CH698280B1 - Verfahren und Vorrichtung zum Überwachen des Verschmutzungsgrades einer Rotorrille eines Spinnrotors einer Offenend-Spinnvorrichtung. - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen des Verschmutzungsgrades einer Rotorrille (41) eines Spinnrotors (15) einer Offenend-Spinnvorrichtung (6) mittels einer Sensoreinrichtung, die wenigstens einen Garnparameter eines laufenden Fadens (20) erfasst, dabei entsprechende elektrische Messsignale erzeugt und an eine Auswerteeinrichtung (40) übermittelt. Erfindungsgemäss ist vorgesehen, dass in der Auswerteeinrichtung (40) aus den elektrischen Messsignalen der Sensoreinrichtung ein für den jeweiligen Spinnrotor (15) charakteristisches Fadenprofil erstellt wird, das jeweils die Länge des Umfangs der Rotorrille (41) des Spinnrotors (15) aufweist, dass während des Spinnprozesses ständig die Ist-Länge dieses charakteristischen Fadenprofils überwacht wird und dass bei Erreichen oder Unterschreiten eines vorgebbaren Schwellenwertes für die Ist-Länge dieses Fadenprofils die Offenend-Spinnvorrichtung (6) zur Reinigung der Rotorrille (41) stillgesetzt wird.

Description

[0001] Verfahren und Vorrichtung zum Überwachen des Verschmutzungsgrades einer Rotorrille eines Spinnrotors einer Offenend-Spinnvorrichtung.

[0002] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen des Verschmutzungsgrades einer Rotorrille eines Spinnrotors einer Offenend-Spinnvorrichtung gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung gemäss Anspruch 4 zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens.

[0003] Bekanntlich kommt es bei Offenend-Rotorspinnvorrichtungen während des Spinnprozesses mit der Zeit zu einer mehr oder minder starken Verschmutzung der Rotorrille des Spinnrotors. Diese nahezu unvermeidliche Verschmutzung der Rotorrille wird unter anderem beeinflusst durch die Rillenform des Spinnrotors, die von der Rotordrehzahl und der Rotorgrösse abhängigen Fliehkräfte, das Vorlagematerial sowie den Verschmutzungsgrad des Vorlagematerials. Grosse und feste Schmutzpartikel, wie zum Beispiel Schalenteile, legen sich dabei punktuell in der Rotorrille ab, während Trash, Fasertrümmer und Avivage etc. eher zu einer gleichmässigen, oft schleichenden Verschmutzung der gesamten Rotorrille führen.

[0004] Die punktuellen Verschmutzungen der Rotorrille haben in der Regel einen deutlichen periodischen Fehler im Garn zur Folge, der sich in der Fertigware als so genannter Moiréeffekt auswirkt und unbedingt vermieden werden muss. Zur Vermeidung solcher Fehler sind die Spinnstellen der Offenend-Rotorspinnmaschinen daher oft mit einem Fadenreiniger ausgestattet.

[0005] Ein solcher an sich bekannter und beispielsweise in der DE 10 026 389 A1 oder der EP 1 018 645 A1 beschriebener Fadenreiniger überwacht einen laufenden Faden auf unzulässige Fehler hin und setzt eine fehlerhaft arbeitende Spinnstelle still, wenn er zum Beispiel eine Dickenschwankung im Faden detektiert, die ausserhalb eines zulässigen Toleranzbereiches liegt.

[0006] Bevor eine solche aufgrund eines Fadenfehlers still gesetzte Spinnstelle durch ein selbsttätig arbeitendes Serviceaggregat wieder neu angesponnen wird, findet in der Regel eine Reinigung des Spinnrotors statt. Das heisst, derartige Serviceaggregate, die beispielsweise in der DE 4 411 343 A1 beschrieben sind, verfügen über eine Reinigungseinrichtung, mit der die Rotorrille des Spinnrotors durch Ausschaben mechanisch gereinigt und damit die Fehlerquelle beseitigt werden kann.

[0007] Deutlich diffiziler gestaltet sich allerdings das Erkennen einer gleichmässig verschmutzten Rotorrille, die oft dazu führt, dass sich der Garncharakter schleichend ändert. Das heisst, ein Garn, das in einer sauberen Rotorrille gesponnen und aufgrund der Fliehkraft tief in die Rotorrille gepresst wird, ist meistens relativ kompakt. Bei einer verschmutzten Rotorrille erfolgt die Garnbildung hingegen auf dem Schmutz und damit zumindest teilweise ausserhalb der Rotorrille, mit der Folge, dass ein solchermassen hergestelltes Garn meistens etwas voluminöser ausfällt. Die Abweichungen der Garndurchmesser derartiger Garne sind in der Regel aber so gering, dass sie mit einem «normalen» Fadenreiniger nicht erfasst werden können.

[0008] In Geweben und Gestricken sind solche Fehler, insbesondere nach dem Färben, dann allerdings durchaus auffällig.

[0009] Zur Vermeidung solcher Fehler ist es in der Praxis daher bislang üblich, den Spinnprozess an den Spinnstellen einer Offenend-Rotorspinnmaschine nach einer bestimmten, vorgebbaren Zeit zu unterbrechen und eine Präventivreinigung des Spinnrotors durchzuführen.

[0010] Diese vorbeugende Reinigung basiert auf der Annahme, dass sich der Schmutz in der Rotorrille im Wesentlichen kontinuierlich aufbaut, das heisst, dass der Schmutzaufbau in der Rotorrille über die Zeit weitestgehend linear verläuft.

[0011] In der Praxis hat sich allerdings gezeigt, dass es unter bestimmten Voraussetzungen auch zu einer nahezu schlagartigen, gleichmässigen Verschmutzung der Rotorrille kommen kann. Wenngleich eine solche plötzlich auftretende Schmutzmenge oft zu einem Fadenbruch führt, kommt es in der Praxis auch durchaus vor, dass mit einer derartig verschmutzen Rotorrille weitergesponnen wird, ohne dass dies vom Bedienpersonal bemerkt bzw. vom Fadenreiniger detektiert wird.

[0012] Das bedeutet, mit dem bislang üblichen Verfahren der Präventivreinigung des Spinnrotors ist nicht zuverlässig zu verhindern, dass die Garnbildung auf einer gleichmässig verschmutzten Rotorrille stattfindet. Ausserdem ist bei diesem Verfahren auch nicht auszuschliessen, dass oft eine Präventivreinigung durchgeführt wird, obwohl die Rotorrille des betreffenden Spinnrotors nicht verschmutzt ist.

[0013] Ausgehend vom vorstehend beschriebenen Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu entwickeln, mit dem/der bei möglichst geringem konstruktiven Aufwand eine gleich bleibende Qualität des mittels einer Offenend-Rotorspinnvorrichtung hergestellten Garnes gewährleistet werden kann.

[0014] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst bzw. durch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens, die die Merkmale des Anspruchs 4 aufweist.

[0015] Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 und 3 bzw. 5 bis 7.

[0016] Das erfindungsgemässe Verfahren hat den Vorteil, dass Verschmutzungen der Rotorrille, die zu einer Änderung der Ist-Länge des Umfangs der Rotorrille führen, sofort zuverlässig erfasst werden, so dass die potentielle Fehlerquelle unverzüglich durch eine Reinigung der Rotorrille beseitigt werden kann. Das heisst, bei dem erfindungsgemässen Verfahren werden mittels einer Sensoreinrichtung Änderungen wenigstens eines Garnparameters eines laufenden Fadens erfasst und daraus elektrische Messsignale erzeugt, die an eine Auswerteeinrichtung übermittelt werden. In der Auswerteeinrichtung wird anhand der Messsignale der Sensoreinrichtung zunächst ein charakteristisches Fadenprofil erstellt, das jeweils die Ist-Länge des Umfangs der Rotorrille des Spinnrotors aufweist. Die Ist-Länge des charakteristischen Fadenprofils wird während des weiteren Spinnprozesses ständig überwacht. Da eine Verschmutzung der Rotorrille zu einer Veränderung der Ist-Länge des Umfanges der Rotorrille und damit Veränderung der Ist-Länge des Fadenprofils führt, kann aus der Ist-Länge des Fadenprofils einfach auf den jeweiligen Ist-Umfang bzw. den Ist-Durchmesser der Rotorrille und damit auf den Verschmutzungsgrad der Rotorrille geschlossen werden. Bei Erreichen oder Unterschreiten eines vorgebbaren Schwellenwertes für die Ist-Länge des charakteristischen Fadenprofils wird die betreffende Offenend-Spinnvorrichtung sofort zur Reinigung der Rotorrille stillgesetzt.

[0017] Wie in den Ansprüchen 2 und 3 dargelegt, kann die Rotorrille des Spinnrotors entweder durch eine spinnstelleneigene Reinigungseinrichtung, in diesem Fall vorzugsweise pneumatisch, gereinigt werden, oder die Reinigung der Rotorrille des Spinnrotors erfolgt durch ein entlang der Arbeitstellen verfahrbares Serviceaggregat. In einem solchen Fall kann die Reinigung der Rotorrille auf mannigfaltige Weise erfolgen. Eine bekannte und bewährte Art der Reinigung der Rotorrille eines Spinnrotors stellt dabei der Einsatz eines mechanischen Schabers dar, der in die Rotorrille des langsam rotierenden Spinnrotors abgesenkt wird. Der vom Schaber abgelöste Schmutz wird dann durch eine entsprechende Einrichtung des Serviceaggregates abgesaugt oder ausgeblasen.

[0018] Die im Anspruch 4 beschriebene Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens verfügt über einen Fadenreiniger mit einem hoch auflösenden Messkopf, der auch kleine Änderungen bezüglich des Garndurchmessers und/oder der Garnhaarigkeit eines laufenden Fadens erfassen kann. Dieser Fadenreiniger übermittelt seine Messergebnisse in Form elektrischer Messsignale an eine Auswerteeinrichtung, die aus den Messsignalen ein charakteristisches Fadenprofil erstellt, das jeweils die Ist-Länge des Umfangs der Rotorrille des Spinnrotors aufweist.

[0019] Wenn die Ist-Länge des Fadenprofils einen vorgebaren Schwellenwert erreicht oder unterschreitet, wird die betreffende Arbeitsstelle zwecks Reinigung des Spinnrotors, insbesondere der Rotorrille, stillgesetzt.

[0020] Wie in den Ansprüchen 5 bis 7 dargelegt, kann die Auswerteeinrichtung entweder Bestandteil des Fadenreinigers sein oder in eine arbeitstelleneigene Steuereinrichtung integriert sein. Es ist allerdings auch möglich, dass die Auswerteeinrichtung Bestandteil einer zentralen Steuereinheit der Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine ist.

[0021] Jede der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen weist dabei ihre Vorteile auf.

[0022] Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen darstellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt: <tb>Fig. 1<sep>eine perspektivische Darstellung einer Arbeitsstelle einer Offenend-Rotorspinnmaschine mit einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens, <tb>Fig. 2<sep>schematisch eine Prinzipskizze zur Arbeitsweise des erfindungsgemässen Verfahrens.

[0023] In Fig. 1 ist in perspektivischer Darstellung eine mögliche Ausführungsform einer Arbeitsstelle 4 einer Offenend-Rotorspinnmaschine dargestellt, die eine Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemässen Verfahrens aufweist.

[0024] Wie bekannt, verfügen derartige Arbeitsstellen 4 jeweils über eine Offenend-Spinnvorrichtung 6 zur Herstellung eines Fadens 20 sowie über eine in Fadenlaufrichtung F nachgeschaltete Spulvorrichtung 8, auf der der Faden 20 zu einer grossvolumigen Kreuzspule 19 aufgewickelt wird. Der Faden 20 wird dabei, wie angedeutet, durch eine Fadenabzugseinrichtung 13, die beispielsweise eine einzelmotorisch antreibbare Fadenabzugswalze 21 sowie eine an die Fadenabzugswalze 21 anstellbare, von dieser reibschlüssig mitgenommene Andruckrolle 14 aufweist, aus der Offenend-Spinnvorrichtung 6 abgezogen. Der Faden 20 verlässt die Offenend-Spinnvorrichtung 6 beispielsweise durch ein Fadenabzugsröhrchen 22, in dessen Bereich vorzugsweise auch ein Anspinnhilfsorgan angeordnet ist, das nach einer Fadenunterbrechung den durch eine Saugdüse 24 von der Kreuzspule 19 zurückgeholten Faden 20 übernimmt und das Fadenende zur Fadenverbindung vorbereitet.

[0025] Im Bereich des Fadenlaufweges sind in der Regel des Weiteren ein Fadenreiniger 25, eine pneumatisch beaufschlagbare Fadenspeichereinrichtung 26 sowie eine Paraffiniereinrichtung 30 angeordnet.

[0026] Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Fadenreiniger 25, der mit einem hoch auflösenden Messkopf ausgestattet ist, der auch noch kleine Änderungen des Garndurchmessers und/oder der Garnhaarigkeit erfassen kann, über eine Signalleitung 3 an eine Auswerteeinrichtung 40 angeschlossen, die beispielsweise in die arbeitsstelleneigene Steuereinrichtung 28 integriert ist. Die Auswerteeinrichtung 40 kann allerdings auch direkt in den Fadenreiniger 25 integriert oder Bestandteil einer Zentralsteuereinheit der Textilmaschine sein.

[0027] Die Spuleinrichtung 8 weist einen Spulenrahmen 9 zum drehbaren Halten einer Kreuzspule 19, eine vorzugsweise über einen reversierbaren Einzelantrieb 29 antreibbare Wickelwelle 10 sowie eine Fadenchangiereinrichtung 11 auf, die beispielsweise über einen Schrittmotor 27 angetrieben wird. Wie üblich sind die einzelnen Schrittmotoren der verschiedenen Arbeitskomponenten der Arbeitsstelle 4 über diverse Steuerleitungen ebenfalls an die arbeitsstelleneigene Steuerungsvorrichtung 28 angeschlossen.

[0028] Wie an sich bekannt, wird den Offenend-Spinnvorrichtungen 6 der zahlreichen Arbeitsstellen 4 der Textilmaschine jeweils ein in der Regel in Spinnkannen bevorratetes Faserband 2 zugeführt, das in einer Faserband-Auflöseeinrichtung 1, die Bestandteil der Offenend-Spinnvorrichtung 6 ist, zu Einzelfasern 16 ausgekämmt wird. Die Einzelfasern 16 werden anschliessend, wie in Fig. 2dargestellt, einem Spinnrotor 15 zugeführt und durch den mit hoher Drehzahl in einem unterdruckbeaufschlagten Rotorgehäuse rotierenden Spinnrotor zu einem Faden 20 gesponnen.

[0029] Das erfindungsgemässe Verfahren wird nachfolgend anhand der Fig. 2 erläutert: Die Prinzipskizze zeigt schematisch eine Offenend-Spinnvorrichtung 6, die mit einer Faserband-Auflöseeinrichtung 1 ausgestattet ist und in die ein Faserband 2, das in einer (nicht dargestellten) Spinnkanne bevorratet ist, eingeführt wird. Das Faserband 2 wird dabei durch einen vorzugsweise einzelmotorisch angetriebenen Faserband-Einzugzylinder 5 einer vorzugsweise ebenfalls einzelmotorisch angetriebenen, rotierenden Auflösewalze 7 vorgelegt, die das Faserband 2 in Einzelfasern 16 auskämmt, die anschliessend über einen Faserleitkanal 12 in den mit hoher Drehzahl rotierenden Spinnrotor 15 eingespeist werden. Das heisst, die Einzelfasern 16 gelangen über eine Fasereinspeisestelle 31, die in Faserflugrichtung hinter der Mündung 18 des Faserleitkanals 12 liegt, auf eine kegelförmig ausgebildete Faserrutschfläche 17 und von dort in die als Fasersammelrille ausgebildete Rotorrille 41 des mit hoher Drehzahl rotierenden Spinnrotors 15. In der Rotorrille 41 bildet sich durch Anlagerung der Einzelfasern 16 an ein Fadenende in an sich bekannter Weise ein Faden 20, der durch eine Fadenabzieheinrichtung 13 aus der Offenend-Spinnvorrichtung 6 abgezogen wird. Wie in Fig. 2 angedeutet, durchquert der Fadenschenkel 23 des Fadens 20, der mit dem Spinnrotor 15 umläuft, bei jedem Umlauf des Spinnrotors 15 die Fasereinspeisestelle 31. Beim Queren der Fasereinspeisestelle 31 werden unvermeidlich zusätzliche Einzelfasern 16 auf den abgezogenen Faden 20 aufgebracht, was zu einer geringfügigen Änderung wenigstens eines der Garnparameter führt. Das heisst, durch die zusätzlich aufgebrachten Einzelfasern 16 ändern sich beispielsweise der Garndurchmesser und/oder die Garnhaarigkeit des Fadens 20 geringfügig.

[0030] Der durch die Fadenabzugseinrichtung 13 aus der Offenend-Spinnvorrichtung 6 abgezogene Faden 20 durchquert auf seinem Weg zur Spulvorrichtung 8 einen vorzugsweise oberhalb der Fadenabzugseinrichtung 13 angeordneten Fadenreiniger 25, der mit einem hoch auflösenden Messkopf ausgestattet ist und den Faden auf Fadenfehler hin, beispielsweise auf Durchmesserschwankungen, überwacht.

[0031] Der Fadenreiniger 25 sorgt letztendlich dafür, dass die Spinnstelle abgestellt wird, wenn Fadenunregelmässigkeiten auftreten.

[0032] Der erfindungsgemässe Fadenreiniger 25 weist, wie vorstehend bereits erläutert, einen Messkopf auf, der auch kleine Änderungen eines Garnparameters, beispielsweise die beim Durchgang des Fadens 20 durch die Fasereinspeisestelle 31 entstehenden geringfügigen Änderungen des Garndurchmessers, erfasst. Die vom Fadenreiniger 25 detektierten Garnparameter werden laufend in der Grösse des detektierten Garnparameters entsprechende elektrische Messsignale umgewandelt und an eine Auswerteeinrichtung 40 übermittelt, die beispielsweise in die arbeitsstelleneigene Steuereinrichtung 28 integriert und über eine Signalleitung 3 mit dem Fadenreiniger 25 verbunden ist.

[0033] In der Auswerteeinrichtung 40 werden die Messsignale des Fadenreinigers 25 dahingehend bearbeitet, dass ein charakteristisches Fadenprofil erstellt wird, das jeweils die Ist-Länge des Umfangs der Rotorrille des Spinnrotors aufweist. Bei einem 28 mm Spinnrotor mit einer sauberen Rotorrille ergibt sich beispielsweise zum Anspinnzeitpunkt nach der Formel U = d x Π für das Fadenprofil eine Länge von 87,48 mm. Je nach Schmutzanfall kommt es während des Spinnprozesses zu einer zunehmenden Verschmutzung der Rotorrille und damit auch zu einer Verkleinerung des Rotorrillendurchmessers. Aufgrund der Verkleinerung des Rotorrillendurchmessers verringert sich auch die Ist-Länge des charakteristischen Fadenprofils.

[0034] Da der Rotorrillendurchmesser eines sauberen Spinnrotors bekannt ist und damit auch die Ist-Länge des charakteristischen Fadenprofils zu Beginn eines Spinnprozesses, kann über einen frei wählbaren Schwellenwert leicht eine Spinnunterbrechung generiert werden. Der Schwellenwert kann dabei eine absolute oder eine prozentuale, durch Verschmutzung hervorgerufene Änderung des Durchmessers der Rotorrille kennzeichnen. Bei Erreichen oder Unterschreiten des Schwellenwertes wird die betreffende Spinnstelle stillgesetzt und eine Reinigung der Rotorrille 41 des Spinnrotors 15 eingeleitet.

[0035] Das heisst, durch das erfindungsgemässe Verfahren kann sichergestellt werden, dass immer dann, wenn die Gefahr besteht, dass eine Verschmutzung der Rotorrille 41 zu einer Änderung des Garncharakters führen könnte, sofort eine Reinigung des Spinnrotors, insbesondere der Rotorrille, eingeleitet wird.

Claims (7)

1. Verfahren zum Überwachen des Verschmutzungsgrades einer Rotorrille eines Spinnrotors einer Offenend-Spinnvorrichtung mittels einer Sensoreinrichtung, die wenigstens einen Garnparameter eines laufenden Fadens erfasst, dabei entsprechende elektrische Messsignale erzeugt und an eine Auswerteeinrichtung übermittelt, dadurch gekennzeichnet, dass in der Auswerteeinrichtung aus den elektrischen Messsignalen der Sensoreinrichtung ein für den jeweiligen Spinnrotor charakteristisches Fadenprofil erstellt wird, das jeweils die Länge des Umfangs der Rotorrille des Spinnrotors aufweist, dass während des Spinnprozesses ständig die Ist-Länge dieses charakteristischen Fadenprofils überwacht wird und dass bei Erreichen oder Unterschreiten eines vorgebbaren Schwellenwertes für die Ist-Länge dieses Fadenprofils die Offenend-Spinnvorrichtung zur Reinigung der Rotorrille stillgesetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorrille des Spinnrotors durch eine spinnstelleneigene Reinigungseinrichtung pneumatisch gereinigt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorrille des Spinnrotors durch ein entlang der Arbeitstellen einer Offenend-Spinnmaschine verfahrbares Bedienaggregat gereinigt wird.

4. Vorrichtung einer Offenend-Spinnmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Sensoreinrichtung ein Fadenreiniger (25) mit einem Messkopf zum Einsatz kommt, der den Garndurchmesser und/oder die Garnhaarigkeit des laufenden, aus der Offenend-Spinnvorrichtung (6) abgezogenen Fadens (20) detektiert und dabei elektrische Messsignale erzeugt und der an eine Auswerteeinrichtung (40) angeschlossen ist, die die Messsignale auswertet und daraus ein charakteristisches Fadenprofil mit der Ist-Länge des Umfanges der Rotorrille (41) des Spinnrotors (15) erstellt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (40) Bestandteil des Fadenreinigers (25) ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (40) in eine arbeitstelleneigene Steuereinrichtung (28) der Arbeitsstelle (4) integriert ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (40) Bestandteil einer zentralen Steuereinheit der Offenend-Spinnmaschine ist.