DE102012004910A1

DE102012004910A1 - Verfahren zum Optimieren der Spulgeschwindigkeit einer Arbeitsstelle eines Spulautomaten

Info

Publication number: DE102012004910A1
Application number: DE102012004910A
Authority: DE
Inventors: Helmut Kohlen; Dr. Paschen Ansgar; Wolf-Michael Ruh; Hans-Günter Wedershoven
Original assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Current assignee: Saurer Spinning Solutions GmbH and Co KG
Priority date: 2012-03-09
Filing date: 2012-03-09
Publication date: 2013-09-12
Also published as: CN103303740A; JP2013184828A; JP6176952B2; ITMI20130245A1; CN103303740B

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Optimieren der Spulgeschwindigkeit einer Arbeitsstelle eines Spulautomaten, an der Garn von einer Vorlagespule abgezogen und auf eine Kreuzspule aufwickelt wird, wobei die Arbeitsstelle über eine Fadenspannungs-Regelung mit einem Fadenspanner verfügt und die Kreuzspule mittels einer Antriebseinrichtung, die mit einem drehzahlregelbaren Antrieb ausgerüstet ist, angetrieben wird. Ein Eingriff in die Spulgeschwindigkeit der Arbeitsstelle soll erst dann stattfinden, wenn ein Grenzwert für die Fadenspannungs-Regelung erreicht ist, das heißt, der Fadenspanner eine Öffnungsendstellung erreicht hat, und zusätzlich wenigstens ein weiterer so genannter Offsetwert erfüllt ist. Dadurch wird die Absenkung der Spulgeschwindigkeit verzögert, somit kann längere Zeit bei höherer Spulgeschwindigkeit umgespult werden, ohne qualitative Verluste in Kauf nehmen zu müssen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Optimieren der Spulgeschwindigkeit einer Arbeitsstelle eines Spulautomaten, an der Garn von einer Vorlagespule abgezogen und auf eine Kreuzspule aufwickelt wird, wobei die Arbeitsstelle über eine Fadenspannungs-Regelung mit einem Fadenspanner verfügt und die Kreuzspule mittels einer Antriebseinrichtung, die mit einem drehzahlregelbaren Antrieb ausgerüstet ist, angetrieben wird.
Kreuzspulen herstellende Textilmaschinen, beispielsweise Kreuzspulautomaten, sind seit langem bekannt und bestehen in der Regel aus einer Vielzahl von in Reihe nebeneinander angeordneten, gleichartigen Arbeitsstellen. Jede dieser Arbeitsstellen verfügt über verschiedene Fadenhandhabungs-respektive Fadenüberwachungseinrichtungen, sowie über einen Arbeitsstellenrechner, der mit den Fadenhandhabungs-respektive Fadenüberwachungseinrichtungen in Verbindung steht. Die einzelnen Arbeitsstellenrechner sind ihrerseits, vorzugsweise über eine Busleitung, an die Zentralsteuereinheit des Kreuzspulautomaten angeschlossen.
Die Ver- und Entsorgung der Arbeitsstellen des Kreuzspulautomaten mit Garnmaterial erfolgt beispielsweise über ein Spulen- und Hülsentransportsystem, in dem, auf Transporttellern stehend, Vorlagespulen, in der Regel Spinnkopse, umlaufen. Anstatt eines derartigen Spulen- und Hülsentransportystems können solche Textilmaschinen aber auch arbeitsstelleneigene Spinnkopsmagazine aufweisen, die dann vorzugsweise als so genannte Rundmagazine ausgebildet sind und durch das Bedienpersonal manuell bestückt werden.
Des Weiteren können solche Kreuzspulautomaten über ein die Arbeitsstellen selbsttätig versorgendes Serviceaggregat verfügen. Ein solches Serviceaggregat, beispielsweise ein sogenannter Kreuzspulenwechsler, nimmt die fertiggestellten Kreuzspulen aus dem Spulenrahmen der Arbeitsstellen, überführt sie an eine maschinenlange Transporteinrichtung, die die Kreuzspulen zu einer maschinenendseitig angeordneten Übergabestation befördert, und wechselt eine neue Leerhülse in den Spulenrahmen der betreffenden Arbeitsstelle ein. Auf den Arbeitsstellen des Spulautomaten werden Spinnkopse, die relativ wenig Garnmaterial aufweisen, zu großvolumigen Kreuzspulen umgespult, die auf im Produktionsprozess nachgeschalteten Textilmaschinen, beispielsweise Webmaschinen, benötigt werden.
Während des Umspulprozesses wird außerdem die Garnqualität der Vorlagespule durch Ausreinigung von Fadenfehlern, zum Beispiel von Dick- und Dünnstellen verbessert. Der laufende Faden wird durch einen so genannten Fadenreiniger überwacht, der beim Entdecken eines Fadenfehlers einen Reinigerschritt sowie ein Ausreinigen des Fadenfehlers initiiert. Während des Umspulens wird der laufende Faden kontinuierlich durch einen Fadenspannungssensor abgetastet und die Fadenspannung mittels eines Fadenspanners auf einem festgelegten Niveau gehalten. Auf diese Weise wird ein gleichmäßiges Aufspulen des Fadens auf die Kreuzspule sichergestellt.
Um bei einem Spulautomaten eine hohe Produktivität zu erlangen, wird bekanntlich mit möglichst hoher Spulgeschwindigkeit umgespult, wobei die Spulgeschwindigkeit von der Garnqualität, dem Ablösevorgang des Garnes von der Vorlagespule und der Fadenspannung abhängt. Im Laufe des Abspulens einer Vorlagespule wächst die Fadenspannung an. Das heißt, beim Abspulen einer Vorlagespule stellt sich ein Verlauf der Fadenspannung ein, die zum Kopsendbereich hin ständig zunimmt und die größtenteils von der Reibung abhängt, mit der der Faden beim Abziehen am Hülsenschaft des Spinnkopses anliegt. Gegen Ende der Spulenreise, wenn beispielsweise nur noch etwa 10% der Fadenlänge auf der Vorlagespule vorhanden ist, steigt die Fadenspannung stark an.
Um zu vermeiden, dass während des Umspulprozesses vermehrt Fadenbrüche auftreten, wurde in der Vergangenheit die Spulgeschwindigkeit schon zu Beginn des Spulprozesses so niedrig gewählt, dass vermieden wurde, dass es in der Endphase des Umspulvorganges eines Spinnkopses zu kritischen Fadenspannungen und damit zu Fadenbrüchen kommen kann. Da die Endphase des Umspulvorganges jedoch wesentlich kürzer ist als der restliche Zeitabschnitt des Umspulens, wurde bei diesem bekannten Verfahren insgesamt langsamer umgespult als nötig.
Bei den modernen Spulautomaten findet der Umspulprozess bei einer höheren Spulgeschwindigkeit statt und wird erst zum Ende des Abspulvorganges der Vorlagespule, wenn die Fadenspannung trotz Öffnungsendstellung des Fadenspanners weiter ansteigt, auf eine niedrigere Spulgeschwindigkeit gesenkt. Ein derartiges Spulverfahren ist beispielsweise der gattungsbildenden DE 41 29 803 A1 entnehmbar. In dieser Patentanmeldung ist ein Fadenspannungssensor beschrieben, der die Fadenspannung an einem schnelllaufenden Faden erfasst und darauf basierend einen Fadenspanner ansteuert. Infolge des Steuersignals übt der Fadenspanner eine mehr oder weniger große Bremswirkung auf den laufenden Faden aus. Wenn also der Fadenspannungssensor eine erhöhte Fadenspannung misst, muss weniger Bremswirkung auf den laufenden Faden ausgeübt werden und der Fadenspanner wird etwas geöffnet. Erfasst der Fadenspannungssensor hingegen eine verminderte Fadenspannung, wird der Fadenspanner etwas geschlossen, um die Fadenspannungsschwankung auszugleichen. Übersteigt allerdings die Fadenspannung in der Endphase den durch den Fadenspanner regelbaren Bereich, wird die Spulgeschwindigkeit reduziert.
Nachteilig bei diesem bekannten Verfahren ist, dass eine sehr frühe Absenkung der Spulgeschwindigkeit stattfindet, das heißt, dass bei diesem bekannten Verfahren die Produktivität des Umspulprozesses nicht voll ausgeschöpft wird.
Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Umspulprozess weiter zu optimieren, insbesondere die Produktivität des Umspulprozesses zu steigern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß Anspruch 1 ist vorgesehen, dass ein Eingriff in die Spulgeschwindigkeit der Arbeitsstelle erst dann stattfindet, wenn ein Grenzwert für die Fadenspannungs-Regelung erreicht ist, das heißt, der Fadenspanner eine Öffnungsendstellung erreicht hat und zusätzlich wenigstens ein weiterer so genannter Offsetwert erfüllt ist. Durch die Berücksichtigung eines respektive mehrerer ergänzender Parameter kann die Absenkung der Spulgeschwindigkeit verzögert werden und somit eine längere Zeit bei hoher Spulgeschwindigkeit umgespult werden. Denn eine Fadenspannungsabweichung von ca. 1 cN bis ca. 2 cN ist auf einer fertigen Kreuzspule weder nachweisbar noch hat sie Auswirkungen auf die weiterverarbeitenden Prozesse, so dass durch die Verzögerung der Spulgeschwindigkeitsabsenkung keine qualitativen Verluste entstehen. Wie in Anspruch 2 beschrieben, kann ein erster Offsetwert eine vorgegebene zusätzliche Fadenspannung sein. Wird der Offsetwert beispielsweise auf 2 cN eingestellt, so wird die Spulgeschwindigkeit nicht unverzüglich nach Erreichen der Öffnungsendstellung des Fadenspanners verringert, sondern erst, wenn die durch den Fadenspannungssensor gemessene Fadenspannung mehr als 2 cN von der eingestellten Fadenspannung abweicht.
Des Weiteren kann gemäß Anspruch 3 ein weiterer Offsetwert eine Zeitangabe sein, die vorgibt, wie verzögert ein Eingriff in die Spulgeschwindigkeit der Arbeitsstelle erfolgen soll. Dadurch kann individuell die Zeit gewählt werden, in der die Arbeitsstelle trotz der Öffnungsendstellung des Fadenspanners noch bei voller Spulgeschwindigkeit arbeitet. Anspruch 4 beschreibt, dass ein dritter Offsetwert eine Fadenlänge definiert, durch die vorgegeben wird, wann ein Eingriff in die Spulgeschwindigkeit der Arbeitsstelle erfolgen soll. Das bedeutet, es kann zusätzlich zur Öffnungsendstellung des Fadenspanners eine Fadenlänge angegeben werden, ab der die Spulgeschwindigkeit verringert werden soll. In Ausgestaltung der Erfindung können die Offsetwerte absolut oder prozentual gewählt werden, wie in den Ansprüchen 5 und 6 beschrieben. Gemäß den Ansprüchen 7 und 8 können die Offsetwerte vorzugsweise zentral oder dezentral eingestellt werden. Der Benutzer des Spulautomaten kann beispielsweise entweder an dem Zentralrechner des Spulautomaten oder an den Arbeitsstellenrechnern die für ihn wichtigen Offsetwerte eingeben. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung, wie in den Ansprüchen 9, 10 und 11 beschrieben, können die Offsetwerte mit ”und” oder ”oder” verknüpft werden. Anhand dieser Option kann festgelegt werden, ob nur einer, mehrere oder alle der eingegebenen Offsetwerte erfüllt sein müssen, um die Drosselung der Spulgeschwindigkeit zu verzögern.
Die Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung eine einzelne Arbeitsstelle eines Spulautomaten.
An jeder Arbeitsstelle wird von einer Vorlagespule 1, insbesondere einem auf einer Ringspinnmaschine erzeugten Spinnkops, ein Faden 2 abgezogen, der auf eine Kreuzspule 3 aufgewickelt wird, beispielsweise eine konische Kreuzspule. Die Kreuzspule 3, die mittels eines nicht dargestellten, schwenkbaren Spulenrahmens gehalten ist, liegt auf einer Wickelwalze 4 auf, insbesondere auf einer sogenannten Nutenwalze, mittels der die Kreuzspule 3 rotiert und der Faden 2 in axialer Richtung changierend der Kreuzspule 3 zugeführt wird. Denkbar im Rahmen der vorliegenden Erfindung wäre aber auch, die Kreuzspule direkt anzutreiben und eine andere Art von Fadenchangiereinrichtung, beispielsweise einen so genannten Fingerfadenführer, einzusetzen. Auf dem Weg von der Vorlagespule 1 zu der Kreuzspule 3 durchläuft der Faden 2, der in der Regel ein auf einer Ringspinnmaschine gebildetes Garn ist, einen Fadenführer 5, einen geregelten Fadenspanner 6, einen Fadenspannungssensor 9 und einen Sensor in Form eines Reinigers 8. Der Fadenspanner 6 beaufschlagt den laufenden Faden 2 dabei mit einer vorgebbaren Klemmkraft. Der Reiniger 8 überwacht den laufenden Faden 2 auf Fehler, insbesondere auf Dick- oder Dünnstellen. Bei Auftreten nicht tolerierbarer Garnfehler wird der laufende Faden durch einen Reinigerschnitt unterbrochen, das fehlerhafte Garnstück herausgetrennt, wonach die nunmehr vorhandenen zwei Fadenenden mittels einer Spleißvorrichtung 7 miteinander verbunden werden.
Im Fadenlaufweg nach dem Fadenspannungssensor 9 kann ein weiterer Fadenführer 10 angeordnet sein. Der Fadenspanner 6, der Fadenspannungssensor 9, der Reiniger 8 und die Spleißvorrichtung 7 sind an eine Steuer- und Regeleinheit 11, einen so genannten Arbeitsstellenrechner angeschlossen. Die Wickelwalze 4 jeder Arbeitsstelle ist mittels eines eigenen Antriebsmotors 12 angetrieben, der mit einer Drehzahlsteuerung 13 ausgerüstet ist, insbesondere einem Frequenzumwandler. Die Drehzahlsteuerung 13 erfolgt durch den Arbeitsstellenrechner 11 in Abhängigkeit von arbeitsstellenspezifischen Parametern wie Fadenspannung und Öffnungszustand des Fadenspanners 6 sowie weiterer Offsetwerte, die entweder über den Arbeitsstellenrechner 11 oder den Zentralrechner vorgebbar ist. Der Zentralrechner des Spulautomaten ist dabei beispielsweise über eine Busleitung mit den Arbeitsstellenrechner 11 der zahlreichen Arbeitsstellen verbunden. Während des Spulprozesses wird mittels des geregelten Fadenspanners 6, der von dem Arbeitsstellenrechner 11 gesteuert wird, die Fadenspannung auf einem möglichst konstanten Wert gehalten. Sollten Fadenspannungsänderungen auftreten, die einerseits den Stellbereich des Fadenspanners 6 überschreiten und andererseits die Offsetwerte erfüllen, initiiert der Arbeitsstellenrechner 11 die Drehzahlsteuerung 13, die Drehzahl des Antriebsmotors 12 und damit die Spulgeschwindigkeit so weit zu senken, so dass die Fadenspannungsänderungen sich wieder in dem vom Fadenspanner 6 regelbaren Bereich befinden und ausgeglichen werden können.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 4129803 A1 [0008]

Claims

Verfahren zum Optimieren der Spulgeschwindigkeit einer Arbeitsstelle eines Spulautomaten, an der Garn von einer Vorlagespule abgezogen und auf eine Kreuzspule aufwickelt wird, wobei die Arbeitsstelle über eine Fadenspannungs-Regelung mit einem Fadenspanner verfügt und die Kreuzspule mittels einer Antriebseinrichtung, die mit einem drehzahlregelbaren Antrieb ausgerüstet ist, angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Eingriff in die Spulgeschwindigkeit der Arbeitsstelle erst dann stattfindet, wenn ein Grenzwert für die Fadenspannungs-Regelung erreicht ist, das heißt, der Fadenspanner eine Öffnungsendstellung erreicht hat, und zusätzlich wenigstens ein weiterer so genannter Offsetwert erfüllt ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Offsetwert eine vorgegebene zusätzliche Fadenspannung ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiterer Offsetwert eine Zeitangabe ist, die vorgibt, wie verzögert nach Erreichen der Öffnungsendstellung des Fadenspanners ein Eingriff in die Spulgeschwindigkeit der Arbeitsstelle erfolgen soll.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein dritter Offsetwert eine Fadenlänge definiert, durch die vorgegeben wird, wann nach Erreichen der Öffnungsendstellung des Fadenspanners ein Eingriff in die Spulgeschwindigkeit der Arbeitsstelle erfolgen soll.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Offsetwerte absolut gewählt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Offsetwerte prozentual gewählt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Offsetwerte zentral eingestellt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Offsetwerte dezentral eingestellt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Offsetwerte mit ”und” verknüpft werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Offsetwerte mit ”oder” verknüpft werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Offsetwerte mit ”und/oder” verknüpft werden.