DE102013009998A1

DE102013009998A1 - Verfahren zum Betreiben einer Arbeitsstelle einer Offenend-Rotorspinnmaschine sowie zugehörige Arbeitsstelle

Info

Publication number: DE102013009998A1
Application number: DE102013009998.6A
Authority: DE
Inventors: Christoph Haase
Original assignee: Saurer Germany GmbH and Co KG
Current assignee: Saurer Spinning Solutions GmbH and Co KG
Priority date: 2013-06-14
Filing date: 2013-06-14
Publication date: 2014-12-18
Also published as: EP2813605A1; IN2014MU01882A; CN104233531A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Arbeitsstelle einer Offenend-Rotorspinnmaschine, wobei die Arbeitsstelle über eine Offenend-Spinnvorrichtung mit einem in einem Rotorgehäuse mit hoher Drehzahl umlaufenden Spinnrotor, eine Faserbandauflöseeinrichtung mit einer Auflösewalze und einem einzelmotorisch angetriebenen Faserbandeinzugszylinder, eine einzelmotorisch angetriebene Fadenabzugseinrichtung zum Transportieren eines gefertigten Fadens, eine Fadenspeichereinrichtung zum temporären Zwischenspeichern einer Fadenlänge sowie über eine Spulvorrichtung zur Herstellung einer in einem Spulenrahmen drehbar gehalterten Kreuzspule verfügt. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass im Anspinnprozess nach einer Spulunterbrechung an einer Arbeitsstelle (2) die durch die Fadenabzugseinrichtung (18) initiierte Fadentransportgeschwindigkeit des gefertigten Fadens (30) temporär auf ein Niveau abgesenkt wird, das unter dem Niveau der Fadentransportgeschwindigkeit liegt, das an der betroffenen Arbeitsstelle (2) im laufenden Spinnbetrieb vorgegeben ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Arbeitsstelle einer Offenend-Rotorspinnmaschine sowie eine zugehörige Arbeitsstelle gemäß des Oberbegriffes des Anspruches 1 bzw. des Oberbegriffes des Anspruches 5.
In der Textilindustrie sind Offenend-Rotorspinnmaschinen weit verbreitet. Diese Textilmaschinen, die in zahlreichen Patenanmeldungen ausführlich beschrieben sind, verfügen in der Regel über eine Vielzahl gleichartiger Arbeitsstellen, auf denen jeweils ein vorzugsweise in einer Spinnkanne vorgelegtes Faserband zu einem Faden versponnen und anschließend zu einer Kreuzspule aufgewickelt wird.
Die einzelnen Arbeitsstellen weisen zu diesem Zweck jeweils eine Spinnvorrichtung sowie eine Spulvorrichtung auf, wobei sowohl die Arbeitsorgane der Spinnvorrichtung als auch die Arbeitsorgane der Spulvorrichtung oft über maschinenlange Antriebsmittel beaufschlagt werden.
Das heißt, bei diesen bekannten Offenend-Rotorspinnmaschinen sind im Bereich der Spinnvorrichtungen oft Tangentialriemen zum Antreiben der Spinnrotoren und der Faserbandauflösewalzen sowie eine maschinenlange Antriebswelle zum Beaufschlagen der Faserband-Einzugszylinder angeordnet.
Der Antrieb der im Bereich der Spulvorrichtungen angeordneten Spulenantriebswalze erfolgt bei diesen Textilmaschinen ebenfalls über eine maschinenlange, maschinenendseitig angetriebene Antriebswelle. Außerdem ist eine hin- und hergehende Fadenführerstange vorhanden, die durch ein maschinenendseitig angeordnetes Changiergetriebe beaufschlagt wird und an der die Fadenführer der zahlreichen Arbeitsstellen festgelegt sind. Des Weiteren weisen diese Offenend-Rotorspinnmaschinen Fadenabzugseinrichtungen auf, deren angetriebene Abzugswalzen in der Regel ebenfalls Bestandteil einer durchgehenden Antriebswelle sind.
Allerdings sind seit längerem auch Offenend-Rotorspinnmaschinen bekannt, die im Bereich ihrer Arbeitsstellen verschiedene Einzelantriebe aufweisen.
In der DE 43 09 947 A1 sind beispielsweise Arbeitsstellen von Offenend-Rotorspinnmaschinen beschrieben, bei denen der Faserbandeinzugszylinder und/oder die Faserbandauflösewalze der Offenend-Rotorspinnvorrichtung jeweils über einen separaten Einzelantrieb angetrieben werden.
Auch durch die DE 100 62 096 B4 sind Offenend-Rotorspinnmaschinen bekannt, bei denen im Bereich der Arbeitsstellen jeweils verschiedene Einzelantriebe angeordnet sind. Die Arbeitsstellen dieser Rotorspinnmaschinen weisen beispielsweise jeweils eine Offenend-Rotorspinnvorrichtung mit einem einzelmotorisch angetriebenen Faserbandeinzugszylinder, eine einzelmotorisch angetriebene Fadenabzugseinrichtung, eine einzelmotorisch angetriebene Paraffiniereinrichtung sowie einen Einzelantrieb für die Spulenantriebswalze auf.
Die Arbeitsstellen dieser bekannten Offenend-Rotorspinnmaschinen werden, unabhängig davon, ob im Bereich der Arbeitsstellen Einzelantriebe vorhanden sind oder ob maschinenendseitig angeordnete Antriebe zum Einsatz kommen, durch Serviceaggregate betreut, die beispielsweise entlang der Arbeitsstellen der Offenend-Rotorspinnmaschinen patrouillieren und selbsttätig eingreifen, wenn an einer der Arbeitsstellen ein Störfall, zum Beispiel ein Fadenbruch, aufgetreten ist.
In einem solchen Fall läuft das Serviceaggregat zu der betroffenen Arbeitsstelle, verriegelt sich dort und sucht mit einer schwenkbar gelagerten, unterdruckbeaufschlagbaren Saugdüse den nach einem Fadenbruch auf die Kreuzspule aufgelaufenen Faden. Solche Serviceaggregate weisen neben einer Saugdüse noch eine Reihe weiterer Fadenhandhabungselemente auf, die es den Serviceaggregaten ermöglichen, den mit ihrer Saugdüse aufgenommenen Faden nach einer entsprechenden Vorbereitung in der Offenend-Rotorspinnvorrichtung der betreffenden Arbeitsstelle einzuführen und dort neu an einen mit dem Spinnrotor umlaufenden Faserring anzuspinnen.
Der Antrieb der einzelnen Fadenhandhabungselemente des Serviceaggregates einschließlich der Saugdüse erfolgt vorzugsweise über einen Elektromotor, der ein Kurvenscheibenpaket antreibt, das über spezielle Hebelgestänge mit den verschiedenen Fadenhandhabungselementen verbunden ist.
Derartige beispielsweise in der DE 198 27 605 A1 relativ ausführlich beschriebene Serviceaggregate haben sich in der Praxis durchaus bewährt, sind allerdings in ihrem konstruktiven Aufbau relativ kompliziert und daher verhältnismäßig kostenintensiv.
In der EP 1 283 288 A2 ist des Weiteren eine Offenend-Rotorspinnmaschine beschrieben, deren Arbeitsstellen so ausgebildet sind, dass sie Störfälle, insbesondere Fadenbrüche, selbsttätig beheben können, das heißt, keine Hilfe durch ein Serviceaggregat benötigen.
Die weitestgehend autarken Arbeitsstellen dieser bekannten Offenend-Rotorspinnmaschine weisen neben einer spinnstelleneigenen, definiert antreibbaren Saugdüse auch Einzelantriebe für die Spulenantriebswalze und für die Fadenabzugseinrichtung auf. Diese bekannten Arbeitsstellen verfügen außerdem jeweils über eine im Bereich der Offenend-Rotorspinnvorrichtung angeordnete Anspinnhilfsvorrichtung, in der der von der Saugdüse bereitgelegte Faden für das Wiederanspinnen vorbereitet werden kann.
Auch Offenend-Rotorspinnmaschinen mit solchen autarken Arbeitsstellen haben sich in der Praxis bewährt und weisen zahlreiche Vorteile auf. Allerdings sind auch solche Offenend-Rotorspinnmaschinen, wie vorstehend bereits im Zusammenhang mit Serviceaggregaten angedeutet, in ihrem konstruktiven Aufbau etwas aufwendiger und entsprechend kostenintensiv.
Schließlich sind, zum Beispiel durch die DE 10 2005 036 485 A1 , so genannte semiautomatische Offenend-Rotorspinnmaschinen bekannt, das heißt, Offenend-Rotorspinnmaschinen, bei denen nach einer Spinnunterbrechung ein Teil der im Zusammenhang mit dem Wiederanspinnen notwendigen Arbeitsstritte manuell durch das Bedienpersonal erledigt werden muss. Derartige oft insgesamt etwas einfacher aufgebaute Textilmaschinen zeichnen sich in der Regel durch ein sehr günstiges Preis-/Leistungsverhältnis aus.
Die Arbeitsstellen solcher semiautomatischen Offenend-Rotorspinnmaschinen verfügen jeweils über eine Spinnvorrichtung mit einem in einem Rotorgehäuse mit hoher Drehzahl umlaufenden Spinnrotor zur Fertigung eines Fadens, eine Faserbandauflöseeinrichtung mit einer Faserbandauflösewalze und einem einzelmotorisch antreibbaren Faserbandzuführzylinder, eine einzelmotorisch antreibbare Fadenabzugseinrichtung sowie eine Spulvorrichtung zur Herstellung einer in einem Spulenrahmen drehbar gehalterten Kreuzspule.
Jede der Arbeitsstellen weist außerdem eine Einrichtung zum definierten Ablängen eines manuell von der Kreuzspule zurückgeholten Fadens, eine Fadenspeichereinrichtung zur Aufnahme einer bestimmten Fadenmenge sowie eine gezielt ansteuerbare Antriebseinrichtung zum Abheben der Kreuzspule von der Spulenantriebswalze auf. Außerdem ist der Antrieb der Fadenabzugseinrichtung dieser Arbeitsstellen reversibel. Des Weiteren verfügen solche Arbeitsstellen über eine manuell aktivierbare Steuereinrichtung, die für einen automatischen, zeitgenauen Ablauf der wichtigen Anspinnprozessschritte sorgt. Die Steuereinrichtung sorgt nach ihrer Aktivierung beispielsweise dafür, dass während des Anspinnprozesses der Antrieb der Fadenabzugseinrichtung, der Antrieb des Faserbandeinzugszylinders sowie die Antriebseinrichtung zum Abheben der Kreuzspule entsprechend eines vorgegebenen Anspinnprogramms angesteuert werden. Das heißt, das manuell abgelängte, im Fadenabzugsröhrchen bereit gelegte Fadenende wird nach Betätigung der Steuereinrichtung zunächst rückwärts beaufschlagt und an einen mit dem Spinnrotor umlaufenden Faserring angelegt, der dabei aufgebrochen wird. Anschließend wird der neu angesponnene Faden durch die Fadenabzugseinrichtung sofort aus der Offenend-Spinnvorrichtung abgezogen.
Neben einer Fadenschlaufe, die in einem pneumatischen Speicher für die Fadenrückführung abgelegt wird, ist auch noch eine Fadenspeicherlänge für den vom Durchmesser abhängigen Hochlauf der Kreuzspule vorgesehen. Da die Fadenabzugseinrichtung aufgrund ihres relativ geringen Trägheitsmomentes sehr schnell ihre vorgegebene Fadentransportgeschwindigkeit erreicht und den neu entstehenden Faden entsprechend schnell abzieht, die zugehörige Spulenantriebswalze die Kreuzspule, insbesondere, wenn diese bereits einen etwas größeren Durchmesser aufweist, aber nicht schnell genug beschleunigen kann, kommt es bei diesen bekannten Arbeitsstellen im Zusammenhang mit einem Anspinnprozess, obwohl die Wickelgeschwindigkeit der Kreuzspule im laufenden Spinnbetrieb zur Erzielung eines Anspannverzuges geringfügig über der Fadentransportgeschwindigkeit der Fadenabzugseinrichtung liegt, zum Entstehen einer Fadenschlaufe, die zusätzlich temporär in der Fadenspeichereinrichtung zwischengespeichert werden muss.
Diese Speicherlänge kann zwar reduziert werden, wenn die Kreuzspule bereits vor dem Start des Fadenabzuges durch die Fadenabzugseinrichtung auf ihre Antriebswalze aufgesetzt und beschleunigt wird; eine Mindestspeicherlänge ist aber letztlich auch hier nicht zu vermeiden, um so genannte Fadenplatzer zu verhindern. Die Mindestspeicherlänge ist insbesondere dann relativ hoch, wenn das Anspinnen bei Betriebsdrehzahl des Spinnrotors durchgeführt wird.
Diese verbliebene Speicherlänge wird zwar anschließend, da die Wickelgeschwindigkeit der durch die Spulenantriebswalze angetriebenen Kreuzspule während des Spinnbetriebes, wie vorstehend angedeutet, etwas über der durch die Fadenabzugseinrichtung initiierten Fadentransportgeschwindigkeit liegt, wieder langsam aus der Speichereinrichtung herausgezogen und auf die Kreuzspule aufgewickelt, jedoch herrscht während dieser Zeit auf der betroffenen Arbeitsstelle ein relativ undefinierter Betriebszustand. Das heißt, wenn der Faden nach dem Anspinnprozess als Fadenschlaufe durch die Fadenspeichereinrichtung läuft, ist die Wickelspannung, mit der der Faden auf die Kreuzspule aufgespult wird, kaum kontrollier- oder steuerbar.
Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, das speziell bei Arbeitsstellen von Offenend-Rotorspinnmaschinen, die über eine einzelmotorisch antreibbare Fadenabzugseinrichtung verfügen, eine Verbesserung der nach einem Anspinnprozess auftretenden Betriebszustände ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, das die im Anspruch 1 beschriebenen Merkmale aufweist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen dieses erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche 2–4.
Der Anspruch 5 beschreibt eine Arbeitsstelle zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens; die Ansprüche 6 und 7 sind auf vorteilhafte Ausgestaltungen einer solchen Arbeitsstelle gerichtet.
Das im Anspruch 1 beschriebene Verfahren hat unter anderem den Vorteil, dass es auf einfache Weise sehr kostengünstig zu realisieren ist. Das heißt, die Steuereinrichtungen der Arbeitsstellen von zum Beispiel semiautomatischen Offenend-Rotorspinnmaschinen können ohne größeren Aufwand softwaremäßig so modifiziert werden, dass nach einer Spinnunterbrechung an der betroffenen Arbeitsstelle derart in den nachfolgenden Anspinnprozess eingegriffen wird, dass die durch die Fadenabzugseinrichtung initiierte Fadentransportgeschwindigkeit des gefertigten Fadens temporär auf ein Niveau abgesenkt wird, das unter dem Niveau der Fadentransportgeschwindigkeit liegt, das an den Arbeitsstellen im laufenden Spinnbetrieb vorgegeben ist.
Das bedeutet, durch das zeitweilige Absenken der Fadentransportgeschwindigkeit kann die Größe der Fadenschlaufe, die im Anspinnprozess entsteht und entsprechend in einer Fadenspeichereinrichtung zwischengespeichert werden muss, minimiert, in jedem Fall jedoch deutlich schneller aufgelöst werden.
Damit kann die Zeitspanne, in der an der betroffenen Arbeitsstelle wenig definierte Betriebszustände herrschen, erheblich verkürzt werden. Das heißt, die Verkürzung der Zeit für das Auflösen der Fadenschlaufe wirkt sich insgesamt positiv auf die nach dem Anspinnen an der Arbeitsstelle auftretenden Schwankungen der Wickelspannung, die oft auch als Anspannverzugsschwankungen bezeichnet werden, aus.
Wie im Anspruch 2 beschrieben, ist in vorteilhafter Ausführungsform vorgesehen, dass die Fadentransportgeschwindigkeit des gefertigten Fadens temporär um 1–3% unter das während des laufenden Spinnbetriebes vorgegebene Niveau der Fadentransportgeschwindigkeit gesenkt wird.
Eine solche Absenkung der Fadentransportgeschwindigkeit und damit der Fadenabzugsgeschwindigkeit wirkt sich zwar etwas auf die Drehung des herzustellenden Fadens aus, jedoch ist ein solch kleiner Drehungsfehler in der Regel für einen Betreiber der Spinnmaschine weit weniger relevant, als die bislang im Zusammenhang mit Anspinnprozessen jeweils über einen nicht unerheblichen Zeitraum hin unvermeidlichen Anspannverzugsschwankungen. Das heißt, wenn bei einer Garnpartie beispielsweise während der Spulenreise mit einem konstanten Anspannverzug von 3% gearbeitet wird, führt eine von der Fadenabzugseinrichtung durch Absenkung der Fadenabzugsgeschwindigkeit initiierte Anspannverzugsänderung von zum Beispiel 1% zu einer 30%igen Änderung des wirksamen Anspannverzugs, aber lediglich zu einer 1%igen Änderung der Fadendrehung.
Vorteilhafterweise wird außerdem, wie im Anspruch 3 beschrieben, an der Faserbandauflöseeinrichtung die durch den Faserbandeinzugszylinder initiierte Faserbandeinzugsgeschwindigkeit an die Änderung der Fadentransportgeschwindigkeit des gefertigten Fadens angepasst.
Auf diese Weise wird zuverlässig gewährleistet, dass sich trotz zeitweiliger Änderung der Fadentransport- oder -abzugsgeschwindigkeit die Garnnummer des produzierten Fadens nicht ändert.
Gemäß Anspruch 4 ist des Weiteren vorgesehen, dass die Fadentransportgeschwindigkeit des gefertigten Fadens wieder auf das im laufenden Spinnbetrieb vorgegebene Niveau angehoben wird, bevor sich die im Zuge des Anspinnprozesses in der Fadenspeichereinrichtung zwischengespeicherte Fadenschlaufe aufgelöst hat. Das heißt, es wird sichergestellt, dass die betroffene Arbeitsstelle im Anschluss an den Anspinnprozess sofort wieder auf die vorgegebenen, vorzugsweise als optimal bekannten Einstelldaten zurückgestellt wird, mit der Folge, dass die Arbeitsstelle beispielsweise wieder mit einem Anspannverzug von 3% arbeitet. Die Beendigung der Absenkung der Fadentransportgeschwindigkeit vor dem Aufbrauchen der gespeicherten Fadenlänge ist deshalb von Bedeutung, da ansonsten die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen Fadenabzug und Fadenaufwicklung zu groß ist, wenn die gespeicherte Fadenlänge nicht mehr als Dämpfer wirken kann.
Das Auflösen der Fadenschlaufe kann dabei zum Beispiel sensorisch erfasst werden, allerdings sind auch andere Methoden, wie eine zeitgesteuerte Umschaltung der Fadentransport- oder -abzugsgeschwindigkeit möglich.
Wie im Anspruch 5 beschrieben, weist die Offenend-Rotorspinnmaschine Arbeitsstellen auf, die jeweils über eine Steuereinrichtung verfügen, die so ausgebildet und an die Einzelantriebe der Fadenabzugseinrichtung und des Faserbandeinzugzylinders angeschlossen ist, dass bei einer Aktivierung der Steuereinrichtung im Zuge eines Anspinnprozesses eine Einspeisung von Fasern in den mit Betriebsdrehzahl rotierenden Spinnrotor, eine zeit- und längengenaue Rückförderung des abgelängten Fadenendes in den Spinnrotor sowie ein Abzug des gefertigten Fadens aus der Spinnvorrichtung gestartet wird.
Gemäß vorliegendem Verfahren ist die Steuereinrichtung dabei so modifiziert, dass die durch die Fadenabzugseinrichtung initiierte Fadenabzugs- bzw. -transportgeschwindigkeit des gefertigten Fadens temporär unter dem Niveau der Fadentransportgeschwindigkeit liegt, das an der betroffenen Arbeitsstelle während des laufenden Spinnbetriebes zur Einhaltung einer konstanten Wickelspannung vorgegeben ist. Das heißt, die Steuereinrichtungen der Arbeitsstellen von zum Beispiel semiautomatischen Offenend-Rotorspinnmaschinen sind softwaremäßig so modifiziert, dass nach einer Spulunterbrechung an einer Arbeitsstelle beim nachfolgenden Anspinnprozess definiert im Sinne ”Senken der Fadenabzugsgeschwindigkeit” eingegriffen wird.
Durch das zeitweilige Absenken der Fadenabzugs- bzw. -transportgeschwindigkeit wird die Größe der Fadenschlaufe, die beim Hochlaufen der Arbeitsstelle aufgrund unterschiedlicher Trägheitsmomente entsteht und die in einer Fadenspeichereinrichtung zwischengespeichert werden muss, minimiert oder zumindest der Zeitraum für den Abbau der Fadenschleife reduziert.
Die Zeitspanne, in der an der betroffenen Arbeitsstelle undefinierte Betriebszustände herrschen, kann deutlich verkleinert werden. Das heißt, da nach dem Auflösen der Fadenschlaufe an der betroffenen Arbeitsstelle wieder ordnungsgemäße Betriebszustände gewährleistet sind, wirkt sich eine Verkürzung der Zeit für deren Auflösung positiv aus. Insgesamt können die an einer Arbeitsstelle im Zusammenhang mit einem Anspinnprozess auftretenden Schwankungen der Wickelspannung deutlich verringert werden.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eignen sich beispielsweise sehr gut Fadenabzugseinrichtungen, die jeweils durch einen Schrittmotor angetrieben werden. Das heißt, mit derartigen Fadenabzugseinrichtungen lassen sich im Bedarfsfall auf einfache Weise jederzeit Änderungen der Fadenabzugs- bzw. -transportgeschwindigkeiten realisieren.
Wie im Anspruch 6 dargelegt, weisen die Arbeitsstellen der Offenend-Rotorspinnmaschine außerdem jeweils eine Fadenspeichereinrichtung auf, die als pneumatisch beaufschlagbare Fadenspeicher ausgebildet ist.
Der eingesetzte pneumatisch beaufschlagte Fadenspeicher speichert dabei nicht nur die Fadenlänge, die zu Beginn des Anspinnvorganges im Zusammenhang mit der Fadenrückspeisung benötigt wird, sondern zwischenspeichert temporär auch den im Zusammenhang mit dem Anspinnprozess auftretenden Fadenüberschuss.
Durch die als Durchlaufspeicher arbeitende Fadenspeichereinrichtung wird zuverlässig der Fadenüberschuss kompensiert. Das heißt, in der pneumatisch beaufschlagten Fadenspeichereinrichtung wird zeitweise eine durchlaufende Fadenschlaufe gebildet, die mit der Zeit wieder aufgelöst wird.
Gemäß Anspruch 7 ist die Luftzufuhr für die Fadenspeichereinrichtung schaltbar. Folglich kann aufgrund der Verkürzung der Zeit bis zur Auflösung der Fadenschlaufe auch die Luftzufuhr zur Fadenspeichereinrichtung früher abgeschaltet werden, was zu einer zusätzlichen Energieeinsparung führt.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind einem nachfolgend anhand der Zeichnungen erläuterten Ausführungsbeispiel entnehmbar.
Es zeigt:
1 in Seitenansicht eine Arbeitsstelle einer Offenend-Rotorspinnmaschine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
2 schematisch eine etwas modifizierte Arbeitsstelle mit einer Steuereinrichtung sowie deren Verbindungen mit den verschiedenen Einzelantrieben der Arbeitsstelle.
In 1 ist eine Hälfte einer Arbeitsstelle 2 einer semiautomatischen Offenend-Rotorspinnmaschine 1 dargestellt. Wie bekannt, weisen derartige Textilmaschinen in der Regel eine Vielzahl von Arbeitsstellen 2 auf, die jeweils mit einer Offenend-Spinnvorrichtung 3 sowie einer Spuleinrichtung 33 ausgestattet sind.
In den Offenend-Spinnvorrichtungen 3 wird das in Spinnkannen 28 vorgelegte Faserband 34 zu einem Faden 30 versponnen, der auf der Spuleinrichtung 33 zu einer Kreuzspule 22 aufgewickelt wird. Die Spuleinrichtungen 33 weisen, wie an sich bekannt, jeweils einen Spulenrahmen 21 zum drehbaren Haltern der Hülse einer Kreuzspule 22, eine Spulenantriebswalze 23, eine Fadenchangiereinrichtung 26 sowie eine Einrichtung7 zum Abheben der Kreuzspule 22 von der Spulenantriebswalze 23 auf.
Die Einrichtung 7 ist beispielsweise als Schubkolbengetriebe ausgebildet, das über eine Pneumatikleitung 24, in die ein Elektromagnetventil 17 eingeschaltet ist, an eine (nicht dargestellte) Überdruckquelle angeschlossen ist.
Am Spulenrahmen 21 ist des Weiteren oft eine Bremseinrichtung angeordnet, durch die im Bedarfsfall ein freies Rotieren der von der Spulenantriebswalze 23 abgehobenen Kreuzspule 22 verhindert werden kann.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel erfolgt der Antrieb der Spulenantriebswalze 23 als Gruppenantrieb. Das heißt, es ist eine maschinenlange, vorzugsweise maschinenendseitig angetriebene Antriebswelle vorgesehen, an der die einzelnen Spulenantriebswalzen 23 festgelegt sind.
Im Bereich der Spuleinrichtung 33 kann außerdem eine, ebenfalls an sich bekannte, (nicht dargestellte) Fadenhebeeinrichtung installiert sein. Eine solche Fadenhebeeinrichtung verhindert der Faden während des Anspinnvorganges unbeabsichtigt durch die traversierende Fadenchangiereinrichtung 26 erfasst werden kann.
Das heißt, die beispielsweise als klappbares Blech ausgebildete Fadenhebeeinrichtung hält den Faden während des eigentlichen Anspinnvorganges zunächst im Abstand oberhalb der hin- und hergehenden Fadenchangiereinrichtung 26.
Die Spinnvorrichtung 3 verfügt im Wesentlichen, wie bekannt, über einen während des Spinnbetriebes mit hoher Drehzahl in einem Rotorgehäuse umlaufenden Spinnrotor 4 sowie eine Faserbandauflöseeinrichtung 25 mit einer Faserbandauflösewalze 12 und einem Faserbandeinzugszylinder 14.
Gemäß Ausführungsbeispiel der 1 ist der Spinnrotor 4 beispielsweise in einer Stützscheibenlagerung 5 rotierbar gelagert und wird über einen maschinenlangen Tangentialriemen 6 angetrieben. Zur Erfassung der Drehzahl des Spinnrotors 4 kann außerdem eine Sensoreinrichtung 8 vorgesehen sein, die dann über eine Signalleitung 40 an die Steuereinrichtung 9 angeschlossen ist.
Die Faserbandauflösewalze 12 wird vorzugsweise ebenfalls über einen maschinenlangen Tangentialriemen 13 beaufschlagt, während der Faserbandeinzugszylinder 14 über einen Antrieb 15 einzelmotorisch angetrieben wird. Der Antrieb des Faserbandeinzugzylinders 14, beispielsweise ein Schrittmotor 15, ist über eine Steuerleitung 16 ebenfalls an die Steuerrichtung 9 angeschlossen.
Des Weiteren verfügen die Arbeitsstellen 2 jeweils über eine Fadenabzugseinrichtung 18, deren vorzugsweise als Schrittmotor ausgebildeter Antrieb 19 über eine Steuerleitung 20 mit der Steuerrichtung 9 in Verbindung steht.
In Laufrichtung des Fadens 30 gesehen ist hinter der Fadenabzugseinrichtung 18 außerdem eine Fadenspeichereinrichtung 37, vorzugsweise eine pneumatisch beaufschlagbare Speicherdüse, vorgesehen. Die Fadenspeichereinrichtung 37 ist über eine Pneumatikleitung 38 an eine (nicht dargestellte) Unterdruckquelle angeschlossen. In die Pneumatikleitung 38 ist eine (aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit nicht dargestellte) Ventileinrichtung eingeschaltet, mittels derer eine definierte Unterdruckeinstellung der Fadenspeichereinrichtung 37 möglich ist.
Im Bereich der Spinnvorrichtung 3 ist vorteilhafterweise auch eine stationäre Vorrichtung 10 angeordnet, die ein definiertes Ablängen eines manuell von der Kreuzspule 22 zurückgeholten Fadens ermöglicht, dessen Fadenende anschließend vom Bedienpersonal durch eine Fadenvorbereitungseinrichtung behandelt werden kann, die im Wesentlichen aus einem Handgriff sowie einem rauen Fadenbehandlungsbereich zum Bearbeiten des Fadenendes besteht.
Wie in 1 weiter angedeutet, ist die Steuereinrichtung 9, die zum Beispiel den Antrieb der Einrichtung 7 zum Abheben der Kreuzspule 22, den Antrieb 16 der Fadenabzugseinrichtung 18, den Antrieb 15 des Faserbandeinzugszylinders 14 sowie die Ventileinrichtung für die Fadenspeichereinrichtung 37 kontrolliert, über eine Signalleitung 29 mit einem Schaltelement 27 verbunden, das bei Bedarf manuell aktiviert werden kann.
In einer alternativen, etwas modifizierten Ausführungsform einer Arbeitsstelle 2, die in 2 dargestellt ist, ist der Spinnrotor 4 nicht in einer Stützscheibenlagerung 5 abgestützt, sondern in einer, lediglich schematisch angedeuteten Magnetlagerung 31 gelagert. Der Spinnrotor 4 wird in einem solchen Fall vorzugsweise durch einen Einzelantrieb elektromotorisch beaufschlagt, der beispielsweise über eine Steuerleitung 45 mit der Steuereinrichtung 9 in Verbindung steht.
Wie im Ausführungsbeispiel gemäß 2 weiter dargestellt, kann auch die Faserbandauflösewalze 12 einzelmotorisch angetrieben sein. Das heißt, innerhalb des Garnitur ringes der Auflösewalze 12 kann beispielsweise ein Außenläuferantrieb 35 angeordnet sein, der über eine Steuerleitung 32 ebenfalls mit der Steuereinrichtung 9 verbunden ist.
Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben einer Arbeitsstelle einer Offenend-Rotorspinnmaschine:
Während des laufenden Spinnbetriebes wird der in der Spinnvorrichtung 3 hergestellte Faden 30 durch die Fadenabzugseinrichtung 18 mit einer vorgegebenen Fadenabzugsgeschwindigkeit abgezogen und mit einer Fadentransportgeschwindigkeit, die der Fadenabzugsgeschwindigkeit entspricht, zu einer Spulvorrichtung 33 gefördert, wo er auf eine mit vorgegebener Umlaufgeschwindigkeit rotierende Kreuzspule 22 aufgewickelt wird.
Während des laufenden Spulenbetriebes liegt die Wickelgeschwindigkeit des Fadens etwas, zum Beispiel 3%, über der Geschwindigkeit, mit der die Fadenabzugseinrichtung 18 den Faden 30 aus der Offenend-Spinnvorrichtung 3 abzieht und transportiert, mit der Folge, dass der Faden 30 mit einer weitestgehend konstanten Wickelspannung von etwa 3% auf die Kreuzspule 22 aufgewickelt wird. Die Kreuzspule 22 ist dabei zwischen den Armen eines Spulenrahmens 21 rotierbar gelagert und liegt mit ihrer Oberfläche auf einer antreibbaren Spulenantriebswalze 23 auf. Das heißt, die Kreuzspule 22 wird von der mit einer vorgegebenen Betriebsdrehzahl rotierenden Spulenantriebswalze 23 über Reibschluss in Aufwickelrichtung angetrieben. Der auf die Spule auflaufende Faden 30 wird dabei außerdem mittels einer Fadenchangiereinrichtung 26 so verlegt, dass er in sich kreuzenden Lagen auf die Mantelfläche der Kreuzspule 22 aufläuft.
Wenn es an einer der Arbeitsstellen 2 der Offenend-Rotorspinnmaschine 1 zu einer Spinnunterbrechung kommt, beispielsweise zu einem Fadenbruch, was zum Beispiel durch einen (nicht dargestellten) Fadenwächter detektiert wird, sorgt die Steuereinrichtung 9 dafür, dass die betreffende Arbeitsstelle 2 sofort stillgesetzt wird.
Das heißt, zunächst wird im Bereich der Spinnvorrichtung 3 der Einzelantrieb 15 des Faserbandeinzugzylinders 14 abgeschaltet und damit eine weitere Faserzufuhr zum Spinnrotor 4 gestoppt.
Gleichzeitig wird der Einzelantrieb 19 der Fadenabzugseinrichtung 18 abgeschaltet und durch die Einrichtung 7 die Kreuzspule 22 von der Spulenantriebswalze 23 abgehoben. Der zum Beispiel über einen Tangentialriemen 6 angetriebene Spinnrotor 4 bzw. die über einen Tangentialriemen 13 angetriebene Faserbandauflösewalze 12 rotieren dabei weiter mit Betriebsdrehzahl.
Wenn allerdings, wie im Ausführungsbeispiel gemäß 2 dargestellt, anstelle maschinenlanger Tangentialriemen 6 bzw. 13 Einzelantriebe 31 bzw. 35 für den Spinnrotor 4 bzw. die Faserbandauflösewalze 12 vorgesehen sind, werden bei einem Fadenbruch in der Regel auch diese Antriebe sofort abgeschaltet. Nach einem solchen Fadenbruch ergeben sich für das Wiederanspinnen der betroffenen Arbeitsstelle unterschiedliche Vorgehensweisen.
Es besteht beispielsweise grundsätzliche die Möglichkeit, dass ohne Reinigung des Spinnrotors 4 bzw. der Offenend-Spinnvorrichtung 3 sofort wieder angesponnen wird. Sinnvoller ist allerdings die in der Regel praktizierte Methode, dass vor dem Wiederanspinnen zunächst die Offenend-Spinnvorrichtung 3 samt Spinnrotor 4 gereinigt wird. Das heißt, im Falle einer prophylaktischen oder einer notwendigen Reinigung des Spinnrotors 4, was den Regelfall darstellt, wird die Offenend-Spinnvorrichtung 3 zunächst durch einen Bediener manuell geöffnet. Wenn die Offenend-Spinnvorrichtung 3 einen durch einen Tangentialriemen 6 angetriebenen Spinnrotor 4 und eine durch einen Tangentialriemen 13 angetriebene Faserbandauflösewalze 12 aufweist (Ausführungsbeispiel 1), werden diese beim Öffnen der Offenend-Spinnvorrichtung 3 automatisch von ihren Antriebsmitteln getrennt und laufen in den Stillstand aus. Der Spinnrotor 4 wird vorzugsweise durch eine spezielle Rotorbremse zusätzlich abgebremst.
Auch bei der Ausführungsform gemäß 2, bei der der Spinnrotor 4 und die Faserbandauflösewalze 12 durch Einzelantriebe 31 bzw. 35 beaufschlagt sind, werden diese rotierbaren Bauteile vor dem Öffnen der Offenend-Spinnvorrichtung 3 durch entsprechende Bremseinrichtung zunächst in der Stillstand abgebremst.
Nach der vorzugsweise manuellen Reinigung wird die Offenend-Spinnvorrichtung 3 durch das Bedienpersonal wieder geschlossen und dabei beispielsweise der Spinnrotor 4 und die Faserbandauflösewalze 12 jeweils an ihren zugehörigen Tangentialriemen 6 bzw. 13 angelegt. Der Spinnrotor 4 und die Faserbandauflösewalze 12 laufen daraufhin auf ihre Betriebsdrehzahl hoch. Gleichzeitig wird der nach dem Fadenbruch auf die Oberfläche der Kreuzspule 22 aufgelaufene Faden 30 von einem Bediener manuell von der Kreuzspule 22 zurückgeholt und der stramm gezogene Faden 30 in die stehende Fadenabzugseinrichtung 18 eingelegt. Die Fadenabzugseinrichtung 18 wird anschließend kurz entgegen der Fadenabzugsrichtung angetrieben und dabei der Faden 30 mit einer vorgegebenen Fadenlänge in die pneumatische Fadenspeichereinrichtung 37 eingesaugt.
Der Faden 30 wird anschließend an der stationären Vorrichtung 10, die im Bereich der Spinnvorrichtung 3 angeordnet ist, manuell abgelängt und das Fadenende mittels einer Vorbereitungseinrichtung, die jeweils im Besitz des Bedienpersonals ist, manuell für das Wiederanspinnen vorbereitet. Das vorbereitete Fadenende wird dann in das Fadenabzugsröhrchen 11 der Offenend-Spinnvorrichtung 3 eingefädelt. Anschließend wird über das Schaltelement 27 die Steuereinrichtung 9 aktiviert, die schließlich für einen ordnungsgemäßen Ablauf des Anspinnprozesses sorgt.
Das bedeutet, die Steuereinrichtung 9 initiiert zunächst den Einzelantrieb 15 des Faserbandeinzugszylinders 14, so dass in Verbindung mit der mit Betriebsdrehzahl rotierenden Faserbandauflösewalze 12 im ebenfalls mit Betriebsdrehzahl rotierenden Spinnrotor 4 ein Faserring erzeugt wird. Mit geringer, definierter Zeitverzögerung steuert die Steuereinrichtung 9 außerdem den Einzelantrieb 19 der Fadenabzugseinrichtung 18 so an, dass eine gezielte Fadenrückführung des vorbereiteten Fadenendes der in der pneumatischen Fadenspeichereinrichtung 37 als Fadenschlaufe bereitgehaltenen Fadenlänge in die Offenend-Spinnvorrichtung 3 hinein stattfindet.
Das heißt, das vorbereitete Fadenende wird in der Offenend-Spinnvorrichtung 3 zeit- und längengenau an den mit dem Spinnrotor 4 umlaufenden Faserring angelegt, der dabei aufgebrochen wird. Die Fadenabzugseinrichtung 18 wird dann von der Steuereinrichtung 9 zeitgenau auf Vorwärtsrichtung umgeschaltet und der neu entstehende Faden 30 mit vorgegebener Fadenabzugsgeschwindigkeit aus der Offenend-Spinnvorrichtung 3 abgezogen.
Zeitgleich oder mit einem bestimmten zeitlichen Vorlauf wird außerdem durch entsprechende Ansteuerung der Einrichtung 7 die Kreuzspule 22 auf die mit Betriebsdrehzahl rotierende Spulenantriebswalze 23 abgesenkt und von dieser beschleunigt.
Die Zeitspanne, die notwendig ist, um eine Kreuzspule auf eine vorgegebene Betriebsdrehzahl zu beschleunigen, hängt dabei vor allem vom jeweiligen Trägheitsmoment der Kreuzspule, das heißt, von deren jeweiligem Kreuzspulendurchmesser ab.
Das bedeutet, eine relativ große Kreuzspule 22 muss, um beim Start des Fadenabzugs durch die trägheitsarme Fadenabzugseinrichtung 18 bereits eine ausreichende Wickelgeschwindigkeit aufzuweisen, eine bestimmte Zeitspanne vor dem Start des Fadenabzugs auf die Spulenantriebswalze 23 aufgesetzt werden. In dieser Zeitspanne benötigt die Kreuzspule 22, um eine negative Beeinflussung des Anspinnprozesses oder einen sofortigen neuen Fadenbruch zu vermeiden, eine bestimmte Fadenlänge, die zusätzlich in der pneumatischen Fadenspeichereinrichtung 37 bereitgehalten werden muss.
Da die Beschleunigung der Kreuzspule 22 aber in jedem Fall hinter der Beschleunigung der Fadenabzugseinrichtung 18 zurückbleibt, folglich während der Beschleunigungsphase der Kreuzspule 22 weniger Fadenmaterial auf die Kreuzspule 22 aufgewickelt, als von der Fadenabzugseinrichtung 18 nachliefert wird, kommt es während dieser Zeit unvermeidlich zu einem Fadenüberschuss, der temporär als Fadenschlaufe in der Fadenspeichereinrichtung 37 zwischengespeichert werden muss.
Diese temporär in der Fadenspeichereinrichtung 37 zwischengespeicherte Fadenschlaufe wird anschließend zwar wieder langsam aufgelöst, da die Wickelgeschwindigkeit, mit der der Faden 30 auf die inzwischen mit Betriebsdrehzahl rotierende Kreuzspule 22 aufgewickelt wird, etwas über der Fadentransportgeschwindigkeit liegt, mit der die Fadenabzugseinrichtung 18 Fadenmaterial nachliefert, jedoch ist der Betriebszustand der Arbeitsstelle 2 während dieser Zeitspanne insgesamt keineswegs optimal. Das heißt, der Faden 30 wird während der Auflösung der in der Fadenspeichereinrichtung 37 zwischengespeicherten Fadenschlaufe mit einer weitestgehend undefinierten Wickelspannung auf die Kreuzspule aufgewickelt, was insbesondere bei der Herstellung von Färbespulen, die bekanntlich von Hause aus relativ weich gewickelt sind, sehr nachteilig sein kann.
Um diese im Zusammenhang mit Anspinnprozessen keinesfalls optimalen Betriebszustände zu verbessern, wurde der Anspinnprozess erfindungsgemäß wie folgt modifiziert:
Das Fadenende wird, wie bekannt, in der Offenend-Spinnvorrichtung 3 zeit- und längengenau an den mit dem Spinnrotor 4 umlaufenden Faserring angelegt, der dabei aufgebrochen wird. Die Fadenabzugseinrichtung 18 wird dann von der Steuereinrichtung 9 zeitgenau auf Vorwärtsrichtung umgeschaltet und der neu entstehende Faden 30 aus der Offenend-Spinnvorrichtung 3 abgezogen.
Zeitgleich oder, wie vorstehend erläutert, zeitlich etwas früher, sorgt die Steuereinrichtung 9 außerdem dafür, dass die Kreuzspule 22 auf die mit Betriebsdrehzahl rotierende Spulenantriebswalze 23 aufgesetzt und dabei sukzessiv auf ihre Betriebsdrehzahl beschleunigt wird.
Erfindungsgemäß liegt allerdings die Fadentransportgeschwindigkeit, mit der die Fadenabzugseinrichtung 18 den neu entstehenden Faden 30 aus der Offenend-Spinnvorrichtung 3 abzieht, zunächst etwas unter der Fadentransportgeschwindigkeit, mit der die Fadenabzugseinrichtung 18 während des laufenden Spinnbetriebes arbeitet.
Das heißt, die Fadenabzugseinrichtung 18 zieht den Faden 30 im Zuge des Anspinnprozesses zunächst mit einer Fadentransportgeschwindigkeit ab, die 1–3% unter der während des laufenden Spinnbetriebes vorgesehenen Fadentransportgeschwindigkeit liegt.
Auf diese Weise gelingt es, die Fadenmenge, die im Zuge eines Anspinnprozesses in der Fadenspeichereinrichtung 37 zwischengespeichert werden muss, und die für die oft wenig optimalen Betriebszustände an den Arbeitsstellen 2 während des Anspinnprozesses mitverantwortlich ist, zu minimieren.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird folglich auf einfache Weise durch Minimierung der im Zuge eines Anspinnprozesses unvermeidlich zwischengespeicherten Fadenmenge die Zeitspanne, in der an der betroffenen Arbeitsstelle suboptimale Betriebszustände herrschen, verkürzt, was sich sehr positiv auf die Qualität der Kreuzspulen, insbesondere bezüglich einer möglichst konstanten Wickelspannung, auswirkt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 4309947 A1 [0007]
DE 10062096 B4 [0008]
DE 19827605 A1 [0012]
EP 1283288 A2 [0013]
DE 102005036485 A1 [0016]

Claims

Verfahren zum Betreiben einer Arbeitsstelle einer Offenend-Rotorspinnmaschine, wobei die Arbeitsstelle über eine Offenend-Spinnvorrichtung mit einem in einem Rotorgehäuse mit hoher Drehzahl umlaufenden Spinnrotor, eine Faserbandauflöseeinrichtung mit einer Auflösewalze und einem einzelmotorisch angetriebenen Faserbandeinzugszylinder, eine einzelmotorisch angetriebene Fadenabzugseinrichtung zum Transportieren eines gefertigten Fadens, eine Fadenspeichereinrichtung zum temporären Zwischenspeichern einer Fadenlänge sowie über eine Spulvorrichtung zur Herstellung einer in einem Spulenrahmen drehbar gehalterten Kreuzspule verfügt, dadurch gekennzeichnet, dass im Anspinnprozess nach einer Spulunterbrechung an einer Arbeitsstelle (2) die durch die Fadenabzugseinrichtung (18) initiierte Fadentransportgeschwindigkeit des gefertigten Fadens (30) temporär auf ein Niveau abgesenkt wird, das unter dem Niveau der Fadentransportgeschwindigkeit liegt, das an der betroffenen Arbeitsstelle (2) im laufenden Spinnbetrieb vorgegeben ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fadentransportgeschwindigkeit des gefertigten Fadens (30) temporär um 1–3% abgesenkt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Faserbandauflöseeinrichtung (25) die durch den Faserbandeinzugszylinder (14) initiierte Faserbandeinzugsgeschwindigkeit an die durch die Fadenabzugseinrichtung (18) vorgegebene Änderung der Fadentransportgeschwindigkeit des gefertigten Fadens (30) angepasst wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fadentransportgeschwindigkeit des gefertigten Fadens (30) auf das während des Spinnbetriebe vorgesehene Niveau angehoben wird, bevor die im Zuge des Anspinnprozesses in der Fadenspeichereinrichtung (37) zwischengespeicherte Fadenlänge aufgebraucht ist.
Offenend-Rotorspinnmaschine (1) zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit Arbeitsstellen (2), die jeweils über eine Steuereinrichtung (9) verfügen, die so ausgebildet und an die Einzelantriebe (19, 15) der Fadenabzugseinrichtung (18) und des Faserbandeinzugzylinders (14) angeschlossen ist, dass bei Aktivierung der Steuereinrichtung (9) eine Einspeisung von Fasern in den mit Betriebsdrehzahl rotierenden Spinnrotor (4), eine zeit- und längengenaue Rückförderung des abgelängten Fadenendes in den Spinnrotor (4) sowie ein Abzug des gefertigten Fadens (30) aus der Offenend-Spinnvorrichtung (3) gestartet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (9) so modifiziert ist, dass die durch die Fadenabzugseinrichtung (18) initiierte Fadentransportgeschwindigkeit des gefertigten Fadens (30) nach dem Anspinnen temporär unter dem Niveau der Fadentransportgeschwindigkeit liegt, das an der betroffenen Arbeitsstelle (2) im laufenden Spinnbetrieb vorgegeben ist.
Offenend-Rotorspinnmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fadenspeichereinrichtung (37) als pneumatisch beaufschlagbarer Fadenspeicher ausgebildet ist.
Offenend-Rotorspinnmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftversorgung der Fadenspeichereinrichtung (37) schaltbar ist.