von einer Spinnstellung in eine Anspinnstellung verbracht, bevor
der Saugrüssel in seine erste Anspinnstellung verschwenkt wird. Dieses Verschwenken
ermöglicht schließlich, dass während der Verschwenkung des Saugrüssels nur eine der
beiden Abzugswalzen des Abzugswalzenpaars verschwenkt werden muss. Verbliebe sowohl
die Spinndüse als auch eine der Abzugswalzen in ihrer Spinnstellung, während der Saugrüssel
in seine erste Anspinnstellung bewegt wird, käme es je nach Spinnstellengeometrie
eventuell zu einer Kollision zwischen der Abzugswalze und dem Saugrüssel.
[0044] Vorteilhaft ist es zudem, wenn im Anschluss an die Abzugseinrichtung ein Garnspeicher
angeordnet ist. Der Garnspeicher kann beispielsweise als mit einer Unterdruckquelle
verbindbares Saugrohr ausgebildet sein. Insbesondere während der Unterbrechung des
Spinnprozesses und/oder während des Anspinnvorgangs dient er schließlich zur Zwischenspeicherung
einer bestimmten Garnmenge, so dass auch ein unterschiedlich schnelles Beschleunigen
bzw. Abbremsen der mit dem Garn in Verbindung stehenden Bauteile nicht unmittelbar
zu einem Garnriss führen.
[0045] Vorteilhaft ist es, wenn die Luftspinnmaschine eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung
besitzt, die ausgelegt ist, die Luftspinnmaschine gemäß einem oder mehreren der bisherigen
Verfahrensschritte zu betreiben. Hinsichtlich der einzelnen Varianten und deren Vorteile
wird auf die bisherige bzw. die folgende Beschreibung verwiesen.
[0046] Weitere Vorteile der Erfindung sind in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschrieben.
Es zeigen:
- Figuren 1 bis 11
- eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Anspinnvorgangs bei Detektion
eines Garnfehlers,
- Figuren 12 bis 16
- eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Spulenwechsels mit Hilfe eines
Serviceroboters,
- Figur 17
- ein mögliche Ausführung eines Garnbildungselements,
- Figur 18
- eine schematische Darstellung eines Ausschnitts der Spinnstelle einer erfindungsgemäßen
Luftspinnmaschine,
- Figur 19
- die Ansicht gemäß Figur 18 mit verschwenkter Spinndüse und verschwenkter zweiter Saugeinheit,
- Figur 20
- eine schematische Darstellung eines Ausschnitts zweier Spinnstellen einer weiteren
erfindungsgemäßen Luftspinnmaschine,
- Figur 21
- eine schematische Darstellung eines Ausschnitts der Spinnstelle einer weiteren erfindungsgemäßen
Luftspinnmaschine,
- Figur 22
- die Ansicht gemäß Figur 21 mit verschwenktem Garnmanipulator,
- Figur 23
- eine schematische Darstellung eines Ausschnitts der Spinnstelle einer weiteren erfindungsgemäßen
Luftspinnmaschine, und
- Figur 24
- die Ansicht gemäß Figur 23 nach Betätigung der Blaseinheit.
[0047] Figur 1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Spinnstelle 2 einer Luftspinnmaschine
während des Spinnprozesses, wobei die Luftspinnmaschine in der Regel mehrere senkrecht
zur Zeichenebene hintereinander angeordnete und vorzugsweise gleichartig aufgebaute
Spinnstellen 2 umfasst.
[0048] Die Luftspinnmaschine verfügt in dem in Figur 1 gezeigten Beispiel über eine als
Streckwerk ausgebildete Liefereinrichtung 17, welche mit einem Faserverband 3, beispielsweise
in Form eines doublierten und in einer nicht gezeigten Spinnkanne vorgelegten Streckenbands,
beliefert wird. Ferner weist die gezeigte Spinnstelle 2 eine von der Liefereinrichtung
17 beabstandete Spinndüse 28 mit einer Einlauföffnung 16 für den Faserverband 3 und
einer innenliegenden Wirbelkammer 1 auf.
[0049] Innerhalb der Wirbelkammer 1 wird der Faserverband 3 bzw. mindestens ein Teil der
Fasern des Faserverbands 3 zur Herstellung des gewünschten Garns 4 auf bekannte Weise
mit einer Drehung versehen. Die Drehung entsteht hierbei durch eine gezielte Luftströmung
im Bereich der Spitze eines Garnbildungselements 15, wobei die Luftströmung durch
vorzugsweise tangential in die Wirbelkammer 1 mündende (nicht gezeigte) Luftdüsen
erzeugt wird.
[0050] Die gezeigte Spinnstelle 2 umfasst des Weiteren eine durch beispielsweise ein Abzugswalzenpaar
gebildete Abzugseinrichtung 5 sowie eine dem Abzugswalzenpaar nachgeschaltete und
eine auswechselbare Spule 19 aufweisende Spulvorrichtung 29. Die Spulvorrichtung 29
dient schließlich dem Aufspulen des aus der Spinndüse 28 austretenden Garns 4, welches
die Wirbelkammer 1 über einen innerhalb des Garnbildungselements 15 verlaufenden Abzugskanal
14 verlässt, der wiederum in eine entsprechende Austrittsöffnung 8 mündet.
[0051] Darüber hinaus verfügt die Luftspinnmaschine über eine Garnüberwachungseinheit 6,
welche definierte Parameter des Garns 4 (z. B. die Garndicke, die Garnfestigkeit oder
andere für die Qualität des Garns 4 repräsentative Parameter) überwacht. Die Garnüberwachungseinheit
6 arbeitet dabei vorzugsweise berührungslos.
[0052] Die erfindungsgemäße Luftspinnmaschine muss nicht zwangsweise ein Streckwerk aufweisen,
wie dies in Figur 1 dargestellt ist. Ebenso ist es nicht zwingend notwendig, dass
die Abzugseinrichtung 5 durch ein separates Walzenpaar gebildet wird. Vielmehr wäre
es beispielsweise denkbar, dass die Spulvorrichtung 29 gleichzeitig den Abzug des
Garns 4 aus der Wirbelkammer 1 und dessen Aufspulung auf eine Spule 19 bewerkstelligt.
[0053] Insbesondere beim Luftspinnen kommt es in regelmäßigen Zeitabständen zu Garnfehlern
18 (definiert als bestimmte Abweichung des überwachten Garnparameters von einem Sollwert).
Die Entfernung derartiger Garnfehler 18 (sogenannter Reinigerschnitt) bewerkstelligt
bei herkömmlichen Luftspinnmaschinen ein entlang der Spinnstellen 2 patrouillierender
Serviceroboter 27, der jedoch stets nur einen Garnfehler 18 pro Zeitfenster entfernen
kann und zudem zunächst an die entsprechende Spinnstelle 2 verfahren werden muss.
Treten mehrere Garnfehler 18 gleichzeitig auf, so kommt es zu einem Produktionsausfall,
der die Produktivität der gesamten Luftspinnmaschine negativ beeinträchtigt.
[0054] Um diesem Nachteil zu begegnen, wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Luftspinnmaschine
vorgeschlagen, mit deren Hilfe die Ausreinigung der genannten Garnfehler 18 in einer
besonders bevorzugten Ausführung durch die Spinnstelle 2 selbst erfolgen kann. Im
Ergebnis können somit die Garnfehler 18 an mehreren Spinnstellen 2 gleichzeitig entfernt
werden, da die Spinnstellen 2 nicht mehr auf den Serviceroboter 27 angewiesen sind.
[0055] Eine mögliche Ausführungsform einer entsprechenden Spinnstelle 2 einer erfindungsgemäßen
Luftspinnmaschine zeigen die Figuren 1 bis 11, in denen die Entfernung eines Garnfehlers
18 dargestellt ist.
[0056] Nachdem die Garnüberwachungseinheit 6 das Passieren eines Garnfehlers 18 detektiert
hat (Figur 2), wird der Spinnprozess zunächst unterbrochen. Die Unterbrechung erfolgt
hierbei durch Reduzierung der Fördergeschwindigkeiten der Liefereinrichtung 17, der
Abzugseinrichtung 5 und der Spulvorrichtung 29. Die Reduzierung muss hierbei nicht
gleichzeitig oder kontinuierlich erfolgen. In jedem Fall sollten die jeweiligen Fördergeschwindigkeiten
jedoch derart gedrosselt werden, dass der stabile Spinnprozess durch Unterschreiten
definierter Grenzwerte der Fördergeschwindigkeiten zusammenbricht und somit ab einem
gewissen Zeitpunkt kein Garn 4 mehr aus dem Faserverband 3 erzeugt wird. Zu diesem
Zeitpunkt kommt es schließlich zu einer Unterbrechung der Garnherstellung, bei der
sich das Garn 4 ohne separate Krafteinwirkung von dem Faserverband 3 löst. Dies kann
beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Fördergeschwindigkeit der Liefereinrichtung
17 so weit reduziert wird, dass sie keine ausreichende Menge an Fasermaterial mehr
liefert, um hieraus ein Garn 4 zu bilden. Auch ist es möglich, die Fördergeschwindigkeit
der Abzugseinrichtung 5 und/oder der Spulvorrichtung 29 langsamer zu drosseln als
die Fördergeschwindigkeit der Liefereinrichtung 17.
[0057] Ziel ist es schließlich, dass sich das entstandene spulenseitige Garnende nach dem
Stillsetzen von Liefereinrichtung 17, Abzugseinrichtung 5 und Spulvorrichtung 29 in
einem Bereich zwischen der Abzugseinrichtung 5 und der Austrittsöffnung 8 der Spinndüse
28 befindet (Figur 3). Das Garnende befindet sich in diesem Fall an einer definierten
Position und muss daher vor dem weiteren Anspinnen nicht zeitaufwändig auf der Spulenoberfläche
gesucht werden. Vielmehr befindet es sich im Bereich einer ersten Saugeinheit 7 der
Spinnstelle 2 und kann von dieser in erfindungsgemäßer Weise angesaugt werden.
[0058] Die erste Saugeinheit 7 befindet sich vorzugsweise zwischen der Austrittsöffnung
8 und der Abzugseinrichtung 5 bzw. der Garnüberwachungseinheit 6. Wird nun die erste
Saugeinheit 7 mit einer nicht gezeigten Unterdruckquelle verbunden (beispielsweise
durch Öffnen eines Ventils), so wird das Garnende angesaugt. Werden gleichzeitig die
Abzugseinrichtung 5 und die Spulvorrichtung 29 entgegen der Spinnrichtung angetrieben,
so gelangt schließlich der den Garnfehler 18 aufweisende Abschnitt des Garns 4 in
die erste Saugeinheit 7 (Figur 4).
[0059] Im Folgenden wird nun ein Garnmanipulator 12 (beispielsweise in Form eines verschwenkbaren
Schwenkhebels) in Gang gesetzt, der das Garn 4 in den Bereich der Austrittöffnung
bewegt (Figuren 4 und 5). Um die Bildung der in Figur 5 gezeigten Garnschlaufe 13
zu ermöglichen bzw. eine ausreichende Garnmenge zur Verfügung zu stellen, werden die
Spulvorrichtung 29 und die Abzugseinrichtung 5 hierbei weiter gegen die Spinnrichtung
angetrieben. Denkbar ist selbstverständlich auch, dass die für die Schlaufenbildung
notwendige Garnmenge aus der ersten Saugeinheit 7 abgezogen wird.
[0060] In jedem Fall ist sicherzustellen, dass sich der Garnfehler 18 in dem in Figur 5
gezeigten Stadium hinter einer spinnstelleneigenen Garntrenneinheit 9 (die beispielsweise
in die erste Saugeinheit 7 integriert sein kann) befindet, um von dieser vom restlichen
Garn 4 abgetrennt und von der ersten Saugeinheit 7 abgesaugt werden zu können (Figur
6).
[0061] Wird nun die Wirbelkammer 1 nach dem Abtrennen des Garnfehlers 18 mit einem Unterdruck
beaufschlagt (dieser kann beispielsweise mit Hilfe einer in den Bereich der Einlauföffnung
16 der Wirbelkammer 1 verschwenkten zweiten Saugeinheit 10 erzeugt werden), so gelangt
das Garnende über die Austrittsöffnung 8 in das Garnbildungselement 15 und von dort
über die Wirbelkammer 1 und die Einlauföffnung 16 in den Bereich der zweiten Saugeinheit
10 (Figur 7). Die Rückführung des Garnendes kann hierbei durch den von der zweiten
Saugeinheit 10 erzeugten Unterdruck und/oder einer von entsprechenden (und mit einer
nicht gezeigten Luftdruckquelle verbundenen) Luftinjektionsdüsen 32 (siehe Figur 24)
erzeugten Luftströmung bewirkt werden (wobei auch nur eine Luftinjektionsdüse 32 ausreichend
sein kann), die sich entgegen der Spinnrichtung in den Abzugskanal 14 erstrecken und
eine Luftströmung in Richtung der Einlauföffnung 16 erzeugen. Zusätzlich oder alternativ
ist es auch möglich, Luftkanäle vorzusehen, die in den Abzugskanal 14 münden und mit
deren Hilfe der Abzugskanal 14 mit einer Unterdruckquelle verbindbar ist.
[0062] In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist es gewünscht, dass das Garnende,
wie in Figur 7 gezeigt, nach der Rückführung durch die Wirbelkammer 1 von der zweiten
Saugeinheit 10 angesaugt und entsprechend fixiert wird. Um einen direkten (vorzugsweise
luftdichten) Kontakt zwischen Spinndüse 28 und dem Saugrüssel 21 der zweiten Saugeinheit
10 zu ermöglichen, kann wenigstens eine Walze des Ausgangswalzenpaars 23 der Liefereinrichtung
17 verschwenkbar ausgebildet sein. Die entsprechende Walze kann in diesem Fall von
einer Spinnstellung (Figur 5) in eine Anspinnstellung (Figur 6) verschwenkt werden,
in der die Einlauföffnung 16 für den Saugrüssel 21 besser zugänglich ist. In diesem
Fall ist es ebenso von Vorteil, wenn auch der Saugrüssel 21 von einer Spinnstellung
(Figur 5) in eine erste Anspinnstellung (Figur 6) bewegbar (z. B. verschwenkbar) ist.
Die Ansaugöffnung 22 des Saugrüssels 21 kann schließlich direkt mit dem die Einlauföffnung
16 der Spinndüse 28 umgebenden Bereich derselben dichtend zur Anlage gebracht werden.
[0063] Im nächsten Schritt erfolgt die Vorbereitung des Garnendes für den nachfolgenden
Ansetzvorgang (d. h. für die Verbindung des Garnendes mit dem Endabschnitt des Faserverbands
3). Die Garnvorbereitung (Abtrennung des Endabschnitts, Ausdünnen des neuen Garnendes,
etc.) erfolgt hierbei beispielsweise in einem Garnendenpräparator 11, der sich vorzugsweise
im Ansaugweg des Saugrüssels 21 befindet, so dass das Garnende durch den Garnendenpräparator
11 hindurchgeführt und während der Vorbereitung auf die gewünschte Länge (abhängig
vom Abstand zwischen dem Garnendenpräparator 11 und der Einlauföffnung 16) abgelängt
werden kann (Figur 8).
[0064] Während der Garendenpräparation kann schließlich innerhalb eines (beispielsweise
pneumatisch arbeitenden) Garnspeichers 26 eine definierte Garnmenge zwischengespeichert
werden, wobei die nötige Garnmenge beispielsweise durch Rückdrehung der Spule 19 zur
Verfügung gestellt wird.
[0065] Im nächsten Schritt werden nun die Abzugseinrichtung 5 und die Spulvorrichtung 29
wieder in Betrieb genommen, wobei die im Garnspeicher 26 vorhandene Garnmenge eine
unterschiedlich schnelle Beschleunigung der jeweiligen Einheiten erlaubt bzw. diese
ausgleicht. Um ein vorzeitiges Austreten des Garnendes aus dem Saugrüssel 21 der zweiten
Saugeinheit 10 zu vermeiden, kann dieser mit einer nicht gezeigten Garnbremse ausgerüstet
sein, so dass das Garnende erst nach Entleerung des Garnspeichers 26 aus dem Saugrüssel
21 gezogen wird. Zu diesem Zeitpunkt herrscht innerhalb der Wirbelkammer 1 bereits
wieder die während des Spinnprozesses gewünschte Luftströmung, so dass das den Abzugskanal
14 passierende Garn 4 bereits wieder die gewünschte Drehung aufweist. Zudem ist es
in diesem Stadium von Vorteil, wenn sich der Saugrüssel 21 der zweiten Saugeinheit
10 bereits in einer zweiten Anspinnstellung befindet, bei der die Ansaugöffnung 22
desselben zwischen dem Abzugswalzenpaar und einem dem Abzugswalzenpaar vorgeschalteten
Lieferabschnitt 24 der Liefereinrichtung 17 befindet. Das Garnende wird in diesem
Fall beim anschließenden Wiedereinführen in die Wirbelkammer 1 kontrolliert mit dem
Faserverband überlagert und hierbei geführt.
[0066] Wird das Garnende schließlich von einem nicht gezeigten Sensor (der beispielsweise
im Bereich des Saugrüssels 21 platziert sein kann) erkannt, so wird auch die Liefereinrichtung
17 in Betrieb gesetzt, so dass es schließlich zu einer Überlagerung des vorbereiteten
Garnendes und des Endabschnitts des Faserverband 3 kommt, wobei Garnende und Faserverband
3 durch das Ausgangswalzenpaar 23 geführt werden (Figur 10). Dieser Bereich passiert
schließlich ebenfalls die Spinndüse 28, wodurch der Ansetzvorgang schließlich beendet
wird.
[0067] Im Ergebnis erfolgt also ein spinnstelleneigener Reinigerschnitt, bei dem kein Serviceroboter
27 involviert ist. Der Spinnprozess kann schließlich wie gewohnt fortgesetzt werden,
wobei sich sowohl der Saugrüssel 21 der zweiten Saugeinheit 10 als auch beide Walzen
des Abzugswalzenpaares wieder in ihrer Spinnstellung befinden.
[0068] Alternativ ist es selbstverständlich möglich, die dem Anspinnvorgang vorausgehende
Garnendenpräparation nicht durch einen spinnstelleigenen Garnendenpräparator 11, sondern
durch eine Bedienperson auf händische Weise oder durch einen Serviceroboter 27 ausführen
zu lassen, der entlang einer Vielzahl von Spinnstellen 2 hin- und her patrouilliert.
In diesem Fall kann somit auch auf die beschriebene zweite Saugeinheit 10 verzichtet
werden, da das Garnende nach der Rückführung durch die Wirbelkammer 1 entweder von
der Bedienperson oder aber von dem Serviceroboter 27 gegriffen, für den Anspinnvorgang
vorbereitet und schließlich mit dem Faserverband 3 in Kontakt gebracht wird.
[0069] Die Figuren 12 bis 16 zeigen einen möglichen Spulenwechsel an einer erfindungsgemäßen
Luftspinnmaschine. Während ein Reinigerschnitt relativ häufig durchgeführt werden
muss, ist ein Spulenwechsel nur bei einer vollen Spule 19 notwendig. Für deren Wechsel
kann daher ein Serviceroboter 27 zum Einsatz kommen, ohne dass sich die Produktivität
der Luftspinnmaschine signifikant verringert.
[0070] Wird eine volle Spule 19 mit einem Sensor erkannt, so wird der Spinnprozess wie oben
beschrieben unterbrochen, wobei das Garnende auf die Spule 19 aufgespult wird (Figur
12). Im Gegensatz zum zuvor beschriebenen Anspinnvorgang wird in diesem Fall nicht
das Garnende an dem Faserverband 3 angesetzt. Vielmehr dient zum Anspinnen ein separates
Anspinngarn 20, das der Spinnstelle 2 von einem Serviceroboter 27 im Bereich der ersten
Saugeinheit 7 vorgelegt wird. Die erste Saugeinheit 7 saugt den Endabschnitt des Anspinngarn
20 an, so dass ein Zustand vorliegt, wie ihn Figur 13 zeigt. Im Anschluss an das Ansaugen
des Anspinngarns 20 erfolgt nun ein Anspinnvorgang, wie er prinzipiell im Zusammenhang
mit den Figuren 1 bis 11 beschrieben wurde.
[0071] So wird das Anspinngarn 20 mit Hilfe des (vorzugsweise) spinnstelleneigenen Garnmanipulators
12 in den Bereich der Austrittsöffnung 8 der Spinndüse 28 verbracht (Figur 14). Anschließend
erfolgt das Ansaugen des Endabschnitts des Anspinngarns 20 mit Hilfe der zweiten Saugeinheit
10, die Garnendenpräparation, die Überlagerung mit dem Endabschnitt des Faserverbands
3 (Figur 15) und die Rückführung durch die Wirbelkammer 1.
[0072] Anschließend wird das Garn 4 vom Serviceroboter 27 (oder der spinnstelleneigenen
Garntrenneinheit 9) durchtrennt, die volle Spule 19 durch eine leere ersetzt, das
abgetrennte Garnende abgesaugt und das verbleibende Garnende auf die leere Spule 19
aufgespult (Figur 16).
[0073] War der Ansetzvorgang erfolgreich, so kann der eigentliche Spinnprozess fortgesetzt
werden. Schlägt das Anspinnen fehl, so wird vom Serviceroboter 27 ein neues Anspinngarn
20 zur Verfügung gestellt und die genannten Schritte wiederholt, bis der Anpinnvorgang
erfolgreich verlaufen ist.
[0074] Während in den bisherigen Ausführungsbeispielen stets ein Garnmanipulator 12 gezeigt
ist, der das Garn 4 von der ersten Saugeinheit 7 in Richtung der Austrittsöffnung
8 der Spinndüse 28 bewegt, ist es alternativ oder zusätzlich auch möglich, das Garnbildungselement
15 beweglich zu gestalten. Den Vorteil einer derartigen Lösung zeigt ein Vergleich
der Figur 17 (axial in Spinnrichtung ausgefahrenes Garnbildungselement 15) mit der
Ausführung gemäß Figur 14, bei der keine axiale Bewegung vorgesehen ist. Während in
Figur 14 ein Garnmanipulator 12 notwendig ist, um das Garn 4 zur Austrittsöffnung
8 zu bewegen, kann der Abstand zwischen der Austrittsöffnung 8 und der ersten Saugeinheit
7 im Fall von Figur 17 derart verringert werden, dass das Garnende nach Abtrennen
des Garnfehlers 18 auch ohne zusätzliche Handhabungseinrichtungen zuverlässig von
der Spinndüse 28 angesaugt werden kann (vorausgesetzt, in dieser wird ein entsprechender
Unterdruck erzeugt).
[0075] Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist den Figuren 18 und 19 zu
entnehmen. Wie aus diesen ersichtlich, kann es neben der Verschwenkbarkeit des Saugrüssels
21 der zweiten Saugeinheit 10 und wenigstens einer Walze des Ausgangswalzenpaars 23
von Vorteil sein, wenn auch die Spinndüse 28 selbst um eine Drehachse 25 verschwenkbar
ist. Hierdurch ist es auf einfache Weise möglich, die Ansaugöffnung 22 des Saugrüssels
21 dichtend mit der Einlauföffnung 16 der Wirbelkammer 1 in Kontakt zu bringen, um
das Garnende anzusaugen und dem (in den Figuren 18 und 19 nicht gezeigten) Garnendenpräparator
11 zuführen zu können.
[0076] Im Übrigen ist es möglich, einen Garnendenpräparator 11 zwei benachbarten Spinndüsen
28 zuzuordnen. Eine mögliche Ausführungsform zeigt Figur 20. Wie dieser Figur zu entnehmen
ist, münden die Saugrüssel 21 der beiden zweiten Saugeinheiten 10 in einen gemeinsamen
Garnendenpräparator 11, wobei die Saugrüssel 21 wiederum in einer entsprechenden Lagerung
30 drehbar gelagert sein können (vergleiche auch Figuren 18 und 19).
[0077] Schließlich zeigen die Figuren 21 und 22 eine mögliche bauliche Lösung, bei welcher
der Garnmanipulator 12, die Garntrenneinheit 9 und die erste Saugeinheit 7 mit der
Spinndüse 28, d. h. mit einem die Wirbelkammer 1 umgebenden Gehäuse, eine bauliche
Einheit bilden (wobei die Garntrenneinheit 9, beispielsweise eine Schere, ebenso innerhalb
der ersten Saugeinheit 7 platziert werden könnte). Vergleichbar zu Figur 17 kann auch
in diesem Fall vorgesehen sein, das Garnbildungselement 15 axial verschieblich zu
gestalten. Ebenso kann die bereits beschriebene zweite Saugeinheit 10 und/oder ein
Garnendenpräparator 11 (beispielsweise innerhalb der zweiten Saugeinheit 10 oder an
anderer Stelle) vorgesehen sein, wobei dies nicht zwingend nötig ist.
[0078] Um das Garn 4 möglichst nahe und lagestabil in den Bereich der Austrittsöffnung 8
bewegen zu können, kann das Garnbildungselement 15 (wie in Figur 22 gezeigt) im Bereich
der Austrittsöffnung 8 eine parallel zur Blattebene verlaufende Vertiefung aufweisen,
in die der entsprechende Garnabschnitt schließlich eingelegt werden kann.
[0079] Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel
beschränkt. Abwandlungen im Rahmen der Patentansprüche sind ebenso möglich wie eine
Kombination der Merkmale, auch wenn sie in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen
dargestellt und beschrieben sind.
[0080] Beispielsweise ist es im Fall der Figuren 1 bis 11 auch möglich, die zweite Saugeinheit
10 und/oder den Garnendenpräparator 11 in einen Serviceroboter 27 zu integrieren.
In diesem Fall erfolgt das Entfernen des Garnfehlers 18 durch die Spinnstelle 2 selbst,
während das Ansaugen und/oder Vorbereiten des Garnendes für den anschließenden Verbindungsschritt
mit dem Faserverband 3 mit Hilfe des Serviceroboters 27 durchgeführt wird.
[0081] Abschließend ist in den Figuren 23 und 24 eine Lösung gezeigt, bei der anstelle des
beschriebenen und mechanisch arbeitenden Garnmanipulators 12 eine mit einer nicht
gezeigten Luftdruckquelle in Verbindung stehende Blaseinheit 31 zum Einsatz kommt.
Diese kann beispielsweise (wie gezeigt) als separates Bauteil im Bereich der Austrittsöffnung
8 der Wirbelkammer 1 platziert, an der ersten Saugeinheit 7 befestigt oder aber in
die erste Saugeinheit 7 integriert sein (z. B. in der Art, dass die Luftaustrittsöffnung
der Blaseinheit 31 in den innen liegenden Ansaugkanal der ersten Saugeinheit 7 mündet).
[0082] In jedem Fall sollte die Blaseinheit 31 derart ausgerichtet sein, dass der von ihr
erzeugte Luftstrom das nach der Entfernung des Garnfehlers 18 in oder außerhalb der
ersten Saugeinheit 7 verbleibende Garnende erfassen und gezielt in den Bereich der
Austrittsöffnung 8 der Wirbelkammer 1 blasen kann. Dort gelangt es schließlich in
den Bereich einer in Richtung der Einlauföffnung 16 der Wirbelkammer 1 gerichteten
Luftströmung, die das Garnende in den Abzugskanal 14 einsaugt, durch diesen hindurch
und schließlich bis in den (außerhalb der Wirbelkammer 1 gelegenen) Bereich vor der
Einlauföffnung 16 bewegt bzw. bläst.
[0083] Die genannte Luftströmung wird wiederum basierend auf dem Venturi-Effekt und vorzugsweise
mit Hilfe einer oder mehrerer (aus Übersichtsgründen nur in Figur 24 gezeigten) Luftinjektionsdüse(n)
32 erzeugt, die ebenfalls mit einer nicht dargestellten Luftdruckquelle in Verbindung
steht bzw. stehen. Die Luftinjektionsdüse(n) 32 mündet bzw. münden in den Abzugskanal
14 und erzeugen dort eine Strömung in Richtung der Einlauföffnung 16 der Wirbelkammer
1. Im Ergebnis bewirken die Blaseinheit 31 und die Luftinjektionsdüse(n) 32 schließlich,
dass das Garn 4 einen Verlauf einnimmt, wie ihn Figur 24 zeigt.
[0084] In diesem Stadium kann das Garnende schließlich von einer spinnstelleneigenen zweiten
Saugeinheit 10 und/oder einem spinnstelleneigenen Garnendenpräparator 11 oder alternativ
zu den genannten Bauteilen von einer Bedienperson oder einem Serviceroboter 27 ergriffen
und dem Anspinnvorgang unterzogen werden.
Bezugszeichenliste
1 |
Wirbelkammer |
2 |
Spinnstelle |
3 |
Faserverband |
4 |
Garn |
5 |
Abzugseinrichtung |
6 |
Garnüberwachungseinheit |
7 |
ersten Saugeinheit |
8 |
Austrittsöffnung |
9 |
Garntrenneinheit |
10 |
zweiten Saugeinheit |
11 |
Garnendenpräparator |
12 |
Garnmanipulator |
13 |
Garnschlaufe |
14 |
Abzugskanal |
15 |
Garnbildungselement |
16 |
Einlauföffnung |
17 |
Liefereinrichtung |
18 |
Garnfehler |
19 |
Spule |
20 |
Anspinngarn |
21 |
Saugrüssel |
22 |
Ansaugöffnung |
23 |
Ausgangswalzenpaar |
24 |
Lieferabschnitt |
25 |
Drehachse |
26 |
Garnspeicher |
27 |
Serviceroboter |
28 |
Spinndüse |
29 |
Spulvorrichtung |
30 |
Lagerung |
31 |
Blaseinheit |
32 |
Luftinjektionsdüse |
1. Verfahren zum Betrieb einer Luftspinnmaschine mit wenigstens einer eine Wirbelkammer
(1) aufweisenden Spinnstelle (2),
- wobei der Wirbelkammer (1) während eines Spinnprozesses ein Faserverband (3) in
einer Spinnrichtung zugeführt wird,
- wobei dem Faserverband (3) innerhalb der Wirbelkammer (1) mit Hilfe einer Luftströmung
eine Drehung erteilt wird, so dass aus dem Faserverband (3) ein die Drehung aufweisendes
Garn (4) entsteht,
- wobei das die Drehung aufweisende Garn (4) mit Hilfe einer Abzugseinrichtung (5)
aus der Wirbelkammer (1) abgezogen wird, und
- wobei das aus der Wirbelkammer (1) abgezogene Garn (4) mit Hilfe einer im Anschluss
an die Wirbelkammer (1) angeordneten Garnüberwachungseinheit (6) auf Garnfehler (18)
überwacht wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Spinnprozess bei Detektion eines Garnfehlers (18) derart unterbrochen wird, dass
sich das Garn (4) vom Faserverband (3) löst und ein Garnende entsteht, und dass im
Anschluss an die Unterbrechung des Spinnprozesses ein, zumindest teilweise von der
Spinnstelle (2) durchgeführter, Anspinnvorgang eingeleitet wird, bei dem die folgenden
Schritte durchgeführt werden:
- Ansaugen des Garnendes mit Hilfe einer ersten Saugeinheit (7) der Spinnstelle (2)
im Bereich zwischen einer Austrittsöffnung (8) der Wirbelkammer (1) und der Abzugseinrichtung
(5),
- Abtrennen des den Garnfehler (18) aufweisenden Endabschnitts des Garns (4) im Bereich
der ersten Saugeinheit (7) mit Hilfe einer Garntrenneinheit (9) der Spinnstelle (2),
- Rückführung des Garnendes des verbleibenden Garns (4) entgegen der Spinnrichtung
durch die Wirbelkammer (1) mit Hilfe einer durch wenigstens eine Luftinjektionsdüse
(32) erzeugten Luftströmung, die in die Wirbelkammer (1) bzw. einen vom Garn zu passierenden
Abzugskanal (14) eines in die Wirbelkammer (1) ragenden Garnbildungselements (15)
gerichtet ist,
- Erfassen des Garnendes im Bereich einer Einlauföffnung (16) der Wirbelkammer (1),
- Vorbereiten des Garnendes für eine Verbindung des Garnendes mit einem Endabschnitt
des Faserverbands (3),
- Inbetriebnahme der Abzugseinrichtung (5),
- Überlagerung des sich noch außerhalb der Wirbelkammer (1) befindlichen Garnendes
mit dem Endabschnitt des Faserverbands (3),
- gemeinsames Einziehen des Garnendes und des Endabschnitts des Faserverbands (3)
in die Wirbelkammer (1),
- Wiederaufnahme des Spinnprozesses unter weiterer Zufuhr des Faserverbands (3) in
die Wirbelkammer (1) und Abzug des in der Wirbelkammer (1) erzeugten Garns (4).
2. Verfahren gemäß vorangegangenem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Garnende im Bereich der Einlauföffnung (16) der Wirbelkammer (1) von einer, vorzugsweise
spinnstelleneigenen, zweiten Saugeinheit (10) erfasst und in einen, vorzugsweise spinnstelleneigenen,
Garnendenpräparator (11) eingeführt wird, und dass das Garnende mit Hilfe des Garnendenpräparators
(11) für eine Verbindung des Garnendes mit einem Endabschnitt des Faserverbands (3)
vorbereitet wird.
3. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spinnprozess durch Reduzierung der Fördergeschwindigkeiten einer den Faserverband
(3) liefernden Liefereinrichtung (17) und der Abzugseinrichtung (5) unterbrochen wird,
wobei die Reduzierung derart erfolgt, dass sich das durch Lösen des Garns (4) vom
Faserverband (3) entstehende Garnende nach Abschluss der Reduzierung zwischen der
Austrittsöffnung (8) der Wirbelkammer (1) und der Abzugseinrichtung (5) oder innerhalb
des Abzugskanals (14) befindet.
4. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der sich nach dem Ansaugen des Garnendes durch die erste Saugeinheit (7) im Bereich
zwischen der ersten Saugeinheit (7) und der Abzugseinrichtung (5) erstreckende Garnabschnitt
vor dem Abtrennen des den Garnfehler (18) aufweisenden Endabschnitts des Garns (4)
von einem Garnmanipulator (12) erfasst und teilweise in Richtung der Austrittsöffnung
(8) bewegt wird, so dass eine Garnschlaufe (13) entsteht.
5. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das sich nach dem Abtrennen des den Garnfehler (18) aufweisenden Endabschnitts des
Garns (4) im Bereich der ersten Saugeinheit (7) befindliche Garnende des verbleibenden
Garns (4) vor der Rückführung durch die Wirbelkammer (1) mit Hilfe einer Luftströmung
in den Bereich der Austrittsöffnung (8) der Wirbelkammer (1) geblasen wird, wobei
die Luftströmung durch eine Blaseinheit (31) erzeugt wird, die vorzugsweise als Bestandteil
der ersten Saugeinheit (7) ausgebildet ist, und/oder dass der Abzugskanal (14) vor
und/oder während der Rückführung des Garnendes durch die Wirbelkammer (1) mit einer
in Richtung der Einlassmündung gerichteten Luftströmung beaufschlagt wird.
6. Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Saugrüssel (21) der zweiten Saugeinheit (10) vor dem Erfassen des Garnendes von
einer Wartestellung in eine erste Anspinnstellung bewegt wird, in der sich eine Ansaugöffnung
(22) des Saugrüssels (21) im Bereich der Einlauföffnung (16) der Wirbelkammer (1)
befindet, wobei der Saugrüssel (21) der zweiten Saugeinheit (10) vorzugsweise vor
der Überlagerung des sich noch außerhalb der Wirbelkammer (1) befindlichen Garnendes
mit dem Endabschnitt des Faserverbands (3) von der ersten Anspinnstellung in eine
zweite Anspinnstellung bewegt wird, in der sich die Ansaugöffnung (22) des Saugrüssels
(21) zwischen einem Ausgangswalzenpaar (23) einer den Faserverband (3) liefernden
Liefereinrichtung (17) und einem dem Ausgangswalzenpaar (23) in Spinnrichtung vorgelagerten
Lieferabschnitt (24) der Liefereinrichtung (17) befindet.
7. Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Walze eines Ausgangswalzenpaares (23) einer der Wirbelkammer (1) in
Spinnrichtung vorgelagerten Liefereinrichtung (17) vor der Bewegung des Saugrüssels
(21) von der Wartestellung in die erste Anspinnstellung von einer Spinnstellung in
eine Anspinnstellung bewegt wird, in der beide Walzen des Ausgangswalzenpaars (23)
voneinander beabstandet sind, und dass die sich in der Anspinnstellung befindliche
Walze des Ausgangswalzenpaares (23) vorzugsweise in ihre Spinnstellung bewegt wird,
bei der beide Walzen in gegenseitigem Kontakt stehen, nachdem der Saugrüssel (21)
in die zweite Anspinnstellung bewegt wurde und bevor das sich noch außerhalb der Wirbelkammer
(1) befindliche und vom Saugrüssel (21) fixierte Garnende mit dem Endabschnitt des
Faserverbands (3) überlagert wird.
8. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das von der Abzugseinrichtung (5) abgezogene Garn (4) während des Spinnprozesses
auf eine Spule (19) aufgespult wird, dass bei einem Garnbruch das Garnende des sich
bereits auf der Spule (19) befindlichen Garns (4) händisch, von einer spinnstelleneigenen
Handhabungsvorrichtung oder einem Serviceroboter (27) auf der Spulenoberfläche erfasst
und in den Bereich der ersten Saugeinheit (7) bewegt wird, und dass anschließend der
Anspinnvorgang gemäß Anspruch 1 durchgeführt wird.
9. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Garn (4) während des Spinnprozesses auf eine der Abzugseinrichtung (5) nachgeordnete
Spule (19) aufgespult wird, dass der Füllstand der Spule (19) mit Hilfe eines Sensors
überwacht wird, dass bei Überschreiten eines Sollwerts des Füllstands der Spinnprozess
derart unterbrochen wird, dass sich das Garn (4) vom Faserverband (3) löst und ein
Garnende entsteht, welches sich nach der Unterbrechung des Spinnprozesses im Bereich
der ersten Saugeinheit (7) befindet, dass ein Anspinnvorgang gemäß Anspruch 1 durchgeführt
wird, und dass anschließend die folgenden Schritte durchgeführt werden:
- Durchtrennen des nach dem Anspinnvorgang aus der Wirbelkammer (1) austretenden Garns
(4),
- Zwischenspeichern des im Anschluss an das Durchtrennen des Garns (4) von der Spinnstelle
(2) hergestellten Garns (4),
- Ersetzen der vollen Spule (19) durch eine leere Spule (19),
- Aufspulen des zwischengespeicherten Garns (4) auf die leere Spule (19),
- Fortsetzen des Spinnprozesses gemäß Anspruch 1,
wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass das Durchtrennen des nach dem Anspinnvorgang
aus der Wirbelkammer (1) austretenden Garns (4), das Zwischenspeichern des im Anschluss
an das Durchtrennen des Garns (4) von der Spinnstelle (2) hergestellten Garns (4),
das Ersetzen der vollen Spule (19) durch die leere Spule (19) und/oder das Aufspulen
des zwischengespeicherten Garns (4) auf die leere Spule (19) von einem Serviceroboter
(27) durchgeführt wird.
10. Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass das Garn (4) während des Spinnprozesses auf eine der Abzugseinrichtung (5) nachgeordnete
Spule (19) aufgespult wird, dass der Füllstand der Spule (19) mit Hilfe eines Sensors
überwacht wird, dass bei Überschreiten eines Sollwerts des Füllstands der Spinnprozess
unterbrochen wird, und dass anschließend die folgenden Schritte durchgeführt werden:
- Ansaugen eines Garnendes eines separaten Anspinngarns (20) durch die erste Saugeinheit
(7),
- Anspinnen des Anspinngarns (20) gemäß Anspruch 1,
- Durchtrennen des nach dem Anspinnvorgang aus der Wirbelkammer (1) austretenden Garns
(4),
- Zwischenspeichern des im Anschluss an das Durchtrennen des Garns (4) von der Spinnstelle
(2) hergestellten Garns (4),
- Ersetzen der vollen Spule (19) durch eine leere Spule (19),
- Aufspulen des zwischengespeicherten Garns (4) auf die leere Spule (19),
- Fortsetzen des Spinnprozesses gemäß Anspruch 1,
wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass das Anspinngarn (20) derersten Saugeinheit
(7) durch einen Serviceroboter (27) vorgelegt wird und/oder dass das Durchtrennen
des nach dem Anspinnvorgang aus der Wirbelkammer (1) austretenden Garns (4), das Zwischenspeichern
des im Anschluss an das Durchtrennen des Garns (4) von der Spinnstelle (2) hergestellten
Garns (4), das Ersetzen der vollen Spule (19) durch die leere Spule (19) und/oder
das Aufspulen des zwischengespeicherten Garns (4) auf die leere Spule (19) von einem
Serviceroboter (27) durchgeführt wird.
11. Luftspinnmaschine zur Herstellung eines Garns (4) aus einem Faserverband (3),
- wobei die Luftspinnmaschine zumindest eine Spinnstelle (2) mit einer Wirbelkammer
(1) umfasst, in der dem Faserverband (3) mit Hilfe einer Luftströmung eine Drehung
erteilbar ist,
- wobei die Wirbelkammer (1) eine Einlauföffnung (16) für den Faserverband (3) und
eine Austrittsöffnung (8) für das aus dem Faserverband (3) hergestellte Garn (4) umfasst,
- wobei die Spinnstelle (2) eine Liefereinrichtung (17) zum Fördern des Faserverbands
(3) in Richtung der Einlauföffnung (16) der Wirbelkammer (1) umfasst,
- wobei die Spinnstelle (2) eine Abzugseinrichtung (5) für den Abzug des Garns (4)
aus der Wirbelkammer (1) umfasst,
- und wobei im Anschluss an die Austrittsöffnung (8) der Wirbelkammer (1) eine Garnüberwachungseinheit
(6) angeordnet ist, mit der das aus der Wirbelkammer (1) abgezogene Garn (4) auf Garnfehler
(18) überwachbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
- dass die Spinnstelle (2) eine erste Saugeinheit (7) besitzt, mit deren Hilfe das Garn
(4) zwischen der Austrittsöffnung (8) der Wirbelkammer (1) und der Abzugseinrichtung
(5) ansaugbar ist,
- dass die Spinnstelle (2) eine Garntrenneinheit (9) besitzt, mit deren Hilfe das Garn (4)
zwischen der Austrittsöffnung (8) der Wirbelkammer (1) und der Abzugseinrichtung (5)
durchtrennbar ist, und
- dass die Spinnstelle (2) wenigstens eine Luftinjektionsdüse (32) besitzt, die derart ausgerichtet
ist, dass Luft in Richtung der Einlauföffnung (16) in die Wirbelkammer (1) bzw. einen
vom Garn (4) zu passierenden Abzugskanal (14) eines in die Wirbelkammer (1) ragenden
Garnbildungselements (15) einbringbar ist.
12. Luftspinnmaschine gemäß vorangegangenem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftspinnmaschine wenigstens einen, vorzugsweise spinnstelleneigenen, Garnendenpräparator
(11) besitzt, der der Spinnstelle (2) zur Vorbereitung eines Garnendes für eine anschließende
Verbindung des Garnendes mit einem Endabschnitt des Faserverbands (3) zustellbar ist,
und/oder dass die Luftspinnmaschine wenigstens eine, vorzugsweise spinnstelleneigene,
zweite Saugeinheit (10) besitzt, die der Spinnstelle (2) zustellbar ist, und mit deren
Hilfe das Garnende im Bereich der Austrittsöffnung (8) der Wirbelkammer (1) ansaugbar
und in den Wirkbereich des Garnendenpräparators (11) verbringbar ist.
13. Luftspinnmaschine gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Spinnstelle (2) ein Garnmanipulator (12) zugeordnet ist, mit dessen Hilfe ein
zwischen der ersten Saugeinheit (7) und der Abzugseinrichtung (5) verlaufender Garnabschnitt
in Richtung der Austrittsöffnung (8) der Wirbelkammer (1) bewegbar ist, wobei der
Garnmanipulator (12) vorzugsweise einen Schwenkhebel umfasst, der um eine Schwenkachse
verschwenkbar ist und einen Kontaktabschnitt aufweist, der mit dem Garnabschnitt in
Kontakt bringbar ist.
14. Luftspinnmaschine gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Spinnstelle (2) eine, vorzugsweise als Bestandteil der ersten Saugeinheit (7)
ausgebildete, Blaseinheit (31) zugeordnet ist, mit deren Hilfe eine Luftströmung erzeugbar
ist, die von außerhalb der Wirbelkammer (1) in Richtung der Austrittsöffnung der Wirbelkammer
(1) gerichtet ist, und/oder dass die erste Saugeinheit (7), die Garntrenneinheit (9)
und/oder der Garnmanipulator (12) an einem die Wirbelkammer (1) umgebenden Gehäuse
befestigt ist, und/oder dass der Abzugskanal (14) in die Austrittsöffnung (8) der
Wirbelkammer (1) mündet, wobei das Garnbildungselement (15) relativ zur Einlauföffnung
(16) bewegbar ist.
15. Luftspinnmaschine gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Saugeinheit (10) einen beweglich gelagerten Saugrüssel (21) besitzt, der
zwischen einer Wartestellung und einer ersten Anspinnstellung bewegbar ist, in der
sich eine Ansaugöffnung (22) des Saugrüssels (21) im Bereich der Einlauföffnung (16)
der Wirbelkammer (1) befindet, wobei der Saugrüssel (21) vorzugsweise zwischen der
ersten Anspinnöffnung und einer zweiten Anspinnöffnung bewegbar ist, in der sich die
Ansaugöffnung (22) des Saugrüssels (21) zwischen einem Ausgangswalzenpaar (23) der
Liefereinrichtung (17) und einem dem Ausgangswalzenpaar (23) vorgelagerten Lieferabschnitt
(24) der Liefereinrichtung (17) befindet, und/oder wobei der Saugrüssel (21) vorzugsweise
um eine Drehachse drehbar ist.
16. Luftspinnmaschine gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwei Spinnstellen (2) der Luftspinnmaschine einem gemeinsamen Garnendenpräparator
(11) zugeordnet sind, wobei die Wirbelkammern (1) beider Spinnstellen (2) jeweils
mit einem separaten Saugrüssel (21) mit dem Garnendenpräparator (11) in Wirkverbindung
bringbar sind, und/oder dass die Liefereinrichtung (17) ein der Einlauföffnung (16)
vorgelagertes Ausgangswalzenpaar (23) umfasst, wobei zumindest eine Walze des Ausgangswalzenpaars
(23) von einer Spinnstellung in eine Anspinnstellung bewegbar ist, in der beide Walzen
voneinander beabstandet sind.
17. Luftspinnmaschine gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirbelkammer (1) Bestandteil einer Spinndüse (28) ist, die von einer Spinnstellung
in eine Anspinnstellung bewegbar, vorzugsweise verschwenkbar, ist, und/oder dass im
Anschluss an die Abzugseinrichtung (5) ein Garnspeicher (26) angeordnet ist, und/oder
dass die Luftspinnmaschine eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung besitzt, die ausgelegt
ist, die Luftspinnmaschine gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10 zu betreiben.