DE102004027056A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Offenend-Spinnvorrichtung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zum Betreiben einer Offenend-Spinnvorrichtung, die einen während des Spinnprozesses mit hoher Drehzahl in einem unterdruckbeaufschlagten Rotorgehäuse umlaufenden Spinnrotor, einen Faserbandeinzugszylinder sowie eine in einem Auflösewalzengehäuse rotierende, einzelmotorisch angetriebene Auflösewalze aufweist, die beim Auftreten eines Fadenbruches zur Reinigung des Spinnrotors stillgesetzt werden. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass beim anschließenden Wiederanspinnen der Offenend-Spinnvorrichtung (1) die Auflösewalze (12) in Abhängigkeit von der Drehzahl des Spinnrotors (2) gesteuert auf ihre Betriebsdrehzahl (BDZ¶AW¶) hochgefahren wird.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Offenend-Spinnvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
• Im Zusammenhang mit Offenend-Spinnvorrichtungen sind sowohl Auflösewalzen Stand der Technik, die über einen maschinenlangen Tangentialriemen angetrieben werden, als auch Auflösewalzen, die einzelmotorisch beaufschlagt werden.
• Bei solchen Offenend-Spinnvorrichtungen, insbesondere bei Spinnvorrichtungen mit Auflösewalzen, die über einen maschinenlangen Tangentialriemen angetrieben werden, besteht das generelle Problem, dass es im Zuge des Anspinnvorganges oft zu einer ungewollten Fasereinspeisung in den stehenden oder erst relativ langsam rotierenden Spinnrotor kommt, was zu einer unkontrollierten Faserakkumulation im Spinnrotor führen kann.
• Bekanntlich wird, wenn es während des Spinnprozesses zu einem Fadenbruch kommt, sofort die Faserbandzufuhr gestoppt und anschließend, da sich während des Spinnprozesses in der Faserbildungszone, der Rotorrille, oft Staub- und/oder Schmutzpartikel absetzen, vorsorglich der Spinnrotor gereinigt.
• Das heißt, vor jedem neuen Anspinnen, bei dem der von der Kreuzspule zurückgeholte Faden wieder an einen in der Rotorrille des Spinnrotors gebildeten Faserring angelegt wird, wird zunächst der Spinnrotor gereinigt.
• Die Reinigungsmaßnahme hat dabei in erster Linie präventiven Charakter, durch sie soll die Qualität des Garns gewährleistet werden.
• Da sowohl das Vorlagefaserband während des gesamten Anspinnvorganges in der Auflöseeinrichtung eingeführt bleibt, als auch die Auflösewalze mit Betriebsdrehzahl rotiert und des weiteren im Rotorgehäuse ständig Spinnunterdruck anliegt, ist nicht auszuschließen, dass auch nach der Reinigung wieder Fasern unkontrolliert zum Spinnrotor gefördert werden.
• Das heißt, auch nach einer durchgeführten Reinigung besteht die Gefahr, dass Fasern in Richtung des stehenden oder noch mit relativ langsamer Drehzahl rotierenden Spinnrotors transportiert werden und sich an der tiefsten Stelle in der Fasersammelrille des Spinnrotors ablagern.
• Diese unkontrolliert in den Spinnrotor gelangten Fasern können während des Anspinnens Flocken im Faden bilden und somit Fadenfehler auslösen.
• Eine solche Faserflocke kann beispielsweise entweder sofort zu einem Anspinnversager führen oder wird später, falls vorhanden, von einem Anspinnprüfer als fehlerhafter Anspinner detektiert.
• Es ist deshalb wichtig, sicherzustellen, dass sich während des Anspinnvorganges keine vagabundierenden Fasern im Spinnrotor befinden.
• Um das Anspinnen und die Fadenbildung ohne störende Fasern durchführen zu können, ist bereits vorgeschlagen worden, am Rotorgehäuse eine Klappe vorzusehen, die zu Beginn des Anspinnens durch den Anspinnwagen geöffnet werden kann, Durch das Öffnen dieser Klappe wird in dem unter Unterdruck stehenden Rotorgehäuse eine Luftströmung erzeugt, die so lange aufrechterhalten wird, bis die Drehzahl des Spinnrotors einen Wert erreicht, bei dem die Fliehkräfte der Fasern eine durch die Luftströmung nicht mehr beeinflussbare Ablagerung der Fasern in der Rotorrille bewirken.
• Eine derartige Einrichtung ist beispielsweise durch die DE 44 45 740 A1 beschrieben.
• Eine ähnliche Einrichtung ist auch durch die DE 197 20 141 A1 bekannt.
• Diese bekannte Offenend-Spinnvorrichtung weist ein durch ein Deckelelement verschließbares Rotorgehäuse auf.
• Im Deckelelement ist dabei eine mit einem Ventil ausgestattete Bybass-Bohrung angeordnet, die eine zeitweiligen Luftzufuhr in das Rotorgehäuse ermöglicht.
• Das Ventil wird während der Vorbereitung und Durchführung des Anspinnvorgangs durch eine entsprechende Handhabungseinrichtung einer fahrbaren Serviceeinrichtung betätigt.
• Die vorbeschriebenen Einrichtungen zum Erzeugen einer speziellen Luftströmung innerhalb des Rotorgehäuses weisen insbesondere den Nachteil auf, dass zur Betätigung ihrer Schließmechanismen jeweils ein spezieller, relativ aufwendiger Handhabungsmechanismus an einem Anspinnwagen notwendig ist.
• Wie eingangs angedeutet, sind des weiteren Offenend-Spinnvorrichtungen bekannt, bei denen die Auflösewalzen einzelmotorisch angetrieben werden.
• In der DE 40 36 017 A1 oder der DE 100 54 697 A1 sind beispielsweise Auslösewalzen beschrieben, die einen als Außenläufer ausgebildeten Antrieb aufweisen.
• Der Stator dieser Antriebe ist am Auflösewalzengehäuse festgelegt und über Elektroleitungen an die Energieversorgung der Textilmaschine angeschlossen.
• Auf dem Rotor des Außenläufers ist dabei auswechselbar ein Garniturring angeordnet.
• Durch die DE 196 50 597 A1 oder die nachveröffentlichte DE 103 38 901 sind außerdem Auflösewalzen für Offenend-Spinnvorrichtungen bekannt, die mit einem rückseitigen Lagerschaft lösbar in einer Lagerkonsole eines Auflösewalzengehäuses festlegbar sind und ebenfalls einen als Außenläufer ausgebildeten einzelmotorischen Antrieb aufweisen. Die Auflösewalze gemäß DE 103 38 901 verfügt dabei im Bereich des Lagerschaftes über eine Kontaktspureinrichtung, die mit Kontaktschuhen bzw. -stiften korrespondiert, welche an eine Energieversorgung einer zugehörigen Textilmaschine angeschlossen sind.
• In der DE 101 01 414 A1 ist ein einzelmotorisch angetriebener Faserbandeinzugszylinder mit einer Steuereinrichtung beschrieben, die es ermöglicht, das Faserband bei Bedarf aus einer Arbeitsposition, in der der es durch die Auflösewalze fortwährend ausgekämmt wird, in eine Warteposition zurückzuziehen, in das Faserband beabstandet zur rotierenden Auflösewalze steht.
• Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zu schaffen, das/die nach einem Fadenbruch ein sicheres, flockenfreies Anspinnen einer Offenend-Rotorspinnvorrichtung gewährleistet.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, wie es im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 beschrieben ist sowie durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 4.
• Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
• Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann auch ohne komplizierte Bybass-Lösungen sichergestellt werden, dass nach einem Fadenbruch während des Anspinnvorganges keinerlei unkontrollierte Fasern in den Spinnrotor eingespeist werden. Das heißt, auch in dem kritischen Zeitraum nach der üblichen Reinigung des Spinnrotors und dessen Hochlauf auf Anspinndrehzahl ist gewährleistet, dass keine Fasern aus dem Vorlagefaserband ausgekämmt werden, die sich im Spinnrotor unkontrolliert ablagern könnten.
• Die Vereinzelung der Fasern des Vorlagefaserbandes wird erfindungsgemäß erst dann gestartet, wenn der Spinnrotor eine vorgegebene Mindestdrehzahl erreicht hat, bei der sichergestellt ist, dass sich die in den Spinnrotor eingespeisten Fasern über die Faserrutschfläche des Spinnrotors vorschriftsmäßig in die Rotorrille gelangen.
• Das heißt, sowohl der Antrieb der Auflösewalze erfolgt erst, wenn der Spinnrotor bereits auf eine vorgegebene Drehzahl hochgefahren ist, als auch der Antrieb für den Faserbandeinzugszylinder wird erst dann gestartet, wenn auch die Auflösewalze ihre Betriebsdrehzahl erreicht hat.
• Die vorgegebene Drehzahl des Spinnrotors entspricht dabei einer Mindestdrehzahl, ab der, wie im Anspruch 2 erläutert ist, gewährleistet ist, dass die beim Hochfahren der Auflösewalze auf die Faserrutschwand des Spinnrotors aufgespeisten Fasern unter dem Einfluss der Zentrifugalkraft geordnet in die Rotorrille rutschen und dort einen geschlossenen Faserring bilden, an den dann der von der Auflaufspule zurückgeholte Faden angelegt werden kann.
• Das bedeutet, durch den gesteuerten Start der Auflösewalze kann zuverlässig das Entstehen vagabundierender Fasern verhindert werden.
• Wie im Anspruch 3 beschrieben, beträgt die Mindestdrehzahl des Spinnrotors, bei der der Antrieb der Auflösewalze zugeschaltet und damit die Fasereinspeisung zum Spinnrotor gestartet wird, etwa 20000 min^–1.
• Die Offenend- Spinnvorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verfügt, wie im Anspruch 4 beschrieben, vorteilhafterweise über einen Spinnrotor sowie über eine einzelmotorisch angetriebene Auflösewalze.
• Der Antrieb der Auflösewalze ist dabei an eine Steuereinrichtung angeschlossen, die den Antrieb der Auflösewalze in Abhängigkeit von der Drehzahl des Spinnrotors steuert.
• Das heißt, der Antrieb der Auflösewalze wird durch die Steuereinrichtung erst dann gestartet, wenn der Spinnrotor eine vorgegebene Mindestdrehzahl erreicht hat.
• Wie im Anspruch 5 beschrieben, ist in einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass die Offenend-Spinnvorrichtung einen einzelmotorisch angetriebenen Spinnrotor sowie eine einzelmotorisch angetriebene Auflösewalze aufweist.
• Die Antriebe von Spinnrotor und Auflösewalze sind dabei an eine gemeinsame Steuereinrichtung angeschlossen, die den Antrieb der Auflösewalze in Abhängigkeit von der Drehzahl des Spinnrotors steuert.
• Das heißt, die Steuereinrichtung sorgt dafür das die Auflösewalze erst dann gestartet und auf ihrer Betriebdrehzahl hochgefahren wird, wenn der Spinnrotor eine Drehzahl erreicht hat, bei der sichergestellt ist, dass die auf die Faserrutschfläche aufgespeisten Fasern geordnet in der Rotorrille abgelegt werden.
• Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
• Es zeigt:
• 1: eine Offenend-Rotorspinnvorrichtung mit Einzelantrieben für den Spinnrotor, die Auflösewalze und den Faserbandeinzugszylinder sowie einer Steuereinrichtung für diese Antriebe,
• 2: ein Drehzahl/Zeitdiagramm, mit dem Drehzahlverlauf des Spinnrotors und der Auflösewalze beim Anspinnen.
• Die 1 zeigt eine der zahlreichen Offenend-Spinnvorrichtungen 1 einer Offenend-Rotorspinnmaschine, wie sie jeweils im Bereich der Spinnstellen derartiger Textilmaschinen angeordnet sind.
• Solche Offenend-Spinnvorrichtungen 1 sind im Prinzip bekannt und beispielsweise in der DE 196 50 597 A1 relativ ausführlich beschrieben.
• Das heißt, derartige Offenend-Spinnvorrichtungen 1 verfügen über einen Spinnrotor 2, dessen Rotortasse 4 während des Spinnbetriebes mit hoher Drehzahl in einem unterdruckbeaufschlagbaren Rotorgehäuse 5 umläuft.
• Das Rotorgehäuse 5, das während des Spinnbetriebes nach vorne durch ein Deckelelement 8 verschlossen ist, ist zu diesem Zweck über eine Pneumatikleitung 6 an eine Unterdruckquelle 7 angeschlossen, die den zum Spinnen notwendigen Unterdruck im Rotorgehäuse 5 bereitstellt.
• Der Spinnrotor 2 ist durch einen regelbaren elektromotorischen Einzelantrieb 3, der beispielsweise über Elektroleitungen 20 an die Energieversorgung 27 der betreffenden Textilmaschine angeschlossen ist, definiert antreibbar.
• Der elektromagnetische Einzelantrieb 3 ist zu diesem Zweck über wenigstens eine Signalleitung 24 mit einer Steuereinrichtung 23 verbunden.
• Das Deckelelement 8, das das Rotorgehäuse 5 während des Spinnbetriebes verschließt, ist um eine Schwenkachse 16 begrenzt drehbar gelagert, so dass der stillstehende Spinnrotor 4 bei Bedarf zugängig ist.
• In Höhe des Spinnrotors 2 ist in das Deckelelement 8 außerdem, auswechselbar, ein sogenannter Kanalplattenadapter 9 eingelassen, an den sich ein Fadenabzugsröhrchen 10 anschließt.
• Des weiteren weist das Deckelelement 8, wie üblich, ein Auflösewalzengehäuse 11 auf, in dem eine Auflösewalze 12 rotiert, die mit ihrem Lagerschaft 17 in einer rückseitigen Lagerkonsole 14 des Auflösewalzengehäuses 11 festgelegt ist und dabei durch eine Ver- und Entriegelungseinrichtung 26 gesichert wird.
• Die Auflösewalze 12 wird durch einen elektromotorischen Einzelantrieb 28, der als Außenläufer ausgebildet ist, angetrieben und weist zur leicht lösbaren Ankoppelung an eine Energie- und Signaleinrichtung 27 der Offenend-Rotorspinnmaschine im Endbereich ihres Lagerschaftes 17 eine Kontaktspureinrichtung 18 auf.
• Die Kontaktspureinrichtung 18 besteht dabei aus mehreren galvanisch getrennten Kontaktspuren 19, die im Endbereich des Lagerschaftes 17 ringförmig ausgebildet sind.
• Die ringförmigen Kontaktspuren 19 korrespondieren mit bestrombaren Kontaktschuhen bzw. -stiften 21, die über Elektroleitungen 25 an die Energie- und Signaleinrichtung 27 der Offenend-Rotorspinnmaschine bzw. über eine Signalleitung 22 an die Steuereinrichtung 23 angeschlossen sind.
• Die Kontaktschuhe 21 sind dabei geschützt in einem Kontaktschuhgehäuse 30 angeordnet, das radial zum Lagerschaft 17 der Auflösewalze 12 verschiebbar gelagert ist.
• Im Auflösewalzengehäuse 11 ist außerdem drehbar ein Faserbandeinzugszylinder 13 gelagert, der durch einen Antrieb 15, vorzugsweise einen Schrittmotor, elektromotorisch beaufschlagbar ist.
• Auch der Antrieb 15 ist über eine Elektroleitung 33 an die Energieversorgung 27 der Textilmaschine und über eine Signalleitung 32 an die Steuereinrichtung 23 angeschlossen.
• Funktion der Einrichtung:
• Während des regulären Spinnbetriebes wird der in der Offenend-Spinnvorrichtung 1 produzierte Faden über das Fadenabzugsröhrchen 10 abgezogen und, wie bekannt, auf eine in einem Spulenrahmen drehbar gelagerte Auflaufspule aufgewickelt.
• Der abgezogene Faden wird dabei ständig durch eine (nicht dargestellte), an die Steuereinrichtung 23 angeschlossene Sensoreinrichtung überwacht.
• Wenn es zu einem Fadenbruch kommt, der durch die Sensoreinrichtung sofort detektiert wird, sorgt die Steuereinrichtung 23 dafür, dass die rotierenden Funktionsorgane der Offenend-Spinnvorrichtung 1 sofort abgebremst beziehungsweise abgeschaltet werden.
• Das heißt, der Antrieb 3 des Spinnrotors 2 und der Antrieb 28 der Auflösewalze 12 werden mit einem Bremsstrom beaufschlagt und in den Stillstand abgebremst, außerdem wird der Antrieb 15 des Faserbandeinzugszylinder 13 stromlos geschaltet.
• Wenn der Spinnrotor 2 steht oder nur noch mit geringer Drehzahl ausläuft, wird die Offenend-Spinnvorrichtung 1 vorzugsweise durch eine (im Prinzip bekannte, nicht dargestellte) Serviceeinrichtung geöffnet und die Spinntasse 4 des Spinnrotors 2 gereinigt.
• Anschließend wird das Fadenende des auf die Auflaufspule aufgelaufenen Fadens zurückgeholt, abgelängt, vorbereitet und in das Fadenabzugsröhrchen 10 eingefädelt, wo es für das nachfolgende Wiederanspinnen bereitgehalten wird.
• Zum Wiederanspinnen wird, wie in 2 anhand des Drehzahlverlaufes 29 angedeutet, zunächst der Spinnrotor 2 beschleunigt.
• Während dieses Hochlaufes erreicht der Spinnrotor 2 zum Zeitpunkt t₁ ein Drehzahlniveau, bei dem sichergestellt ist, dass Fasern, die jetzt in den Spinnrotor 2 eingespeist werden, unter dem Einfluss der am Spinnrotor auftretenden Zentrifugalkraft, geordnet in die Fadenbildungszone, das heißt, die Rotorrille rutschen und dort einen Faserring bilden.
• Die Drehzahl des Spinnrotors 2 zum Zeitpunkt t₁ ist in 2 mit n_min.R bezeichnet.
• Zu diesem Zeitpunkt wird der Antrieb der Auflösewalze 12 gestartet und die Auflösewalze 12 auf Betriebsdrehzahl BDZ_AW beschleunigt, die zum Zeitpunkt t₂ erreicht wird.
• Der Drehzahlverlauf der Auflösewalze 12 ist in der 2 mit der Bezugszahl 31 gekennzeichnet.
• Zum Zeitpunkt t₂ wird auch der Faserbandeinzugszylinder 13 damit die Fasereinspeisung in den Spinnrotor 2 gestartet. Auf eine Darstellung des Drehzahlverlaufes des sehr langsam umlaufenden Faserbandeinzugszylinder 13 wurde verzichtet.
• Wie angedeutet erreicht die Auflösewalze 12 ihre Betriebsdrehzahl BDZ_AW, die etwa 9000 min^–1 beträgt, zum Zeitpunkt t₂, während der Spinnrotor seine Betriebsdrehzahl n_Betr.R, die zwischen 100 000 min^–1 und 150000 min^–1 liegt, erst zum Zeitpunkt t₃ erreicht.
• Wie aus 2 ersichtlich, steht die Auflösewalze 12 bis zum Zeitpunkt t₁. Das heißt, vor dem Zeitpunkt t₁ findet durch die Auflösewalze 12 keinerlei Auskämmung des Vorlagefaserbandes und damit keine Einspeisung von Fasern in den Spinnrotor 2 statt.
• Das heißt, zum Zeitpunkt des Anspinnens des zurückgeholten Fadenendes an den Faserring im Spinnrotor 2, der vorzugsweise zwischen t₂ und t₃ liegt, ist gewährleistet, dass keine im Spinnrotor 2 vagabundierenden Fasern den Anspinner negativ beeinflussen können.

Claims (5)

1. Verfahren zum Betreiben einer Offenend-Spinnvorrichtung, die einen während des Spinnprozesses mit hoher Drehzahl in einem unterdruckbeaufschlagten Rotorgehäuse umlaufenden Spinnrotor, einen Faserbandeinzugszylinder sowie eine in einem Auflösewalzengehäuse rotierende, einzelmotorisch angetriebene Auflösewalze aufweist, die beim Auftreten eines Fadenbruches zur Reinigung des Spinnrotors stillgesetzt werden, dadurch gekennzeichnet, dass beim anschließend Wiederanspinnen der Offenend-Spinnvorrichtung (1) die Auflösewalze (12) in Abhängigkeit von der Drehzahl des Spinnrotors (2) gesteuert auf ihre Betriebsdrehzahl (BDZ_AW) hochgefahren wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Hochfahren der Auflösewalze (12) erst bei einer vorgegebenen Mindestdrehzahl (n_minR) des Spinnrotors (2) gestartet wird, ab der sichergestellt ist, dass die auf die Faserrutschwand des Spinnrotors (2) aufgespeisten Fasern unter dem Einfluss der Zentrifugalkraft geordnet in der Rotorrille des Spinnrotors (2) abgelegt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Hochfahren der Auflösewalze (12) bei einer Drehzahl des Spinnrotors (2) von ca. 20000 min^–1 gestartet wird.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Offenend-Spinnvorrichtung (1) einen Spinnrotor (2), eine einzelmotorisch antreibbare Auflösewalze (12) sowie eine Steuereinrichtung (23) aufweist, wobei der Antrieb (28) für die Auflösewalze (12) so an die Steuereinrichtung (23) angeschlossen ist, dass die Auflösewalze (12) in Abhängigkeit von der Drehzahl des Spinnrotors (2) gesteuert anläuft.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Offenend-Spinnvorrichtung (1) einen einzelmotorisch antreibbaren Spinnrotor (2) sowie eine einzelmotorisch antreibbare Auflösewalze (12) aufweist, dass die Antriebe (3 bzw. 28) für den Spinnrotor (2) bzw. die Auflösewalze (12) so an eine Steuereinrichtung (23) angeschlossen sind, dass die Auflösewalze (12) in Abhängigkeit von der Drehzahl des Spinnrotors (2) gesteuert anläuft.