DE102007043417A1

DE102007043417A1 - Offenend-Spinnmaschine

Info

Publication number: DE102007043417A1
Application number: DE102007043417A
Authority: DE
Inventors: Bernd Bahlmann; Sebastian Brandl; Mario Maleck; Helmut Haunschild
Original assignee: Rieter Ingolstadt GmbH
Current assignee: Rieter Ingolstadt GmbH
Priority date: 2007-09-12
Filing date: 2007-09-12
Publication date: 2009-03-19
Anticipated expiration: 2027-09-13
Also published as: CZ2008509A3; ITTO20080640A1; IT1391293B1; DE102007043417B4; CN101387023B; CN101387023A

Abstract

Vorgeschlagen wird eine Offenend-Spinnmaschine, beispielsweise Rotorspinnmaschine (1), mit einer Vielzahl gleichartiger Arbeitsstellen (3), wobei jeder besagten Arbeitsstelle (3) eine dezentrale Steuereinrichtung (10) zum Steuern der Arbeitsgeschwindigkeit wenigstens einer Funktionsgruppe (4; 4, 7, 9) der jeweiligen Arbeitsstelle (3) zugeordnet istung (16; 12), welche mit einer Vielzahl dezentraler Steuereinrichtungen (10) zumindest zeitweise zusammenwirkt und hierzu mit ihnen über ein Kommunikationssystem (32) verbunden ist, wobei die weitere Steuereinrichtung (16; 12) ein Bestimmungsmodul (30; 42) zur Bestimmung eines Geschwindigkeitsprofils (GPZ; GPZ, GPS, GPA) aufweist, welches zur Steuerung einer besagten Funktionsgruppe (4; 4, 7, 9) während einer Anspinnphase (AP) an der jeweiligen Spinnstelle (3) vorgesehen ist, wobei die weitere Steuereinrichtung (16; 12) zur Bestimmung und zum Senden des Geschwindigkeitsprofils (GPZ; GPZ, GPS, GPA) über das Kommunikationssystem (32) an die jeweilige dezentrale Steuereinrichtung (10) vor der Anspinnphase (AP) ausgebildet ist und wobei die dezentrale Steuereinrichtung (10) einen Speicher (36) zum Speichern des Geschwindigkeitsprofils (GPZ; GPZ, GPS, GPA) sowie ein Steuermodul (35) zur Steuerung der jeweiligen besagten Funktionsgruppe (4; 4, 7, 9) während der Anspinnphase (AP) entsprechend dem Geschwindigkeitsprofil (GPZ; GPZ, GPS, GPA) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Offenend-Spinnmaschine, beispielsweise eine Rotorspinnmaschine, mit einer Vielzahl gleichartiger Arbeitsstellen, wobei jeder besagten Arbeitsstelle eine dezentrale Steuereinrichtung zum Steuern der Arbeitsgeschwindigkeit wenigstens einer Funktionsgruppe der jeweiligen Arbeitsstelle während einer Anspinnphase zugeordnet ist, und mit wenigstens einer weiteren Steuereinrichtung, welche mit einer Vielzahl dezentraler Steuereinrichtungen zumindest zeitweise zusammenwirkt und hierzu mit den dezentralen Steuereinrichtungen über ein Kommunikationssystem verbunden ist.
Eine Arbeitsstelle einer Offenend-Spinnmaschine, auch Spinnstelle genannt, dient der Erzeugung und dem Aufspulen eines Fadens, wobei ihr hierzu ein faserhaltiges Vorprodukt, nämlich ein sogenanntes Faserband, zu geführt wird. Dabei umfasst jede Spinnstelle eine Vielzahl von Funktionsgruppen. Hierzu gehören typischerweise eine Zuführvorrichtung zum Zuführen des Faserbandes zu einer Auflöseeinrichtung, eine Spinneinheit zum Verspinnen von durch die Auflöseeinrichtung vereinzelten Fasern, eine Abzugseinrichtung zum Abziehen des gesponnenen Fadens aus der Spinneinheit und eine Spuleinheit zum Aufspulen des gesponnenen und abgezogenen Fadens.
Beim Anspinnen werden üblicherweise zunächst in einer Vorbereitungsphase vorbereitende Maßnahmen, beispielsweise eine Reinigung der Spinneinheit, durchgeführt. Dann wird in der eigentlichen Anspinnphase ein freies Ende eines vorhandenen Fadens in die Spinneinheit eingeführt, sodass sich das Ende mit den in der Spinneinheit befindlichen Fasern verbindet. Die Qualität dieser Verbindung, auch Ansetzer genannt, ist entscheidend für die Qualität des Fadens insgesamt. So ist im Bereich des Ansetzers eine Verdickung des Fadens ebenso wie eine Verdünnung unerwünscht.
Die Arbeitsgeschwindigkeiten der Funktionsgruppen der Spinnstelle müssen also insbesondere während des Anspinnens der Spinnstelle, beispielsweise nach dem Hochfahren der Maschine oder nach einem Fadenbruch, genau aufeinander abgestimmt werden. Hierzu sind verschiedene Steuerungskonzepte entwickelt worden.
So ist aus der Europäischen Patentanmeldung EP 0 385 530 A1 eine Rotorspinnmaschine bekannt, welche in einer beschriebenen Ausführungsform an jeder Spinnstelle eine programmierbare dezentrale Steuereinrichtung aufweist, welche zum Steuern der Arbeitsgeschwindigkeit der Zuführvorrichtung der jeweiligen Spinnstelle ausgebildet ist. Jede dieser Steuereinrichtungen wirkt mit einer Maschinensteuerung zur Gesamtsteuerung der Offenend-Spinnmaschine zusammen. Hierzu sind die dezentralen Steuereinrichtungen mit der Maschinensteuerung über serielle Zweidrahtleitungen verbunden.
Während eines Anspinnvorganges, der aus einer Vorbereitungsphase und einer Anspinnphase besteht, interagiert die Steuereinrichtung der anzuspinnenden Spinnstelle zusätzlich mit einer Steuereinrichtung einer verfahrbaren Wartungseinrichtung der Offenend-Spinnmaschine.
Die dezentrale Steuereinrichtung an einer Spinnstelle umfasst einen Steuergenerator, der digitale Signale für einen Schrittmotor zum Antrieb der Zuführvorrichtung aufweist. Dieser Steuergenerator wiederum ist mit Programmen versehen, welche die Sequenz der digitalen elektrischen Signale und somit das Geschwindigkeitsprofil der Zuführvorrichtung verändern können. Während eines Anspinnvorganges empfängt nun die dezentrale Steuereinrichtung einen Satz von Arbeitsparametern von der Maschinensteuerung. Arbeitsparameter einer Spinnstelle sind beispielsweise die Stärke des zugeführten Faserbandes, die vorgesehene Stärke des zu spinnenden Fadens, und die für eine Betriebsphase nach dem Anspinnvorgang vorgesehene Abzugs- und Aufspulgeschwindigkeit für den Faden. Die Steuerung der Arbeitsgeschwindigkeit der Zuführvorrichtung durch die dezentrale Steuereinrichtung erfolgt dann anhand der empfangenen Arbeitsparameter, das heißt, dass die Programme der dezentralen Steuereinrichtung die empfangenen Arbeitsparameter in ein geeignetes Geschwindigkeitsprofil umsetzen müssen. Dabei schlägt die EP 0 385 530 A1 ein einfach aufgebautes Geschwindigkeitsprofil vor, bei dem die Arbeitsgeschwindigkeit in einem ersten Zeitintervall der für den Normalbetrieb vorgesehenen Geschwindigkeit entspricht und in einem zweiten Intervall eine erhöhte Arbeitsgeschwindigkeit vorgesehen ist.
Nachteilig ist hierbei insbesondere, dass an jeder einzelnen Spinnstelle eine aufwändige dezentrale Steuereinrichtung vorgesehen sein muss. So muss jede dezentrale Steuereinrichtung hinsichtlich ihrer Hardware und hinsichtlich ihrer Software so ausgebildet sein, dass sie das Geschwindigkeitsprofil für die Zuführeinrichtung in Echtzeit bestimmen kann.
Allerdings ist es bis heute nicht gelungen, einen einfachen Weg zur Bestimmung eines optimalen Geschwindigkeitsprofils zu finden. Aus Versuchen ist jedoch bekannt, dass zur Bestimmung eines solchen optimierten Geschwindigkeitsprofils eine Vielzahl von Parametern berücksichtigt werden müssen. Weiterhin ist bekannt, dass zur Erreichung eines optimalen Ansetzers relativ komplexe Geschwindigkeitsprofile erforderlich sind. So ist beispielsweise das aus der EP 0 385 530 A1 bekannte Geschwindigkeitsprofil nicht geeignet, Querschnittsänderungen des Fadens im Bereich des Ansetzers zu vermeiden.
Da jedoch moderne Offenend-Spinnmaschinen 400 und mehr Spinnstellen aufweisen, ist man aus Kostengründen gezwungen, die dabei erforderlichen 400 und mehr dezentralen Steuereinrichtungen möglichst einfach zu gestalten. Daher ist man bei Verwendung der aus der EP 0 385 530 A1 bekannten Steuerungskonzeption gezwungen, die Anzahl der zu berücksichtigenden Parameter sowie die mögliche Komplexität des Geschwindigkeitsprofils einzuschränken. Mittels der bekannten Vorrichtung ist es daher nicht möglich, für jede Anspinnsituation ein optimales Geschwindigkeitsprofil zu ermitteln und zu verwenden. Dies führt in vielen Fällen zu einer geringen Qualität des erzeugten Ansetzers.
Zudem ist es bei der bekannten Vorrichtung nur unter großem Aufwand möglich, verbesserte Methoden für die Bestimmung des Geschwindigkeitsprofils zu implementieren. So muss hierzu im Regelfall jede einzelne der mehreren Hundert dezentralen Steuereinrichtungen umprogrammiert werden.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Offenend-Spinnmaschine vorzuschlagen, welche die genannten Nachteile vermeidet uns insbesondere unter unterschiedlichen Bedingungen eine optimale Ansetzerqualität gewährleistet.
Die Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruches.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die weitere Steuereinrichtung ein Bestimmungsmodul zur Bestimmung eines Geschwindigkeitsprofils aufweist, welches zur Steuerung einer besagten Funktionsgruppe während einer Anspinnphase an der jeweiligen Spinnstelle vorgesehen ist. Dabei ist die weitere Steuereinrichtung so ausgebildet, dass das Geschwindigkeitsprofil vor der Anspinnphase bestimmt und über das Kommunikationssystem an die jeweilige dezentrale Steuereinrichtung gesendet werden kann. Weiterhin weist die dezentrale Steuereinrichtung einen Speicher zum Speichern des empfangenen Geschwindigkeitsprofils sowie ein Steuermodul zur Steuerung der jeweiligen besagten Funktionsgruppe während der Anspinnphase entsprechend dem gespeicherten Geschwindigkeitsprofil auf.
Da nunmehr für eine Vielzahl von dezentralen Steuereinrichtungen lediglich ein Bestimmungsmodul für ein Geschwindigkeitsprofil vorgesehen ist, kön nen einerseits die dezentralen Steuereinrichtungen in ihrem Aufbau vereinfacht werden, andererseits kann bezüglich des verbliebenen Bestimmungsmoduls ein größerer Herstellungsaufwand rechtfertigt werden.
Das Bestimmungsmodul kann als zusätzliche Hardware-Komponente, gegebenenfalls mit eigener Software, oder als zusätzliche Software-Komponente, welche auf der bisherigen Hardware ausgeführt wird, ausgebildet sein. Ebenso sind Mischformen möglich. Die bisherige Hardware kann, falls erforderlich in ihrer Leistungsfähigkeit an die neuen zusätzlichen Aufgaben angepasst sein. Hierdurch ist es praktisch möglich, die Anzahl der bei der Bestimmung zu berücksichtigenden Parameter unbegrenzt zu erhöhen. Ebenso können nahezu beliebig komplexe Geschwindigkeitsprofile vorgesehen sein. So kann beispielsweise die Anzahl der möglichen Werte für die Geschwindigkeit innerhalb des Profils drastisch erhöht werden. Ebenso kann die Anzahl der Änderungszeitpunkte der Geschwindigkeit während der Dauer einer Anspinnphase praktisch beliebig erhöht werden. Insgesamt kann so sichergestellt werden, dass für alle praxisrelevanten Fallgestaltungen ein nahezu optimales Geschwindigkeitsprofil bestimmt werden kann. Hierdurch kann die Qualität der Ansetzer insbesondere hinsichtlich ihrer Gleichmäßigkeit verbessert werden.
Zudem können Verbesserungen bezüglich der Regeln zur Bestimmung eines Geschwindigkeitsprofils einfach implementiert werden. So ist es nicht mehr erforderlich, die Software jeder einzelnen dezentralen Steuereinrichtung zu verbessern, vielmehr ist es ausreichend, wenn dies am Bestimmungsmodul der weiteren Steuereinrichtung durchgeführt wird.
Da die Bestimmung und die Übertragung des bestimmten Geschwindigkeitsprofils an die dezentrale Steuereinrichtung vor der Anspinnphase erfolgt, sind zudem Verzögerungen während des Anspinnvorganges, etwa durch Kommunikationsstörungen, vermieden.
Grundsätzlich kann die Bestimmung des Geschwindigkeitsprofils dadurch erfolgen, dass ein bestimmtes Geschwindigkeitsprofil aus einem Satz von vordefinierten Geschwindigkeitsprofilen ausgewählt wird. Dann müssen jedoch mitunter komplexe Regeln für die Auswahl vorgegeben werden.
Vorteilhafterweise erfolgt die Bestimmung des Geschwindigkeitsprofils jedoch anhand von wenigstens einer in dem Bestimmungsmodul vorab gespeicherten Bestimmungsregel sowie anhand von darin einzusetzenden Daten. Unter Daten sind hierbei Parameter zu verstehen, welche das Anspinnen an der jeweiligen Spinnstelle beeinflussen. Bestimmungsregeln repräsentieren dabei das Wissen darüber, wie die entsprechenden Daten auf den Anspinnvorgang wirken. Bestimmungsregeln können beispielsweise in Form von mathematischen Formeln oder in Form von Wenn-Dann-Aussagen vorliegen. Durch eine derartige Bestimmung des Geschwindigkeitsprofils kann sichergestellt werden, dass unter den jeweils gegebenen Randbedingungen ein optimales Geschwindigkeitsprofil bestimmt und anschließend verwendet wird.
Vorteilhafterweise umfassen die einzusetzenden Daten vorab gespeicherte Daten und durch einen Bediener vorgebbare Daten. Hierdurch kann die Bedienung der Offenend-Spinnmaschine vereinfacht werden. Die vorab gespeicherten Daten können dabei konstruktionsbedingte Daten der Spinnstelle umfassen. So ist es beispielsweise sinnvoll, konstruktionsbedingt zulässige Höchstwerte der Arbeitsgeschwindigkeit der betroffenen Funktionsgruppe vorab zu speichern, da diese im Allgemeinen keiner Veränderung unterworfen sind. Die verbleibenden, veränderlichen Daten, wie beispielsweise die für eine Betriebsphase vorgesehene Produktionsgeschwindigkeit, können dann durch eine einfache Bedieneraktion hinzugefügt werden.
Mit Vorteil umfasst das Bestimmungsmodul ein Expertensystem mit einer Wissensbasis und einer Inferenzmaschine. Unter einem Expertensystem wird dabei ein Computersystem verstanden, welches in der Lage ist, einzelne Wissensbausteine automatisch zu verknüpfen und daraus resultierend eine Problemlösung zu generieren. Wissensbausteine wie beispielsweise Fakten, Regeln und Strategien sind dabei in der sogenannten Wissensbasis gespeichert. Der Programmteil zur automatisierten und logischen Verknüpfung von den einzelnen in der Wissensbasis enthaltenen Wissensbausteinen erfolgt dann durch eine sogenannte Inferenzmaschine. Durch die Trennung der Wissensbasis von der Inferenzmaschine ist es in einfacher Weise möglich, neu erworbenes Wissen in das System zu integrieren. Hierdurch können neue Erkenntnisse kurzfristig bei der Bestimmung des Geschwindigkeitsprofils herangezogen werden.
Vorzugsweise weist die weitere Steuereinrichtung eine Eingabeeinheit auf, welche zusätzlich zur Eingabe von besagten vorgebbaren Daten ausgebildet ist. Wesentlich ist hierbei, dass eine ohnehin vorhandene Eingabeeinheit auch zur Eingabe der vorgebbaren Daten verwendet wird. Hierdurch ist es möglich, die erforderlichen vorgebbaren Daten an einer zentralen Stelle für eine Vielzahl von Spinnstellen einzugeben, ohne dass hierzu ein größerer baulicher Aufwand erforderlich wäre..
Ebenso bevorzugt weist die weitere Steuereinrichtung eine Anzeigeeinheit auf, welche zusätzlich zur Bedienerführung im Rahmen der Bedienung des Bestimmungsmoduls ausgebildet ist. Dies ermöglicht die Bedienung des Bestimmungsmoduls, wobei bereits vorhandene Komponenten genutzt werden.
Besonders bevorzugt ist eine besagte dezentrale Steuereinrichtung zur Steuerung einer besagten Funktionsgruppe an mehreren Arbeitsstellen ausgebildet. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass eine einzige dezentrale Steuereinrichtung zur Steuerung der Zuführvorrichtung von vier Spinnstellen ausgebildet ist. Hierdurch kann die Anzahl der dezentralen Steuereinrichtung an der Offenend-Spinnmaschine verringert werden. Auch wenn die einzelne dezentrale Steuereinrichtung nun leistungsstärker ausgeführt sein muss, ergibt sich insgesamt geringerer Aufwand, da nicht mehr jede einzelne Spinn stelle mit einer derartigen dezentralen Steuereinrichtung versehen sein muss.
Bei der durch eine dezentrale Steuereinrichtung zu steuernden Funktionsgruppe kann es sich insbesondere um eine Zuführvorrichtung zum Zuführen eines Faserbandes zu einer Auflöseeinrichtung und/oder eine Spinneinheit zum Verspinnen von zugeführten Fasern und/oder um eine Abzugseinrichtung zum Abziehen eines Fadens aus einer Spinnstelle und/oder um eine Spuleinheit zum Aufspulen eines gesponnenen Fadens handeln. Die Steuerung jeder einzelnen der genannten Funktionsgruppen nach einem vorab bestimmten Geschwindigkeitsprofil kann die Qualität des Ansetzers erhöhen. Wenn das Bestimmungsmodul zur Bestimmung von Geschwindigkeitsprofilen für verschiedenen Funktionsgruppen ausgebildet ist, so können die einzelnen Geschwindigkeitsprofile in besonders einfacher Weise aufeinander abgestimmt werden. Daher ist es von Vorteil, wenn mehrere, vorzugsweise alle, der genannten Funktionsgruppen mit einem durch das Bestimmungsmodul bestimmten Geschwindigkeitsprofil gesteuert werden.
Vorteilhafterweise umfasst das Kommunikationssystem ein Bussystem. Gerade bei einer Offenend-Spinnmaschine mit einer Vielzahl von dezentralen Steuereinrichtungen kann hierdurch der Verkabelungsaufwand vermindert werden.
Bevorzugt ist jede dezentrale Steuereinrichtung einer Sektion zugeordnet und an einem Sektionsbus der jeweiligen Sektion angeschlossen. Dabei ist der jeweilige Sektionsbus über eine der Sektion zugeordnete Sektionssteuereinrichtung an einen Maschinenbus angeschlossen, an dem die weitere Steuereinrichtung angeschlossen ist. Das Kommunikationssystem ist also als zweistufiges Bussystem ausgeführt. Durch dieses zweistufige Bussystem können Überlastungen auf dem Maschinenbus wegen einer hohen Teilnehmerzahl verhindert werden.
Vorteilhafterweise ist die weitere Steuereinrichtung eine Maschinensteuerung zur Gesamtsteuerung der Offenend-Spinnmaschine. Eine solche Maschinensteuerung ist bei allen modernen Offenend-Spinnmaschinen vorhanden. Wenn nun das Bestimmungsmodul in eben diese Maschinensteuerung integriert ist, so können an der Maschinensteuerung ohnehin vorhandene Komponenten durch das Bestimmungsmodul genutzt werden. Dies kann beispielsweise eine Spannungsversorgung, eine Eingabeeinheit und/oder eine Ausgabeeinheit sein. Zudem kann die ohnehin zwischen der Maschinensteuerung und den dezentralen Steuereinrichtungen vorhandene Kommunikationsverbindung zur Übertragung des Geschwindigkeitsprofils verwendet werden.
In einem anderen Ausführungsbeispiel ist das Bestimmungsmodul in eine Steuereinrichtung einer verfahrbaren Wartungseinrichtung der Offenend-Spinnmaschine integriert. Hierbei können die an der verfahrbaren Wartungseinrichtung ohnehin vorhandenen Komponenten sowie die ohnehin vorhandenen Kommunikationsmittel genutzt werden. So weist eine übliche verfahrbare Wartungseinrichtung Module zur Steuerung der Arbeitsgeschwindigkeit der Aggregate der Wartungseinrichtung auf. Diese Module können in verhältnismäßig einfacher Weise so modifiziert und/oder ergänzt werden, dass sie auch zur Bestimmung eines Geschwindigkeitsprofils für eine Funktionseinheit einer Arbeitsstelle tauglich sind.
Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass dem Steuermodul ein Startbefehl zuführbar ist, welcher die autonome Steuerung der jeweiligen Funktionsgruppe durch das Steuermodul entsprechend dem Geschwindigkeitsprofil auslöst. In diesem Fall ist eine Kommunikation des Steuermoduls mit den Steuerungseinrichtungen weiterer am Anspinnvorgang beteiligten Aggregate während der Anspinnphase nicht erforderlich. Um die Steuerung der jeweiligen Funktionsgruppe während der Anspinnphase wie gewünscht durchzuführen, genügt es lediglich, den Startbefehl im richtigen Moment zuzuführen.
In einem Ausführungsbeispiel ist im Bereich der Spinnstelle eine mit der dezentralen Steuereinrichtung verbundene Bedieneinheit vorgesehen, über welche ein derartiger Startbefehl mittels einer Eingabe durch einen Bediener erzeugbar ist. Eine derartige Ausführungsform ist insbesondere für manuell oder halbautomatisch wartbare Offenend-Spinnmaschinen geeignet. Die Bedieneinheit kann dabei beispielsweise ein einfacher Taster sein. Wenn der Bediener mit seinen vorbereitenden Maßnahmen zum Anspinnen fertig ist, so drückt er diesen Taster, woraufhin die eigentliche Anspinnphase automatisch durchgeführt wird.
In einer anderen Ausführungsform ist ein besagter Startbefehl durch eine die an einem Anspinnvorgang beteiligten Aggregate koordinierende Steuereinrichtung erzeugbar. Diese Ausführungsform ist insbesondere für vollautomatisch wartbare Offenend-Spinnmaschinen geeignet. Gegebenenfalls gibt die koordinierende Steuereinrichtung weitere Startbefehle an sonstige am Anspinnen beteiligte Steuereinrichtungen.
Vorteilhafterweise ist die koordinierende Steuereinrichtung eine Steuereinrichtung einer verfahrbaren Wartungseinrichtung der Offenend-Spinnmaschine. Die koordinierende Steuereinrichtung kann jedoch auch eine Steuereinrichtung einer an der jeweiligen Spinnstelle fest angeordneten Wartungseinrichtung sein.
Ebenso ist es möglich, dass die koordinierende Steuereinrichtung die Maschinensteuerung ist. Allerdings kann die koordinierende Steuereinrichtung auch die dezentrale Steuereinrichtung selbst sein. Die Frage, welche der genannten Steuereinrichtung koordinierende Steuereinrichtung sein soll, richtet sich dabei nach dem Gesamtkonzept der Offenend-Spinnmaschine. Mit Vorteil ist die koordinierende Steuereinrichtung diejenige Steuereinrichtung, welche auch das Bestimmungsmodul aufweist. Es sind jedoch auch andere Ausführungsformen möglich.
Die Erfindung wird im Folgenden mit Hilfe von Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
1 Einen Teil einer Längsseite einer Offenend-Spinnmaschine mit einer verfahrbaren Wartungseinrichtung;
2 eine schematische Darstellung eines Schnitts durch die Offenend-Spinnmaschine, wobei an einer Spinnstelle ein Anspinnvorgang mittels der verfahrbaren Wartungseinrichtung durchgeführt wird;
3 eine schematische Darstellung eines Schnitts durch eine andere Offenend-Spinnmaschine, wobei an einer Spinnstelle ein Anspinnvorgang mittels einer spinnstellenfesten Wartungseinrichtung durchgeführt wird;
4 ein Geschwindigkeitszeitdiagramm für eine Zuführgeschwindigkeit, für eine Spulgeschwindigkeit und für eine Abzugsgeschwindigkeit, welche während einer Anspinnphase den vorbestimmten Geschwindigkeitsprofilen entsprechen;
5 eine schematisierte Darstellung des Kommunikationssystems einer Offenend-Spinnmaschine und
6 eine vergrößerte Darstellung eines erfindungsgemäßen Bestimmungsmoduls sowie der daran angeschlossenen Baugruppen.
1 zeigt einen Teil einer Längsseite einer Rotorspinnmaschine 1, welche als Beispiel für eine erfindungsgemäße Offenend-Spinnmaschine 1 dient. Gezeigt ist eine vollständige Sektion 2_a , welche beispielhaft 16 Spinnstellen umfasst. Aufgrund der gewählten Perspektive sind von den 16 Spinnstellen lediglich acht, nämlich die Spinnstellen 3_a , 3_c , 3_e , 3_g , 3_i , 3_k , 3_m und 3_o sicht bar. Die weiteren acht Spinnstellen sind auf der anderen, nicht sichtbaren Längsseite angeordnet.
Von einer weiteren Sektion 2_b sind lediglich die Spinnstelle 3_q und 3_s dargestellt. Die Anzahl der Sektionen einer Rotorspinnmaschine 1 kann variieren. Üblich sind beispielsweise 20 Sektionen.
Sämtliche gezeigten Spinnstellen 3_a bis 3_q sind gleichartig aufgebaut. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind lediglich die wesentlichen Komponenten der Spinnstelle 3_q mit Bezugszeichen versehen.
Eine Zuführvorrichtung 4 dient der Entnahme eines Faserbandes FB aus einer der Spinnstelle 3_q beigestellten Kanne KA und dem Zuführen des Faserbandes FB zu einer Auflöseeinrichtung 5. Mittels der Auflöseeinrichtung 5 wird der Zusammenhalt der im Faserband FB befindlichen Fasern aufgelöst, so dass mittels nicht gezeigter Mittel einzelne Fasern der Spinnvorrichtung 6 zugeführt werden können. Diese einzelnen Fasern werden mit Hilfe der Spinnvorrichtung 6 zu einem Faden F versponnen. Der Begriff „Faden" ist gleichbedeutend mit dem Begriff „Garn".
Der gesponnene Faden F wird mit einer Abzugseinrichtung 7 aus der Spinnvorrichtung 6 abgezogen. Stromabwärts der Abzugseinrichtung 7 ist ein Fadenwächter 8 angeordnet. Der Fadenwächter 8 ist zur Erkennung von Fadenbrüchen ausgebildet, um im Falle eines Fadenbruches geeignete Maßnahmen zur Behebung der Störung automatisch einleiten zu können. Eine Spulvorrichtung 9 dient schließlich dazu, den gesponnenen Faden F derart aufzuwinden, dass eine Kreuzspule KS entsteht.
An einem Ende der Textilmaschine 1 ist ein Endgestell 11 schematisch dargestellt, welches in bekannter Weise eine Vielzahl von zentralen Einrichtungen der Textilmaschine 1 enthält. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist davon lediglich eine Maschinensteuerung 12 zur Steuerung und Überwachung der Produktion der Textilmaschine 1 dargestellt. Die Maschinensteuerung 12 weist eine Eingabeeinheit 13 und eine Anzeigeeinheit 14 auf.
Zur Steuerung von Funktionseinheiten der Spinnstellen 3 sind weiterhin dezentrale Steuereinrichtungen 10_a –10_b vorgesehen. Dabei ist jede der dezentralen Steuerungseinrichtungen 10 mit jeweils vier Spinnstellen 3 verbunden. Beispielsweise ist die dezentrale Steuereinrichtung 10a mit den Spinnstellen 3_a , 3_b , 3_c und 3_d verbunden.
Weiterhin vorgesehen ist eine verfahrbare Wartungseinrichtung 15. Diese dient unter anderem der automatischen Durchführung eines Anspinnvorganges an einer der Spinnstellen 3. Die verfahrbare Wartungseinrichtung 15 umfasst eine Steuereinrichtung 16, welche wie üblich eine Eingabeeinheit 17 und eine Anzeigeeinheit 18 aufweist.
2 zeigt einen schematischen Querschnitt durch die Offenenspinnmaschine 1. Während die auf der ersten Längsseite angeordnete Spinnstelle 3_a detailliert dargestellt ist, ist die auf der zweiten Längsseite angeordnete Spinnstelle 3_b lediglich durch ihren Umriss repräsentiert. Die Spinnstellen 3_a und 3_b sind jedoch gleichartig aufgebaut.
Der Spinnstelle 3_a ist die verfahrbare Wartungseinrichtung 15 zugestellt. Dargestellt ist eine Momentaufnahme eines Anspinnvorganges. Die Zuführeinrichtung 4 ist mittels eines an der Spinnstelle 3_a angeordneten Motors 19 antreibbar. Hingegen wird die Auflöseeinrichtung 5 von einer maschinenlangen, nicht näher dargestellten Antriebseinrichtung angetrieben. Auch ein Spinnelement 20, nämlich ein Spinnrotor 20, der Spinneinheit 6 ist mittels einer maschinenlangen Antriebseinrichtung angetrieben. Diese und eine maschinenlange Antriebseinrichtung der Abzugseinrichtung 7 sind aus Gründen der Übersichtlichkeit in der 2 nicht dargestellt. Zum Antrieb der Spuleinheit 9 während des Normalbetriebs der Spinnstelle 3a ist eine Treibwalze 21 vorgesehen. Dieser ist ebenfalls ein maschinenlanger Antrieb zugeordnet.
Die Kreuzspule KS ist an einem Spulenlift 22 drehbar gelagert. Im Normalbetrieb ist der Spulenlift 22 in eine untere Stellung geschwenkt, so dass die Treibwalze 21 in Kontakt mit der Kreuzspule KS kommt. Während des Anspinnvorganges ist jedoch der Spulenlift – wie dargestellt – in eine obere Stellung gebracht.
Die verfahrbare Wartungseinrichtung 15 umfasst eine Hilfsabzugseinrichtung 23, zum Abziehen des Fadens F aus der Spinneinheit 6 während des Anspinnvorganges. Die Hilfsabzugseinrichtung 23 wird mit einem Motor 24 angetrieben. Weiterhin weist die verfahrbare Wartungseinrichtung 15 einen Fadenspeicher 25 auf, dem eine Saugeinrichtung 26 zugeordnet ist. Dabei wird eine Fadenreserve FR gebildet, um beim Anspinnen entstehende Geschwindigkeitsdifferenzen zwischen der Arbeitsgeschwindigkeit der Hilfsabzugseinrichtung 23 und der Arbeitsgeschwindigkeit der Spuleinheit 9 ausgleichen zu können. Geschwindigkeitsdifferenzen zwischen der Hilfsabzugseinrichtung 23 und der Kreuzspule KS ergeben sich durch das unterschiedliche dynamische Verhalten der jeweils zugeordneten Antriebe. Die verfahrbare Wartungseinrichtung 15 umfasst die weiteren üblichen Bestandteile, unter anderem Fadenhandhabungsmittel und eine Reinigungsvorrichtung für die Spinneinheit 6, welche allerdings nicht gezeigt sind.
Während des Anspinnens wird die Kreuzspule KS durch eine an der Wartungseinrichtung 15 angeordnete Hilfstreibwalze 27 angetrieben. Diese wiederum wird mittels eines Motors 28 in Gang gesetzt. Die Steuereinrichtung 16 der Wartungseinrichtung 15 umfasst neben der bereits angesprochenen Eingabeeinheit 17 und der ebenfalls bereits angesprochenen Anzeigeeinheit 18 ein Steuermodul 29 zur Steuerung der Aggregate der Wartungseinrichtung. So wird durch das Steuermodul 29 beispielsweise der Motor 24 der Hilfsabzugseinrichtung 23 und der Motor 28 der Hilfstreibwalze 27 gesteuert.
Die Steuereinrichtung 16 umfasst weiterhin ein Bestimmungsmodul 30 zur Bestimmung eines Geschwindigkeitsprofils für die Zuführvorrichtung 4 der Spinnstelle 3_a . Das Geschwindigkeitsprofil wird dabei vor einer Anspinnphase an der Spinnstelle 3_a bestimmt.
Das ermittelte Geschwindigkeitsprofil wird mittels einer Kommunikationsschnittstelle 31 über ein Kommunikationssystem 32 an die der Spinnstelle 3_a zugeordnete dezentrale Steuereinrichtung 10_a übermittelt. Auch diese Übermittlung erfolgt vor der eigentlichen Anspinnphase. Dabei ist es weder für die Bestimmung noch für die Übermittlung des Geschwindigkeitsprofils erforderlich, dass sich die Wartungseinrichtung 15 schon an der betroffenen Spinnstelle 3_a befindet.
Die dezentrale Steuereinrichtung 10_a weist eine Kommunikationsschnittstelle 33 auf, welche unter anderem zum Empfang des Geschwindigkeitsprofils für die Zuführeinrichtung 4 ausgebildet ist. Weiterhin weist sie eine Steuer- und Auswertekomponente 34 auf. Diese ist unter anderem zur Steuerung des Spulenlifts 22 und zur Auswertung der Signale des Fadenwächters 7 ausgebildet. Ebenso ist ein Steuermodul 35 vorgesehen, welches den Motor 19 der Zuführeinrichtung 4 sowohl im Normalbetrieb als auch während eines Anspinnvorganges steuert.
Darüber hinaus umfasst die dezentrale Steuereinrichtung 10_a einen Speicher 36. Das durch die Kommunikationsschnittstelle 33 empfangene Geschwindigkeitsprofil wird hierin unmittelbar nach dessen Empfang abgelegt.
Die Koordination des Anspinnvorganges erfolgt durch die Steuereinrichtung 16 der Wartungseinrichtung 15. Nach dem Abschluss vorbereitender Maßnahmen sendet die Steuereinrichtung 16 einen Startbefehl an die dezentrale Steuereinrichtung 10_a . Hierdurch veranlasst ruft das Steuermodul 35 das zuvor gespeicherte Geschwindigkeitsprofil aus dem Speicher 36 ab und steuert den Motor 19 der Zuführvorrichtung 4 entsprechend dem vorgegebenen Geschwindigkeitsprofil. Die Steuereinrichtung 16 der Wartungseinrichtung 15 steuert zeitgleich die Motoren 24 und 28 der Hilfsabzugseinrichtung 23 bzw. der Hilfstreibwalze 27. Hierzu verwendet sie ebenfalls vorbestimmte Profile, welche auf das Geschwindigkeitsprofil für die Zuführeinrichtung 4 abgestimmt sind. Hierdurch ist eine weitere Kommunikation zwischen der Steuereinrichtung 16 der Wartungseinrichtung 15 und der dezentralen Steuereinrichtung 10_a während des Anspinnvorganges nicht mehr erforderlich.
In einer alternativen, nicht dargestellten Ausführungsform wird der gesamte Anspinnvorgang von der Maschinensteuerung (siehe 1) koordiniert. Um in diesem Fall die Koordination der Arbeitsgeschwindigkeit der Zuführeinrichtung 4 sowie der Hilfsabzugseinrichtung 23 und der Hilfstreibwalze 27 zu gewährleisten, sendet die Maschinensteuereinrichtung sowohl einen Startbefehl an das Steuermodul 35 als auch einen Startbefehl an das Steuermodul 29.
3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei die Spinnstelle 3_a zur Durchführung eines Anspinnvorganges ohne Hilfe einer verfahrbaren Wartungseinrichtung ausgebildet ist. Hierzu ist an der Spinnstelle 3_a eine nicht gezeigte Wartungseinrichtung vorgesehen, welche unter anderem Fadenhandhabungsmittel und eine Reinigungsvorrichtung für die Spinneinheit 6 aufweist.
Die weiteren Unterschiede zum Ausführungsbeispiel der 2 werden im Folgenden erläutert: Da eine Hilfsabzugseinrichtung nicht vorgesehen ist, ist der Hauptabzugseinrichtung 7 ein individuell steuerbarer Motor 37 zugeordnet. Weiterhin ist ein Fadenspeicher 39 mit Absauseinrichtung 14 unmittelbar an der Spinnstelle 3_a vorgesehen. Die Kreuzspule KS ist weiterhin an einem ortsfesten Spulenhalter 22' gelagert und mittels eines Motors 38 antreibbar. Der Motor 19 der Zuführeinrichtung wird wie im vorhergehenden Beispiel während der Anspinnphase nach einem vorgespeicherten Profil durch das Steuermodul 35 gesteuert. Der Motor 37 der Abzugseinrichtung 7 wird ebenfalls nach einem im Speicher 36 vorab gespeicherten Geschwindigkeitsprofil durch das Steuermodul 35 gesteuert. Für den Motor 38 der Spuleinheit 9 ist schließlich ein drittes Geschwindigkeitsprofil im Speicher 36 hinterlegt.
Die genannten Geschwindigkeitsprofile werden in diesem Ausführungsbeispiel durch die Maschinensteuerung 12 erzeugt und über das Kommunikationssystem 32 an die dezentrale Steuereinrichtung 10_a übermittelt. Die Maschinensteuerung 12 umfasst wie üblich ein Steuermodul 41 zur Steuerung der Steuerung der zentralen Aggregate. Daneben umfasst sie ein Bestimmungsmodul 42 für die Geschwindigkeitsprofile der Funktionseinheiten 4, 8, 9 der Spinnstelle 3_a . Zur Übertragung der Geschwindigkeitsprofile ist weiterhin eine Kommunikationsschnittstelle 43 vorgesehen. Ein Anspinnvorgang kann im Ausführungsbeispiel nach 3 entweder durch die dezentrale Steuereinrichtung 10a oder durch die Maschinensteuerung 12 koordiniert werden. So kann ein entsprechender Startbefehl entweder von der Maschinensteuerung 12 oder von der dezentralen Steuereinrichtung 10_a generiert sein.
4 zeigt ein Geschwindigkeitszeitdiagramm, welches im Folgenden mit Bezug auf die Spinnstelle 3_a der Offenend-Spinnmaschine 1 gemäß der 2 erläutert wird. Dabei gibt eine Geschwindigkeit GZ die Geschwindigkeit an, mit der das Faserband FB der Auflöseeinrichtung zugeführt wird. Die Geschwindigkeit GZ entspricht in einer anfänglichen Betriebsphase BP, während eines Anspinnvorganges VP, AP und in einer nachfolgenden Betriebsphase BP' der Arbeitsgeschwindigkeit der Zuführeinrichtung 4.
Weiterhin entspricht eine Geschwindigkeit GS derjenigen Geschwindigkeit, mit der der gesponnene Faden F mittels des Spulapparates 9 aufgespult wird. Die Geschwindigkeit GS entspricht während den Betriebsphasen BP und BP' der Arbeitsgeschwindigkeit der Treibwalze 21 und während des Anspinnvorgangs VP, AP der Arbeitsgeschwindigkeit der Hilfstreibwalze 27.
Eine Geschwindigkeit GA stellt die Geschwindigkeit dar, mit welcher der gesponnene Faden F aus der Spinneinheit 6 abgezogen wird. Dabei handelt es sich während der Betriebsphasen BP und BP' um die Arbeitsgeschwindigkeit der Abzugseinrichtung 7 und während des Anspinnvorgangs VP, AP um die Arbeitsgeschwindigkeit der Hilfsabzugseinrichtung 23.
In der anfänglichen Betriebsphase BP, welche vom Zeitpunkt t₀ bis zum Zeitpunkt t₁ reicht, weisen die Geschwindigkeiten GZ, GA und GS jeweils einen konstanten Wert auf. Zum Zeitpunkt t₁ tritt, gewollt oder ungewollt, ein Bruch des gesponnenen Fadens F im Bereich zwischen der Spinneinheit 6 und der Spuleinheit 9 der Spinnstelle 3_a auf. Dieser Fadenbruch wird durch den Fadenwächter 8 der Spinnstelle 3_a erkannt. Hierdurch veranlasst, bewirkt die der Spinnstelle 3_a zugeordnete dezentrale Steuereinrichtung 10_a eine Umkehr der Transportrichtung des durch die Zuführeinrichtung 4 transportierten Faserbandes FB. Die Kurve GZ fällt daher unter die Nulllinie ab. Zum Zeitpunkt t₂ wird die Zuführeinrichtung 4 angehalten. Das vordere Ende des Faserbandes FB befindet sich nun in einem gewissen Abstand zur Auflöseeinrichtung 5 der Spinnstelle 3_a , so dass einerseits keine weiteren Fasern aus dem Faserband FB herausgelöst werden und andererseits eine Beschädigung des Faserbandes FB vermieden ist.
Die Abzugseinrichtung 7 und die Spuleinheit 9 werden gemäß den Kurven GA und GS unmittelbar nach dem Fadenbruch bis zum Stillstand abgebremst. Dabei kommt die Abzugseinrichtung 7 im Regelfall schneller zum Stillstand als die Spuleinheit 9, da ein ruckartiges Abbremsen der Spuleinheit zu einer Zerstörung der Kreuzspule KS führen könnte.
Das Abbremsen der genannten Funktionseinheiten 7, 9 der Spinnstelle 3_a erfolgt in der Vorbereitungsphase VP für das Wiederanspinnen der Spinnstelle. In der Vorbereitungsphase VP werden weitere vorbereitende Maßnahmen zum Wiederanspinnen durchgeführt. Üblich ist beispielsweise eine Reinigung der Spinneinheit 6 der Spinnstelle 3_a .
Wenn die den Anspinnvorgang koordinierende Steuereinrichtung 16_a den Abschluss der vorbereitenden Maßnahmen feststellt, so leitet sie zum Zeitpunkt t₃ die eigentliche Anspinnphase AP ein. Zur Steuerung der Zuführvorrichtung 4, der Abzugseinrichtung 7 und der Spuleinheit 9 während der Anspinnphase AP sind Geschwindigkeitsprofile GPZ, GPA bzw. GPS vorgesehen. Diese Geschwindigkeitsprofile GPZ, GPA und GPS werden vor dem Beginn der Anspinnphase AP, also in der Vorbereitungsphase VP oder bevorzugt in der vorangegangenen betrieblichen Phase BP mittels des Bestimmungsmoduls 30 bestimmt, welches in die Steuereinrichtung 16 der verfahrbaren Wartungseinrichtung 15 integriert ist.
Die Geschwindigkeitsprofile GPA und GPS werden in einer der Steuereinrichtung 16 der verfahrbaren Wartungseinrichtung zugeordneten Speichereinheit gespeichert, um so während der Anspinnphase AP die Steuerung der Hilfsabzugseinrichtung 23 und der Hilfstreibwalze 27 entsprechend den Profilen GPA und GPS durchführen zu können.
Das Geschwindigkeitsprofil GPZ für die Zuführeinrichtung 4 wird weiterhin vor dem Beginn der Anspinnphase AP, nämlich in der Vorbereitungsphase VP, oder bevorzugt noch davor, an die dezentrale Steuereinrichtung 10_a übermittelt, welche die Zuführvorrichtung 4 auch während der Anspinnphase AP steuert.
Die den Anspinnvorgang koordinierende Steuereinrichtung, welche im vorliegenden Fall die Steuereinrichtung 16 der verfahrbaren Wartungseinrichtung 15 ist, übermittelt zum Zeitpunkt t₃ einen Startbefehl an die dezentrale Steuereinrichtung 10_a . Sobald dieser Startbefehl durch die dezentrale Steuereinrichtung 10_a empfangen wird, steuert das Steuermodul 35 den Motor 19 der Zuführeinrichtung 4 entsprechend den zuvor in dem Speicher 36 gespeicherten Geschwindigkeitsprofil GPZ.
Zum Zeitpunkt t₄ beginnt die Zuführung des Faserbandes FB zur Auflöseeinrichtung 5 mit einer Geschwindigkeit, welche deutlich über der für die Betriebsphase BP vorgesehenen Geschwindigkeit liegt. Im Intervall t₅ bis t₇ wird die Geschwindigkeit stufenweise bis zur für die Betriebsphase BP vorgesehene Geschwindigkeit verringert. Dauer und Stufenhöhe der einzelnen Stufen variieren dabei.
Im Zeitpunkt t₃ beginnt weiterhin die Steuerung der Arbeitsgeschwindigkeit der Hilfsabzugseinrichtung 23 entsprechend dem Geschwindigkeitsprofil GPA sowie die Steuerung der Arbeitsgeschwindigkeit der Spuleinheit 9 entsprechend dem Geschwindigkeitsprofil GPS durch das Steuermodul 29 der Wartungseinrichtung 15. Zum Zeitpunkt t₆ wird sowohl der Fadenabzug als auch das Aufwickeln des Fadens begonnen. Dabei kann die Abzugseinrichtung 23 im Regelfall schneller beschleunigt werden als die Spuleinheit 9. Daher wird zum Zeitpunkt T₈ das Beschleunigen des Abzugs unterbrochen. Zum Zeitpunkt t₉ erreichen dann die Abzugsgeschwindigkeit und Aufspulgeschwindigkeit denselben Wert. Während bis zum Zeitpunkt t₉ die Fadenreserve FR im Fadenspeicher 25 aufgebaut wurde, wird sie vom Zeitpunkt t₉ bis zum Zeitpunkt t₁₁ wieder abgebaut. Um diesen Abbau zu beschleunigen, wird die Spulgeschwindigkeit GS zeitweise über die für die Betriebsphase BP vorgesehene Geschwindigkeit erhöht.
Während die Abzugsgeschwindigkeit GA bereits zum Zeitpunkt t₁₀ den für die Betriebsphase BP vorgesehenen Wert erreicht, gilt dies für die Spulgeschwindigkeit GS erst im Zeitpunkt t₁₁. Dieser Zeitpunkt t₁₁ markiert den Übergang von der Anspinnphase AP zu einer neuen Betriebsphase BP'. Zum Zeitpunkt t₁₁ haben Zuführgeschwindigkeit GZ, Abzugsgeschwindigkeit GA und Spulgeschwindigkeit GS ihre normalen Werte erreicht. Der Faden wird im Intervall t₁₀ bis t₁₁ von der Hilfsabzugseinrichtung 23 an die Abzugseinrichtung 7 übergeben. Weiterhin wird der Antrieb der Spuleinheit 9 zum Zeitpunkt t₁₁ durch die Hilfstreibwalze 27 beendet. Der Antrieb erfolgt nun durch die Treibwalze 21. Ab dem Zeitpunkt t₁₁ erfolgt die Steuerung der Geschwindig keiten anhand von für die Betriebsphase BP vorgesehenen, im Regelfall konstanten Werten.
Das Geschwindigkeitszeitprofil der 4 gilt sinngemäß auch für eine Offenend-Spinnmaschine gemäß der 3. Wesentliche Unterschiede sind hierbei, dass die Geschwindigkeitsprofile GPZ, GPA und GPS durch das Bestimmungsmodul 42 der Maschinensteuerung 12 bestimmt und an die dezentrale Steuereinrichtung 10_a übermittelt werden und dass letztere die Steuerung der Zuführgeschwindigkeit GZ, der Abzugsgeschwindigkeit GA und der Spulgeschwindigkeit GS während der Anspinnphase AP ausführt. Koordinierende Steuereinrichtung kann hierbei die Maschinensteuerung 12 oder die dezentrale Steuereinrichtung 10_a sein.
5 zeigt ein Blockschaltbild eines Kommunikationssystems 32 einer erfindungsgemäßen Offenend-Spinnmaschine 1, welche beispielsweise den Ausführungsbeispielen der 1 bis 3 entspricht. Die Offenend-Spinnmaschine 1 weist eine Vielzahl von gleichartigen Sektionen 2_a bis 2_d auf, von denen jede einzelne eine Sektionssteuereinrichtung 30_a bis 30_d umfasst. Ebenso weist jede Sektion 2_a bis 2_d eine Vielzahl von Spinnstellen auf, welche jedoch nur teilweise dargestellt sind. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist auf die Darstellung weiterer Sektionen verzichtet worden. Aus demselben Grund wird auch lediglich die Sektion 2_a detaillierter dargestellt.
Die Sektionssteuereinrichtungen 46_a bis 46_d sind über einen Maschinenbus 44 mit der Maschinensteuereinrichtung 12 zum Datenaustausch verbunden. Die Maschinensteuereinrichtung 12 der Offenend-Spinnmaschine 1 kann mit einer übergeordneten Anlagensteuerung AS verbindbar sein. Weiterhin sind Zentralantriebe 47, beispielsweise bei der Offenend-Spinnmaschine 1 gemäß der 2 die maschinenlangen Antriebe für die Auflöseeinrichtungen 5, für die Spinneinheiten 6, für die Abzugseinrichtungen 7 und die Treibwalzen 21, mit dem Maschinenbus 44 verbunden. Falls vorhanden, ist auch die verfahrbare Wartungseinrichtung 15, beispielsweise über ein Schleppkabel, mit ei ner maschinenfesten Schnittstelle 48 an den Maschinenbus 44 angeschlossen.
Innerhalb der Sektion 2_a ist ein Sektionsbus 45 vorgesehen. An den Sektionsbus 45 ist die Sektionssteuereinrichtung 46_a angeschlossen. Ebenso sind die dezentralen Steuereinrichtungen 10_a bis 10_d mit dem Sektionsbus 45 verbunden. An jede der dezentralen Steuereinrichtungen 10_a bis 10_d sind jeweils vier Spinnstellen 3 angeschlossen.
Der Maschinenbus 44 und der Sektionsbus 45 sind jeweils als linearer CAN-Bus ausgebildet. Sie umfassen jeweils eine zentrale Leitung, welche durch einen weiß ausgefüllten Doppelpfeil symbolisiert ist. Der Anschluss der jeweiligen Bus-Teilnehmer erfolgt über Schneidklemmen, welche durch schwarze Doppelpfeile symbolisiert sind. Sowohl der Maschinenbus 44 als auch der Sektionsbus 45 weisen nicht gezeigte, endseitige Abschlusswiderstände auf. Stichleitungen sind nicht vorgesehen, wären aber prinzipiell möglich.
Bei einer Offenend-Spinnmaschine 1 gemäß der 2 wird das Geschwindigkeitsprofil GPZ für die Zuführvorrichtung 4 der Spinnstelle 3_a von der verfahrbaren Wartungseinrichtung 15 über die maschinenfeste Schnittstelle 48, über den Maschinenbus 44, über die Sektionssteuereinrichtung 46_a und über den Sektionsbus 45 an die dezentrale Steuereinrichtung 10_a übertragen, um dort gespeichert zu werden. Der Startbefehl zur Aktivierung des Geschwindigkeitsprofils GPZ wird über den selben Weg übermittelt. Eine direkte Verbindung – sei es eine drahtgebundene oder eine drahtlose Verbindung – zwischen der verfahrbaren Wartungseinrichtung 15 und der dezentralen Steuereinrichtung 10_a ist somit im Bereich der Spinnstelle 3_a nicht erforderlich.
Hingegen werden bei einer Offenend-Spinnmaschine 1 gemäß der 3 die Geschwindigkeitsprofile GPZ, GPA und GPS von der Maschinensteuerung 12 über den Maschinenbus 44, über die Sektionssteuereinrichtung 46a und über den Sektionsbus 45 an die dezentrale Steuereinrichtung 10_a übertragen, um dort gespeichert zu werden. Die Startbefehle zur Aktivierung der Geschwindigkeitsprofile GPZ, GPA und GPS können, wenn der Anspinnvorgang durch die Maschinensteuerung 12 koordiniert wird, über den selben Weg übermittelt werden. Wenn jedoch die dezentrale Steuereinrichtung 10_a koordinierende Steuereinrichtung ist, können dies durch die dezentrale Steuereinrichtungen 10_a selbst erzeugt werden.
6 zeigt eine vergrößerte Darstellung eines Bestimmungsmoduls 30 für eine erfindungsgemäße Offenendspinnmaschine 1 sowie daran angeschlossene Baugruppen. Die Ausführungen gelten sinngemäß für das Bestimmungsmodul 46.
Das Bestimmungsmodul 30 umfasst eine Wissensbasis 49 mit einem Datenteil 50 und einem Regelteil 51. Im Datenteil 50 sind gespeicherte Daten GD hinterlegt. Weiterhin sind im Regelteil 51 gespeicherte Regeln GR abgelegt. Die gespeicherten Daten GD und die gespeicherten Regeln GR können von einer Inferenzmaschine 52 aus der Wissensbasis 49 abgerufen werden. Zur Ermittlung eines Geschwindigkeitsprofils GPZ für eine Zuführvorrichtung 4 der Offenendspinnmaschine 1 generiert die Inferenzmaschine nun Daten BD zur Bedienerführung. Diese Daten BD werden dem Bediener mittels der Anzeigeeinheit 18 angezeigt. Über die Eingabeeinheit 17 kann nun der Bediener angefragte, vorgebbare Daten VD in die Inferenzmaschine 52 eingeben. Die Inferenzmaschine 52 ermittelt nun aus den vorgebbaren Daten VD, den vorgespeicherten Daten GD und den gespeicherten Regeln GR das Geschwindigkeitsprofil GPZ. Dieses wird dann zur Kommunikationsschnittstelle 31 übertragen und von dort aus wie oben beschrieben weitergesendet.
Die Erfindung ist nicht auf die anhand der Figuren beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Abwandlungen im Rahmen der Patentansprüche sind möglich.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- EP 0385530 A1 [0005, 0007, 0009, 0010]

Claims

Offenend-Spinnmaschine, beispielsweise Rotorspinnmaschine (1), mit einer Vielzahl gleichartiger Arbeitsstellen (3), wobei jeder besagten Arbeitsstelle (3) eine dezentrale Steuereinrichtung (10) zum Steuern der Arbeitsgeschwindigkeit wenigstens einer Funktionsgruppe (4; 4, 7, 9) der jeweiligen Arbeitsstelle (3) zugeordnet ist, und mit wenigstens einer weiteren Steuereinrichtung (16; 12), welche mit einer Vielzahl dezentraler Steuereinrichtungen (10) zumindest zeitweise zusammenwirkt und hierzu mit ihnen über ein Kommunikationssystem (32) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Steuereinrichtung (16; 12) ein Bestimmungsmodul (30; 42) zur Bestimmung eines Geschwindigkeitsprofils (GPZ; GPZ, GPS, GPA) aufweist, welches zur Steuerung einer besagten Funktionsgruppe (4; 4, 7, 9) während einer Anspinnphase (AP) an der jeweiligen Spinnstelle (3) vorgesehen ist, wobei die weitere Steuereinrichtung (16; 12) zur Bestimmung und zum Senden des Geschwindigkeitsprofils (GPZ; GPZ, GPS, GPA) über das Kommunikationssystem (32) an die jeweilige dezentrale Steuereinrichtung (10) vor der Anspinnphase (AP) ausgebildet ist und wobei die dezentrale Steuereinrichtung (10) einen Speicher (36) zum Speichern des Geschwindigkeitsprofils (GPZ; GPZ, GPS, GPA) sowie ein Steuermodul (35) zur Steuerung der jeweiligen besagten Funktions gruppe (4; 4, 7, 9) während der Anspinnphase (AP) entsprechend dem Geschwindigkeitsprofil (GPZ; GPZ, GPS, GPA) aufweist.
Offenend-Spinnmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung des Geschwindigkeitsprofils (GPZ; GPZ, GPS, GPA) anhand von wenigstens einer in dem Bestimmungsmodul (30; 42) vorab gespeicherten Bestimmungsregel (GR) sowie anhand von darin einzusetzenden Daten (GD, VD) erfolgt.
Offenend-Spinnmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten (GD, VD) vorab gespeicherte Daten (GD) und durch einen Bediener vorgebbare Daten (VD) umfassen.
Offenend-Spinnmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bestimmungsmodul (30, 42) ein Expertensystem (49, 52) mit einer Wissensbasis (49) und einer Inferenzmaschine (52) umfasst.
Offenend-Spinnmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Steuereinrichtung (16; 12) eine Eingabeeinheit (17; 13) aufweist, welche zusätzlich zur Eingabe von vorgebbaren Daten (VD) ausgebildet ist.
Offenend-Spinnmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Steuereinrichtung (16; 12) eine Anzeigeeinheit (18, 14) aufweist, welche zusätzlich zur Bedienerführung bei der Bedienung des Bestimmungsmoduls (30; 42) ausgebildet ist.
Offenend-Spinnmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine besagte dezentrale Steuereinrichtung (10) zur Steuerung einer besagten Funktionsgruppe (4; 4, 7, 9) an mehreren Arbeitsstellen (3) ausgebildet ist.
Offenend-Spinnmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine der besagten Funktionsgruppen eine Zuführvorrichtung (4) zum Zuführen eines Faserbandes (FB) zu einer Auflöseeinrichtung (5) ist.
Offenend-Spinnmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine der besagten Funktionsgruppen eine Spinneinheit (6) zum Verspinnen von zugeführten Fasern ist.
Offenend-Spinnmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine der besagten Funktionsgruppen eine Abzugseinrichtung (7) zum Abziehen eines Fadens (F) aus einer Spinneinheit (6) ist.
Offenend-Spinnmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine der besagten Funktionsgruppen eine Spuleinheit (9) zum Aufspulen eines gesponnenen Fadens (F) ist.
Offenend-Spinnmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kommunikationssystem (32) ein Bus-System (44, 45) umfasst.
Offenend-Spinnmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass jede dezentrale Steuereinrichtung (10) einer Sektion (2) zugeordnet ist und an einen Sektionsbus (45) der jeweiligen Sektion (2) angeschlossen ist, der jeweils über eine der Sektion (2) zugeordnete Sektionssteuereinrichtung (46) an einen Maschinenbus (44) angeschlossen ist, an den die weitere Steuereinrichtung (16; 12) angeschlossen ist.
Offenend-Spinnmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Steuereinrichtung (16; 12) eine vorzugsweise in einem Endgestell (11) der Offenend- Spinnmaschine (1) angeordnete Maschinensteuerung (12) zur Gesamtsteuerung der Offenend-Spinnmaschine (1) ist.
Offenend-Spinnmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Steuereinrichtung (16; 12) eine Steuereinrichtung (16) einer verfahrbaren Wartungseinrichtung (15) der Offenend-Spinnmaschine (1) ist.
Offenend-Spinnmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Steuermodul (35) ein Startbefehl zuführbar ist, welcher die autonome Steuerung der jeweiligen Funktionsgruppe (4; 4, 7, 9) durch das Steuermodul (35) entsprechend dem Geschwindigkeitsprofil (GPZ; GPZ, GPS, GPA) auslöst.
Offenend-Spinnmaschine nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Spinnstelle (3) eine mit der dezentralen Steuereinrichtung (10) verbundene Bedieneinheit vorgesehen ist, über welche ein besagter Startbefehl mittels einer Eingabe durch einen Bediener erzeugbar ist.
Offenend-Spinnmaschine nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass ein besagter Startbefehl durch eine die an einem Anspinnvorgang beteiligten Aggregate koordinierende Steuereinrichtung (10; 12; 16) erzeugbar ist.
Offenend-Spinnmaschine nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die koordinierende Steuereinrichtung (10; 12; 16) eine Steuereinrichtung (16) einer verfahrbaren Wartungseinrichtung (15) der Offenend-Spinnmaschine (1) ist.
Offenend-Spinnmaschine nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die koordinierende Steuereinrichtung (10; 12; 16) eine Steu ereinrichtung einer an der jeweiligen Spinnstelle vorgesehenen Wartungseinrichtung ist.
Offenend-Spinnmaschine nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die koordinierende Steuereinrichtung (10; 12; 16) die Maschinensteuerung (12) ist.
Offenend-Spinnmaschine nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die koordinierende Steuereinrichtung (10; 12; 16) die dezentrale Steuereinrichtung (10) ist.