CH683536A5

CH683536A5 - Ringspinn- oder Zwirnmaschine.

Info

Publication number: CH683536A5
Application number: CH2003/90A
Authority: CH
Inventors: Markus Erni; Peter Toggweiler; Franz Maechler; Fritz Grob
Original assignee: Rieter Ag Maschf
Priority date: 1990-06-15
Filing date: 1990-06-15
Publication date: 1994-03-31
Also published as: EP0461636A1; JP3073549B2; JPH05106122A; EP0461636B1; DE59103523D1

Description

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CH 683 536 A5

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Garn gemäss Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Ringspinn- oder Zwirnmaschine zur Durchführung des Verfahrens.

Es ist bekannt, bei Spinnmaschinen nach dem Einsatz neuer Ringläufer und/oder Spinnringe die Betriebsdrehzahl zu senken, da bei der Verwendung neuer Spinnringe bzw. Läufer sonst von Anfang an erhöhter Verschleiss auftreten würde.

In der deutschen Offenlegungsschrift 3 402 225 wird vorgeschlagen, für den Einsatz neuer Ringläufer die Betriebsdrehzahl der Spindeln mit einer Drehzahlbegrenzungsvorrichtung herabzusetzen und daneben eine Drehzahlerhöhungsvorrichtung einzusetzen, welche die nach dem Auswechseln der Ringläufer reduzierte Betriebsdrehzahl wieder auf erhöhte Werte zurückführt. Dabei wird aber nicht berücksichtigt, dass beim Einsatz neuer Spinnringe in einer Ringspinnmaschine die Betriebsdrehzahl der Spindein nach anderen Kriterien reduziert werden muss als beim Einsatz neuer Ringiäufer.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Betriebsverfahren für eine Ringspinnmaschine zu schaffen, bei dem während des Einlaufens neuer Spinnringe bei reduzierter Drehzahl zusätzlich eine Änderung der Betriebsbedingungen ohne Eingriff von aussen ermöglicht wird, wenn neue Ringläufer während des Einlaufprozesses der Spinnringe auf die Spinnmaschine gebracht worden sind. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die technische Lehre aus den Patentansprüchen gelöst.

Erst mit der Überlagerung vorgegebener Sollwerte für das normale Spinnprogramm, das Ringeinlaufprogramm und das Läufereinlaufprogramm gelingt es, in kürzester Zeit den Einlauf der Spinnringe abzuschiiessen und dann wieder auf erhöhtem Drehzahlniveau zu produzieren. Je nach den Bedingungen können verschiedene Ringeinlaufprogramme aufgerufen werden, beispielsweise abhängig vom Zustand der Spinnringe beim Einbau, welche poliert oder sandgestrahlt sein können. Es ist auch möglich, das Läufereinlaufprogramm von vornherein im Ringeinlaufprogramm zu integrieren, so dass beim Ablauf des Ringeinlaufprogrammes zu bestimmten Zeitpunkten ein Läuferwechsel vorgeschrieben wird, der eine Drehzahlreduktion für eine im Verhältnis zur Gesamtdauer des Ringeinlaufprogrammes kurze Zeitdauer nach sich ziehen kann. Diese zusätzliche Drehzahlreduktion nach Einsatz neuer Ringiäufer ermöglicht ein besonders schonendes und effizientes Einlaufen der neuen Spinnringe innerhalb kürzester Zeit.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren im Detail beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Schema für die Einrichtung zum Ändern der Betriebsdrehzahl einer Spinnmaschine,

Fig. 1a ein Detail aus dem Schema in Fig. 1 für eine Spinnmaschine mit einem herkömmlichen Übersetzungsgetriebe,

Fig. 2 den zeitlichen Ablauf der Betriebsdrehzahl für zwei verschiedene Programme,

Fig. 3a den Betriebsdrehzahlverlauf bei einem Läuferwechsel,

Fig. 3b den Verlauf der Betriebsdrehzahl während eines Kopsaufbaues nach dem Einsatz neuer Spinnringe und bei einem Läuferwechsel,

Fig. 3c einen möglichen Betriebsdrehzahlverlauf während des Ablaufs zweier Spinnprogramme hintereinander mit einem Läufenwechsel und mit Einsatz neuer Spinnringe, und

Fig. 4 den Verlauf der Sollwerte der Betriebsdrehzahlen während eines Ringeinlaufprogrammes mit Läuferwechsel nach einer anderen Betriebsart der Ringspinnmaschine.

In Fig. 1 sind einem Komparator 22 drei Speicher zugeordnet, nämlich ein Speicher 23 für das Spinnprogramm, ein Speicher 24 für das Ringeinlaufprogramm und ein Speicher 25 für das Läufereinlaufprogramm. Die Speicher sind mit dem Komparator, der beispielsweise ein Rechner oder Mikroprozessor sein kann, durch Steuerleitungen 23a, 24a, 25a verknüpft. Vom Komparator 22 führt eine Steuerleitung 22a zum Sollwertgeber 21 für den Regler 20 eines Motors 14, wobei verbindende Steuerleitungen 21a und 20a vorgesehen sind. Der Motor 14 ist stellvertretend für eine beliebige Antriebsart der Spindeln in der Spinnmaschine gewählt. Die Spinnspindeln können alle separat durch Einzelmotoren oder durch einen gemeinsamen Motor 14, wie in Fig. 1a dargestellt, angetrieben werden. In Fig. 1 sind weiterhin ein Eingabegerät 26 und ein Ausgabegerät 27 mit Steuerleitungen 26a, 27a mit dem Sollwertgeber 21 verbunden; sie können aber auch direkt an den Komparator bzw. Rechner 22 angeschlossen sein. Vom Motor 14 führt eine Antriebswelle 12 zum Getriebe 11 der Spinnmaschine. Ein Tachogenerator 19 an der Welle 12 misst die jeweilige Drehzahl der Antriebswelle 12 und gibt die Ist-Werte der Drehzahl über die Leitung 19a an den Regler 20 zurück. Sämtliche Komponenten zur programmgemässen Steuerung der Betriebsdrehzahl der Spindeln werden zusammenfassend als Einrichtung 2 bezeichnet.

Fig. 1a zeigt schematisch einen herkömmlichen Antrieb für eine Spinnmaschine 1 mit einem Motor 14, der über eine Welle 15 ein Riemenscheibenpaar 13a antreibt, wobei der Abstand der Riemenscheiben 13a, 13b zueinander verstellbar ist. Ein Riemen 13c führt zu einem zweiten Riemenscheibenpaar 13b, wobei eine der Riemenscheiben 13b durch einen Mitnehmer 18 über einen im Lager 17a festgelegten Schwenkhebel 17 verstellbar ist. Zur Verstellung dient ein Stellantrieb 16, der über eine Steuerleitung 20a mit dem Regler 20 verbunden ist. Die Antriebswelle 12 beim Riemenscheibenpaar 13b führt in das Getriebe 11 der Spinnmaschine, das mit den Spindeln 12' zur Aufnahme von Spinnkopsen über weitere nicht einzeln dargestellte Antriebsglieder verbunden ist.

In den folgenden Figuren sind Betriebsdrehzahi-verläufe v über der Zeit t dargestellt. Fig. 2 zeigt den Soildrehzahl- bzw. Betriebsdrehzahlverlauf der Spindeln über der Zeit t während des Einlaufens neuer Spinnringe nach zwei verschiedenen Programmen. Die Betriebsdrehzahl der Spindeln wird

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sukzessive nach einer Treppenkurve bis zu einem Maximalwert gesteigert. Die im Diagramm der Fig. 2 dargestellten Werte der Betriebsdrehzahl v sind maximale Drehzahlwerte, welche während des Durchlaufens eines Spinnprogramms nicht überschritten werden dürfen. Sie können aber unterschritten werden, wenn die Drehzahlkurve s, in Fig. 3a dargestellt, dies während des Ablaufs eines Spinnprogrammes vorsieht. In der oberen Kurve des Diagramms in Fig. 2 werden nacheinander konstante Werte s20, s21, s22, s23 usw. der Betriebsdrehzahl v erreicht. Dazwischen findet eine kurzzeitige Absenkung der Betriebsdrehzahl statt, beispielsweise zwischen den Werten s22 und s23 vom Punkt C' zum Punkt D'. Nach Absenken der Drehzahl wird diese wiederum gemäss der Linie s1 bis zum Punkt E' gesteigert. Zum Zeitpunkt, an dem der Punkt C' erreicht ist, findet der sechste Läuferwechsel L6 während des Ringeinlaufprogrammes statt. Die Zeitpunkte der Läuferwechsel sind unten in Fig. 2 mit den Punkten L1, L2, L3 usw. markiert. Die untere Drehzahlkurve im Diagramm in Fig. 2 gilt für ein anderes Garn, beispielsweise ein Tricot-Garn, bei dem von vorneherein eine niedrigere Maximaldrehzahl mit dem Wert s30 vorgegeben ist. Bei jedem Läuferwechsel wird auch hier die Betriebsdrehzahl der Spindeln kurzzeitig abgesenkt und anschliessend wieder gemäss Linie s1' auf den ursprünglichen Wert zurückgeführt.

Fig. 3a beinhaltet ein Diagramm, in dem die Betriebsdrehzahl während eines Spinnprogrammes, während des Aufbauens eines Spinnkopses, mit dem Linienzug s als zeitlichem Verlauf der Betriebsdrehzahl entlang der Punkte A, B, C, E, F angegeben ist. Zum Zeitpunkt, bei dem der Punkt C erreicht ist, findet ein Läuferwechsel statt. Nach dem damit verbundenen Stillstand der Spinnmaschine wird die Betriebsdrehzahl bis zum Punkt E auf den Wert s11 gesteigert. Bis zum Ablauf des Spinnprogramms wird in einer Variante die Betriebsdrehzahl der Spindeln nicht mehr weiter gesteigert, sondern über den Punkt F bei Beendigung des Kopsaufbaues auf den Wert 0 zurückgeführt. Nach Aufstecken neuer Spinnhülsen auf den Spindeln 12' wird die Drehzahl wieder kontinuierlich gesteigert, wobei der Punkt G durchlaufen wird. Anschliessend kann die Spindeldrehzahl gemäss der Linie s110 so gesteigert werden, dass beim Punkt I wieder die normale Betriebsdrehzahl der Spindeln gemäss dem Linienzug s erreicht ist. Die Betriebsdrehzahl der Spindeln kann aber auch nach Linie s1 zwischen den Punkten D und E nach dem Läuferwechsel langsam gesteigert werden. Nach Erreichen des Punktes E wird die Betriebsdrehzahl wieder abgesenkt, da das Spinnprogramm vor dem Kopswechsel beendet ist. Beim nächsten Kopsaufbau wird die Drehzahlkurve s über den Punkt G bis zum Punkt H durchlaufen, dann wird die Drehzahl gemäss Linie s10 mit Werten unterhalb des Linienzuges s bis zum Punkt I gesteigert. Anschliessend läuft wieder das Spinnprogramm bei nicht reduzierter Betriebsdrehzahl ab.

In Fig. 3b sind unterhalb des Linienzuges s für ein normales Spinnprogramm verschiedene Drehzahlkurven eingezeichnet, die während des Ablaufes des Ringeinlaufprogramms massgebend sind. Nach dem dritten Läuferwechsel L3 gemäss Fig. 2 ist eine Maximaldrehzahl mit dem Wert s20 vorgeschrieben. Während eines Kopsaufbaues wird dann zunächst die Betriebsdrehzahl der Spindeln gemäss dem Linienzug s in Fig. 3b gesteigert, bis die Betriebsdrehzahl v den Wert s20 erreicht hat. Darüber findet keine Steigerung der Betriebsdrehzahl statt. Nach dem nächsten Läuferwechsel L4 wird die Betriebsdrehzahl v bis zum Wert s21 in Fig. 3b gesteigert. Nach einem weiteren Läuferwechsel kann die Betriebsdrehzahl v bis zum Wert s22 gesteigert werden, dabei wird der Linienzug s bis zum Punkt B' durchlaufen. Es wird angenommen, dass der nächste Läuferwechsel L6 gemäss Fig. 2 zum Zeitpunkt bei dem Punkt C' in Fig. 3b stattfindet. Dieser Läuferwechsel zieht eine Absenkung der Betriebsdrehzahl v zum Punkt D' hin nach sich. Die Absenkung der Betriebsdrehzahl kann vom Rechner 22 beispielsweise jeweils nach der augenblicklichen Maximaldrehzahl, im vorliegenden Fall s22, errechnet werden. Der Reduktionswert kann dabei einen bestimmten Prozentsatz des augenblicklichen Maximalwertes s22 der Betriebsdrehzahl betragen. Der Reduktionswert ergibt sich aus Fig. 3b als Differenz der Ordinatenwerte der Punkte C' und D'. Nach Erreichen des Punktes D' im Ringeinlaufprogramm kann die Drehzahl wieder gemäss Linie s1 gesteigert werden, bis Punkt E' des Linienzuges s erreicht ist. Anschliessend läuft wieder das normale Spinnprogramm gemäss Linienzug s bis zum Ende des Kopsaufbaues ab.

Fig. 3c zeigt schliesslich in einem Diagramm den Drehzahlverlauf der Spindeln 12' während zweier Zyklen im Arbeitsprozess der Spinnmaschine. Es wird angenommen, dass gemäss Diagramm in Fig. 2 das Ringeinlaufprogramm nach dem oberen Linienzug in Fig. 2 abläuft, und dass der letzte Läuferwechsel zum Zeitpunkt L5 stattgefunden hat. Nach dem Kopswechsel wird die Betriebsdrehzahl v über der Zeit t zunächst gemäss Linienzug s bis zum Punkt B' gesteigert. Die massgebliche Maximaldrehzahl der Spindeln 12' ist bis zu diesem Zeitpunkt auf den Wert s22 begrenzt. Dieser Maximalwert der Betriebsdrehzahl wird bis zum Erreichen des Punktes C' beibehalten, worauf ein nächster Läuferwechsel L6, wie in Fig. 2 markiert, stattfindet. Nach Absenken der Betriebsdrehzahl bis zum Punkt D' wird die Betriebsdrehzahl wieder über Linie s1 bis zum Punkt E' gesteigert und anschliessend gemäss Linienzug s gesenkt, worauf ein Kopswechsel stattfindet. Während des nächsten Spinnprogrammes bzw. Spinnzyklus wird die Betriebsdrehzahl wieder gemäss Linienzug s in Fig. 3c bis zum Punkt H' gesteigert, weiter gemäss Linienzug s110, wobei die Steigungen der Linienzüge s1 und s110 identisch sein können. Nach Erreichen des Punktes I' ist durch das Ringeinlaufprogramm ein neuer Maximalwert s23 für die Betriebsdrehzahl v der Spindeln vorgesehen. Demnach wird die Betriebsdrehzahl der Spindeln bis zum Erreichen des Punktes K' den Wert s23 nicht überschreiten.

Die in den Fig. 2, 3a, 3b, 3c dargestellten Drehzahlverläufe über der Zeit sind die vom Komparator bzw. Rechner 22 aus den verschiedenen Program-

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men ermittelten Sollwerte für den Regler 20, der die Drehzahl des Motors 14 in Fig. 1 bzw. der Antriebswelle 12 in Fig. 1a über den Stellantrieb 16 bestimmt.

In Fig. 4 ist schliesslich ein abgewandeltes Betriebsverfahren für die Spinnmaschine während des Ringeinlaufs bzw. Läufereinlaufs gezeigt, wobei die Betriebsdrehzahlen der Spindeln nicht nach zeitlich konstanten, sondern variablen Sollwerten eingestellt werden, und zwar in Abhängigkeit vom Ablauf des Ringeinlaufprogrammes. Während der Linienzug s den Verlauf der Betriebsdrehzahl für ein normales Spinnprogramm ausserhalb der Phase des Ringein-iaufes darstellt, geben die Linienzüge srl, sr2, sr3 ... Drehzahlverläufe für die verschiedenen Phasen des Ringeiniaufprozesses an, wobei mit fortschreitender Dauer dieses Prozesses jeweils höhere Werte für die Betriebsdrehzahlen gelten. Der Rechner 22 ermittelt in diesem Fall ausgehend vom normalen Sollwert für die Betriebsdrehzahl s den abhängig vom Ablauf des Spinnprogrammes vorgesehenen Reduktionswert. Im Ringeiniaufprogramm und im Läufereinlaufprogramm können die jeweils gültigen Verhältniswerte s/sr1, s/sr2 usw. abgespeichert sein, weiterhin die Reduktionswerte s11/sr3, s12/sr3, s13/sr3, usw. welche gültig sind, wenn während des Ringeinlaufprogrammes ein weiterer Läuferwechsel, beispielsweise der Läuferwechsel L3 in Fig. 4, durchgeführt wird. Diese Reduktionswerte bzw. Reduktionsfaktoren für die Errechnung des jeweiligen Soliwertes multipliziert mit dem augenblicklichen Betriebsdrehzahlwert ergeben dann den jeweils massgeblichen Sollwert für den Regler 20. In Fig. 4 sind ausgezogen die Drehzahlverläufe für mehrere Spinnzyklen dargestellt, wobei zum Zeitpunkt R1 ein Ringwechsel durchgeführt wird, der zu einer Reduktion der Drehzahlwerte vom Linienzug s zunächst auf den Linienzug srl über der Zeit führt. Nach einem ersten Läuferwechsel L1 nach dem Ringwechsel R1 wird die Drehzahl zunächst nochmals abgesenkt, dann auf Werte gemäss dem Linienzug sr2 gesteigert. Nach dem Doffvorgang D1 ist weiterhin die Drehzahlkurve sr2 im Ringeinlaufprogramm massgebend, bis ein weiterer Läuferwechsel L2 stattfindet. Anschliessend, beim nächsten Schritt des Ringeinlaufprogrammes, wird die Drehzahl auf Werte gemäss dem Linienzug sr3 gesteigert. Für den Zeitabschnitt nach dem zweiten Doffvorgang D2, sowie nach dem Läuferwechsel L3, ist eine weitere Betriebsart dargestellt, bei der aufgrund des Läuferwechseis L3 nicht mehr die Drehzahlkurve gemäss Linienzug sr3 gültig ist, sondern die rechts in Fig. 4 dargestellte, treppenartige Kurve gemäss den Linienzügen s11, s12, s13. Für jeweils kurze Zeitabstände werden verschiedene Reduktionswerte aus dem Läufereiniaufpro-gramm verarbeitet, die dann schliesslich zur effektiven Treppenkurve s11, s12 usw. für die Sollwerte der Betriebsdrehzahl führen.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von Garn mittels einer Ringspinn- oder Zwirnmaschine, mit Spinnringen und darauf angeordneten Läufern, die das

Garn um Spinnkopse führen, mit einer Einrichtung zum Ändern der Betriebsdrehzahl der Spindeln, dadurch gekennzeichnet, dass während des Spinnprozesses laufend Drehzahlwerte für ein Spinnprogramm, ein Ringeinlaufprogramm und ein Läufereinlaufprogramm aus Speichern (23, 24, 25) entnommen und miteinander verglichen werden, und dass der jeweils kleinste zu einem gegebenen Zeitpunkt vorgesehene Wert (s, s22, s11) als massgebender Sollwert für einen Regler (20) für eine Antriebswelle (12), weiche die Betriebsdrehzahl der Spindeln bestimmt, verwendet wird.

2. Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass aus einem Speicher (23) für das Spinnprogramm Werte für die Betriebsdrehzahl der Spindeln abhängig von der Zeit bzw. gesponnenen Fadenlänge entnommen werden, und dass aus einem Speicher (24) für das Ringeinlaufprogramm Differenzwerte, um welche die Betriebsdrehzahl der Spindeln reduziert werden sollen, entnommen werden, und dass aus einem weiteren Speicher (25) Drehzahlreduktionswerte entnommen werden, welche mit Werten für die Betriebsdrehzahl der Spindeln multipliziert Betriebs-drehzahldifferenzwerte während des Läufereinlaufes ergeben, und dass der jeweils grössere Differenzwert vom jeweiligen Wert für die Betriebsdrehzahl der Spindeln aus dem Speicher (23) abgezogen wird, und dass der nach Abzug verbleibende Restwert für die Betriebsdrehzahl der Spindeln als massgebender Sollwert für einen Regler (20) verwendet wird, der die Drehzahl einer Antriebswelle (12) bestimmt, welche zum Antrieb der Spindeln dient.

3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Speicher (24) mehrere Ringeinlaufprogramme geladen sind, welche für den jeweiligen Betriebszustand der Spinnmaschine aufrufbar sind, und zwar in Abhängigkeit vom Spinngarn und/oder von der Art bzw. dem Zustand der Spinnringe.

4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach einem Wechsel der Spinnringe die Betriebsdrehzahlen der Spindeln je nach Ringeinlaufprogramm auf einen bestimmten Wert reduziert werden, und dass dieser Wert (s20, s21, s22) stufenweise erhöht wird bis zum Ende des Ringeinlaufprogrammes.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils vor einer weiteren Steigerung der Betriebsdrehzahl ein Wechsel der Läufer durchgeführt bzw. vom Regler 20 verlangt und angezeigt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils nach einem Wechsel der Läufer in der Spinnmaschine die Betriebsdrehzahl der Spindeln um einen Wert vermindert wird, der sich aus der augenblicklichen Betriebsdrehzahl der Spindel, multipliziert mit einem Drehzahlreduktionswert aus dem Läufereinlaufprogramm des Speichers (25), ergibt.

7. Ringspinn- oder Zwirnmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass neben einem Speicher (23) für das Spinnprogramm minde-

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stens ein Speicher (24) für ein Ringeinlaufpro-gramm und/oder ein Speicher (25) für ein Läufereinlaufprogramm vorgesehen ist, und dass diese Speicher (23, 24, 25) mit einem Komparator (22) verbunden sind, in welchem die Betriebsdrehzahl der Spindeln aus den von den Speichern (23 bis 25) übermittelten Programmwerten gebildet wird, und dass der Komparator (22) mit einem Sollwertgeber (21) und dieser mit einem Regler (20) verknüpft ist, der in einer Wirkungsverbindung mit einer die Betriebsdrehzahl der Spindeln beeinflussenden Antriebswelle (12) steht.

8. Spinnmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Regler (20) über eine Steuerleitung (20a) mit einem Stellantrieb (16) für ein variables Übersetzungsgetriebe (13) der Spinnmaschine (1) verbunden ist.

9. Spinnmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Regler (20) über eine Steuerleitung (20a) mit einem Motor (14) verbunden ist, der mit einer Antriebswelle (12) für den Antrieb der Spindeln gekoppelt ist.

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