[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Spinnmaschine
mit einer Vielzahl nebeneinander angeordneter Arbeitsstellen, wobei jede der Arbeitsstellen
eine Zuführvorrichtung für ein Fasermaterial, eine Spinnvorrichtung mit Spinnmitteln
zum Verspinnen des Fasermaterials zu einem Faden und eine Abzugsvorrichtung zum Abziehen
des Fadens aufweist. Weiterhin betrifft die Erfindung eine entsprechende Spinnmaschine,
bei welcher weiterhin wenigstens eine Steuervorrichtung vorgesehen ist.
[0002] An den Arbeitsstellen einer Spinnmaschine wird einer Spinnvorrichtung ein Fasermaterial
von einer Zuführvorrichtung zugeführt. Die Zuführvorrichtung beinhaltet an einer Rotorspinnmaschine
beispielsweise eine Speisewalze und eine Auflösewalze und an einer Luftspinnmaschine
ein Streckwerk. In der Spinnvorrichtung wird das Fasermaterial dann zu einem Faden
versponnen. Die Spinnvorrichtung weist hierzu verschiedene Spinnmittel zum eigentlichen
Verspinnen des Fasermaterials, zum Abziehen des Fadens sowie ggf. auch zum Zuführen
des Fasermaterials auf. Abhängig von der späteren Verwendung des gesponnenen Fadens
werden dabei bestimmte Garneigenschaften gewünscht bzw. ist die Einhaltung einer bestimmten
Qualitätsvorgabe für das Garn erforderlich. Es ist daher bereits bekannt geworden,
die Qualität des gesponnenen Fadens mittels eines Sensors zu überprüfen, bevor dieser
auf eine Auflaufspule aufgewickelt wird. Wird eine Fehlerstelle, insbesondere eine
Dick- oder Dünnstelle im Faden entdeckt, so wird die Produktion an der betreffenden
Arbeitsstelle unterbrochen und das fehlerhafte Garnstück entfernt.
[0003] Aus der
EP 2 671 832 B1 ist es weiterhin bekannt geworden, an einer Wickelvorrichtung einer Spulmaschine
nicht nur Dick- und Dünnstellen, sondern auch die Haarigkeit des Garns zu erfassen.
Wird eine Fehlerstelle in dem von einer Ablaufspule gelieferten Faden erfasst, wird
wie zuvor beschrieben der Faden geschnitten und das fehlerhafte Garnstück entfernt.
Anschließend wird das von der Ablaufspule gelieferte Fadenende wieder mit dem anderen,
auflaufspulenseitigen Spulenende verbunden. Hierdurch kann ein qualitativ besonders
hochwertiges Garn erzeugt werden. Allerdings können die Garnfehler erst im Nachhinein
aus dem bereits produzierten Faden herausgeschnitten werden.
[0004] Die Garnqualität ist maßgeblich von den Betriebsbedingungen an den Arbeitsstellen
abhängig. Zu Beginn einer neuen Garnpartie ist es daher je nach Art des gewünschten
Garnes erforderlich, bestimmte Spinnmittel wie beispielsweise Rotortypen oder Abzugsdüsen
einzusetzen und/oder bestimmte Einstellungen an den jeweiligen Arbeitsstellen vorzunehmen.
Die
EP 2 762 617 A1 beschreibt ein Verfahren zur Optimierung eines solchen Partiewechsels. Dabei sind
für die neue Partie geeignete Grundeinstellungen der Spinnparameter wie der Verzug,
die Garndrehung und die Rotordrehzahl in einem Zentralrechner der Maschine gespeichert
und werden dann auf die Arbeitsstellen, die die neue Partie starten sollen, übertragen.
Aufgrund gegebener, unterschiedlicher Bedingungen an den Spinnmaschinen wie z.B. Toleranzen,
Verschleißzustände und dgl. führen diese Grundeinstellungen jedoch nicht immer zu
einem Garn der gewünschten Qualität.
[0005] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum Betreiben einer
Spinnmaschine und eine Spinnmaschine vorzuschlagen, welche eine verbesserte Einstellung
der Spinnparameter ermöglichen.
[0006] Die Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche.
[0007] Bei einem Verfahren zum Betreiben einer Spinnmaschine, insbesondere einer Offenendspinnmaschine,
mit einer Vielzahl nebeneinander angeordneter Arbeitsstellen, weist jede der Arbeitsstellen
eine Zuführvorrichtung für ein Fasermaterial, eine Spinnvorrichtung mit Spinnmitteln
zum Verspinnen des Fasermaterials zu einem Faden und eine Abzugsvorrichtung zum Abziehen
des Fadens auf.
[0008] Es ist nun vorgesehen, dass an wenigstens einer der Arbeitsstellen ein Präzisionsmesskopf
zur Erfassung einer Qualität des Fadens angeordnet wird und zu Beginn einer neuen
Garnpartie an der wenigstens einen Arbeitsstelle partiebezogene, optimierte Spinnparameter
und/oder partiebezogene, optimierte Spinnmittel ermittelt werden. Hierzu wird mittels
des Präzisionsmesskopfes wenigstens ein Qualitätsparameter des Fadens erfasst. In
Abhängigkeit von einem erfassten Wert des wenigstens einen Qualitätsparameters werden
dann die Spinnparameter der Spinnvorrichtung eingestellt und/oder die Spinnmittel
ausgewählt und in die Spinnvorrichtung eingesetzt. Die so ermittelten, optimierten
Spinnparameter und/oder optimierten Spinnmittel werden dann mittels wenigstens einer
Steuervorrichtung auf weitere, dieselbe Garnpartie verarbeitende Arbeitsstellen der
Spinnmaschine übertragen.
[0009] Eine Spinnmaschine, insbesondere Offenendspinnmaschine, insbesondere zur Durchführung
des vorgenannten Verfahrens, weist eine Vielzahl nebeneinander angeordneter Arbeitsstellen
auf, wobei jede der Arbeitsstellen eine Zuführvorrichtung für ein Fasermaterial, eine
Spinnvorrichtung mit Spinnmitteln zum Verspinnen des Fasermaterials zu einem Faden
und eine Abzugsvorrichtung zum Abziehen des Fadens aufweist. Weiterhin ist wenigstens
eine Steuervorrichtung vorgesehen.
[0010] Bei der Spinnmaschine ist an wenigstens einer der Arbeitsstellen wenigstens ein Präzisionsmesskopf
zur Erfassung einer Qualität des Fadens angeordnet, welcher wenigstens einen Qualitätsparameter
des Fadens erfasst und den erfassten Wert des wenigstens einen Qualitätsparameters
ausgibt und/oder an die Steuervorrichtung und/oder an eine Auswerteeinheit übermittelt.
Die Steuervorrichtung ist dazu ausgebildet, partiebezogene, optimierte Spinnparameter
und/oder partiebezogene, optimierte Spinnmittel auf weitere, dieselbe Garnpartie verarbeitende
Arbeitsstellen der Spinnmaschine zu übertragen.
[0011] Ggf. sind zur Ermittlung der optimierten Spinnparameter und/oder Spinnmittel auch
mehrere Versuche erforderlich, bis der erfasste Wert des wenigstens einen Qualitätsparameters
dem gewünschten Wert entspricht oder bis der unter den gegebenen Umständen optimale
Wert des wenigstens einen Qualitätsparameters erreicht ist. Die Arbeitsstelle ist
somit als sogenannte Pilotarbeitsstelle ausgebildet, an welcher eine für eine bestimmte
Garnpartie die optimierten Spinnparameter und Spinnmittel ermittelt werden können,
da die Garnqualität unmittelbar und aufgrund des Präzisionsmesskopfes mit einer hohen
Genauigkeit überprüft werden kann. Sind dann beispielsweise mittels einer Arbeitsstellensteuerung
der betreffenden Arbeitsstelle die optimierten Betriebsparameter, also die Spinnparameter
und die Spinnmittel, ermittelt worden, so können diese entweder über eine Maschinensteuerung
oder direkt an weitere Arbeitsstellensteuerungen übermittelt werden. Alternativ können
die optimierten Betriebsparameter natürlich auch mithilfe einer zentralen Steuervorrichtung
der Spinnmaschine, beispielsweise einer Sektionssteuerung oder einer Maschinensteuerung
ermittelt werden, die dann die ermittelten Betriebsparameter direkt an die weiteren
Arbeitsstellen übermittelt. Die weiteren Arbeitsstellen können dann ihrerseits, ggf.
nachdem ein Bediener noch die vorhandenen Spinnmittel gegen optimierten Spinnmittel
ausgetauscht hat, die Produktion mit den entsprechenden Spinnparametern aufnehmen.
Die für diese Garnpartie optimierten Spinnparameter und Spinnmittel, genauer gesagt,
der genaue Typ der optimierten Spinnmittel, können auch gespeichert werden, um später
für Einstellungen an weiteren Arbeitsstellen herangezogen zu werden. Es ist somit
nicht erforderlich, alle Arbeitsstellen mit einem teuren Präzisionsmesskopf auszustatten.
[0012] Dabei ist es grundsätzlich möglich, dass die optimierten Spinnparameter und/oder
optimierten Spinnmittel durch einen Bediener ermittelt werden. In diesem Fall gibt
der Präzisionsmesskopf die Informationen über den erfassten Wert des wenigstens einen
Qualitätsparameter beispielsweise auf einem Display aus oder bringt diese in sonstiger
Weise zur Anzeige. Der Bediener erhält hierdurch unmittelbar Rückmeldung und kann
aufgrund seiner Erfahrung die Einstellungen der Spinnparameter optimieren bzw. einzelne
Spinnmittel verändern. Sind dann die optimierten Einstellungen der Spinnparameter
bzw. die optimierten Spinnmittel gefunden, so werden diese von der Steuervorrichtung
registriert und auf die weiteren, dieselbe Garnpartie verarbeitenden Arbeitsstellen
übertragen. Die optimierten Einstellungen der Spinnparameter bzw. die optimierten
Spinnmittel können dabei beispielsweise von dem Bediener in die Steuervorrichtung
eingegeben werden.
[0013] Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn die Steuervorrichtung und/oder eine weitere
Steuervorrichtung dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von dem erfassten Wert des
wenigstens einen Qualitätsparameters die partiebezogenen, optimierten Spinnparameter
und/oder die partiebezogenen, optimierten Spinnmittel selbständig zu ermitteln. In
der Steuervorrichtung und/oder einer weiteren Steuervorrichtung ist hierzu ein Programm
zur Ermittlung der partiebezogenen, optimierten Spinnparameter und/oder der partiebezogenen,
optimierten Spinnmittel hinterlegt. Weiterhin ist der Präzisionsmesskopf hierzu mit
der Steuervorrichtung und/oder der weiteren Steuervorrichtung verbunden. Bei dem Verfahren
wird das Programm aktiviert, wenn eine neue Garnpartie gestartet werden soll.
[0014] Nach einer weiteren alternativen Ausführung können die durch den Präzisionsmesskopf
erfassten Messwerte des oder der Qualitätsparameter auch an eine externe Auswerteeinheit
übermittelt werden. Die externe Auswerteeinheit ist hierzu zumindest mit dem Präzisionsmesskopf
verbunden. Die optimierten Betriebsparameter werden dann in der externen Auswerteeinheit
ermittelt. Hierzu ist in dieser ein Programm zur Ermittlung der partiebezogenen, optimierten
Spinnparameter und/oder der partiebezogenen, optimierten Spinnmittel hinterlegt. Die
externe Auswerteeinheit ist beispielsweise ein zentraler Rechner außerhalb der Maschine.
Vorzugsweise ist die externe Auswerteeinheit auch mit der Steuervorrichtung und/oder
der weiteren Steuervorrichtung verbunden. Die ermittelten optimierten Betriebsparameter
können dann direkt durch die Steuervorrichtung(-en) auch an den weiteren Arbeitsstellen
eingestellt werden. Die externe Auswerteeinheit ermöglicht die Erfassung und Auswertung
wesentlich größerer Datenmengen und dadurch eine besonders genaue Ermittlung der optimierten
Betriebsparameter und/oder optimierten Spinnmittel.
[0015] Bei dem Verfahren ist es vorteilhaft, wenn als Qualitätsparameter die Haarigkeit
des Fadens und/oder die Gleichmäßigkeit des Fadens erfasst werden. Beides sind Kennwerte,
die für die Qualität eines Fadens wesentlich sind und zudem gut messtechnisch erfasst
werden können.
[0016] Gibt es für einen oder mehrere Qualitätsparameter mehrere unterschiedliche Standards,
beispielsweise Haarigkeit nach Uster oder nach Zweigle, so ist es weiterhin vorteilhaft,
wenn dieser Qualitätsparameter auch nach den mehreren unterschiedlichen Standards
ausgegeben wird. Bei dem genannten Beispiel der Haarigkeit werden somit zwei Kennwerte
für die Haarigkeit ausgegeben.
[0017] Nach einer Weiterbildung des Verfahrens ist es vorteilhaft, wenn der wenigstens eine
Qualitätsparameter durch wenigstens zwei unterschiedliche Messverfahren erfasst wird.
Beispielsweise kann derselbe Qualitätsparameter sowohl kapazitiv als auch optisch
erfasst werden. Die Auswirkungen bestimmter Betriebsparameter und/oder bestimmter
Spinnmittel können hierdurch besonders gut erfasst werden.
[0018] Nach einer ersten Ausführung des Verfahrens ist es weiterhin vorteilhaft, wenn die
Spinnparameter und/oder die Spinnmittel derart optimiert werden, dass der Faden eine
optimale Qualität aufweist. Hierzu werden, gegebenenfalls in einem interaktiven Verfahren,
die Spinnparameter so lange verändert und/oder einzelne oder auch alle Spinnmittel
ausgetauscht, wie die erfassten Werte des wenigstens einen Qualitätsparameters noch
verbessert werden. Sobald weitere Veränderungen nicht mehr zu nennenswerten Verbesserungen
des erfassten Wertes führen, sind die qualitätsbezogenen, optimalen Spinnparameter
und/oder die optimalen Spinnmittel gefunden.
[0019] Nach einer alternativen Ausführung des Verfahrens wird hingegen ein Grenzwert des
wenigstens einen Qualitätsparameters vorgegeben, der erfasste Wert des wenigstens
einen Qualitätsparameters mit dem Grenzwert verglichen wird und die Spinnparameter
und/oder die Spinnmittel werden derart optimiert, dass unter Einhaltung des Grenzwertes
ein minimaler Energieverbrauch an der Arbeitsstelle erreicht wird. Mit anderen Worten
wird bei dieser Ausführung des Verfahrens keine maximale Qualität angestrebt, sondern
eine Garnqualität, die für die betreffende Anwendung als noch ausreichend empfunden
wird. Es findet in diesem Falle eine gewichtete Optimierung nach einer guten Qualität
bei minimalem Energieverbrauch statt.
[0020] Bei dem Verfahren kann der Messkopf dabei lediglich temporär an der wenigstens einen
Arbeitsstelle angeordnet werden. Die wenigstens eine Arbeitsstelle weist hierzu elektrische
und mechanische Schnittstellen zur temporären Aufnahme des wenigstens einen Sensors
auf. Es ist hierdurch möglich, jede Arbeitsstelle, die solche Schnittstellen aufweist,
temporär zu einer Pilotarbeitsstelle zu machen. Der Präzisionsmesskopf kann hierdurch
auch nacheinander an verschiedenen Arbeitsstellen und auch an verschiedenen Maschinen
zum Einsatz kommen.
[0021] Alternativ kann der Messkopf fest an der wenigstens einen Arbeitsstelle angeordnet
werden und die wenigstens eine Arbeitsstelle wird zur Ermittlung der optimierten Spinnparameter
und/oder Spinnmittel temporär der neuen Garnpartie zugeordnet. Sobald die für diese
Garnpartie optimierten Spinnparameter und/oder optimierten Spinnmittel ermittelt worden
und an die Steuervorrichtung übertragen worden sind, kann die wenigstens eine Arbeitsstelle
mit dem Präzisionsmesskopf bereits einer weiteren neuen Garnpartie temporär zugeordnet
werden.
[0022] Möglich ist es aber auch, jede der Arbeitsstellen der Spinnmaschine mit elektrischen
und mechanischen Schnittstellen für einen Präzisionsmesskopf zu versehen. Somit kann
jede beliebige Arbeitsstelle temporär als Pilotarbeitsstelle betrieben werden. Vorzugsweise
ist in diesem Fall auch das Programm zur Ermittlung der partiebezogenen, optimierten
Spinnparameter und/oder der partiebezogenen, optimierten Spinnmittel an jeder Arbeitsstelle
hinterlegt, beispielsweise in jeder der Arbeitsstellensteuerungen. Denkbar ist es
aber auch, dass das Programm in einer zentralen Steuerung der Spinnmaschine, beispielsweise
in einer Maschinensteuerung hinterlegt ist, welche in diesem Fall die Organe der Arbeitsstelle
entsprechend ansteuert und mit welcher der Präzisionsmesskopf in Verbindung steht.
Ebenso ist es denkbar, dass das Programm in einer externen Auswerteeinheit hinterlegt
ist, die zumindest mit dem Präzisionsmesskopf in Verbindung steht, um die erfassten
Messdaten der Qualitätsparameter auszuwerten und die optimierten Betriebsparameter
zu ermitteln. Vorzugsweise steht die externe Auswerteeinheit auch mit der wenigstens
eine Steuervorrichtung, also beispielsweise der Maschinensteuerung und/oder der Arbeitsstellensteuerung
in Verbindung.
[0023] Bei dem Verfahren ist es weiterhin vorteilhaft, wenn die optimierten Spinnparameter
eine Rotordrehzahl und/oder einen Luftdüsendruck und/oder eine Garndrehung und/oder
einen Verzug und/oder eine Zuführgeschwindigkeit der Zuführvorrichtung umfassen.
[0024] Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die optimierten Spinnmittel einen Spinnrotortyp
und/oder einen Luftdüsentyp und/oder einen Abzugsdüsentyp und/oder einen Drallelementtyp
und/oder einen Faserkanaleinsatztyp umfassen.
[0025] Bei dem Verfahren ist es zudem vorteilhaft, wenn die partiebezogenen, optimierten
Spinnparameter und/oder Spinnmittel in einem Speicher, insbesondere in einer Artikelverwaltungsdatenbank,
gespeichert werden. Der Speicher ist vorzugsweise in der Spinnmaschine angeordnet
oder aber zumindest der Spinnmaschine zugeordnet, da hierdurch die speziell für diese
Spinnmaschine ermittelten Spinnparameter und/oder Spinnmittel dieser zugeordnet sind.
Die Artikelverwaltungsdatenbank könnte jedoch auch in einem zentralen Speicher einer
Spinnerei vorgesehen sein. Dabei ist es auch vorteilhaft, wenn nicht nur die optimierten
Spinnparameter und/oder Spinnmittel, sondern auch die diesen zugrundeliegenden Messdaten
des Präzisionsmesskopfes ebenfalls gespeichert werden. Es ist damit auch möglich,
einmal ermittelte Spinnparameter und/oder Spinnmittel zu einem späteren Zeitpunkt
noch einmal zu überprüfen.
[0026] Vorteilhaft ist es, wenn dann bei erneuter Produktion derselben Garpartie die in
dem Speicher gespeicherten optimierten Spinnparameter und/oder Spinnmittel abgerufen
werden und auf die diese Garnpartie verarbeitenden Arbeitsstellen der Spinnmaschine
übertragen werden. Die Spinnparameter und/oder Spinnmittel müssen somit bei erneuter
Produktion derselben Garnpartie nicht wieder neu ermittelt werden. Zudem können die
hinterlegten Spinnparameter und/oder Spinnmittel auch als Grundeinstellung für zwar
neue, aber ähnliche Garnpartien verwendet werden.
[0027] Weitere Vorteile der Erfindung sind in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschrieben.
Es zeigen, jeweils schematisch:
- Figur 1
- eine Übersichtsdarstellung einer Spinnmaschine in einer schematischen Vorderansicht,
- Figur 2
- eine Arbeitsstelle einer Spinnmaschine nach einer ersten Ausführung in einer schematischen,
teilweise geschnittenen Seitenansicht,
- Figur 3
- eine abgebrochene, teilweise geschnittene Detailansicht einer Arbeitsstelle mit elektrischen
und mechanischen Schnittstellen für einen Präzisionsmesskopf.
[0028] Bei der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele werden identische oder
in ihrer Gestaltung und/oder Wirkweise zumindest vergleichbare Merkmale mit gleichen
Bezugszeichen versehen. Weiterhin werden diese lediglich bei ihrer erstmaligen Erwähnung
detailliert erläutert, während bei den folgenden Ausführungsbeispielen lediglich auf
die Unterschiede zu den bereits beschriebenen Ausführungsbeispielen eingegangen wird.
Weiterhin sind aus Gründen der Übersichtlichkeit von mehreren identischen Bauteilen
bzw. Merkmalen oftmals nur eines oder nur einige wenige beschriftet.
[0029] Figur 1 zeigt eine Vorderansicht einer Spinnmaschine 1 in einer Übersichtsdarstellung.
Die Spinn- oder Spulmaschine 1 weist eine Vielzahl nebeneinander angeordneter Arbeitsstellen
2 auf, die auf nur einer oder auch auf beiden einander gegenüberliegenden Längsseiten
der Spinn- oder Spulmaschine 1 angeordnet sein können. Die Arbeitsstellen 2 sind vorliegend
zwischen zwei Gestellen 9 angeordnet, in welchen zentrale Komponenten wie beispielsweise
zentrale Antriebe oder Funktionen angeordnet sein können. Vorliegend ist lediglich
eine Maschinensteuerung 13 als zentrale Steuervorrichtung 17 dargestellt. Der Steuervorrichtung
17 ist ein Speicher 14 zugeordnet.
[0030] Jede der Arbeitsstellen 2 weist in an sich bekannter Weise eine Spinnvorrichtung
3 auf, die beispielsweise als Rotorspinnvorrichtung oder auch als Luftspinnvorrichtung
ausgebildet sein kann. Der Spinnvorrichtung 3 wird durch eine Zuführvorrichtung 4
ein Fasermaterial 7 zugeführt, welches dann in der Spinnvorrichtung 3 zu einem Faden
5 versponnen wird. Die Zuführvorrichtung 4 umfasst beispielsweise im Falle einer Rotorspinnmaschine,
wie hier dargestellt, eine Auflösewalze 22 und eine Speisewalze 23. Ist die Spinnmaschine
1 als Luftspinnmaschine ausgebildet, so kann die Zuführvorrichtung 4 beispielsweise
ein Streckwerk beinhalten. Der von der Spinnvorrichtung 3 produzierte Faden 5 wird
mittels einer Abzugsvorrichtung 19 abgezogen und, je nach Ausführung der Spinnmaschine
1, ggf. über mehrere weitere Komponenten bzw. Handlingsorgane einer Spulvorrichtung
28 zugeführt, wo er auf eine Spule 6 aufgewickelt wird.
[0031] Nach vorliegender Darstellung weist jede der Arbeitsstellen 2 als Steuervorrichtung
17 weiterhin eine Arbeitsstellensteuerung 12 auf, welche mit der Maschinensteuerung
13 in Verbindung steht. Alternativ zu der gezeigten Ausführung können jedoch auch
mehrere Arbeitsstellen 2 von einer gemeinsamen Steuervorrichtung 17 angesteuert werden.
Weiterhin ist es auch möglich, dass zusätzlich weitere Steuervorrichtungen 17, beispielsweise
auf Sektionsebene, vorgesehen sind.
[0032] Die einzelnen Arbeitsstellen 2 der Spinn-oder Spulmaschine 1 sind als sogenannte
autarke oder zumindest teilautarke Arbeitsstellen 2 ausgebildet. Solche Arbeitsstellen
2 sind zumindest in der Lage, nach einer Unterbrechung des Produktionsvorgangs diesen
selbsttätig wiederaufzunehmen. Hierfür weisen die einzelnen Arbeitsstellen 2 eine
nicht dargestellte, arbeitsstelleneigene Anspinnvorrichtung auf.
[0033] Je nach Ausführung der Spinnmaschine 1 ist es weiterhin möglich, unterschiedliche
Garnpartien 18 auf einer einzigen Spinnmaschine 1 zu produzieren. Voraussetzung hierfür
ist, dass zumindest ein Teil der Arbeitsorgane der Arbeitsstellen 2 der Spinnmaschine
1 entweder mit Einzelantrieben je Arbeitsstelle oder zumindest gruppenweise zentral
angetrieben werden. Als Arbeitsorgane sind beispielsweise die Zuführvorrichtungen
4, die Spinnvorrichtungen 3, die Abzugsvorrichtungen 19, die Spulvorrichtungen und
ggf. weitere Arbeitsorgane zu nennen. Werden beispielsweise an einer Spinnmaschine
1 die Arbeitsorgane beider Längsseiten mittels Zentralantrieben je Längsseite angetrieben,
so können auf den beiden Längsseiten der Spinnmaschine 1 zwei unterschiedliche Garnpartien
18 hergestellt werden. Sind hingegen, wie in Figur 2 gezeigt, zumindest für einen
Teil der Arbeitsorgane Einzelantriebe 27 (siehe Figur 2) vorgesehen, so ist eine weitgehend
freie Zuordnung der einzelnen Arbeitsstellen 2 zu verschiedenen Garnpartien 18 möglich.
Vorliegend (Figur 1) sind die Arbeitsstellen 2 der Spinnmaschine 1 beispielsweise
drei verschiedenen Garnpartien 18 zugeordnet.
[0034] Zum Verspinnen des Fasermaterials 7 zu einem Faden 5 weist die Spinnvorrichtung 3
eine oder mehrere Spinnmittel 8 auf. Vorliegend ist lediglich ein einziges Spinnmittel
8 je Arbeitsstelle 2 symbolisch dargestellt. An einer Rotorspinnmaschine, wie sie
in der Figur 2 dargestellt ist, umfassen die Spinnmittel 8 beispielsweise einen Spinnrotor
21, eine Abzugsdüse 24 und/der ein Drallelement 25 sowie einen Faserkanaleinsatz 26,
mittels welchem die von der Zuführvorrichtung 4 gelieferten Fasern in den Spinnrotor
21 geleitet werden können. An einer Luftspinnmaschine (nicht dargestellt) können die
Spinnmittel 8 beispielsweise eine Luftdüse sowie eine in der Luftdüse angeordnete
Spindel umfassen. Diese Spinnmittel 8 sind maßgeblich für die Garneigenschaften und
somit für die Qualität des gesponnenen Fadens 5 verantwortlich und daher in der Regel
austauschbar in oder an der Spinnvorrichtung 3 angeordnet. Neben der Ausführung der
Spinnmittel 8 beeinflussen allerdings auch Einstellungen der Arbeitsorgane an der
Arbeitsstelle 2 wie beispielsweise Drehzahlen der Arbeitsorgane die Qualität des Fadens
5. Um einen Faden 5 in einer gewünschten Qualität herstellen zu können, ist es daher
erforderlich diese sogenannten Spinnparameter an den Arbeitsstellen 2 genau einzustellen.
[0035] Wie im Folgenden anhand der Figur 2 noch erläutert wird, ist wenigstens eine der
Arbeitsstellen 2 zumindest temporär als Pilotarbeitsstelle 11 ausgebildet. An diesen
Pilotarbeitsstellen 11 können die für eine bestimmte Garnqualität optimalen Spinnparameter
und/oder optimalen Spinnmittel 8 ermittelt werden und dann von diesen den weiteren,
dieselbe Garnpartie 18 produzierenden Arbeitsstellen 2 zur Verfügung gestellt werden.
Die Pilotarbeitsstelle 11 weist hierzu einen Präzisionsmesskopf 10 auf, der im Folgenden
noch näher erläutert wird. Demgegenüber sind die weiteren, nicht als Pilotarbeitsstellen
11 ausgebildeten Arbeitsstellen 2 der Spinnmaschine lediglich mit einem Fadenwächter
20 oder einem einfachen Messkopf ausgestattet.
[0036] Vorliegend sind beispielsweise drei Arbeitsstellen 2 als Pilotarbeitsstellen 11 ausgebildet,
wobei jeder der drei Garnpartien 18 jeweils eine Pilotarbeitsstelle 11 zugeordnet
ist. Allerdings ist eine solche Zuordnung je einer Pilotarbeitsstelle 11 zu je einer
Garnpartie 18 keineswegs zwingend. Ebenso könnten einer Garnpartie 18 auch mehrere
Pilotarbeitsstellen 11 zugeordnet werden; weiterhin können bestimmte Garnpartien 18
auch gar keine Pilotarbeitsstellen zugeordnet werden, sondern es können bereits früher
ermittelte, optimierte Spinnparameter und/oder Spinnmittel 8 verwendet werden.
[0037] Figur 2 zeigt eine schematische, teilweise geschnittene Seitenansicht einer Arbeitsstelle
2 einer Spinnmaschine 1, welche als Pilotarbeitsstelle 11 ausgebildet ist. Die Arbeitsstelle
2 ist wie zuvor beschrieben als autarke Arbeitsstelle ausgebildet, bei welcher die
Zuführvorrichtung 4, die Spinnvorrichtung 3, die Abzugsvorrichtung 19 und die Spulvorrichtung
28 bzw. Komponenten derselben jeweils mittels eines Einzelantriebs 27 angetrieben
werden. Die Einzelantriebe 27 werden von der Arbeitsstellensteuerung 12 angesteuert,
wie durch gepunktete Linien symbolisiert. Der Präzisionsmesskopf 10 ist ebenfalls
steuermäßig mit der Arbeitsstellensteuerung 12 verbunden, was durch eine weitere gepunktete
Linie angedeutet wird. Als Spinnmittel 8 weist die vorliegende Spinnvorrichtung 3
einen Spinnrotor 21, eine Abzugsdüse 24, ein Drallelement 25 sowie einen Faserkanaleinsatz
26 auf.
[0038] Da die vorliegende Arbeitsstelle 2 mittels des Präzisionsmesskopfes 10 als Pilotarbeitsstelle
11 ausgebildet ist, können nun optimierte Spinnparameter und/oder optimierte Spinnmittel
8 ermittelt werden. Dabei kann die Produktion zunächst mit bestimmten Grundeinstellungen,
welche entweder durch einen Bediener eingegeben werden oder aber auch aus einer Steuervorrichtung
17 abgerufen werden können, gestartet werden. Durch den Präzisionsmesskopf 10 kann
dann unmittelbar festgestellt werden, ob die Qualität den gewünschten Anforderungen
entspricht oder ob Spinnparameter und oder Spinnmittel 8 verändert werden müssen.
[0039] Vorzugsweise ist zur Ermittlung der optimierten Spinnparameter und/oder Spinnmittel
8 ein entsprechendes Programm in der Steuervorrichtung 17, vorzugsweise in der Arbeitsstellensteuerung
12, hinterlegt. Das Programm kann jedoch auch in einer anderen Steuervorrichtung 17
hinterlegt sein und erst wenn es benötigt wird, entsprechend abgerufen werden. Die
Arbeitsstelle 2 kann in diesem Fall die Ermittlung der optimierten Spinnparameter
und/oder Spinnmittel 8 weitgehend selbstständig durchführen. Die Steuervorrichtung
17 verändert hierzu gegebenenfalls auch mehrfach hintereinander Spinnparameter wie
beispielsweise die Drehzahl des Spinnrotors 21, die Drehzahl der Abzugsvorrichtung
19 und dergleichen so lange, bis die Qualität des Fadens 5 der gewünschten Qualität
entspricht. Die Steuervorrichtung 17 erhält hierzu fortlaufend die von dem Präzisionsmesskopf
10 erfassten Werte des oder der beobachteten Qualitätsparameter.
[0040] Soll dabei eine möglichst optimale Garnqualität erreicht werden, so sind die optimierten
Spinnparameter und/oder Spinnmittel 8 gefunden, sobald weitere Veränderungen der Spinnparameter
und/oder Spinnmittel 8 keine nennenswerte Verbesserung der Qualitätsparameter mehr
erbringen. Es ist aber auch möglich, in die Steuervorrichtung 17 bestimmte Sollwerte
oder auch Grenzwerte für den oder die Qualitätsparameter einzugeben oder dort zu hinterlegen.
Die Steuervorrichtung 17 vergleicht in diesem Fall die ihr von dem Präzisionsmesskopf
10 übermittelten, erfassten Werte des oder der Qualitätsparameter und vergleicht sie
mit den Sollwerten oder Grenzwerten. Die optimierten Spinnparameter und/oder Spinnmittel
8 sind in diesem Fall dann gefunden, wenn die Sollwerte erreicht sind. Es ist auch
möglich, eine gewichtete Optimierung, beispielsweise nach einem minimalen Energieverbrauch
vorzunehmen. In diesem Fall sind die optimierten Spinnparameter und/oder Spinnmittel
8 dann gefunden, wenn der Grenzwert des Qualitätsparameters noch eingehalten wird
und zugleich ein minimaler Energieverbrauch erreicht ist.
[0041] Um die Spinnmittel 8 zu optimieren, ist es nach einer ersten Ausführung möglich,
dass der Bediener diese aufgrund seiner Erfahrung austauscht und den gewählten Typ
des Spinnmittel 8 in die Steuervorrichtung 17 eingeht. Besonders vorteilhaft ist es
jedoch, wenn das Programm auch den Typ des Spinnmittel 8 festgelegt, sodass der Bediener
dieses nur noch einsetzen muss. Beispielsweise kann die Steuervorrichtung 17 dem Bediener
auf einem Display (nicht dargestellt) anzeigen, welches Spinnmittel 8 eingesetzt werden
soll. Der Bediener muss nach dem Einsetzen des Spinnmittel 8 dies lediglich quittieren,
so dass die Steuervorrichtung weiß, welcher Typ des Spinnmittel 8 nun eingesetzt ist.
Denkbar ist es natürlich auch, dass die Spinnmittel mit einer Kennzeichnung versehen
sind, die von der Steuervorrichtung 17 gelesen werden kann.
[0042] Sind auf diese Weise mittels der Steuervorrichtung 17, beispielsweise der Arbeitsstellensteuerung
12 der Pilotarbeitsstelle 11, optimierte Spinnparameter und/oder optimierte Spinnmittel
8 ermittelt, so können diese von der Steuervorrichtung 17, hier der Arbeitsstellensteuerung
12, beispielsweise direkt an weitere Arbeitsstellensteuerungen 12 weiterer, nicht
als Pilotarbeitsstellen 11 ausgebildeter Arbeitsstellen 2 übermittelt werden. Ebenso
ist es möglich, dass die optimierten Spinnparameter und/oder optimierten Spinnmittel
8 zunächst an die Maschinensteuerung 13 übermittelt werden und von dieser an die weiteren
Arbeitsstellensteuerungen 12. Die Maschinensteuerung 13 steht hierzu mit den Arbeitsstellensteuerungen
12 in steuermäßiger Verbindung, wie ebenfalls durch eine gepunktete Linie symbolisiert.
Alternativ können die optimierten Spinnparameter und/oder optimierten Spinnmittel
8 natürlich auch zunächst in der Steuervorrichtung 17 gespeichert und später aus dieser
ausgelesen werden, um dann weiteren Steuervorrichtungen 17, insbesondere weiteren
Arbeitsstellensteuerungen 12, zur Verfügung gestellt zu werden.
[0043] Die optimierten Spinnparameter und/oder optimierten Spinnmittel 8 können nun an den
weiteren dieselbe Garnpartie 18 verarbeitenden, aber nicht als Pilotarbeitsstellen
11 ausgebildeten Arbeitsstellen 2 eingestellt werden, ohne dass hierfür an jeder einzelnen
Arbeitsstelle 2 ein Präzisionsmesskopf 10 erforderlich wäre.
[0044] Wie in Fig. 3 gezeigt, muss der Präzisionsmesskopf 10 nicht zwangsläufig fest an
der Arbeitsstelle 2 angeordnet sein, sondern kann auch nur temporär vorgesehen werden,
um eine Arbeitsstelle 2 als Pilotarbeitsstelle 11 zu nutzen. Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt
einer solchen Arbeitsstelle 2 in einer schematischen Detaildarstellung. Um temporär
als Pilotarbeitsstelle 11 fungieren zu können, weist diese Arbeitsstelle 2 mechanische
Schnittstellen 16 sowie elektrische Schnittstellen 15 zur Aufnahme des Präzisionsmesskopfes
10 auf. Die Arbeitsstelle 2 kann somit in einfacher Weise durch das Anbringen des
Präzisionsmesskopfes 10 zu einer Pilotarbeitsstelle 11 umgebaut werden.
[0045] Um die Pilotfunktionalität an der Arbeitsstelle 2 zu ermöglichen, ist weiterhin in
einer Steuervorrichtung 17, beispielsweise in der Arbeitsstellensteuerung 12, ein
entsprechendes Programm hinterlegt, mit dem die optimierten Spinnparameter und/oder
die optimierten Spinnmittel 8 ermittelt werden können. Dieses muss dann nur noch von
einem Bediener aktiviert werden.
[0046] Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele
beschränkt. Abwandlungen im Rahmen der Patentansprüche sind ebenso möglich wie eine
beliebige Kombination der beschriebenen Merkmale, auch wenn sie in unterschiedlichen
Teilen der Beschreibung bzw. den Ansprüchen oder in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen
dargestellt und beschrieben sind, vorausgesetzt, dass kein Widerspruch zur Lehre der
unabhängigen Ansprüche entsteht.
Bezubszeichenliste
[0047]
- 1
- Spinnmaschine
- 2
- Arbeitsstelle
- 3
- Spinnvorrichtung
- 4
- Zuführvorrichtung
- 5
- Faden
- 6
- Spule
- 7
- Fasermaterial
- 8
- Spinnmittel
- 9
- Gestell
- 10
- Präzisionsmesskopf
- 11
- Pilotarbeitsstelle
- 12
- Arbeitsstellensteuerung
- 13
- Maschinensteuerung
- 14
- Speicher
- 15
- elektrische Schnittstelle
- 16
- mechanische Schnittstelle
- 17
- Steuervorrichtung
- 18
- Garnpartie
- 19
- Abzugsvorrichtung
- 20
- Fadenwächter
- 21
- Spinnrotor
- 22
- Auflösewalze
- 23
- Speisewalze
- 24
- Abzugsdüse
- 25
- Drallelement
- 26
- Faserkanaleinsatz
- 27
- Einzelantriebe
- 28
- Spulvorrichtung
1. Verfahren zum Betreiben einer Spinnmaschine (1), insbesondere einer Offenendspinnmaschine,
mit einer Vielzahl nebeneinander angeordneter Arbeitsstellen (2), wobei jede der Arbeitsstellen
(2) eine Zuführvorrichtung (4) für ein Fasermaterial (7), eine Spinnvorrichtung (3)
mit Spinnmitteln (8) zum Verspinnen des Fasermaterials (7) zu einem Faden (5) und
eine Abzugsvorrichtung (19) zum Abziehen des Fadens (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass an wenigstens einer der Arbeitsstellen (2) ein Präzisionsmesskopf (10) zur Erfassung
einer Qualität des Fadens (5) angeordnet wird,
dass zu Beginn einer neuen Garnpartie (18) an der wenigstens einen Arbeitsstelle (2)
partiebezogene, optimierte Spinnparameter und/oder partiebezogene, optimierte Spinnmittel
(8) ermittelt werden,
wobei zur Ermittlung der optimierten Spinnparameter und/oder Spinnmittel mittels des
Präzisionsmesskopfes (10) wenigstens ein Qualitätsparameter des Fadens (5) erfasst
wird und in Abhängigkeit von einem erfassten Wert des wenigstens einen Qualitätsparameters
die Spinnparameter der Spinnvorrichtung (3) eingestellt werden und/oder die Spinnmittel
(8) ausgewählt und in die Spinnvorrichtung (3) eingesetzt werden,
und dass die so ermittelten, optimierten Spinnparameter und/oder optimierten Spinnmittel
(8) mittels wenigstens einer Steuervorrichtung (17) auf weitere, dieselbe Garnpartie
(18) verarbeitende Arbeitsstellen (2) der Spinnmaschine (1) übertragen werden.
2. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass in der Steuervorrichtung (17) und/oder in einer weiteren Steuervorrichtung (17) und/oder
in einer externen Auswerteeinheit ein Programm zur Ermittlung der partiebezogenen,
optimierten Spinnparameter und/oder Spinnmittel (8) hinterlegt ist und dass das Programm
aktiviert wird, wenn eine neue Garnpartie (18) gestartet werden soll.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Qualitätsparameter die Haarigkeit des Fadens (5) und/oder die Gleichmäßigkeit
des Fadens (5) erfasst werden.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Qualitätsparameter durch wenigstens zwei unterschiedliche Messverfahren
erfasst wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spinnparameter und/oder die Spinnmittel derart optimiert werden, dass der Faden
(5) eine optimale Qualität aufweist.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Grenzwert des wenigstens einen Qualitätsparameters vorgegeben wird, der erfasste
Wert des wenigstens einen Qualitätsparameters mit dem Grenzwert verglichen wird und
die Spinnparameter und/oder die Spinnmittel (8) derart optimiert werden, dass unter
Einhaltung des Grenzwertes ein minimaler Energieverbrauch an der Arbeitsstelle (2)
erreicht wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Präzisionsmesskopf (10) nur temporär an der wenigstens einen Arbeitsstelle (2)
angeordnet wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optimierten Spinnparameter eine Rotordrehzahl und/oder einen Luftdüsendruck und/oder
eine Garndrehung und/oder einen Verzug und/oder eine Zuführgeschwindigkeit der Zuführvorrichtung
(4) umfassen.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optimierten Spinnmittel (8) einen Spinnrotortyp und/oder einen Luftdüsentyp und/oder
einen Abzugsdüsentyp und/oder einen Drallelementtyp und/oder einen Faserkanaltyp umfassen.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die partiebezogenen, optimierten Spinnparameter und/oder Spinnmittel (8) in einem
Speicher (14), insbesondere in einer Artikelverwaltungsdatenbank, gespeichert werden.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei erneuter Produktion derselben Garpartie (18) die in dem Speicher (14) gespeicherten
optimierten Spinnparameter und/oder Spinnmittel (8) abgerufen werden und auf die diese
Garnpartie (18) verarbeitenden Arbeitsstellen (2) der Spinnmaschine (1) übertragen
werden.
12. Spinnmaschine (1), insbesondere Offenendspinnmaschine, mit einer Vielzahl nebeneinander
angeordneter Arbeitsstellen (2), wobei jede der Arbeitsstellen (2) eine Zuführvorrichtung
(4) für ein Fasermaterial (7), eine Spinnvorrichtung (3) mit Spinnmitteln (8) zum
Verspinnen des Fasermaterials (7) zu einem Faden (5) und eine Abzugsvorrichtung (19)
zum Abziehen des Fadens (5) aufweist, und wobei weiterhin wenigstens eine Steuervorrichtung
(17) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass an wenigstens einer der Arbeitsstellen (2) wenigstens ein Präzisionsmesskopf (10)
zur Erfassung einer Qualität des Fadens (5) angeordnet ist, welcher wenigstens einen
Qualitätsparameter des Fadens (5) erfasst und den erfassten Wert des wenigstens einen
Qualitätsparameters ausgibt und/oder an die Steuervorrichtung (17) und/oder an eine
externe Auswerteeinheit (29) übermittelt, und dass die Steuervorrichtung (17) ausgebildet
ist, optimierte Spinnparameter und/oder optimierte Spinnmittel (8) auf weitere, dieselbe
Garnpartie (18) verarbeitende Arbeitsstellen (2) der Spinnmaschine (1) zu übertragen.
13. Spinnmaschine (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass in der Steuervorrichtung (17) und/oder einer weiteren Steuervorrichtung (17) und/oder
der externen Auswerteeinheit (29) ein Programm zur Ermittlung der partiebezogenen,
optimierten Spinnparameter und/oder der partiebezogenen, optimierten Spinnmittel (8)
hinterlegt ist.
14. Spinnmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Arbeitsstelle (2), vorzugsweise alle Arbeitsstellen (2), elektrische
(15) und mechanische (16) Schnittstellen zur temporären Aufnahme des Präzisionsmesskopfes
(10) aufweist.
15. Spinnmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spinnmaschine (1) ein Speicher (14), insbesondere eine Artikelverwaltungsdatenbank,
zugeordnet ist, in welcher die partiebezogenen, optimierten Spinnparameter und/oder
Spinnmittel (8) speicherbar sind.