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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer
Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine gemäß dem
Oberbegriff des Anspruches 1.
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Die
DE 42 35 450 A1 beschreibt
ein Verfahren zur Ermittlung des Durchmessers einer Spule an einer
Spinnstelle einer Spinnmaschine, bei dem zur Bestimmung des Spulendurchmessers
die Drehzahl der Speisewalze, die Rotordrehzahl, die Drehzahl des
Abzuges sowie der Spulwalze mittels Sensoren erfasst werden. Mittels
dieser Größen wird die Garnlänge empirisch
bestimmt, die einem bestimmten Spulendurchmesser zu Grunde gelegt
wird. Die empirisch ermittelte Garnlänge dient dabei als
Referenzwert, auf die die tatsächlich gemessene Fadenlänge bezogen
wird. In diesem Zusammenhang nennt die
DE 42 35 450 A1 äußere
Einflüsse, deren Auftreten die Bestimmung des Spulendurchmessers
beeinflussen. Als ein derartiger Einflussfaktor wird unter anderem
die Verwendung von unterschiedlich harten, eventuell eingelaufenen
Druckrollen genannt. Derartig verschlissene Druckrollen haben das
Auftreten von unterschiedlichem Schlupf an den Abzugswalzen zur
Folge. Als ein weiterer Einflussfaktor wird die ungleichmäßige
Abnutzung von Mitnahmegummis auf Friktionswalzen genannt, was eine
unterschiedliche Aufwindespannung des Fadens zur Folge hat. Zur
Kompensation des Einflusses dieser Faktoren auf den zu ermittelnden
Spulendurchmesser sieht die
DE
42 35 450 A1 vor, Korrekturwerte zu bilden, die in die
Durchmesserbestimmung einfließen. Die in der
DE 42 35 450 A1 beschriebene
Bestimmung der Korrekturwerte liefert jedoch keinen Hinweis darauf,
wie ein derartiger Verschleiß und dessen Fortschreiten erkannt
werden könnten.
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Somit
ist es insbesondere bei Textilmaschinen, deren Spinnstellen den
Anspinnvorgang selbsttätig ohne Zuhilfenahme eines so genannten
Anspinn- oder Wartungswagens durchführen, nicht nur vor
dem Hintergrund der Durchmesserbestimmung einer Spule wichtig, Kenntnis über
den aktuellen Verschleißzustand von Druckrollen zu haben,
sondern auch vor dem Hintergrund der Qualität von Anspinnern.
So führt beispielsweise eine unzureichende Parallelität
der Druckrolle zum Abzugselement, hervorgerufen durch einen ungleichmäßigen
Verschleiß der Druckrolle, zu einer Beeinflussung des Anspinners. Diese
Beeinflussung kann dazu führen, dass der Anspinner nicht
die Festigkeit aufweist, wie der übrige ausgesponnene Faden.
Ein durch den Druckrollenverschleiß bedingter, zunehmender
Abzugsschlupf kann sich im Fall einer Offenend-Rotorspinnmaschine
dadurch äußern, dass auf Grund der höheren
Verweildauer des Anspinners im Spinnrotor und im Faserstrom der
Anspinner eine höhere Massezunahme und eine stärkere
Drehung erfährt. Die höhere Masse bewirkt, dass
die Drehung im Wesentlichen in die dünnste Stelle, den
Normalfadenbereich vor dem Anspinner gelenkt wird, was zu einer Überdrehung
und somit zu einer Schwächung dieses Bereiches führt. Um
diesem Umstand vorbeugen zu können, ist die Kenntnis des
Verschleißzustandes der Druckrolle insbesondere für
den Anspinnvorgang von besonderer Bedeutung. Die durchgeführte
visuelle Kontrolle von Druckrollen stellt jedoch einen unverhältnismäßigen
Aufwand dar, der zudem hinsichtlich seiner Aussagekraft über
den aktuellen Verschleißzustand unzuverlässig
ist.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zum Betreiben
einer Textilmaschine bereit zu stellen, das die automatische Erkennung des
Verschleißes von Druckrollen ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren
mit den in Anspruch 1 genannten Merkmalen gelöst.
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Weitere
vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand
der Unteransprüche.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, dass mit
dem Beginn des Anspinnens die theoretische Förderlänge
des Fadens auf Basis der Oberflächengeschwindigkeit des
Abzugswalzenpaares bestimmt wird, bis der Beginn des Anspinners
die Sensoreinrichtung erreicht hat, dass die Abweichung der theoretischen
Förderlänge von einer Soll-Fadenlänge,
die dem Abstand zwischen der Spinnvorrichtung und der Sensoreinrichtung
entspricht, erfasst wird, dass die Abweichung mit einem voreinstellbaren Grenzwert
der zulässigen Abweichung verglichen wird, und dass das
Passieren des Grenzwertes als Indikator eines nicht tolerierbaren
Verschleißes der Druckrolle gewertet und signalisiert wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht
es dem Anwender, auch unabhängig von einer visuellen Begutachtung
des Anspinners eine Beurteilung der Qualität des Anspinners
zuzulassen. Dabei ist die so ermittelte Qualitätsminderung
in reproduzierbarer Weise auf den Verschleiß der Druckrollen
zurückführbar. Auf diese Weise kann vermieden
werden, dass Anspinner, die außerhalb vorgebbarer Grenzen
liegen, einer bestimmten Fehlerklasse zugeordnet werden, in der Annahme,
dass fehlerhafte Anspinnparameter vorliegen, obwohl die tatsächliche
Ursache für die auftretende Qualitätsabweichung
nicht durch die Anspinnparameter bedingt ist. Diese Unsicherheit
hinsichtlich der Ursache einer schlechten Qualität bei
Anspinnern kann dazu führen, dass es bei Optimierungsversuchen
leicht zu Fehlentscheidungen bezüglich der Parametrisierung
des Anspinnvorganges kommt. Dies lässt sich durch das erfindungsgemäße
Verfahren vermeiden, indem die Anspinner mit messbarem Abzugsschlupf
beim Passieren eines Grenzwertes ausgeschieden und einer neuen,
eigenen Fehlerklasse zugeordnet werden.
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Vorzugsweise
kann die theoretische Förderlänge durch die Zählung
von Inkrementen eines Inkrementalgebers ermittelt werden. Hierzu
kann beispielsweise die Abzugswalze der Abzugsvorrichtung als Inkrementalgeber
ausgebildet sein oder ein als Antrieb der Abzugsvorrichtung dienender
Motor kann einen Inkrementalgeber aufweisen.
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Alternativ
kann die theoretische Förderlänge anhand der Schrittzahl
eines die Abzugsvorrichtung antreibenden Schrittmotors ermittelt
werden.
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Vorteilhafterweise
kann eine statistische Auswertung der Abweichung der ermittelten
theoretischen Förderlänge von der Soll-Fadenlänge über eine
vorgebare Anzahl von Anspinnern an dieser Spinnstelle erfolgen,
deren Standardabweichung mit dem vorgebbaren Grenzwert verglichen
wird. Eine sich bei der Auswertung der Messlängen ergebene Standardabweichung
oberhalb eines vom Anwender definierten Grenzwertes lässt
einen Rückschluss darauf zu, ob der Abzugsschlupf nicht
mehr zufällig von der augenblicklichen Masse des Anspinners
und der Spinnspannung abhängig ist, sondern weitgehend
von dem aktuellen Verschleißzustand der Druckrolle bestimmt
wird. Die statistische Auswertung erlaubt ein frühzeitiges
Erkennen einer Verschleißsituation, die insbesondere die
Qualität der Anspinner hinsichtlich der Festigkeit und
des Aussehens negativ beeinflussen kann.
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Ebenso
kann eine Erfassung der theoretischen Förderlänge
eines Anspinners erfolgen, dessen Abweichung mit dem Grenzwert verglichen
und bei Überschreiten des Grenzwerts registriert wird. Auf
diese Weise lässt sich eine zyklische Überwachung
des Verschleißes der Druckrollen ebenso einrichten wie
eine in unregelmäßigen Abständen durchführbare Überwachung,
indem in bestimmten Abständen einer oder mehrere Anspinner
gemäß dem erfindungsgemäßen
Verfahren ausgewertet werden. Der Vorgang der zyklischen Überwachung lässt
sich vorzugsweise zentral an der Steuerungsvorrichtung einstellen.
Ebenfalls über die Steuerungsvorrichtung kann eine außerplanmäßige Überwachung
durch eine Bedienperson in unregelmäßigen Abständen
initialisiert werden.
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Vorzugsweise
kann die Auswertung der Abweichung protokolliert und abgespeichert
werden. Die Protokollierung der Grenzwertüberschreitung
ermöglicht es, den Anwender über den Zustand der Druckrollen
zu informieren, so dass dieser in die Lage versetzt wird, den aktuellen
Verschleißzustand von Druckrollen auch auf eine einzelne
Spinnstelle bezogen zu überprüfen. Diese Überprüfung
ermöglicht es dem Anwender, die Druckrolle zu tauschen, bevor
eventuelle Nachteile in den Garnprüfwerten, beispielsweise
der Garndehnung oder der Anspinnsicherheit, an einer Spinnstelle
erkennbar werden.
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Je
nach Qualitätsanspruch sollte der Grenzwert für
die Abweichung von der Soll-Fadenlänge durch den Anwender
in einem definierten Bereich vorgebbar sein, der an der Textilmaschine
einstellbar ist. Hierzu kann der Grenzwert in einem Bereich zwischen
5 mm und 30 mm voreingestellt werden.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren lässt sich auf
Spinnmaschinen durchführen, wie beispielsweise Offenend-Rotorspinnmaschinen
oder Luftspinnmaschinen, wobei zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens lediglich eine Steuerungsvorrichtung vorgesehen ist,
die zur statistischen Auswertung der Abweichung einer gemessenen
theoretischen Förderlänge von einer Soll-Fadenlänge
an einer Spinnstelle eingerichtet ist.
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Diese
Aufgabe kann vorzugsweise vom jeweiligen Spinnstellenrechner einer
Spinnstelle und/oder einer zentralen Steuerungsvorrichtung der Spinnmaschine
durchgeführt werden.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispieles näher erläutert.
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1 zeigt
eine perspektivische Darstellung einer Spinnstelle einer Offenend-Rotorspinnmaschine.
Die in 1 dargestellte Spinnstelle 1 einer Offenend-Rotorspinnmaschine
verfügt über eine Spinnvorrichtung 2 zur
Herstellung eines Fadens 9 sowie über eine in
Fadenlaufrichtung nachgeschaltete Spulvorrichtung 3. Auf
dieser Spulvorrichtung 3 wird der Faden 9 zu einer
Kreuzspule 8 aufgewickelt.
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Der
in der Spinnvorrichtung 2 hergestellte Faden 9 wird
durch eine Fadenabzugseinrichtung 27, die eine einzelmotorisch
antreibbare Fadenabzugswalze 10 sowie eine an die Fadenabzugswalze 10 anstellbare,
von dieser reibschlüssig mitgenommene Druckrolle 14 aufweist,
aus der Spinnvorrichtung 2 abgezogen. Zur Vermeidung einer
punktuellen Abnutzung von Fadenabzugswalze 10 und Druckrolle 14 ist
im Bereich der Fadenabzugseinrichtung 27 außerdem
ein Hilfsfadenführer 30 angeordnet, der den laufenden
Faden 9 während des Abzuges changiert.
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Wie
in 1 weiter angedeutet, verlässt der Faden 9 die
Spinnvorrichtung 2 durch ein so genanntes Fadenabzugsröhrchen 21,
in dessen Bereich außerdem ein schwenkbar gelagertes Anspinnhilfsorgan 16 angeordnet
ist, welches nach einem Fadenbruch den durch eine Saugdüse 4 von
der Kreuzspule 8 zurückgeholten Faden 9 übernimmt
und das Fadenende zum Wiederanspinnen vorbereitet.
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Im
Bereich des Fadenlaufweges sind des Weitern ein Fadenwächter 26,
eine mechanische Fadenspeichereinrichtung 7, eine pneumatische
Fadenspeichereinrichtung 12 sowie eine Paraffiniereinrichtung 5 angeordnet.
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Die
Spulvorrichtung 3 besteht aus einem Spulenrahmen 22 zum
drehbaren Haltern einer Kreuzspule 8, einer vorzugsweise über
einen reversierbaren Einzelantrieb 19 antreibbaren Spulenantriebstrommel 23 sowie
einer Fadenchangiereinrichtung 24, die beispielsweise über
einen Schrittmotor 20 angetrieben wird. Vor der Fadenchangiereinrichtung 24 kann
außerdem eine Fadenzentriereinrichtung in Form eines schwenkbar
gelagerten Zentrierbleches 17 angeordnet sein, das im Bedarfsfall
durch einen Antrieb 18 definiert und vor regulären
Fadenlaufwegen geklappt werden kann. Des Weiteren verfügen
derartige Spinnstellen 1 über eine Saugdüse 4, die
mittels eines Schrittmotors 6 definiert zwischen einer
im Bereich der Spulvorrichtung 3 liegenden Fadenaufnahmestellung
und einer im Bereich der Spinnvorrichtung 2 liegenden Fadenübergabestellung
verstellbar ist. Die einzelnen Schrittmotoren der Spinnstelle 1 sind über
diverse Steuerleitungen an einen Spinnstellenrechner 25 angeschlossen.
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Das
Erfordernis zur Beurteilung, ob ein Verschleiß eingetreten
und wieweit ein Verschleiß an der Druckrolle fortgeschritten
ist, wird erfindungsgemäß durch das Erfassen der
Abweichung der theoretischen Förderlänge von einer
Soll-Fadenlänge ermittelt.
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Der
Abstand zwischen der Spinnvorrichtung 2 und dem Fadenwächter 26 ist
bauartbedingt konstant und repräsentiert im beschriebenen
Ausführungsbeispiel die Soll-Fadenlänge. Die theoretische Förderlänge,
die die theoretisch abziehbare Fadenlänge einer ohne Schlupf
arbeitenden Fadenabzugseinrichtung 27 beschreibt, wird
anhand der Schrittzahl eines der Fadenabzugswalze 10 als einzelmotorischer
Antrieb dienenden Schrittmotors 31 ermittelt, die solange
erfasst wird, bis der Beginn des Anspinners von dem Fadenwächter 26 erfasst
wird. Alternativ zum Schrittmotor 31 kann ein Antrieb vorgesehen sein,
der über einen Inkrementalgeber verfügt oder die
Fadenabzugswalze 10 weist einen Inkrementalgeber auf. Anhand
der erfassten Anzahl der Inkremente kann somit die theoretische
Förderlänge ermittelt werden.
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Die
Abweichung der theoretischen Förderlänge von der
Soll-Fadenlänge, hervorgerufen durch den an der Druckrolle 14 auftretenden,
verschleißbedingten Abzugsschlupf, wird mit einem voreinstellbaren
Grenzwert für eine zulässige Abweichung verglichen.
Das Passieren des Grenzwertes wird als Indikator eines nicht tolerierbaren
Verschleißes der Druckrolle 14 gewertet und signalisiert.
Die Signalisierung kann unmittelbar an der jeweiligen Spinnstelle
erfolgen, aber auch ebenso an einer zentralen Steuerungsvorrichtung
der Spinnmaschine.
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Der
Grenzwert der Abweichung von der Soll-Fadenlänge, dessen
Passieren einen Hinweis auf einen nicht tolerierbaren Verschleiß auslöst,
ist innerhalb eines Bereiches zwischen 5 mm und 30 mm von einer
Bedienperson vorgebbar und kann an dem Spinnstellenrechner 25 oder
an einer zentralen Steuerungsvorrichtung der Textilmaschine eingestellt
und von dort auf die Spinnstellenrechner 25 übertragen werden.
Bei der Einstellung des Grenzwertes spielt die angestrebte Qualität
des ausgesponnenen Fadens beziehungsweise der Anspinner eine Rolle,
wobei je niedriger ein Grenzwert vorgegeben wird, desto höher
ist die angestrebte Qualität.
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Damit
ein repräsentativer Wert für die Abweichung ermittelt
werden kann, wird die ermittelte theoretische Förderlänge
für eine größere Anzahl von Anspinnern
statistisch erfasst und durch den Spinnstellenrechner 25 ausgewertet.
Die daraus resultierende Standardabweichung wird dann mit dem vorgegebenen
Grenzwert verglichen. Überschreitet die Standardabweichung
der ermittelten theoretischen Förderlänge den
Grenzwert, so ist der auftretende Schlupf nicht mehr zufällig
von der augenblicklichen Masse des Anspinners und der Spinnspannung
abhängig, sondern überwiegend von dem aktuellen Verschleißzustand
der Druckrolle 14. Das erfindungsgemäße
Verfahren ermöglicht natürlich auch die Erfassung
der theoretischen Förderlänge mindestens eines
Anspinners, dessen Abweichung von der theoretischen Förderlänge
mit dem Grenzwert verglichen und bei Überschreiten des
Grenzwerts registriert wird, wobei die Erfassung zyklisch oder in
unregelmäßigen Abständen bei Bedarf durch
das Bedienpersonal durchführbar ist.
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Die
kontinuierliche Protokollierung der Grenzwertüberschreitung
lässt Rückschlüsse auf den aktuellen
Zustand der Druckrolle 14 zu. Die Bedienperson wird somit
in die Lage versetzt, sich über den aktuellen Zustand der
Druckrollen 14 an jeder einzelnen Spinnstelle 1 zu
informieren, ohne dazu jede einzelne Druckrolle 14 einer
visuellen Inaugenscheinnahme unterziehen zu müssen. Dies
erlaubt den rechtzeitigen Austausch der Druckrollen 14,
bevor Nachteile in den Garnprüfwerten, wie beispielsweise
das sporadische Ausspinnen eines zu groben Garns auf Grund eines
verringerten Abzuges, hervorgerufen durch Schlupf, in einer erhöhten
Garndrehung, Garndrehung, Garnprüfwerten oder Wickelspannung,
in dem Spulenaufbau oder in der Anspinnsicherheit erkennbar werden.
In Fällen, in denen durch die erfindungsgemäße Überwachung
festgestellt wird, dass der Verschleiß intolerabel ist,
kann dem Bedienpersonal unmittelbar signalisiert werden, dass ein
Austausch erforderlich ist, um die Qualität des Herstellprozesses
aufrechtzuerhalten.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 4235450
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