DD237295A1 - Verfahren zur ermittlung technologischer spulparameter und zur laengenmessung - Google Patents

Abstract

Das Verfahren zur Ermittlung technologischer, oekonomischer und wartungstechnischer Informationen beim Spulprozess, wobei der Auflaufkoerper durch Reibung an einer treibenden Trommel angetrieben wird und sich der Durchmesser des angetriebenen Auflaufkoerpers mit zunehmender aufgespulter Materialmenge vergroessert, basiert auf der exakten und umfassenden Analyse des Drehzahlverhaltens des Auflaufkoerpers. Der Analyseeinrichtung sind dazu alle einmalig zu ermittelnden Funktionen des Drehzahlverhaltens der Anlage fuer die einzelnen Teilanalysen vorzugeben. Die staendige Echtzeitverarbeitung der durch den drehzahlerfassenden Sensor gelieferten Information, z. T. mit den Informationen der Summensensoren logisch verknuepft, ermoeglicht die Gewinnung der verschiedensten Informationen, deren statistische Auswertung wiederum oekonomische und wartungstechnische Informationen ermoeglicht. Das Anwendungsgebiet umfasst alle Spulprozesse, wobei der Auflaufkoerper durch Reibung von einer treibenden Trommel getrieben wird und sich der Durchmesser des angetriebenen Auflaufkoerpers mit zunehmender aufgespulter Materialmenge vergroessert und sich somit die durchschnittliche Drehzahl des Auflaufkoerpers mit wachsendem Durchmesser verringert. Des weiteren umfasst das Anwendungsgebiet alle technischen Verfahren, bei denen sich aus der Drehzahlanalyse Informationen im Prozess ermitteln lassen. Fig. 1

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung technologischer Parameter und zur Messung der Länge der gespulten Ware, wobei neben sogenannten Sunrimensensoren je Spulstelle nur ein Sensor benötigt wird, der aber eine automatische '

Synchronisation zwischen Maschine und der das Verfahren realisierenden Elektronik bzw. eine automatische Korrektur ermittelter Werte, die durch Meßfehler verursachende Faktoren, wie Dejustage, Wartungszustand usw. verfälscht sein können, ermöglicht, so daß Spulprozesse, bei denen viele Spulstellen kostengünstig unter Produktionsbedingungen überwacht werden sollen, mit hinreichender Genauigkeit ausgewertet und gesteuert werden können.

Charakteristk der bekannten Lösungen

Es sind verschiedene technische Lösungen und Verfahren bekannt, die die Erfassung technologischer Parameter, Längenmessungenund die Synchronisation Prozeß-Elektronikeinheit bei Spulprozessen realisieren. So wird z. b. durch Messung der abgespulten Länge am abzuspulenden Materialträger die Fadenlänge auf dem neuen Materialträger ermittelt. Die Synchronisation Längenmeßeinrichtung — Maschine erfolgt durch zusätzliche Maßnahmen, z. B. Winkelmessung, Endschalter, Taster u. ä.

Andere Verfahren messen z. B. den Durchmesser der aufgespulten Ware und lösen einen Wechsel der aufgespulten Ware gegen einen neuen Materialträger infolge dieser Messung aus.

Zur Gewinnung erwünschtertechnologischer Parameter und ökonomischer Daten setzen bekannte Lösungen entsprechend der Aufgabenstellung verschiedene Sensoren ein.

Um die Leistungsfähigkeit des nachfolgend beschriebenen Verfahrens zu erreichen, waren somit bisher umfangreiche Sensorsysteme notwendig.

Letzteres hat nachfolgend aufgeführte Nachteile zur Folge:

— hoher Material- und Kosteneinsatz,

— hoher Montageaufwand,

— hoher Justage-und Wartungsaufwand,

— umfassende Auswertevorrichtungen sind erforderlich.

Die beschriebenen Verfahren beziehen sich auf Bekanntes aus der Praxis, auf der Ausbildung an den Bildungseinrichtungen der DDR und auf nachstehend aufgeführte Patente.

EP7910537 inderGruppe B65H 63/06

EP0017613 B65H 61/00

EP 82303742.9 B 65 H 61/00

Ziel der Erfindung

Die erfinderische Lösung soll ein Verfahren darstellen, welches mit nur einem Sensor pro Spulstelle folgende Informationen gewinnen läßt:

— Liefergeschwindigkeit,

— Länge der aufgewickelten Ware,

— Fadenbruchhäufigkeit,

— Ausnutzungsgrad der Anlage,

— Auflaufkörperwechsel,

— technischer Wartungszustand der Aufwickelvorrichtung,

— Fadenspannungsüberprüfung (statistische Konstanz).

Durch den Einsatz weiterer allgemeiner Sensoren (Summensensoren), deren Informationen eine disjunktive Verknüpfung des gemessenen Zustandes aller Aufwickelaggregate oder einer Gruppe dieser darstellen, können die Fadenbrüche nach der Entstehungsursache zugeordnet werden, so daß folgende Auswertungen möglich werden:

— Fadenbrüche materialbedingt, ,·

— Fadenbrüche durch Materialträgerwechsel,

— Fadenbrüche durch Herausschneiden von fehlerhaften Materialstellen,

— vorzeitiges Wechseln¹ noch nicht völlig abgespulter Materialträger, z.B. Spinnkopse.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren für den Einsatz an Kreuzspulmaschinen zu entwickeln, welches mit nur einem Sensor pro Spulstelle und sogenannten allgemeinen Summensensoren, deren Informationen eine disjunktive Verknüpfung des Zustandes aller Spulaggregate oder einer Gruppe dieser darstellen und mit geringem Kosten- und Materialaufwand für den breiten industriellen Einsatz nutzbar ist und die Gewinnung folgender Informationen ermöglicht:

a) Liefergeschwindigkeit bzw. Abzugsgeschwindigkeit,

b) Länge des aufgewickelten Materials,

c) Fadenbruchhäufigkeit,

d) ökonomische Kennziffern der Anlage, '

e) Auflaufkörperwechsel,

f) technischer Wartungszustand,

g) Korrekturfaktoreri durch veränderte Maschinenparameter.

Die Merkmale der Erfindung bestehen darin, daß das Drehzahlverhalten jedes überwachten Aufiaufkörpers, der von der Nutentrommel getrieben wird, erfaßt wird, indem die Zeitdauer eines Bruchteiles oder dem Vielfachen eines Bruchteiles einer Umdrehung erfaßt, registriert und analysiert wird.

Als Analysegerät kann eine umfassende elektronische Steuereinrichtung dienen. Günstiger ist jedoch die Echtzeitanalyse mittels Mikrorechner.

Ausführungsbeispiel

Das Ausführungsbeispiel wird anhand des Kreuzsp'ulautomaten Autosuk 2007 der Firma Eütex aus der CSSR dargelegt. Es wurden Meßreihen gefahren, grafisch dargestellt und vom Monitor fotografiert. Zur Analyse wurden zwei Kennlinien der Zeiten je Umdrehung zugleich aufgenommen, wobei beide zeitidentisch sind, jedoch die eine nur das Drehzahlverhalten mit laufendem Faden, die andere das gesamte Drehzahlverhalten, darstellt. Für die Zeit des Fadenbruchs wird für die erstgenannte die Drehzahl = 0 gesetzt. Dadurch ist das Verhalten der Maschine nach Auftreten eines Fadenbruches gut analysierbar.

Das Verfahren zur Ermittlung der einzelnen Informationen nutzt die Ergebnisse, die aus der Analyse dieser Meßstellen resultieren, um das reale Drehzahlverhalten der Kreuzspule zu analysieren.

Nachfolgend wird dargestellt, wie die einzelnen Informationen aus dem Drehzahlverhalten gewonnen werden. Dazu werden die Abbildungen zur Unterstützung der Beschreibung genutzt.

1. Liefergeschwindigkeit Die Liefergeschwindigkeit kann jeweils nach dem Wechseln der Auflaufkörper ermittelt werden, indem zunächst eine definierte kleine Anzahl von Windungen aufgespult wird, um definierte Reibungsverhältnisse zu erreichen. Danach wird ausgetestet, bis der Auflaufkörper im normalen Spulprozeß ist. Ist dieses der Fall und ist eine vorgegebene Grenze an Windungen noch nicht überschritten, so wird an definierter Stelle der Spulprozeßkennlinie eine Drehzahlmessung vorgenommen (siehe Fig. 1, Bereich 1). Da die Spulgeschwindigkeit in einem definierten Verhältnis zur Drehzahl steht, ist die Spulgeschwindigkeit somit ermittelbar.

2. Länge des aufgewickelten Materials

Die Fadenlänge auf der Kreuzspule wird mathematisch aus der Windungszahl auf der Kreuzspule ermittelt. Dazu wurde die Funktion „Fadenlänge = f (Windungszahl, Fadenspannung und Feinheit)" ermittelt und der Analyseeinrichtung vorgegeben.

3. Technischer Wartungszustand

Der Wartungszustand ist in 6 Kategorien überprüfbar.

3.1. Zustand Bremse

Es wird der Gradient der Drehzahlverringerung nach einem Fadenbruch ermittelt. Dieser Wert steht im unmittelbaren Zusammenhang mit dem Zustand der Bremse (siehe Fig. 1, Bereich 2).

3.2. Anzahl der Fehlknotungen

Tritt innerhalb der Zeit, die nach einem Knotvorgang läuft und kleiner/gleich der maximalen Reaktionszeit auf einen Fadenbruch ist, ein erneuter Knotversuch auf, so ist der vorige Versuch als Fehlknotung definierbar. Eine statistische Auswertung ergibt einen Schluß auf den Wartungszustand (siehe Fig. 1, Bereich 3).

3.3. Wechsel nicht restlos abgespulter Ablaufkörper

Durch einen Sensor, der immer dann reagiert, wenn ein nicht vollständig abgelaufener Abiaufkörper ausgeworfen wird, ist es möglich, diese zu erfassen (Summensignal). Durch eine zeitliche Zuordnung dieser Information zu behobenen Fadenbrüchen ist es möglich, die Häufigkeit derartiger vorzeitiger Wechsel zu ermitteln. Eine statistische Auswertung ermöglicht, auf Fehler einzelner Spulaggregate zu schließen.

3.4. Schwerlauf einer Spulstelle

Weicht die gemessene Spulgeschwindigkeit negativ von der vorgegebenen ab und ist die Grundeinstellung des Aggregates in Ordnung, so liegt ein Schwerlauf vor, sofern eine Prüfung nach 3.5. einen normalen Wert liefert.

3.5. Fehlerhafte Fadenspannung

Bekanntlich hat die Fadenspannung beim Spulprozeß einen wesentlichen Einfluß auf die Festigkeit der Spule und somit auf die Funktion „Durchmesser als Funktion der Windungszahl". Damit wird auch die Drehzahl der Kreuzspule eine Funktion der Fadenspannung. Wird also nach einer definierten größeren Anzahl von Windungen eine Drehzahlmessung entsprechend Punkt 3.1. durchgeführt, so kann durch Vergleich mit einer vorgegebenen Konstanten auf die Fadenspannung geschlossen werden.

3.6. Überprüfung der elektronischen Reiniger

Durch statistische Auswertung der in Punkt 4. ermittelten Werte wird eine Überprüfung der elektronischen Garnreiniger möglich.

4. Fadenbruchhäufigkeit nach Ursachen

Die Summe der Fadenbrüche pro Spulstellen wird durch die Anzahl der erfolgreich durchgeführten Knotungen dargestellt. Wird ein weiterer, gemeinsamer Sensor entsprechend Punkt 3.3. für alle ausgeworfenen Ablaufkörper angebracht und dessen Signale analog zu Punkt 3.3. den einzelnen Spulstellen zugeordnet, so kann bereits die Summe der Fadenbrüche in 2 Gruppen nach Ursachen aufgeteilt werden. Wird das Garn elektronisch gereinigt, so ist durch Einbeziehung und Zuordnung entsprechender Summensignale eine weitere Zuordnung der Fadenbrüche nach der Ursache möglich.

5. Ökonomische Kennziffern der Anlage

Die Auswertung und Analyse des Drehzahlverhaltens jeder einzelnen Spulstelle laßt die Ermittlung der verschiedensten ökonomischen Kennziffern zu.

6. Kreuzspulwechsel

Die Erkennung des Auf lauf körperwechsels ist eine wesentliche Voraussetzung zur Synchron isation Spulstelle — Analyseeinheit. Diese Erkennung ist möglich, da sich der Wechsel der vollen Kreuzspule gegen eine leere Hülse in einer Erhöhung der Drehzahl widerspiegelt (siehe Fig. ITBereich 4).

7. Ermittlung von Korrekturfaktoren

Das im Punkt 3.5. ermittelte Verhältnis stellt eine Größe dar, aus der sich Korrekturfaktoren ermitteln lassen.

Claims (3)

1. — I -

   Patentansprüche:

   1. Verfahren zur Ermittlung technologischer Parameter und zur Längenmessung bei Spulprozessen, dadurch gekennzeichnet, daß diese durch Analyse des Drehzahlverhaltens des Auflaufkörpers gewonnen werden, wobei der Auflaufkörper durch Reibung an einer treibenden Trommel angetrieben wird und sich der Durchmesser des angetriebenen Auflaufkörpers mit zunehmender aufgespulter Materialmenge vergrößert.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1., gekennzeichnet dadurch, daß aus der Analyse des Drehzahlverhaltens eine Synchronisation Spulstelle — Anaiyseeinrichtung erfolgt sowie Rückschlüsse auf den Wartungszustand der Anlage gezogen werden.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1., gekennzeichnet dadurch, daß Korrekturfaktoren aus der Analyse des Drehzahlverhaltens gewonnen werden, die die Genauigkeit der Längenmessung durch Zählung und mathematische Auswertung der Windungen des Auslaufkörpers erhöhen.