DE10037513A1 - Ringspinnmaschine mit Klemmvorrichtung an der Spindel - Google Patents

Abstract

Zur Steuerung einer Spinnmaschine mit einem Streckwerk (12), Spindeln (6) und einem Ringrahmen (20) und mit einer Klemmvorrichtung (28) für das Garn (10) in einer Position unterhalb eines Kopses (8) wird von der Erstellung der Hinterwindung an die Drehung des Garns und/oder der Verzug und die Drehzahl dahingehend verändert, dass sich angepasste Festigkeitswerte bzw. Eigenschaften des Garns im Bereich der Hinterwindung oder Unterwindung ergeben. Damit lässt sich die Betriebssicherheit der Spinnmaschine, insbesondere durch Vermeidung von ungewollten Fadenbrüchen oder durch Erzielung von gewünschten Fadenbrüchen, erhöhen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spinnmaschine nach dem Oberbegriff des unab­ hängigen Vorrichtungsanspruchs sowie ein Verfahren nach dem ersten unabhängigen Anspruch.

Eine Spinnmaschine dieser Gattung ist aus der europäischen Patentschrift EP 0 462 467 bekannt. Die Klemmvorrichtung unterhalb des Kopses an der Spindel ermöglicht es, mit einer vergleichsweise kurzen Garnlänge für die Unterwindung auszu­ kommen. Angestrebt wird eine Unterwindegarnlänge (Klemmlänge) entsprechend einer Teilumschlingung der Spindel auf Höhe der Unterwindkrone bzw. der Klemmvorrich­ tung. Um dieses Ziel zu erreichen, ist es nötig, die aufgewundene Garnlänge möglichst exakt zu bestimmen, wozu die Liefermenge an Garn vom Streckwerk her vom Zeitpunkt an gemessen wird, zu dem der Ringrahmen mit dem Läufer das Garn auf eine Höhe unterhalb der Oberkante der Unterwindkrone gelegt hat. Eine solche Einrichtung ist in der europäischen Patentschrift EP 0 528 752 im einzelnen beschrieben. Die Gegen­ stände der beiden erwähnten europäischen Patentschriften werden hiermit als integrie­ rende Bestandteile der nachstehend beschriebenen Erfindung angesehen.

Aus der europäischen Patentschrift 0 480 357 ist bekannt, die Drehzahlen der Spindeln bzw. des Streckwerks beim Abspinnvorgang individuell zu steuern, wobei jedoch nicht das besondere Problem des Unterwindens mit einer Klemmvorrichtung berührt wird.

Bei Ringspinnmaschinen nach dem Stand der Technik, die über einen elektromotori­ schen Antrieb zum raschen Absenken des Ringrahmens verfügen, wird der Ringrah­ men zum Erstellen der Hinterwindung im wesentlichen mit konstanter Geschwindigkeit nach unten bewegt. Bei einer Ringspinnmaschine der vorliegenden Gattung mit einer Klemmvorrichtung für das Garn in der Unterwindestellung müssen die einzelnen Be­ triebsparameter genauer aufeinander abgestimmt werden als bei den heute üblichen Spinnmaschinen. Es kann erforderlich sein, die Garneigenschaften gezielt zu beein­ flussen, gerade in der letzten Phase des Abspinnens, um einen störungsfreien Betrieb zu gewährleisten. Mit der vorliegenden Erfindung sollen diese Forderungen erfüllt wer­ den.

Zur Lösung der Problemstellung führt eine Spinnmaschine mit einem Streckwerk, einer Spindel und einem Ringrahmen, wobei das Streckwerk, die Spindel und der Ringrah­ men über die jeweiligen Antriebe durch eine Steuerung koordiniert in Betrieb gehalten werden, und mit einer Klemmvorrichtung für das Garn in einer Position unterhalb des Kopses auf der Spindel, wobei bei der Erstellung der Hinterwindung, wenn das Garn von der obersten Stellung am Kops in die Stellung unterhalb des Kopses zur Klemm­ vorrichtung geführt wird, die einzelnen Komponenten des Streckwerksantriebs und des Spindelantriebs derart angetrieben wird, dass vor Erreichen des Kopsunterteils in der zweiten Phase der Abwärtsbewegung des Ringrahmens die Drehung des Garnes ge­ zielt verändert wird, um eine höhere Festigkeit zu erreichen, bevor das Garn in den Be­ reich der Klemmvorrichtung gebracht wird und die Spinnmaschine bis zum Stillstand verzögert wird. Der Ringrahmen verharrt dann nur während ca. 2 Umdrehungen der Spindel in der untersten Stellung bei der Klemmvorrichtung, bevorzugt aber nur so lan­ ge, bis das Garn über die halbe bis dreiviertel Umfangslänge im Wickelbereich gelegt ist. Während der Abwärtsbewegung des Ringrahmens werden die Liefergeschwindig­ keit im Streckwerk und die Drehzahl der Spindel so koordiniert reduziert, dass die ge­ wünschte Garndrehung und Garnnummer zunächst erhalten bleibt und der Fadenlauf auf dem Kops möglichst steil wird. Es kann aber auch eine Veränderung der Garn­ nummer vorteilhaft sein. Aus der untersten Stellung wird der Ringrahmen nach dem Aufbringen der Unterwindung wieder in eine Stellung oberhalb der Klemmvorrichtung angehoben, worauf dann zuerst das Streckwerk und dann der Spindelantrieb oder bei­ de gleichzeitig zum Stillstand kommen. Das Streckwerk kann nach Erstellung der Un­ terwindung noch für eine kurze Zeitspanne in Betrieb gehalten werden, um eine Garn­ länge nachzuliefern, die durch eine Auslenkung des Garns unterhalb des Streckwerks infolge des Hochklappens eines Fadenführers zusätzlich benötigt wird. Bei der raschen Abwärtsbewegung des Ringrahmens und beim gleichzeitigen Legen der Hinterwindung dürfen durch zu geringe Garnspannung keine Krängel im Garnstück zwischen dem Streckwerk und dem Läufer entstehen, und andererseits darf die Garnspannung ein zulässigen Wert nicht übersteigen.

Der Spindelantrieb, der Ringrahmenantrieb und der Streckwerksantrieb sind an eine Steuerung angeschlossen. Die Steuerung enthält neben dem Leistungsteil einen Spei­ cher, ein Eingabegerät und eine Recheneinheit, wobei in der Recheneinheit Fahrpro­ gramme für die verschiedenen Antriebe gespeichert sind. Andererseits können in der Steuerung Programmmodule für die einzelnen Antriebe vorgesehen werden. Weiter gehört zur Steuerung ein Eingabegerät und ein Speicher für die eingegebenen textil­ technischen Daten.

Oberhalb der entlang der Spindel verschiebbaren Klemmvorrichtung ist eine Unter­ windkrone bzw. ein Schneidring ortsfest an der Spindel befestigt, wobei die Anordnung so getroffen ist, dass in der Klemmstellung für das Garn die Klemmvorrichtung an der Unterwindkrone anliegt. Die Klemmvorrichtung wird vom unteren Teil der Spindel her durch eine Feder nach oben gedrückt und kann durch eine separate Betätigungsvor­ richtung oder direkt durch den Ringrahmen bei dessen Bewegung in die tiefste Stelle nach unten, d. h. in Öffnungsstellung, verschoben werden. Die Richtungsangaben be­ ziehen sich auf die schematische Darstellung in der Fig. 2, wobei diese Richtungsan­ gaben nicht absolut, sondern aus der Sicht des Betrachters gewählt sind. In das Einga­ begerät werden textiltechnische Daten wie die Drehung des Garns, die Kopsmasse, der Kopsdurchmesser, die Hülsenlänge und der Ringdurchmesser eingegeben; weiterhin können maximale Verzögerungswerte für die Spindel und beispielsweise Maximalwerte für die Ringrahmengeschwindigkeit bei der Abwärtsbewegung in der letzten Phase festgelegt werden. Mit Hilfe der Recheneinheit werden dann die Fahrprogramme für den Streckwerksantrieb, den Spindelantrieb und den Ringrahmenantrieb berechnet bzw. im Speicher abgelegt, speziell auch die gewünschten veränderten Garneigen­ schaften während der letzten Phase des Abspinnens.

Je nach dem herzustellenden Garn ergeben sich für die Berechnungen der Fahrpro­ gramme unterschiedliche Parameter, die als Datensätze im Speicher abgelegt werden können. Die Steuerung rechnet die Daten des Fahrprogrammes so, dass aufgrund der Einhaltung der textiltechnischen Grenzwerte möglichst wenig Fadenbrüche in der letz­ ten Phase der Kopsbildung, während des Doffens bzw. Kopswechsels und beim neuer­ lichen Anspinnen eines neuen Kopses entstehen.

Infolge der Klemmung des Garns unterhalb des Kopses kann bei Entstehen eines zu­ sätzlichen Bedarfs an Fadenlänge der Läufer auf dem Ring des Ringrahmens nicht zu­ rückgedreht werden, weshalb es wichtig sein kann, dass das Streckwerk noch eine Zu­ satzlänge an Garn liefert, nachdem das Garn bereits in der Klemmvorrichtung festliegt. Ein Ausfädeln des Garns aus dem Läufer ist mit der Einrichtung so gut wie ausge­ schlossen. Die Verzögerung der Spindeldrehzahl geschieht mit einem Verzögerungs­ wert bevorzugt zwischen 15 und 25 1/s², während die Hinterwindung auf dem Kops erstellt wird. Soll die Garnnummer auch während dieser letzten Phase der Kopsbildung erhalten bleiben, muss aufgrund der Garnnummer und der Garndrehung die Streck­ werksverzögerung abhängig von der Verzögerung im Spindelantrieb berechnet werden. Die Ringrahmengeschwindigkeit ist in der Folge so an die Liefergeschwindigkeit des Garns anzupassen, dass die Garnlieferung während des Wickelns der Hinterwindung gerade ausreicht. Neben einer Berechnung der Fahrprogramme für das Streckwerk und den Ringrahmen können Einzelwerte für die Liefermenge des Garns aus dem Streck­ werk und die Hubhöhe des Ringrahmens in Abhängigkeit von der Spindeldrehzahl ex­ perimentell bestimmt werden. Bevorzugt wird eine Ringrahmengeschwindigkeit je nach Garnnummer zwischen 30 und 120 mm/sec gewählt, wobei der erste Wert für feine Garnnummern und der zweite für grobe Garne gilt. Es kann auch vorteilhaft sein, die Garnnummer mindestens vom Zeitpunkt des Hinterwindens an so zu verändern, dass sich günstige Bedingungen für das Einlegen des Garnes in die Klemmvorrichtung erge­ ben.

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

Fig. 1 ein Diagramm, in dem die Spindeldrehzahl N (1/min), die Lieferung L (m/min) vom Streckwerk und der Ringrahmenhub H (m) qualitativ aufgetragen sind.

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Spinnstelle der Spinnmaschine.

Fig. 3 ein Diagramm mit der Abhängigkeit der Garnfestigkeit H vom Drehungs­ beiwert α.

Nach Fertigstellung des Kopses 8 kann, falls gewünscht, in dessen Oberteil zunächst die sogenannte Oberwindung, anschliessend während des Herabfahrens des Ringrah­ mens 20 die Hinterwindung und zum Abschluss die Unterwindung unterhalb des Kop­ ses auf der Spindel 6 aufgebracht, worauf das sogenannte Doffen, das Abziehen des Kopses bzw. einer Vielzahl von Kopsen in der Spinnmaschine erfolgt. Diese Phase an­ gefangen mit dem Hinterwinden ist als kritisch anzusehen, da beim Übergang vom normalen Spinnbetrieb auf den Stillstand der Maschine vor dem Doffen und dem an­ schliessenden Start der Spinnmaschine die meisten Fadenbrüche auftreten bzw. Stö­ rungen wie das Ausfädeln des Garnes 10 aus dem Läufer 18 auftreten können, wenn keine optimalen Bedingungen vorliegen. Beim raschen Absenken der Spindeldrehzahl N während der letzten Phase der Kopsreise wird der Fadenballon, der sich zwischen einem Fadenführer 14 und dem Läufer 18 um den Kops 8 herum ausbildet, die Ten­ denz haben, unter Verlust der Spannung zusammenzubrechen, da die Fliehkraft am Garn zurückgeht. Dies muss durch gleichzeitige Reduktion der Lieferung L vom Streckwerk 12 und durch eine geeignete Bewegung des Ringrahmens nach unten ab­ gefangen werden.

Es hat sich herausgestellt, dass der Ringrahmen zu Beginn des Aufbringens der Hin­ terwindung, also vom Zeitpunkt T0 gemäss Fig. 1 an, rasch nach unten bewegt werden muss, wobei aber die Bewegung wieder abgebremst werden muss, damit eine Über­ spannung im Garn 10 vermieden wird. Die Bewegung des Ringrahmens in der ersten Phase der Hinterwindung zwischen den Zeitpunkten T0 und T1 ist also durch eine ra­ sche Beschleunigung des Ringrahmens 20 nach unten und eine anschliessende Ver­ zögerung gekennzeichnet. Sobald sich der Ringrahmen 20 mit dem Läufer 18 und dem Garn 10 aber im Bereich des Kopsunterteils 8a befindet, ist es zweckmässig, die Ab­ senkgeschwindigkeit des Ringrahmens 20 wieder zu steigern, damit das Garn mög­ lichst steil am Umfang des Kopses 8 bzw. des Kopsunterteils 8a nach unten bis zu ei­ ner Unterwindkrone 26 geführt wird. Bevorzugt soll der Winkel des Garns am Umfang des Kopses 8a einen Wert von 45° gegenüber einer Horizontalen nicht unterschreiten.

Damit wird sichergestellt, dass das Garn 10 zum Zeitpunkt T2 präzise am Aussenrand der Unterwindkrone 26, der gezackt ist, zu liegen kommt und die Tendenz zum Gleiten entlang der Unterwindkrone bei der Weiterdrehung der Spindel 6 vermieden wird. Der Ringrahmen verharrt nur für einen kurzen Zeitabschnitt zwischen T2 und T3 unterhalb der Unterwindkrone 26. Während dieser Zeit befindet sich die Klemmvorrichtung 28 neben dem Doppelpfeil in Fig. 2 in einer von der Unterwindkrone 26 entfernten Stel­ lung, bevorzugt bedingt durch das Aufliegen des Unterteils des Ringrahmens auf der Klemmvorrichtung 28, welche durch eine Feder von unten her belastet entlang des Spindelschafts der Spindel 6 verschiebbar ist. Es wird angenommen, dass zum Zeit­ punkt T2 sich die Klemmvorrichtung 28 von der Unterwindkrone 26 zu entfernen be­ ginnt und zum Zeitpunkt T3 wieder auf ihr aufliegt. Das Garn 10 wird durch diesen Vor­ gang zwischen der Unterwindkrone 26 und der Klemmvorrichtung 28 eingeklemmt, so dass ein relativ kurzes Garnstück, Unterwindung oder Klemmfadenlänge genannt, ge­ nügt, um beim anschliessenden Doffen, dem Abziehen des Kops 8, ein sicheres Fest­ halten und einen gezielten Garnbruch in Höhe der Unterwindkrone 26 zu gewährleisten. Die Unterwindelänge beträgt bevorzugt weniger als eine Umfangslänge an der Spindel 6 unterhalb der Unterwindkrone 26. Während auf einer Seite der Unterwindung das Garns 10 beim Abziehen des Kopses 8 bricht, bleibt auf der anderen Seite die Verbin­ dung mit dem durch den Läufer 18 geführten Garn 10 nach oben durch den Fadenfüh­ rer 14 bis zum Streckwerk 12 erhalten. Nach dem Aufstecken einer neuen unbewickel­ ten Hülse 30 auf der Spindel 6 kann dann der Spinnvorgang von neuem beginnen. Aus Fig. 1 ist zu ersehen, dass auch nach dem Zeitpunkt T3 noch eine endliche Garnliefe­ rung L bis zum Zeitpunkt T4 erfolgt. Die hierbei gelieferte sogenannte Überlänge ist nötig, um eine Zusatzlänge in der Garnführung zwischen dem Streckwerk 12 und dem Läufer 18 auf einem Spinnring am Ringrahmen 20 zu geben, welche benötigt wird, wenn der Fadenführer 14 gemäss Pfeil bei 14 vor dem Doffvorgang nach oben ge­ schwenkt wird. Weiter ist aus Fig. 1 zu ersehen, dass die Spindel zum Zeitpunkt des Lieferabbruchs T4 noch bis zum Zeitpunkt T5 weitergedreht werden kann, wodurch das Garn 10 eine höhere Drehung als während des normalen Spinnbetriebes erhält. Diese Überdrehung kann sich vorteilhaft auswirken, da das Garn in der nächsten kritischen Phase des Anspinnens einer höheren Belastung als während des regulären Spinnbe­ triebes ausgesetzt ist.

Erfindungsgemäss wird von einem bestimmten Zeitpunkt an, beispielsweise T1 gemäss Fig. 1, oder noch vor dem Zeitpunkt T0, wenn die Hinterwindung noch nicht erstellt wird, die Drehung (entsprechend dem Drehungsbeiwert α) so verändert, das sich gün­ stige Bedingungen im Bereich der Klemmkrone oder Unterwindekrone 26 für das Einle­ gen, das Klemmen oder Reissen des Garns beim Abziehen der Kopse ergeben. Soll beispielsweise ein Garn mit dem Drehungsbeiwert α' hergestellt werden, kann es gün­ stig sein, die Drehung auf α" zu erhöhen, oder zu verringern damit die Bruchlast B ihren günstigsten Wert erreicht, für das Abstellen und nachfolgende Anfahren der Spinnma­ schine. Weiter kann es für ein störungsfreies Einlegen des Garns unterhalb der Unter­ windkrone sowie das Abziehen der Kopse, wobei ein Fadenbruch entsteht, vorteilhaft sein, die Lieferung des Streckwerks so zu verändern, dass ein Garn einer veränderten Nummer entsteht. Insbesondere ist anzustreben, die Garnfeinheit zu erhöhen, also den Querschnitt beim Unterwinden oder (kurz) davor zu verringern, um das Garn geschmei­ diger zu machen, womit sich weniger Störungen vor, bei und nach dem Unterwinden ergeben. Die betroffene Garnpartie wird beim anschliessenden Umspulen des Garns in der Spulmaschine automatisch entfernt, so dass sich die veränderte Garnstruktur in nachgelagerten Prozessen nicht nachteilig auswirken kann.

Für die koordinierte Bewegung des Ringrahmens 20, der Spindel 6 und der Walzen im Streckwerk 12 sind die betreffenden Antriebe wie Streckwerksantrieb 12a, Ringrah­ menantrieb 16 und Spindelantrieb 22, wie in Fig. 2 dargestellt, an eine Steuerung 24 angeschlossen, die in ein Leistungsteil 24a, einen Speicher 24b und ein Eingabegerät 24c gegliedert ist. Weiter ist eine Recheneinheit 24d vorgesehen, um aufgrund der Ein­ gabewerte die Bewegungsprogramme unter anderem für die Spindeln 6, das Streck­ werk 20 und die Bewegung des Ringrahmens 20 zu ermitteln. Vorzugsweise wird ein Rechenprogramm in die Recheneinheit 24d geladen, welches aufgrund der Eingabe­ werte Hülsenlänge HL, Spinnringdurchmesser D, Anzahl Hinterwindungen HW, Klemmlänge, d. h. Unterwindelänge des Garnes 10 UW und Zusatzlänge ZL, geliefert zwischen den Zeitpunkten T3 und T4, und schliesslich Drehungsbeiwert α die optima­ len Bewegungsgesetze ermittelt. Bevorzugt wird dabei eine Verzögerung über 15 1/sec² für das Herunterfahren des Spindelantriebs 22 vorgegeben. Bei der Berechnung der Ringrahmengeschwindigkeit besteht eine Abhängigkeit von der Lieferung L, damit das Garn während des Erstellens der Hinterwindung nicht überdehnt oder entspannt wird. Die Garnlieferung vom Zeitpunkt T0 gemäss Fig. 1 an ist die Garnlänge für die Hinterwindung, für die Unterwindung und die Zusatzlänge, letztere zwischen den Zeit­ punkten T3 und T4. Die Lieferung L wird aufgrund der vorgegebenen Funktion N = f (t) mit dem erwähnten Verzögerungswert und dem Drehungsbeiwert α für das Garn be­ rechnet, wobei die Bedingung [T/m = α_m.√Nm = N/L] einzuhalten ist, mit

T Anzahl Drehungen
m Längeneinheit
α_m Drehungsbeiwert
Nm Garnfeinheit
N Spindeldrehzahl in Umdrehungen pro Minute
L Lieferung in Meter pro Minute.

Es kann auch ein Verlauf der Lieferung L über der Zeit vorgegeben werden und ent­ sprechend die Drehzahl N berechnet werden. Da bei der Herstellung eines bestimmten Garns dessen Eigenschaften bezüglich des Unterwindens nicht von vornherein bekannt sein können, ist es zweckmässig, die Steuerung 24 so auszulegen, dass in Abweichung von der theoretisch berechneten Spindeldrehzahl N über der Zeit mit einer verringerten Drehzahl N (t) gefahren wird, mit dem Ziel, dass die Spindeln nach Vollendung der Un­ terwindung gleichzeitig mit dem Streckwerk oder geringfügig später, d. h. max. eine Se­ kunde später, zum Stillstand kommen. Es wird damit ein Verkanten des Läufers auf dem Ring verhindert, was der Fall sein könnte, wenn die Spindeln sich zu lange nach dem Lieferstopp im Streckwerk weiterdrehen würden. Somit sind auch günstigere Be­ dingungen für das nachfolgende Wiederanfahren der Spinnmaschine geschaffen, wenn die Läufer sich unverzüglich mit dem Einschalten der Spindeln weiterdrehen. Die Steuerung 24 ist vorzugsweise so auszulegen, dass die Spindeln vor dem eigentlichen Einschalten der Spinnmaschine, beginnend mit dem allmählichen Beschleunigen auf Betriebsdrehzahl, der Bewegung des Ringrahmens und dem Anfahren des Streck­ werks, um einen Bruchteil einer Umdrehung oder mehrere Umdrehungen vorwärts ge­ dreht werden, damit die Läufer aus einer möglicherweise ungünstigen verkanteten Po­ sition befreit werden. Dieses Vordrehen der Spindeln soll wahlweise ein oder ausschalt­ bar sein, je nach dem zuverarbeitenden Material an der Spinnmaschine. Insbesondere bei der Verwendung von sogenannten T-Flansch-Spinnringen kann es vorteilhaft sein, die Spindeln 6 so zu steuern, dass sie in der Position der Ringoberseite auf dem Rin­ grahmen 20 auf Höhe der Unterwindkrone 26 zum Stillstand kommen.

Bei der Beeinflussung der Garndrehung in dem Sinne, dass eine optimale Garnfestig­ keit während des Hinterwindens bzw. spätestens während des Unterwindens erreicht ist, wird z. B. bei Trikot eine Zusatzdrehung erteilt, während andererseits bsw. bei Kreppgarnen die Garndrehung verringert wird.

Bei der Herstellung von Effektgarn, bsw. Flammgarnen oder Noppengarnen, ist es zweckmässig, vom Hinterwinden an oder spätestens mit Beginn des Unterwindens die Drehzahl des Streckwerks 12 bzw. die Lieferung konstant zu halten, so dass in dieser Phase des Abspinnvorgangs glattes Garn ohne Effekte entsteht. Damit ist eine höhere Betriebssicherheit erreichbar, weil eine für das Unterwinden und das nachfolgende Ab­ reissen des Garns beim Kopswechsel gewünschte Garnfestigkeit erreichbar ist. Würde eine sogenannte Flamme bzw. Dickstelle im Bereich der Unterwindlänge des Garns oder vorher oder nachher vorliegen, könnte das Garn beim Kopswechsel bzw. Doffen an dieser Stelle reissen, und nicht wie vorgesehen an der Stelle, an welcher die Hinter­ windepartie unterhalb des Kopses die Klemmkrone berührt. Es kann durch das Aus­ schalten der Effektsteuerung auf Grund der Drehzahlveränderung im Streckwerk auch ein Ballonkollaps beim Abspinnen vermieden werden. Das Unterdrücken der Effekt­ steuerung des Garns kann auf einfache Weise so realisiert werden, dass in der Steue­ rung 24 speziell für den Streckwerksantrieb 12a eine Frequenzschwelle festgelegt wird, unterhalb welcher Frequenz keine Flammen mehr produziert werden. Über einen po­ tenzialfreien Kontakt kann der Flammeneffekt ein- bzw. ausgeschaltet werden. Im Pro­ grammspeicher 24b bzw. über das Eingabegerät 24c können Rechenparameter abruf­ bar bzw. eingebbar sein, mittels welcher in der Recheneinheit 24d bewirkt wird, dass die Drehzahlvariation im Streckwerk 12 während des Hinterwindens unterdrückt ist.

Gemäss Fig. 2 können am Streckwerksantrieb 12a, bevorzugt an der Ausgangswalze des Streckwerks 12, ein Drehimpulsgeber 12b sowie am Ringrahmenantrieb 16 ein Drehgeber 16a angeordnet sein, welche jeweils an die Steuerung 24 angeschlossen sind. Aufgrund der Impulse des Drehimpulsgebers 12b, die der Garnlieferung entspre­ chend der Recheneinheit 24d zugeführt werden, kann die Ringrahmengeschwindigkeit laufend berechnet werden, wenn keine im Voraus berechneten Fahrprogramme im Speicher 24b abgelegt sind. Der Impulsgeber 16a, als Absolutwertgeber ausgeführt, ermöglicht die Feststellung des Zeitpunkts, an dem nach Passieren der Unterwindkrone das Garn als Unterwindung gelegt wird, so dass von diesem Zeitpunkt die Lieferlänge des Garnes während der Erstellung der Unterwindung durch den Drehimpulsgeber 12b exakt bestimmt werden kann. Ein Vergleicher 24e der Steuerung 24, in dem Sollwerte aus dem Speicher 24b und Istwerte von den Weggebern 12b und 16a verglichen wer­ den, löst im Leistungsteil Schaltungszustände im Streckwerksantrieb 12a oder Ringrahmenantrieb 16 aus.

In einem Speichermodul des Speichers 24b sind Bewegungsgesetze für Beschleuni­ gungsvorgang und Verzögerungsvorgang im Ringrahmenantrieb abgelegt, welche ab­ hängig von Signalen des Drehgebers 16a in der Recheneinheit 24d aufrufbar sind.

Der Ringrahmenantrieb 16 wird so gesteuert, dass der Ringrahmen 20 während maxi­ mal zwei Umschlingungen der Spindel 6 durch das Garn im Rahmen der Unterwindung in der untersten Stellung bleibt, bevorzugt nur während ¾ Umschlingungen. Die Spin­ deldrehzahl wird während der Erstellung der Hinterwindung so abgesenkt, dass die Spindeldrehzahl mit Beginn der Erstellung der Unterwindung höchstens 6000 Umdre­ hungen pro Minute beträgt. Solange der Ringrahmen 20 in der untersten Stellung wäh­ rend der Unterwindung verharrt, vollführt die Spindel 6 weniger als 1000 Umdrehun­ gen. Die am Umfang der Spindel aufgewundene Unterwinde-Garnlänge beträgt bevor­ zugt weniger als 100 mm.

Die Absenkgeschwindigkeit des Ringrahmens 20 während der Erstellung der Hinter­ windung, also zwischen der obersten Stellung an der Spindel 6 und der untersten Stel­ lung, wird im Verhältnis zur Lieferung vom Streckwerk 12 und zur Drehzahl der Spindel 6 so gewählt, dass das Garn 10 steil nach unten geführt zwischen 0.5 und 3 Umschlin­ gungen am Kops vollführt. Die Steigung des Garns 10 soll möglichst konstant gehalten werden.

Es wird also bei der Erstellung der Hinterwindung am Ende der Bewicklung eines Kop­ ses vor Erreichen des Kopsunterteils in der letzten Phase der Abwärtsbewegung des Ringrahmens 20 die Drehung α des Garns gezielt verändert, um eine angepasste Fe­ stigkeit zu erreichen, bevor das Garn in den Bereich der Klemmvorrichtung 28 gebracht wird und die Spinnmaschine bis zum Stillstand verzögert wird.

Zur Steuerung einer Spinnmaschine mit einem Streckwerk 12, Spindeln 6 und einem Ringrahmen 20 und mit einer Klemmvorrichtung 28 für das Garn 10 in einer Position unterhalb eines Kopses 8 wird von der Erstellung der Hinterwindung an die Drehung des Garns und/oder der Verzug und die Drehzahl dahingehend verändert, dass sich angepasste, d. h. höhere oder geringere Festigkeitswerte bzw. Eigenschaften des Garns im Bereich der Hinterwindung oder Unterwindung im Vergleich zum normalen Spinnvorgang ergeben. Damit lässt sich die Betriebssicherheit der Spinnmaschine, ins­ besondere durch Vermeidung von ungewollten Fadenbrüchen oder durch Erzielung von gewünschten Fadenbrüchen, erhöhen.

Claims (28)

1. Verfahren zum Steuern einer Ringspinnmaschine mit einem Streckwerk (12), einer Spindel (6) und einem Ringrahmen (20), wobei das Streckwerk (12), die Spindel (6) und der Ringrahmen (20) über die jeweiligen Antriebe (12a, 22, 16) durch eine Steuerung (24) koordiniert in Betrieb gehalten werden, und mit einer Klemmvor­ richtung (28) für das Garn (10) in einer Position unterhalb eines Kopses (8) auf der Spindel (6), dadurch gekennzeichnet, dass bei der Erstellung der Hinterwindung am Ende der Bewicklung eines Kopses vor Erreichen des Kopsunterteils in der letzten Phase der Abwärtsbewegung des Ringrahmens (20) die Drehung (α) des Garns gezielt verändert wird, um eine angepasste Festigkeit zu erreichen, bevor das Garn in den Bereich der Klemmvorrichtung (28) gebracht wird und die Spinn­ maschine bis zum Stillstand verzögert wird.

2. Verfahren zum Steuern einer Ringspinnmaschine mit einem Streckwerk (12), einer Spindel (6) und einem Ringrahmen (20), wobei das Streckwerk (12), die Spindel (6) und der Ringrahmen (20) über die jeweiligen Antriebe (12a, 22, 16) durch eine Steuerung (24) koordiniert in Betrieb gehalten werden, und mit einer Klemmvor­ richtung (28) für das Garn (10) in einer Position unterhalb eines Kopses (8) auf der Spindel (6), dadurch gekennzeichnet, dass bei der Erstellung der Hinterwindung, wenn das Garn (10) von der obersten Stellung am Kops in die Stellung unterhalb des Kopses zur Klemmvorrichtung (28) geführt wird, eine Veränderung der Garn­ nummer herbeigeführt wird, insbesondere bei der Herstellung relativ grober Garne das Streckwerk (12) dahingehend beeinflusst wird, dass eine feinere Garnnummer vorliegt.

3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Streckwerk (12) so gesteuert wird, dass ein höherer Verzug des vorge­ legten Fasermaterials erreicht wird, insbesondere durch Erhöhung der Drehzahl der Vorderzylinder bzw. Auslaufzylinder des Streckwerks (12).

4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Aufbringen der Unterwindung auf der Spindel (6) der Ringrahmen (20) wieder in eine Stellung oberhalb der Klemmvorrichtung (28) angehoben wird, worauf dann zuerst das Streckwerk (12) bzw. der Streckwerksantrieb (12a) und dann der Spindelantrieb (6) oder beide gleichzeitig zum Stillstand kommen.

5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmvorrichtung (28) vom unteren Teil der Spindel (6) her durch eine Feder nach oben gedrückt werden kann und durch eine separate Betätigungsvor­ richtung oder direkt durch den Ringrahmen (20) bei dessen Bewegung in die tief­ ste Stellung nach unten, d. h. in Öffnungsstellung, verschiebbar ist.

6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von einem bestimmten Zeitpunkt (T1, T0) die Drehung des Garns bzw. der Drehungsbeiwert α so verändert werden, dass sich möglichst günstige Bedingun­ gen im Bereich der Klemmvorrichtung (28) und der Unterwindkrone (26) für das Einlegen, das Klemmen oder das Reissen des Garns beim Abziehen der Kopse ergeben.

7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Herstellung eines Garns mit einer vorgegebenen Garnnummer mit ei­ nem Drehungsbeiwert α' die Drehung derart auf einen anderen Drehungsbeiwert a" erhöht bzw. erniedrigt wird, bei dem die Bruchlast des Garns den günstigsten Wert erreicht.

8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lieferung des Streckwerks (12) während der Erstellung der Hinterwin­ dung so verändert wird, dass ein Garn einer veränderten, insbesondere feineren Nummer entsteht, sodass sich weniger Störungen vor, beim und nach dem Unter­ winden insbesondere beim Abziehen der Kopse mit dem damit verbundenen Ab­ reissen des Garns, ergeben.

9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während der Erstellung der Hinterwindung und/oder der Unterwindung die Bedingung [T/m = α_m √Nm = N/L] eingehalten wird, mit T = Anzahl Drehungen pro Meter, m = Längeneinheit, α_m = Drehungsbeiwert, Nm = Garnfeinheit, N = Spindeldrehzahl in Umdrehungen pro Minute, L = Lieferung in Meter pro Minute, wobei der Verlauf der Lieferung L über der Zeit oder die Drehzahl N vorgegeben sind und die Drehzahl N beim Hinter- bzw. Untenrwindvorgang davon abhängig bzw. die Lieferung L davon abhängig berechnet wird.

10. Verfahren insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche zum Steuern einer Ringspinnmaschine mit einem Streckwerk (12), einer Spindel (6) und einem Ringrahmen (20), wobei das Streckwerk (12), die Spindel (6) und der Ringrahmen (20) über die jeweiligen Antriebe (12a, 22, 16) durch eine Steuerung (24) koordiniert in Betrieb gehalten werden, und mit einer Klemmvorrichtung (28) für das Garn (10) in einer Position unterhalb eines Kopses (8) auf der Spindel (6), dadurch gekenn­ zeichnet, dass bei der Erstellung der Hinterwindung am Ende der Bewicklung ei­ nes Kopses die Steuerung (24) so betrieben wird, dass in Abweichung von der theoretisch berechneten Spindeldrehzahl N über der Zeit mit einer verringerten re­ spektive erhöhten Drehzahl N (t) gefahren wird, mit dem Ziel, dass die Spindeln nach Vollendung der Unterwindung gleichzeitig mit dem Streckwerk oder geringfü­ gig später, d. h. max. eine Sekunde später, zum Stillstand kommen.

11. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung von sogenannten T-Flansch-Spinnringen die Spindeln (6) so angesteuert werden, dass sie in der Position des Ringrahmens (20) auf Höhe der Unterwindkrone (26) zum Stillstand kommen, und erst danach der Ringrahmen (20) in die eigentliche Kopswechselposition gefahren wird.

12. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während der Erstellung der Hinterwindung oder der Unterwindung bei der Herstellung von Trikotgarnen dem Faserverband eine Zusatzdrehung erteilt wird, und dass bei der Herstellung von Kreppgarnen die Garndrehung verringert wird.

13. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Herstellung von Effekt-, Flammen- oder Noppengarnen spätestens vom Zeitpunkt der Erstellung der Hinterwindung oder der Unterwindung die Dreh­ zahl des Streckwerks (12) bzw. die Lieferung L konstant gehalten wird, so dass in dieser Phase des Abspinnvorgangs glattes Garn ohne Effekte entsteht.

14. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Steuerung (24) beispielsweise speziell für den Streckwerksantrieb (12a) eine Frequenzschwelle festgelegt wird, unterhalb welcher Frequenz keine Flammen, Noppen oder sonstige Effekte mehr erzeugt werden.

15. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Programmspeicher (24b) bzw. über ein Eingabegerät (24c) Re­ chenparameter eingebbar oder abrufbar sind, mittels welcher in einer Rechenein­ heit (24d) der Steuerung (24) Drehzahlvariationen zumindest während des Hinter­ windens oder Unterwindens unterdrückt sind.

16. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringrahmen (20) nur während maximal zweier Umschlingungen der Spindel (6) mit der Unterwindegarnlänge, insbesondere während ¾ Umschlingun­ gen, in der untersten Stellung bei der Klemmvorrichtung (18) verharrt.

17. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Absenkgeschwindigkeit des Ringrahmens (20) nach Fertigstellung des Kopses zwischen der Oberwindung und der Unterwindung in Relation zur Drehzahl der Spindel (6) und/oder der Liefergeschwindigkeit im Streckwerk (12) so variiert wird, dass am Kops zwischen 0.5 und 5 Hinterwindungen, also Umschlingungen mit Garn (10), zu liegen kommen.

18. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringrahmen (20) aus der untersten Stellung bis oberhalb der Klemmvor­ richtung (28) angehoben wird, bevor das Streckwerk (12) und die Spindel (6) zum Stillstand kommen.

19. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (6) nach dem Anhalten des Streckwerksantriebs (12a) noch für eine kurze Zeitspanne (T5-T4) weitergedreht wird, oder gleichzeitig mit dem Streckwerk (12) angehalten wird.

20. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellung des Ringrahmens (20) mittels eines Weggebers (16a), bevorzugt am Ringrahmenantrieb (16) angeordnet, während des Bewegungsablaufs gemes­ sen wird, und dass die Steuerung (24) so programmiert ist, dass nach Feststellen der untersten Stellung des Ringrahmens (20) im Bereich der Klemmvorrichtung (28) die Garnlieferung bevorzugt im Streckwerk durch einen Weggeber (12b) an einer Walze des Streckwerks (12) gemessen wird, und dass ein Lieferabbruch er­ folgt, wenn eine gewünschte Garnlänge als Unterwindung bei der Klemmvorrich­ tung (28) am Umfang der Spindel (6) aufgewickelt ist.

21. Spinnmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit einem Streckwerk (12) und einem Streckwerksantrieb (12a), einer Spindel (6) und einem Spindelantrieb (22), mit einem Ringrahmen (20) samt Ring­ rahmenantrieb (16), wobei die Antriebe an eine Steuerung (24) angeschlossen sind und mit einer Klemmvorrichtung (28) für das Garn (10) unterhalb des Kopses (8), dadurch gekennzeichnet, dass ein Leistungsteil (24a) der Steuerung derart ausgebildet ist, dass am Ende der Kopsreise im Bremsvorgang des Streckwerks­ antriebs (12a) und des Spindelantriebs (22) der Streckwerksantrieb (12a) mittels der Steuerung (24) auf einen veränderten Verzug, insbesondere höheren Verzug, steuerbar ist.

22. Spinnmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit einem Streckwerk (12) und einem Streckwerksantrieb (12a), einer Spindel (6) und einem Spindelantrieb (22), bei welchen die Drehzahlen im Streck­ werksantrieb (12a) bzw. Spindelantrieb (22) so zueinander verstellbar sind, dass ein Garn mit einer veränderten Drehung, im Sinne einer höheren Festigkeit des fertiggestellten Garns, erzeugbar ist.

23. Spinnmaschine nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (24) ein Leistungsteil (24a), einen Speicher (24b), ein Eingabegerät (24c) und eine Recheneinheit (24d) umfasst.

24. Spinnmaschine nach den Ansprüchen 21, 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb einer entlang der Spindel (6) verschiebbaren Klemmvorrichtung (28) eine Unterwindkrone (26) bzw. ein Schneidring ortsfest an der Spindel befestigt ist, wobei die Anordnung so getroffen ist, dass in der Klemmstellung für das Garn die Klemmvorrichtung (28) an der Unterwindkrone (26) festliegt.

25. Spinnmaschine nach einem der vorstehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmvorrichtung (28) auf der dem Ringrahmen (20) gegenüberliegenden Seite in Längsrichtung der Spindel (6) federbelastet ist.

26. Spinnmaschine nach einem der vorstehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Speicher (24b) Speicherplätze für die Drehung (α), die Kopsmasse (KM), den Ringdurchmesser (D) sowie den Kopsdurchmesser (K), die Hülsenlänge (HL) und die Garnnummer (Nm) enthalten sind, und dass in der Steuerung (24) weiterhin eine Recheneinheit (24d) vorgesehen ist, mit welcher die Fahrprogramme für den Streckwerksantrieb (12a), den Spindelantrieb (22) und den Ringrahmenantrieb (16) speicherbar sind, oder dass Programmmodule für die erwähnten Antriebe vorgesehen sind.

27. Spinnmaschine nach einem der vorstehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (24) einerseits mit einem Weggeber (16a) oder Drehgeber am Ringrahmenantrieb (16) und andererseits mit einem Wegge­ ber oder Drehimpulsgeber (12b) am Streckwerk (12) oder am Streckwerksantrieb (12a) verbunden ist, und dass in einer Recheneinheit (24d) der Steuerung Mittel vorhanden sind, um aufgrund der gemessenen Werte bezüglich der Stellung des Ringrahmens (20) und der Lieferung des Streckwerks (12) Vergleiche mit gespei­ cherten Werten des Speichers (24b) in einem Vergleicher (24e) anzustellen, und bei Übereinstimmung der Werte Schaltungszustände im Leistungsteil (24a) der Steuerung zu bewirken, mit welchen der Streckwerksantrieb (12a), der Ringrah­ menantrieb (16) und der Spindelantrieb (22) geschaltet werden können.

28. Spinnmaschine nach einem der vorangehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Speichermodul (24b) Bewegungsgesetze für Be­ schleunigungsvorgang und Verzögerungsvorgang im Ringrahmenantrieb (16) ab­ gelegt sind, welche abhängig von Signalen des Drehgebers (16a) in der Rechen­ einheit (24d) aufrufbar sind.