DE102004013776B4

DE102004013776B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Ausreinigung von Garnfehlern

Info

Publication number: DE102004013776B4
Application number: DE102004013776.5A
Authority: DE
Inventors: Sebastian Brandl; Martin Zipperer; Mario Maleck; Frank Baier; Marc Schnell
Original assignee: Rieter Ingolstadt GmbH
Current assignee: Rieter Ingolstadt GmbH
Priority date: 2004-03-20
Filing date: 2004-03-20
Publication date: 2017-07-27
Anticipated expiration: 2024-03-21
Also published as: CN1670277B; CN1670277A; ITTO20050170A1; DE102004013776A1; CH697621B1

Abstract

Verfahren zum Ausreinigen von Garnfehlern an Spinnmaschinen, bei dem ein Garn gesponnen und anschließend auf eine Spule (8) aufgespult wird, und dabei das Garn auf eine Eigenschaft hin überwacht und beim Auftreten einer Abweichung von einem zugehörigen Sollwert eine Unterbrechung der Produktion des Garns (7) vorgenommen wird und die Spinnmaschine zumindest teilweise stillgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass beim Auftreten einer Sollwertabweichung eine Abspullänge zwischen der Stelle des ersten Auftretens der Sollwertabweichung bis zu einem danach produzierten Garnende ermittelt wird, dass mindestens zwei Fehlerkategorien mit zugeordneten Abspullängen vorgegeben werden und die auftretenden Sollwertabweichungen jeweils einer Fehlerkategorie zugeordnet werden und dass einzeln oder in Kombination Moiré-Fehler, S-Fehler bzw. Kurze-Dickstellenfehler, L-Fehler bzw. Lange-Dickstellenfehler oder C-Fehler bzw. Nummernfehler als jeweils eine Fehlerkategorie vorgegeben werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausreinigen von Garnfehlern an Textilmaschinen, insbesondere an Offenend-Spinnmaschinen, beim dem ein gesponnenes Garn, welches auf eine Spule aufgespult wird, auf eine Eigenschaft hin überwacht und beim Auftreten einer Abweichung von einem zugehörigen Sollwert eine Unterbrechung der Produktion des Garns vorgenommen wird und die Textilmaschine zumindest teilweise still gesetzt wird. Ferner betrifft die Erfindung eine Spinnmaschine, insbesondere eine Offenend-Spinnmaschine, mit einer Speichervorrichtung für ein Garn, sowie einer im Garnverlauf vor der Speichereinrichtung angeordneten Prüfvorrichtung zur Überwachung einer Eigenschaft des Garns, die beim Auftreten einer Sollwertabweichung eine Unterbrechung der Produktion des Garns und ein zumindest teilweises Stillsetzen der Maschine veranlasst.
Zur Gewährleistung der von Spinnmaschinen bearbeiteten bzw. hergestellten Garnqualitäten, werden Prüfvorrichtungen eingesetzt, die das produzierte Garn fortlaufend überwachen. Bei Offenend-Spinnmaschinen bedient man sich hierzu unter anderem sogenannter Reinigereinheiten, die im Fadenverlauf zwischen Rotor und Garnspule angeordnet sind. Das Garn durchläuft dabei die Reinigereinheit und wird während dessen in seiner Garnstärke überwacht. Tritt nun ein Fehler auf, d. h. das Garn weicht in seiner Stärke von einem vorgegebenen Sollwert ab, so werden Maßnahmen zur Beseitigung der fehlerhaften Garnlängen eingeleitet. Bisher bekannte Maßnahmen haben sich hierzu jedoch entweder als zu zeitaufwendig erwiesen, da die Maschine unnötig lange Produktionsausfallzeiten durchläuft oder sie sind unwirtschaftlich, weil regelmäßig zu große Garnlängen von der Garnspule entnommen werden müssen, um die aufgetretenen fehlerhaften Garnlängen mit Sicherheit zu erfassen.
So ist beispielsweise aus der DE 196 40 184 A1 ein Verfahren zur Ausreinigung von Garnfehlern an einer Spulstelle einer Spulmaschine bekannt. Bei dem Verfahren wird das laufende Garn ständig auf Garnfehler überwacht und die Länge des gespulten Garnes ermittelt. Bei Feststellen eines Garnfehlers wird der Spulvorgang durch Schneiden des Fadens unterbrochen, das Garn von der Auflaufspule abgewickelt und nach Erreichen des fehlerfreien Fadens erneut abgetrennt. Die beiden verbleibenden Fadenenden werden mittels einer Fadenendenverbindungseinrichtung verbunden und der Spulvorgang wird wieder aufgenommen. Bei diesem Verfahren wird nach Auftreten eines Garnfehlers die Länge des fehlerbehafteten Fadens zwischen dem Zeitpunkt des Auftretens des Fehlers und dem Zeitpunkt des Fadenschnittes ermittelt. Die abgespulte Fadenlänge wird mittels eines im Saugrohr angeordneten Sensors festgestellt. Dieses Verfahren ist jedoch nicht ohne weiteres auf andere Textilmaschinen, insbesondere Offenend-Spinnmaschinen übertragbar. Der erste grundlegende Unterschied liegt nämlich darin, dass das zu überwachende Garn bei der Spulmaschine bereits vollständig produziert ist. Wird bei der Spulmaschine der Anfang einer fehlerhaften Garnlänge entdeckt, so befindet sich in der Regel das Ende der fehlerhaften Fadenlänge ebenfalls auf der Spule. Im Gegensatz hierzu wird es bei beispielsweise Offenend-Spinnmaschinen häufig erst noch produziert. Hierdurch ergeben sich grundlegende Unterschiede bei der Bestimmung der abzuspulenden Garnlänge.
Ein weiterer grundlegender Unterschied liegt darin, dass bei der Spulmaschine die Prüfvorrichtung fehlerhafte Stellen in umgekehrter Richtung zur Produktionsrichtung erfassen. Dies führt beispielsweise bei langsam auftretenden Fehlern, die sich in einer allmählich auftretenden Verschlechterung der Garnqualität bemerkbar machen, dazu, dass die Spulmaschine das Ende mit der größten fehlerhaften Abweichung zuerst erkennt, was eine Erkennung erleichtert. Im Gegensatz dazu müssen bei Offenend-Spinnmaschinen auch Fehler rechtzeitig erkannt und ausgereinigt werden, deren Auftreten unter Umständen nur sehr langsam während des Betriebes einsetzt.
Aus der DE 27 14 353 A1 sowie aus der DE 38 17 493 A1 ist weiterhin eine Textilmaschine bekannt, bei welcher ein fehlerhaftes Garnstück entfernendes Wartungsgerät vom Prozessrechner, also der Maschinensteuerung, die notwendigerweise abzuwickelnde Garnlänge mitgeteilt wird. Dabei ist die Steuerung in der Lage, die Länge zwischen dem ersten Auftreten des Fehlers und dem beim Abstellen der Spinnstelle entstehenden Garnende zu ermitteln. Eine Zuordnung vorgegebener Abspullängen zu bestimmten Fehlerkategorien ist aus den ermittelten diesen Druckschriften nicht zu entnehmen.
Auch ist beispielsweise aus in der Druckschrift DE 43 35 459 C2 die Erfassung bzw. Ermittlung von Garnlängen im Zusammenhang mit einer Garnreinigung bekannt. Es ist dort aber nur der Zusammenhang zwischen Δs, v(t) und t beschrieben. Zur Abspullänge des Garns ist nichts offenbart.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren bereitzustellen, das die Beseitigung einer aufgetretenen unzulässigen Abweichung des Garns von einem zugehörigen Sollwert einer Eigenschaft in besonders wirtschaftlicher und zuverlässiger Weise ermöglicht.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das eingangs genannte Verfahren erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass beim Auftreten einer Sollwertabweichung eine Abspullänge zwischen der Stelle des ersten Auftretens der Sollwertabweichung bis zu einem danach produzierten Garnende ermittelt wird.
Ist die zu überwachende Eigenschaft beispielsweise die Garnstärke, so kann ein Sollwert vorgegeben werden, der die gewünschte Garnstärke beschreibt. Weicht das Garn nun von diesem Sollwert ab, wird dies festgestellt und eine Abspullänge unter Berücksichtigung sowohl der bereits produzierten als auch der bis zum Erreichen des Garnendes noch zu produzierenden Garnlänge ermittelt. Hierdurch wird eine besonders sparsame Ausreinigung der Garnfehler erzielt, da die so bestimmte Abspullänge besonders genau ist.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, dass zur Bestimmung der Abspullängen einzeln oder in beliebiger Kombination miteinander eine Art der überwachten Eigenschaft, eine Fehlerkategorie, eine Liefergeschwindigkeit sowie Abstell- bzw. Reaktionszeiten der betreffenden Komponenten der Textilmaschine verwendet wird. Mittels solcher Parameter kann bei der Bestimmung der Abspullängen besonders genau zwischen den die Abspullänge beeinflussenden Faktoren differenziert werden. In der Praxis kann je nach gestellter Anforderung die Abwägung zwischen der Anzahl der verwendeten Parametern und der geforderten bzw. gewünschten Genauigkeit der bestimmten Abspullänge vorgenommen werden, wobei mit steigender Anzahl von Parametern die Genauigkeit der bestimmten Abspullänge zunimmt.
Ebenfalls vorteilhaft für die genaue Bestimmung der Abspullängen ist es, dass die vom Auftreten einer Sollwertabweichung zur Bestätigung des Fehlers produzierte Garnlänge und die zwischen der Bestätigung und einem Einspeiseende produzierte Garnlänge bestimmt wird. Vorteilhafterweise wird zusätzlich die nach dem Einspeiseende produzierte Garnlänge bestimmt. Ein überwachtes Garn ist nicht zwangsläufig nach dem Überschreiten eines Sollwertes bzw. einer zugehörigen Toleranzgrenze fehlerhaft. Um unnötige Ausreinigungen von Garnfehlern zu vermeiden, kann beispielsweise vorgesehen werden, dass bestimmte kurzzeitige Sollwertüberschreitungen zulässig sind. In diesem Fall erkennt das Verfahren das Vorliegen einer unzulässigen Sollwertabweichung. Überschreitet diese unzulässige Abweichung dann aber eine bestimmte vorgegebene Maximallänge bzw. Zeitdauer, wird der Fehler bestätigt und danach die Ausreinigung eingeleitet. Zwischen dem Erkennen der unzulässigen Sollwertabweichung und der Bestätigung des Garnfehlers, wird eine erste Garnlänge produziert. Zwischen dem Zeitpunkt der Bestätigung des Fehlers und dem Ende der Einspeisung des Faserbandes in die Spinnstelle wird eine zweite Garnlänge produziert. Die erste und zweite Garnlänge zusammen bilden den wesentlichen Bestandteil der späteren Abspullänge. Zwischen dem Ende der Faserbandeinspeisung und dem tatsächlichen Ende wird jedoch nochmals eine dritte Garnlänge produziert, deren Bestimmung die Genauigkeit der Abspullänge nochmals verbessert.
Eine alternative Ausführungsform sieht dazu vor, dass eine Zeitdauer vom ersten Auftreten der Sollwertabweichung bis zum Durchlauf des produzierten Fadenendes gemessen wird, wobei die Zeitmessung an einer Messstelle vorgenommen wird oder an mehreren Messstellen, die in vorbestimmten Abständen angeordnet werden. Hierbei wird die Abspullänge bestimmt durch die Garnlänge, die zwischen dem ersten Auftreten der unzulässigen Sollwertabweichung und der Erkennung des tatsächlich produzierten Fadenendes produziert worden ist. Benutzt man beispielsweise einen Sensor, der in der Lage ist, sowohl eine Sollwertabweichung des Garnes als auch ein Garnende zu erkennen, so kann dieser eine Sensor die durchgelaufene Garnmenge bestimmen. Eine andere Möglichkeit besteht darin, jeweils einen Sensor zur Überwachung des Sollwertes und einen anderen Sensor zur Erkennung des Garnendes zu verwenden. Wird das Garn nun mit einer bekannten Liefergeschwindigkeit durch die Sensoren der Messeinrichtung hindurch bewegt, genügt eine einfache Zeitmessung zwischen dem Auftreten der unzulässigen Sollwertabweichung und der Erkennung des Garnendes, sowie eine rechnerische Berücksichtigung des Abstandes zwischen beiden Messeinrichtungen, um die erforderliche Abspullänge zu bestimmen.
Weiterhin vorteilhaft ist es, dass mindestens eine weitere Eigenschaft des Garns überwacht wird. Besonders bei hochwertigen Garnen ist es zunehmend erforderlich während der Produktion weitere Eigenschaften zu überwachen, um die geforderten Qualitäten und Garneigenschaften zu gewährleisten. Beispiele für die vorteilhafterweise zu überwachenden Eigenschaften, die wahlweise einzeln oder in beliebiger Kombination miteinander erfasst werden sind die Garnfarbe, die Garnstärke, die elektrische Ladung des Garns oder dessen Temperatur.
Für eine weitergehende Differenzierung der verschiedenen Eigenschaften ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass mindestens zwei Fehlerkategorien mit zugeordneten Abspullängen vorgegeben werden und die auftretenden Sollwertabweichungen jeweils einer Fehlerkategorie zugeordnet werden. Bei Offenend-Spinnmaschinen sind beispielsweise als mögliche Fehlerkategorien sogenannte Moiré-Fehler, C-Fehler, L-Fehler oder auch S-Fehler bekannt. Jeder dieser Fehlerkategorien ist eine bestimmte Abspullänge zugeordnet. Dies hat den Vorteil, dass eine unnötige Abnahme von Garnlängen vermieden wird. Während beispielsweise Moiré-Fehler Abspullängen von ca. 80 m und C-Fehler Abspullängen von ca. 110 m erfordern, kann die Abspullänge bei L-Fehlern nur ca. 10 m und bei S-Fehlern sogar nur 2 m betragen. Würde man keine Differenzierung nach Fehlerkategorien vornehmen und statt dessen nur eine konstante Abspullänge vorgeben, so wäre man gezwungen den Maximalwert von ca. 110 m bei jeder Sollwertabweichung der Garnstärke abzuspulen, um sicherzustellen, dass die fehlerhaften Garnlängen vollständig beseitigt sind. Erst durch die erfindungsgemäße Unterscheidung der auftretenden Fehlerkategorien mit den zugeordneten Abspullängen ist es nämlich möglich, auf die jeweils aktuell auftretende Fehlerkategorie angepasst, eine ausreichende und zugleich wirtschaftlich sinnvolle Abspullänge zu bestimmen und von der Garnspule abzunehmen. Weiterhin kann wegen der vorbestimmten Garnlängen auf Überwachungseinrichtungen verzichtet werden, die bei der Rückspulung das Ende der fehlerhaften Garnlängen erkennen, wodurch der vorrichtungstechnische Aufwand für die Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gering gehalten wird.
Im Falle der Garnstärke als zu überwachende Eigenschaft ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass einzeln oder in Kombination Moiré-Fehler, S-Fehler bzw. Kurze-Dickstellen-Fehler, L-Fehler bzw. Lange-Dickstellen-Fehler oder C-Fehler bzw. Nummern-Fehler als jeweils eine Fehlerkategorie vorgegeben werden. Hierdurch kann zwischen den in der Praxis besonders häufig auftretenden Fehlerarten effektiv differenziert werden.
Für den Praxiseinsatz hat es sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, dass jedem Sollwert ein Toleranzbereich zugeordnet wird, der in seiner Größe und Relativlage zum zugehörigen Sollwert mittels Konstanten festgelegt wird. Durch den Toleranzbereich kann der Istwert der zu überwachenden Eigenschaft in einem gewissen Bereich variieren, ohne dass direkt eine produktivitätssenkende Fehlerkorrektur erfolgen muss. Ziel ist es mit dem Toleranzbereich eine Fehlererkennung so spät wie möglich, aber gleichzeitig so früh wie notwendig in Gang zu setzen. Dabei soll einerseits ein unnötiges Abschalten der Maschine verhindert werden, gleichzeitig aber die zu produzierende Garnqualität sichergestellt werden.
Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass jeder Toleranzbereich in seiner Größe und Relativlage zum zugehörigen Sollwert mittels eines Algorithmus dynamisch festgelegt wird. Der Algorithmus kann dazu beispielsweise produktionsbeeinflussende Faktoren wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftdruck etc. berücksichtigen und den zulässigen Toleranzbereich anpassen. Es ist aber auch denkbar, maschinenabhängige Faktoren, wie etwa Verschleißwerte, Fadenabzugsgeschwindigkeiten oder ähnliches mittels des Algorithmus zu berücksichtigen.
Bei einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass Parameter zur weiteren Differenzierung der Eigenschaften und/oder Fehlerkategorien bestimmt werden. Grundsätzlich bietet eine weitergehende Differenzierung die Möglichkeit die zu bestimmenden Abspullängen noch genauer an die tatsächlich vorliegenden Erfordernisse anzupassen. Dabei kann vorteilhafterweise vorgesehen werden, dass wenigstens ein Parameter zur Differenzierung der Eigenschaften, der Fehlerkategorien, der Lieferkategorien, der Abstellzeiten oder Fehlererfassungszeiten verwendet wird. Die Liefergeschwindigkeit zum Zeitpunkt der Fehlererkennung sowie die zum Abstellen der Maschine nach dem Auslösen des Abstellsignals erforderliche Zeitdauer und die zur Erfassung des Fehlers benötigte Zeit, bestimmen maßgeblich die Länge des produzierten fehlerhaften Garns. Werden diese Parameter nun entsprechend berücksichtigt, so kann die nach dem Auftreten eines Fehlers zu kürzende Abspullänge besonders exakt bestimmt werden.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht daher vor, dass die Abspullänge in einer n-dimensionalen Matrix hinterlegt wird, bei der jedem Parameter eine Dimension zugeordnet wird. In dieser n-dimensionalen Matrix wird eine Mehrzahl von vorbestimmten Abspullängen hinterlegt. Wird nun eine Sollwertabweichung erkannt, so werden die zugehörigen Parameter ermittelt. Anhand der ermittelten Parameter ergibt sich dann aus der Matrix genau eine vorbestimmte Abspullänge. Je nach Bedarf kann jede Dimension in beliebig kleine diskrete Schritte unterteilt werden. Die in diskreten Werten angegebenen Abspullängen sind beispielsweise jeweils bestimmten Wertebereichen der einzelnen Parameter zugeordnet. So kann zum Beispiel die Abspullänge A₁ für Liefergeschwindigkeiten L₁–L₂ gelten und die Abspullänge A₂ für die Liefergeschwindigkeiten L₂–L₃ und so weiter. Mit verringerter Schrittweite nimmt dabei dann die Genauigkeit der ermittelten Abspullängen im Mittel zu.
Noch eine andere besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht dazu vor, dass die Abspullängen bei Bedarf mit einem Algorithmus mit n Parametern berechnet werden. Die im Rahmen der Sollwertabweichung bestimmten Parameter müssen bei dieser Ausführungsform nur noch in den Algorithmus eingesetzt werden, um die benötigte Abspullänge zu berechnen. Der Vorteil dieser Ausführungsform liegt darin, dass für jede Parameterkombination eine exakte Abspullänge berechnet werden kann und anders als bei der Matrix nicht auf diskrete Abspullängen zurückgegriffen wird. Zudem sind bei Veränderungen lediglich Anpassungen des Algorithmus erforderlich und nicht wie bei der Matrix Anpassungen einer Vielzahl einzelner Matrixelemente.
Für die Bestimmung der Abspullängen hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, dass diese stets so lang gewählt werden, dass sie mit einer statistisch ausreichenden Wahrscheinlichkeit die mit der Sollwertabweichung produzierte Garnlänge vollständig erfasst. Die benötigten Abspullängen können, wie zuvor beschrieben, entweder durch Berechnung oder durch Versuche auf empirischem Wege ermittelt werden. Da produzierte fehlerhafte Garnlängen in der Realität eine gewisse Streuung aufweisen, kann die Abspullänge so gewählt werden, dass sie die für diese Sollwertabweichung größte mögliche Abspullänge darstellt. Besonders aber bei sehr starken Streuungen wird bei dieser Vorgehensweise in den allermeisten Fällen die Abspullänge unnötig lang sein. Dann ist es vorteilhaft die Abspullänge so groß zu wählen, dass sie mit einer ausreichend hohen Wahrscheinlichkeit von beispielsweise 98% die auftretenden Fehlerlängen vollständig erfasst und dem Beispiel entsprechend 2% der fehlerhaften Garnlängen zumindest größtenteils erfasst. Günstig ist hierbei ganz besonders der Einsatz einer Gausschen-Normalenverteilung zur Bestimmung der Abspullängen und Wahrscheinlichkeiten.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass zur Überwachung des Garns eine Steuerungseinrichtung der Textilmaschine und/oder einer zugehörigen Wartungseinrichtung verwendet wird. Steuerungseinrichtungen sind bei fast allen modernen Textilmaschinen bereits vorhanden und können mit entsprechender Software zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet werden, was in den allermeisten Fällen lediglich eine Anpassung der Software erfordert.
Ganz besonders vorteilhaft ist es auch, wenn eine zur Prüfvorrichtung zugehörige Reinigereinheit stets nur in einer Durchlaufrichtung des Garns verwendet wird. Reinigereinheiten sind beispielsweise fast ausnahmslos an Offenend-Spinnmaschinen bereits vorhanden. Zur Ausführung des Verfahrens kann die Steuerungseinrichtung die Garnstärke mittels der Reinigereinheit überwachen, wobei diese zur Gewährleistung guter Messergebnisse stets nur in einer Durchlaufrichtung zum Einsatz gelangen sollten. Reinigereinheiten sind üblicherweise für eine bestimmte Durchlaufrichtung ausgelegt. Würde man nun das Garn in umgekehrter Richtung, beispielsweise durch Rückspulen des Garns, durch die Reinigereinheit hindurchführen, erhält man in der Regel deutlich schlechtere Messergebnisse als in der vorgesehenen Durchlaufrichtung.
Bei einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Abspullängen in der Steuerungseinrichtung der Textilmaschine und/oder einer Steuerungseinrichtung einer zugehörigen Wartungseinrichtung berechnet und/oder gespeichert werden. Neben der bereits oben erwähnten Überwachung der Eigenschaften kann eine Steuerungseinrichtung damit auch zur Berechnung und/oder Speicherung der Abspullängen verwendet werden.
Vorteilhafterweise sollten wenigstens zwei voneinander abweichende Abspullängen zur Anwendung kommen, da mit steigender Anzahl von verwendeten Abspullängen eine immer genauere Anpassung der Abspullängen möglich wird.
Schließlich werden vorteilhafterweise auch Antriebs-, Erfassungs- und Trennvorrichtungen der Textilmaschine zum Entfernen der Abspullängen verwendet. Das Verfahren nutzt hierzu die bereits an den Spinnmaschinen vorhandenen Vorrichtungen zum Abkürzen der Abspullängen, bevor ein erneutes Ansetzen des Garns vorgenommen wird.
Die erfindungsgemäße Spinnmaschine, auf die sich die Erfindung ferner richtet, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfvorrichtung wenigstens eine Messeinrichtung zur Erkennung der Sollwertabweichung der zu überwachenden Eigenschaft aufweist, sowie eine Steuerungseinrichtung zur Ermittlung einer Abspullänge zwischen der Stelle des ersten Auftretens der Sollwertabweichung und einem danach produzierten Garnende, und dass eine Vorrichtung vorgesehen ist, die das Garn um diese Abspullänge verkürzt und ein auf diese Weise erzeugtes Garnende ansetzt.
Die bereits genannten und weitere Vorteile ergeben sich aus den jeweils zugehörigen Unteransprüchen.
Weitere Vorteile der Erfindung werden im Zusammenhang mit den nachfolgenden Ausführungsbeispielen und der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt darin:
1 ein Diagramm einer Sollwertabweichung über eine produzierte Garnlänge; und
2 eine schematisches Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens; und
3 eine erfindungsgemäße Spinnmaschine in einer vereinfachten Schnittdarstellung.
In 1 ist ein Diagramm dargestellt, bei dem eine prozentuale Sollwertabweichung über einer produzierten Garnlänge aufgetragen ist. In dem dargestellten Beispiel ist ein Toleranzbereich durch eine gestrichelte Linie dargestellt, welche die maximal zulässige prozentuale Sollwertabweichung von 20% angibt. Bis zur Länge L1 bewegt sich die Garnstärke unterhalb dieser Linie und damit ausschließlich im zulässigen Bereich. An der produzierten Garnlänge L1 überschreitet die Garnstärke den zulässigen Toleranzbereich, wodurch das ab diesem Zeitpunkt produzierte Garn potentiell fehlerhaft wird. Nach Erreichen der Länge L2 ist die Sollwertabweichung unzulässig geworden und die Produktion des Garnes wird unterbrochen. Die von L1 bis L2 produzierte Garnlänge ist eine erste Garnlänge I. Die zulässige Länge der Überschreitung des Toleranzwertes kann beispielsweise mittels einer Funktion vorbestimmt werden, auf die an dieser Stelle jedoch nicht näher eingegangen wird. Grundsätzlich ist jedoch denkbar, dass je größer die Überschreitung des Toleranzbereiches ist, desto kürzer darf die maximal zulässige Längendifferenz zwischen L2 und L1 sein und umgekehrt. Nachdem nun also an der produzierten Garnlänge L2 die Fehlerhaftigkeit der Sollwertabweichung bestätigt worden ist, wird die Produktion des Garnes gestoppt. In diesem Zeitraum wird eine zweite Garnlänge II produziert. Die Maschine kommt jedoch nicht sofort zum Stillstand, sondern produziert aufgrund von Verzögerungen zunächst weiter bis sie die Länge L_EE erreicht, bei der das Einspeisungsende des Faserbandes liegt. Zwischen der Länge L_EE und der Länge L₃, die das tatsächliche Garnende kennzeichnet, wird dann nochmals eine dritte Garnlänge III nach dem Ende der Faserbandeinspeisung nachproduziert. Die gesamte Abspullänge beträgt damit die Differenz zwischen der Länge L₁ und der Länge L₃ bzw. die Summe aller drei Garnlängen I, II und III.
In 2 ist das erfindungsgemäße Verfahren anhand eines schematischen Ablaufdiagramms dargestellt. Darin wird die beispielsweise mittels einer Prüfvorrichtung durchgeführte Fehlerüberwachung fortlaufend ausgeführt. Dieser Zustand bleibt solange unverändert, wie ein negatives Ergebnis ermittelt wird. Im Falle eines positiven Ergebnisses, d. h. ein Fehler ist aufgetreten, wird die Maschine zunächst stillgesetzt, um zu vermeiden, dass weiteres fehlerhaftes Garn produziert wird. In den nachfolgenden Schritten werden die für eine Bestimmung der Abspullängen erforderlichen Parametern ermittelt. Je nach gewählter Ausführungsform der Erfindung können dies einzelne oder eine Mehrzahl von Parametern sein. In der dargestellten Ausführungsform handelt es sich bei den fünf ermittelten Parametern um die überwachte Eigenschaft, die vorliegende Fehlerkategorie, die gefahrene Liefergeschwindigkeit, die Abstellzeit der Maschine und die Fehlererfassungszeit der Prüfvorrichtung. Nachdem diese Parameter ermittelt sind, bilden diese einen Satz von Fehlerparametern, der, wie in dem gestrichelten Rechteck dargestellt, aufgrund des aktuellen Bedarfs ermittelt wurde und zur Bestimmung der Abspullänge bereitgehalten wird.
Auf der linken Seite der 2 ist eine Matrix und ein Algorithmus vorgegeben. Diese sind ebenfalls mit einem gestrichelten Rechteck gekennzeichnet. Bei der dargestellten Ausführungsform kann zur Bestimmung der Abspullänge wahlweise auf den Algorithmus oder die Matrix zurückgegriffen werden. Unter bestimmten Umständen ist es sogar vorteilhaft, die Matrix zusammen mit einem Algorithmus zu verwenden, wobei in der Regel jedoch eine der beiden Lösungen in Alleinstellung für die meisten Anwendungen ausreichend ist. Durch Einsetzen der aktuellen Fehlerparameter in die Matrix oder den Algorithmus gelangt das erfindungsgemäße Verfahren dann zu den zu kürzenden Abspullängen, die im nachfolgenden Schritt mittels an der Spinnmaschine vorhandener Vorrichtungen gekürzt werden. Danach erfolgt ein Ansetzen des Garns in bekannter Weise mit bekannten Mitteln, um den Herstellungsprozess fortzusetzen. Als Prüfvorrichtung können beispielsweise die an Spinnmaschinen vorhandenen Steuerungseinrichtungen zusammen mit Reinigereinheiten der einzelnen Spinnstellen dienen. Die Steuerungseinrichtungen sind in der Regel programmierbar, so dass sie einen zur Hinterlegung der n-dimensionalen Matrix bzw. des Algorithmus benötigten Speicher besitzen.
3 zeigt eine erfindungsgemäße Offenend-Spinnmaschine 1 mit einer auf der linken Seite der Figur angeordneten zugehörigen Steuerungseinrichtung 2. In der rechten Hälfte der 3 ist eine zugehörige Wartungseinrichtung 3 mit einer ihr zugeordneten zweiten Steuerungseinrichtung 4 dargestellt. Die Ausführung der erforderlichen Steuerungstätigkeiten kann wahlweise von einer der beiden Steuerungseinrichtungen 2 oder 4 oder von beiden zusammen ausgeführt werden. Die Steuerungseinrichtungen 2 und 4 sind über eine Verbindungsleitung 5 miteinander gekoppelt und können über Eingänge 5a Informationen bzw. Daten einlesen oder austauschen. Ebenfalls mit der oder den Steuerungseinrichtungen 2, 4 verbunden ist eine Reinigereinheit 6, welche als Messeinrichtung das Garn 7 während des Produktionsvorgangs fortlaufend auf verschiedenen Fehlerkategorien hin überwacht.
Das Garn 7 wird nach Durchlaufen der Reinigereinheit 6 auf eine Spule 8 aufgewickelt, die von der Wartungseinrichtung 3 über einen Hilfsantrieb 9 bei Bedarf vorwärts oder rückwärts spulbar ist. Im regulären Produktionsbetrieb erfolgt der Spulenantrieb über die Antriebswalze 10. Beim Auftreten eines Fehlers unterbricht beispielsweise die Steuerungseinrichtung 2 die Produktion des Garns 7 durch Anhalten der Faserbandeinspeisung. Gleichzeitig setzt sie die Spinnstelle außer Betrieb. Mittels einer Saugvorrichtung 11 wird das lose Garnende dann abgesaugt.
Eine Möglichkeit die Abspullänge zu kontrollieren besteht darin, die Spule 8 mittels eines Hebearms 12 von der Antriebswalze 10 abzuheben und mit dem Hilfsantrieb 9 rückwärts zu fördern, wobei über den Hilfsantrieb 9, der mit der Steuerungseinrichtung 4 verbunden ist, eine Erfassung der rückwärts geförderten Länge erfolgt. Ist nun die gewünschte Abspullänge zurückgespult worden, so kann das Garn 7 beispielsweise mittels einer zur Wartungseinrichtung 3 zugehörigen Trennvorrichtung 13 erneut aufgetrennt und danach in bekannter Weise mittels bekannter Ansetz- bzw. Anspinnvorrichtungen der Offenend-Spinnmaschine wieder angesetzt werden.
Die vorliegende Erfindung ist in erkennbarer Weise nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Es sind vielmehr zahlreiche Abwandlungen im Rahmen der Patentansprüche möglich. So können beispielsweise anstelle der beschriebenen zwei Steuerungseinrichtungen 2, 4 andere Steuerungseinrichtungen zur Anwendung kommen. Darüber hinaus kann die Anzahl und Lage der Trennvorrichtungen 13, der Garnerfassungsvorrichtungen 12 im Rahmen der Erfindung in vielfältiger Weise ausgestaltet werden. Im Übrigen kann das Verfahren auch bei anderen garnproduzierenden oder garnverarbeitenden Maschinen mit gleicher Problemstellung eingesetzt werden, wie zum Beispiel Ringspinnmaschinen.

Claims

Verfahren zum Ausreinigen von Garnfehlern an Spinnmaschinen, bei dem ein Garn gesponnen und anschließend auf eine Spule (8) aufgespult wird, und dabei das Garn auf eine Eigenschaft hin überwacht und beim Auftreten einer Abweichung von einem zugehörigen Sollwert eine Unterbrechung der Produktion des Garns (7) vorgenommen wird und die Spinnmaschine zumindest teilweise stillgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass beim Auftreten einer Sollwertabweichung eine Abspullänge zwischen der Stelle des ersten Auftretens der Sollwertabweichung bis zu einem danach produzierten Garnende ermittelt wird, dass mindestens zwei Fehlerkategorien mit zugeordneten Abspullängen vorgegeben werden und die auftretenden Sollwertabweichungen jeweils einer Fehlerkategorie zugeordnet werden und dass einzeln oder in Kombination Moiré-Fehler, S-Fehler bzw. Kurze-Dickstellenfehler, L-Fehler bzw. Lange-Dickstellenfehler oder C-Fehler bzw. Nummernfehler als jeweils eine Fehlerkategorie vorgegeben werden.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der Abspullänge einzeln oder in beliebiger Kombination miteinander eine Art der überwachten Eigenschaft, eine Fehlerkategorie, eine Liefergeschwindigkeit sowie Abstell- bzw. Reaktionszeiten der betreffenden Komponenten der Spinnmaschine verwendet wird
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Auftreten einer Sollwertabweichung bis zur Bestätigung des Fehlers produzierte Garnlänge und die zwischen der Bestätigung und einem Einspeiseende produzierte Garnlänge bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich die nach dem Einspeiseende produzierte Garnlänge bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zeitdauer vom ersten Auftreten der Sollwertabweichung bis zum Durchlauf des produzierten Fadenendes gemessen wird, wobei die Zeitmessung an einer Messstelle vorgenommen wird oder an mehreren Messstellen, die in vorbestimmten Abständen angeordnet werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine weitere Eigenschaft des Garns (7) überwacht wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als überwachte Eigenschaft wahlweise einzeln oder in beliebiger Kombination miteinander die Garnfarbe, die Garnstärke, die elektrische Ladung des Garns (7) oder dessen Temperatur erfaßt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Sollwert ein Toleranzbereich zugeordnet wird, der in seiner Größe und Relativlage zum zugehörigen Sollwert mittels Konstanten festgelegt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Toleranzbereich in seiner Größe und Relativlage zum zugehörigen Sollwert mittels eines Algorithmus dynamisch festgelegt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Parameter zur weiteren Differenzierung der Eigenschaften und/oder Fehlerkategorien bestimmt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Parameter zur Differenzierung der Eigenschaften, der Fehlerkategorien, der Liefergeschwindigkeiten, der Abstellzeiten oder Fehlererfassungszeiten verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abspullängen in einer n-dimensionalen Matrix hinterlegt werden, bei der jedem Parameter eine Dimension zugeordnet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abspullängen bei Bedarf mit einem Algorithmus mit n Parametern berechnet werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abspullängen stets so lang gewählt werden, dass sie mit einer statistisch ausreichenden Wahrscheinlichkeit die mit der Sollwertabweichung produzierte Garnlänge vollständig erfaßt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Überwachung des Garns (7) eine Steuerungseinrichtung (2, 4) der Spinnmaschine (1) und/oder einer zugehörigen Wartungseinrichtung (3) verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine zur Prüfvorrichtung (2, 4, 6) zugehörige Reinigereinheit (6) stets nur in einer Durchlaufrichtung des Garns (7) verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abspullängen in der Steuerungseinrichtung (2) der Spinnmaschine und/oder einer Steuerungseinrichtung (4) einer zugehörigen Wartungseinrichtung (3) berechnet und/oder gespeichert werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei voneinander abweichende Abspullängen verwendet werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Antriebs- (9, 10, 13), Erfassungs- (12) und Trennvorrichtungen (11, 14) zum Entfernen der Abspullängen verwendet werden.
Spinnmaschine (1) mit einer Speichervorrichtung (8) für ein Garn (7), sowie einer im Garnverlauf vor der Speichervorrichtung (8) angeordneten Prüfvorrichtung (2, 4, 6) zur Überwachung einer Eigenschaft des Garns (7), die beim Auftreten einer Sollwertabweichung eine Unterbrechung der Produktion des Garns (7) und ein zumindest teilweises Stillsetzen der Maschine veranlasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfvorrichtung (2, 4, 6) wenigstens eine Messeinrichtung (6) zur Erkennung der Sollwertabweichung der zu überwachenden Eigenschaft aufweist, sowie eine Steuerungseinrichtung (2, 4) zur Ermittlung einer Abspullänge zwischen der Stelle des ersten Auftretens der Sollwertabweichung und einem danach produzierten Garnende, und dass eine Vorrichtung vorgesehen ist, die das Garn (7) um diese Abspullänge verkürzt und damit ein neues Garnende erzeugt und das auf diese Weise erzeugte Garnende ansetzt, dass mindestens zwei Fehlerkategorien mit zugeordneten Abspullängen vorgegeben sind und die Steuerungseinrichtung (2, 4) die Sollwertabweichung jeweils einer der Fehlerkategorien zuordnet und dass einzeln oder in Kombination Moiré-Fehler, S-Fehler bzw. Kurze-Dickstellenfehler, L-Fehler bzw. Lange-Dickstellenfehler oder C-Fehler bzw. Nummernfehler als jeweils eine Fehlerkategorie vorgegeben sind.
Spinnmaschine (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfvorrichtung (2, 4, 6) Eingänge oder Messeinrichtungen aufweist und darüber entweder eine Art der überwachten Eigenschaft, eine Fehlerkategorie, eine Liefergeschwindigkeit sowie Abstell- bzw. Reaktionszeiten der Komponenten der Spinnmaschine einzeln oder beliebig miteinander kombiniert bestimmt.
Spinnmaschine (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 20 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfvorrichtung (2, 4, 6) nach dem Erkennen einer Sollwertabweichung die geförderte Garnlänge mittels einer Messeinrichtung ermittelt und speichert.
Spinnmaschine (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfvorrichtung (2, 4, 6) eine Messeinrichtung zur Lageerkennung des Anfangs einer Sollwertabweichung und des produzierten Garnendes aufweist und beim Erreichen des Garnendes die Längenmessung beendet.
Spinnmaschine (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfvorrichtung (2, 4, 6) mittels einer Messeinrichtung die Zeitdauer vom ersten Auftreten der Sollwertabweichung bis zum Durchlauf des produzierten Fadenendes erfasst, wobei die Zeitmessung an einer Messstelle vorgenommen wird oder an mehreren Messstellen die in vorbestimmten Abständen angeordnet sind.
Spinnmaschine (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 20 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfvorrichtung (2, 4, 6) mindestens eine weitere Eigenschaft des Garns überwachen kann.
Spinnmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 20 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die überwachten Eigenschaften wahlweise einzeln oder in beliebiger Kombination miteinander die Garnfarbe, die Garnstärke, die elektrische Ladung Garns oder dessen Temperatur sind.
Spinnmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 20 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Sollwert ein Toleranzbereich zugeordnet ist, der in seiner Größe und Relativlage zum zugehörigen Sollwert mittels Konstanten festgelegt ist.
Spinnmaschine (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Toleranzbereich in seiner Größe und Relativlage zum zugehörigen Sollwert mittels eines Algorithmus dynamisch festgelegt ist.
Spinnmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 20 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfvorrichtung (2, 4, 6) Parameter zur weiteren Differenzierung der Eigenschaften und/oder Fehlerkategorien bestimmt.
Spinnmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 20 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Abspullängen in einer n-dimensionalen Matrix hinterlegt sind, bei der jedem Parameter eine Dimension zugeordnet ist.
Spinnmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 20 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfvorrichtung (2, 4, 6) die Abspullängen bei Bedarf mit einem Algorithmus mit n Parametern berechnet.
Spinnmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 20 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Abspullänge stets so lang gewählt ist, dass sie mit einer statistisch ausreichenden Wahrscheinlichkeit die mit der Sollwertabweichung produzierte Garnlänge vollständig erfaßt.
Spinnmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 20 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfvorrichtung (2, 4, 6) zur Überwachung des Garns eine Steuerungseinrichtung (2, 4) der Spinnmaschine (1) und/oder einer zugehörigen Wartungseinrichtung (3) umfaßt.
Spinnmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 20 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfvorrichtung (2, 4, 6) eine Reinigereinheit (6) aufweist, die stets nur in einer Durchlaufrichtung des Garns (7) zur Anwendung kommt.
Spinnmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 20 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (2) der Spinnmaschine und/oder eine Steuerungseinrichtung (4) einer zugehörigen Wartungseinrichtung (3) die Abspullängen berechnet und/oder speichert.
Spinnmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 20 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass Antriebs- (9, 10, 13), Erfassungs- (12) und Trennvorrichtungen (11, 14) zum Entfernen der Abspullängen vorgesehen sind.
Spinnmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 20 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei unterschiedliche Abspullängen vorgegeben sind.