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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum optimierten Verstrecken von zumindest einem Faserband in einer Textilmaschine, insbesondere einer Strecke mit einem Walzenstreckwerk mit aus Ober- und Unterwalzen bestehenden Walzenpaaren, welche aneinander gepresst werden und Klemmlinien für das Faserband bilden und mit zumindest einem, vorzugsweise mehreren, von Walzenpaaren begrenzten Verzugsfeldern und zumindest ein Walzenpaar mit einem Antrieb in Bezug auf den Abstand zu einem anderen Walzenpaar verstellt wird, um deren Klemmlinienabstand zu verändern, und mit zumindest einem Druckstab in dem Verzugsfeld zum Führen des Faserbandes, sowie eine entsprechende Strecke.
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Aus der
DE 29 41 612 A1 ist es bekannt, dass an einer Strecke ein Rechner nach jedem Sortimentswechsel optimale Klemmlinienabstände der Verzugswalzenpaare des Streckwerkes selbsttätig einstellen kann, indem zum einen die Ungleichmäßigkeit des von dem Streckwerk ausgelieferten Faserbands gemessen wird und der Rechner durch entsprechende Ansteuerung der betreffenden Motoren die Klemmlinienabstände in vorbestimmter Weise mehrfach ändern und nach jeder Änderung die dann gemessene Ungleichmäßigkeit des ausgelieferten Faserbandes zusammen mit dem betreffenden Klemmlinienabstand speichert und danach aus diesen gespeicherten Daten die optimalen Klemmlinienabstände berechnet und ihre selbsttätige Einstellung durchführt.
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Obwohl bei dieser Offenbarung bereits erkannt wurde, dass der Klemmlinienabstand der Verzugswalzenpaare des Streckwerkes einen wichtigen Beitrag zur Gleichmäßigkeit des verstreckten Faserbandes liefert, ist dies bei modernen Textilmaschinen mit deutlich gestiegenen Qualitätsanforderungen nicht mehr ausreichend. Es wurde vielmehr erkannt, dass neben dem Klemmlinienabstand auch weitere Einstellungen der Textilmaschine für die Qualität des verstreckten Faserbandes wichtig sind.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit ein Verfahren und eine Textilmaschine zu schaffen, mit welchem die Qualität eines verstreckten Faserbandes gegenüber dem Stand der Technik zu verbessern ist.
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Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum optimierten Verstrecken von zumindest einem Faserband in einer Textilmaschine, insbesondere einer Strecke, mit einem Walzenstreckwerk mit aus Ober- und Unterwalzen bestehenden Walzenpaaren, welche aneinander gepresst werden und Klemmlinien für das Faserband bilden. Das Streckwerk weist zumindest ein, vorzugsweise mehrere, von Walzenpaaren begrenzte Verzugsfelder auf. Zumindest ein Walzenpaar wird mit einem Antrieb in Bezug auf den Abstand zu einem anderen Walzenpaar verstellt, um deren Klemmlinienabstand zu verändern. Weiterhin ist in dem Verzugsfeld des Streckwerks zumindest ein Druckstab zum Führen des Faserbandes vorgesehen. Erfindungsgemäß werden abhängig von dem zu verstreckenden Faserband, insbesondere abhängig von dessen Materialtyp und/oder Faserlänge und/oder Bandgewicht mittels einer Steuerung die Maschineneinstellungen der Textilmaschine automatisch eingestellt. Zusätzlich oder alternativ kann die Steuerung die optimalen Maschineneinstellungen der Textilmaschine auch abhängig von in einem Testlauf mit unterschiedlichen Maschineneinstellungen ermitteln und einstellen. Die entsprechenden Maschineneinstellungen der Textilmaschine können beispielsweise der Abstand der Walzenpaare und/oder der Abstand der Klemmlinien zueinander sein. Zusätzlich oder alternativ kann auch die Höhe des Vor- und/oder Hauptverzuges des Streckwerkes, d.h. die Stärke des Verzuges in den verschiedenen Verzugsfeldern automatisch eingestellt werden. Auch die Position des Druckstabes in Bezug auf das Faserband oder die Walzenpaare und/oder der Anpressdruck der Walzenpaare kann eine Maschineneinstellung der Textilmaschine sein, welche mittels der Steuerung automatisch eingestellt wird, um die Qualität des verstreckten Faserbandes zu erhöhen. Durch diese Maßnahmen ist es möglich, dass die Qualität, das heißt die Gleichmäßigkeit des Faserbandes beeinflusst und damit verbessert wird.
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Die Steuerung ist erfindungsgemäß in der Lage diese Einstellungen durchzuführen und damit den Streckprozess zu optimieren und zu automatisieren. Eingriffe von Maschienenbedienern sind nicht mehr unbedingt erforderlich. Die Steuerung kann die Einstellungen selbstständig durchführen oder zumindest dem Bediener einen entsprechenden Vorschlag machen, welchen dieser lediglich zu bestätigen oder gemäß seiner eigenen Erfahrungswerte korrigieren kann. Aufgrund der vielfältigen Einstellmöglichkeiten des Streckwerkes, welche jeweils Einfluss auf die Qualität des Faserbandes nehmen und sich auch gegenseitig beeinflussen können, wird durch die entsprechende Steuerung bzw. einen damit verbundenen Rechner ein Vorschlag für Maschineneinstellungen berechnet, welcher es dem Bediener zumindest deutlich vereinfacht, die Maschine optimal zu betreiben. Durch die große Vielzahl der möglichen Maschineneinstellungen wäre es allein aufgrund der Erfahrungswerte des Bedieners äußerst schwierig die Zusammenhänge zu erfassen und richtige Einstellungen vorzunehmen. Durch die Steuerung bzw. den damit verbundenen Rechner kann hier durch entsprechende Algorithmen oder hinterlegte Erfahrungsdatenbanken dem Bediener zumindest ein plausibler Vorschlag für Einstellungen unterbreitet werden.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Maschineneinstellungen für das zu verstreckende Material und/oder Volumen des Faserbandes aus einer Datenbank übernommen werden. Abhängig von dem Material oder Volumen des Faserbandes sind dementsprechend in der Datenbank Einstellwerte zu finden, welche eine, vorzugsweise mehrere der vorgenannten Maschineneinstellungen als vorteilhaft erachtet. Insbesondere bei Einsatz von Faserbandmaterialien und -volumen, welche häufiger zu bearbeiten sind oder welche Ähnlichkeiten mit bereits verarbeiteten Fasermaterialien aufweisen, kann also sehr schnell eine optimale Einstellung der Maschine ermittelt und eingestellt werden.
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Vorteilhafterweise wird die Qualität des in dem Testlauf mit unterschiedlichen Maschineneinstellungen verstreckten Faserbandes am Auslauf des Streckwerkes bewertet und die optimalen Einstellwerten der Maschine aufgrund dieser Bewertungen ermittelt. Dabei wird das Faserband unmittelbar nach dem Verstecken auf seine Qualität hin untersucht und die Untersuchungsergebnisse werden der Maschinensteuerung zur Verfügung gestellt. Die Maschinensteuerung kann dementsprechend beurteilen, ob die Maschineneinstellungen optimal waren oder ob Veränderungen vorgenommen werden müssen. Die weiteren Veränderungen können dann aufgrund von Erfahrungswerten für neue Einstellungen, welche von früheren Materialverarbeitungen oder Einstellungseingaben in der Datenbank hinterlegt sind, vorgenommen werden. Das Faserband kann dadurch schneller als bisher üblich hinsichtlich seiner Qualität optimiert bzw. die richtigen Maschineneinstellungen durchgeführt werden.
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In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung wird zumindest eine weitere Sensorinformation, wie z.B. die aufgetretenen Druckkräfte am Druckstab und/oder eine gemessene Luft- oder Faserbandfeuchtigkeit und/oder der Energieverbrauch der Textilmaschine bewertet. So kann die optimale Maschineneinstellung aufgrund dieser zusätzlichen Bewertung schnell ermittelt werden. Die Qualität der Maschineneinstellungen und das resultierende versteckte Faserband werden damit optimiert.
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Um eine Kontrolle der Maschineneinstellungen vor endgültiger Festlegung zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, wenn die Maschineneinstellungen von der Steuerung, insbesondere einem Expertensystem, dem Bediener zuerst vorgeschlagen und erst nach einer manuellen Bestätigung automatisch eingestellt werden. Der Bediener hat dabei die Möglichkeit die beispielsweise in einem Display angezeigten Maschineneinstellungen zu überprüfen und gegebenenfalls zu korrigieren. Dies verhindert fehlerhafte Maschineneinstellungen und damit fehlerhafte Qualität der verstreckten Faserbänder.
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Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn die Maschineneinstellungen während des Verstreckens des Faserverbands verändert werden können. Damit können auch während der Produktion eines verstreckten Faserbandes die Maschineneinstellungen an das aktuelle zu verstreckende Faserband eingestellt werden. Derartige Maschineneinstellungen während des Verstreckens des Faserbandes werden in der Regel nur geringfügige Anpassungen der Maschineneinstellungen an zuvor festgelegte Maschineneinstellungen darstellen. Die kontinuierliche Maschineneinstellung während des Verstreckens des Faserbandes erlaubt jedoch auf Veränderungen des Vorlagebandes oder veränderte Luft- oder Faserbandfeuchtigkeit sehr schnell einzugehen und die Qualität kontinuierlich hoch zu halten.
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Um zu verhindern, dass sich insbesondere bei einer Verstellung des Klemmlinienabstandes dieser unbeabsichtigt während des Betriebs der Textilmaschine selbstständig verstellt, ist es vorteilhaft, wenn vor dem Testlauf und oder der automatischen Einstellung des Streckwerkes Arretierungen des Streckwerkes gelöst und danach wieder fixiert werden. Das Verstellen der Einstellungen des Streckwerkes kann dann nur erfolgen, wenn die Arretierungen gelöst sind. Nach dem Fixieren ist ein unbeabsichtigtes Verstellen der Einstellungen nicht mehr möglich.
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Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn Informationen von vor- oder nachgelagerten Prozessen, z.B. Qualitäts- oder Produktionswerte, Informationen über das Laufverhalten des verstreckten Faserbandes, wie z.B. Band-, Lunten-, Fadenbrüche oder Spulmaschinenschnitte zur Einstellung des Streckwerkes berücksichtigt bzw. verwendet werden. Diese Informationen, welche in der Steuerung bzw. Datenbank eingegeben oder hinterlegt sind, können zur Berücksichtigung bei den Maschineneinstellungen dienen. Das hierdurch produzierte Faserband ist insbesondere für nachgelagerte Prozesse an Kämmmaschinen oder Spinnmaschinen besonders vorteilhaft, da das produzierte Faserband für diese nachgelagerten Prozesse optimiert werden kann. So ist es durchaus möglich, dass eine für das Streckwerk optimierte Qualität eines Faserbandes in nachgelagerten Verarbeitungsprozessen problematischer ist, als ein in dem Streckwerk weniger optimal produziertes Faserband, welches aber in den nachgelagerten Prozessen besser zu verarbeiten ist.
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Eine erfindungsgemäße Textilmaschine, insbesondere eine Strecke, ist derart ausgebildet, dass sie das oben beschriebene erfindungsgemäße Verfahren durchführen kann. Die Steuerung der Textilmaschine ist dabei in der Lage Maschineneinstellungen der Textilmaschine automatisch zu verstellen. Dabei kann beispielsweise der Abstand der Walzenpaare und/oder Klemmlinien zueinander, die Höhe des Vor- und/oder Hauptverzuges, das heißt, das Drehzahlverhältnis aufeinanderfolgender Walzenpaare, und/oder die Position des Druckstabes in Bezug auf das Faserband oder die Walzenpaare und/oder auch der Anpressdruck der Walzenpaare automatisch eingestellt werden. Hierfür sind Verstelleinrichtungen, wie beispielsweise Druckzylinder, Zahnstangen oder Elektroantriebe möglich, welche die Position oder die Drehzahl der entsprechenden Bauteile verstellen können.
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Der Textilmaschine ist weiterhin eine Datenbank zugeordnet, welche Maschineneinstellungen für das zu verstreckende Material und/oder Volumen des Faserbandes abgespeichert hat. Aus dieser Datenbank können geeignete Maschineneinstellungen entnommen oder berechnet werden.
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Ist am Auslauf des Streckwerks ein Sensor angeordnet, mit dessen Messwerten die Qualität des versteckten Faserbandes bewertet werden kann, so kann unmittelbar Einfluss auf die Maschineneinstellungen genommen werden. Die Auswertung der Qualität des Faserbandes und die daraus resultierende Maschineneinstellungen können sehr schnell und unmittelbar erfolgen.
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Ist an der Textilmaschine ein weiterer Sensor vorgesehen, der zur Erfassung von Druckkräften an dem Druckstab und/oder die Erfassung der Luft- oder Faserbandfeuchtigkeit oder auch den Energieverbrauch der Textilmaschine erfasst, so können die daraus gewonnenen Erkenntnisse für die optimale Einstellung der Textilmaschine herangezogen werden.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Ober- und Unterwalzen des Walzenpaares gemeinsam verstellbar sind. Hierdurch ist die automatische Verstellung der Verzugsfelder bzw. der Klemmlinienabstände sehr einfach möglich. Die Ober- und Unterwalzen sind dabei üblicherweise in einem gemeinsamen Träger angeordnet, welcher mit Verstellelementen verschiebbar ist.
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Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung sind in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigt
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1 eine schematische Darstellung eines 4-über-3-Streckwerkes mit einer Steuerung.
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In der einzigen 1 ist schematisch ein Streckwerk 1 mit einem Eingangswalzenpaar 2, einem Mittelwalzenpaar 3 und einem Ausgangswalzenpaar 4 dargestellt. Das Eingangswalzenpaar 2 weist eine Unterwalze 2.1 und eine Oberwalze 2.2, das Mittelwalzenpaar 3 eine Unterwalze 3.1 und eine Oberwalze 3.2 auf. Das Ausgangswalzenpaar 4 weist eine Unterwalze 4.1 sowie zwei Oberwalzen 4.2 und 4.3 auf. Ein Faserband 5 verläuft zwischen den jeweiligen Unter- und Oberwalzen durch das Streckwerk 1 hindurch.
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Nach dem Ausgangswalzenpaar 4 folgt ein Kalanderwalzenpaar 6, welches aus einer feststehenden, drehbaren Kalanderwalze 6.1 und einer ebenfalls drehbaren, aber von der Kalanderwalze 6.1 weg bewegbaren Kalanderwalze 6.2 aufweist. Zwischen dem Mittelwalzenpaar 3 und dem Ausgangswalzenpaar 4 ist ein Druckstab 7 angeordnet, welcher auf das Faserband 5 drückt und eine gewisse Anspannung erzeugt, die für den Streckprozess wichtig ist.
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Das Eingangswalzenpaar 2, das Mittelwalzenpaar 3 und das Ausgangswalzenpaar 4 definieren für das Faserband 5 jeweils eine Klemmlinie, in welcher das Faserband 5 zwischen der jeweiligen Unterwalze und Oberwalze geklemmt ist. Zur Verstellung des Abstandes der benachbarten Klemmlinien sind das Eingangswalzenpaar 2 und das Mittelwalzenpaar 3 zueinander längs des Faserbandes 5 verstellbar. Hierzu sind Verstelleinrichtungen 2.3 und 3.3 vorgesehen. Diese Verstelleinrichtungen 2.3 und 3.3 können beispielsweise Pneumatikzylinder oder Stellmotoren sein, welche die Baueinheiten des Eingangswalzenpaares 2 bzw. des Mittelwalzenpaar 3 längs des Faserbandes 5 verschieben. Hierdurch ist es möglich den Klemmlinienabstand zwischen Eingangswalzenpaar 2, Mittelwalzenpaar 3 und Ausgangswalzenpaar 4 zu verstellen. Ebenso ist dem Druckstab 7 eine Verstelleinrichtung 7.1 zugeordnet, mit welcher der Druckstab 7 ebenso entlang des Faserbandes 5 verstellbar ist. Auch hierdurch ist es möglich Einfluss auf das Faserband 5 und den Streckprozess für das Faserband 5 zu nehmen.
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Neben den Verstelleinrichtungen 2.3 und 3.3 für die Walzenpaare 2 und 3 sind den Oberwalzen 2.2, 3.2 und 4.2 jeweils Druckzylinder 2.4, 3.4 und 4.4 zugeordnet. Hierdurch ist es möglich unterschiedliche Drücke auf das Faserband 5 aufzubringen, was ebenfalls Einfluss auf die Qualität der Verstreckung des Faserbandes 5 nehmen kann. Für den Druckstab 7 ist eine Höhenverstellung senkrecht zum Faserband 5 durch eine Verstelleinrichtung 7.2 ermöglicht. Diese Verstelleinrichtung 7.2 ist in der Lage den Druckstab 7 mehr oder weniger tief in das Faserband 5 einzudrücken.
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Die Kalanderwalze 6.2 des Kalanderwalzenpaares 6 ist mit einer Messeinrichtung 6.3 versehen. Diese Messeinrichtung 6.3 kann durch Abstandsveränderungen zwischen den Kalanderwalzen 6.1 und 6.2 Dickenunterschiede im Faserband 5 feststellen. Ziel ist es ein möglichst gleichmäßiges Faserband 5 zu erhalten und damit den Abstand der beiden Kalanderwalzen 6.1 und 6.2 stets konstant zu halten.
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Dem Streckwerk 1 ist weiterhin ein Motor 8 zugeordnet. Der in 1 eingezeichnete Motor 8 ist lediglich stellvertretend für eine Vielzahl von Motoren in dem Streckwerk 1. So können beispielsweise die Walzenpaare mit einzelnen Antrieben ausgestattet sein.
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Dem Streckwerk 1 ist eine Steuerung 10 zugeordnet, welche in einer besonders vorteilhaften Ausführung der Erfindung eine Datenbank, einen Rechner und ein Expertensystem aufweist. Die Verstelleinrichtungen 2.3, 3.3 und 7.1 sowie die Druckzylinder 2.4, 3.4, 4.4 und auch 7.2 sind mittels als Doppelpfeile dargestellte Datenleitungen mit der Steuerung 10 verbunden. Hierdurch ist die Steuerung 10 in der Lage auf die Position oder den ausgeübten Druck der einzelnen Bauteile Einfluss zu nehmen. Um eine optimale Verstreckung des Faserbandes 5 zu erreichen, kann in Abhängigkeit von Eingaben in das System oder in Abhängigkeit von dem Expertensystem eine optimale Position und ein optimaler Druck der einzelnen Bauteile in Bezug auf das Faserband 5 eingestellt werden. Auch die Messeinrichtung 6.3 ist mittels einer Datenleitung mit der Steuerung 10 verbunden, so dass das Ergebnis der Verstreckung des Faserbandes 5, welches an dem Kalanderwalzenpaar 6 gemessen wird, der Steuerung 10 zur Verfügung gestellt werden kann. Die Steuerung 10 ist hierdurch in der Lage, die Einstellung der Walzenpaare sowie des Druckstabes 7 in optimaler Weise vorzunehmen.
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Neben den als Doppelpfeil dargestellten Datenleitungen ist weiterhin die Einflussnahme anderer Informationen auf die Steuerung 10 möglich. So ist hier beispielsweise eine Verbindung zwischen Motor 8 und der Steuerung 10 skizziert. Über diese Verbindung ist es der Steuerung 10 möglich Leistungsdaten des Motors 8 abzufragen. Je nachdem, wie stark der Motor 8 beansprucht ist, kann dies einen Rückschluss auf eine optimale Verstreckung des Faserbandes 5 geben.
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Weiterhin sind Feuchtigkeitssensoren 11 und 12 vorgesehen. Mit dem Feuchtigkeitssensor 11 ist es möglich die Feuchtigkeit des Faserbandes 5 zu erfassen und der Steuerung 10 zur Verfügung zu stellen. Der Feuchtigkeitssensor 12 dagegen kann die Luftfeuchtigkeit der Umgebung feststellen. Auch dies kann eine Rolle für eine optimale Verstreckung des Faserbands 5 spielen.
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Neben den hier dargestellten Daten ist es auch möglich Informationen von dem Bediener der Textilmaschine in die Steuerung 10 einfließen zu lassen. Des Weiteren können Informationen aus den vorausgehenden Maschinen, welche das Faserband 5 durchlaufen hat, sowie aus den nachfolgenden Bearbeitungsmaschinen des Faserbands 5, beispielsweise eine Spinnmaschine, in die Steuerung 10 einfließen und dafür sorgen, dass die Verstelleinrichtungen und Druckzylinder optimal ihre Bauteile positionieren.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Abwandlungen im Rahmen der Patentansprüche sind ebenso möglich wie eine Kombination der Merkmale, auch wenn diese in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen dargestellt und beschrieben sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Streckwerk
- 2
- Eingangswalzenpaar
- 2.1
- Unterwalze
- 2.2
- Oberwalze
- 2.3
- Verstelleinrichtung
- 2.4
- Druckzylinder
- 3
- Mittelwalzenpaar
- 3.1
- Unterwalze
- 3.2
- Oberwalze
- 3.3
- Verstelleinrichtung
- 3.4
- Druckzylinder
- 4
- Ausgangswalzenpaar
- 4.1
- Unterwalze
- 4.2
- Oberwalze
- 4.3
- Oberwalze
- 4.4
- Druckzylinder
- 5
- Faserband
- 6
- Kalanderwalzenpaar
- 6.1
- Kalanderwalze
- 6.2
- Kalanderwalze
- 6.3
- Messeinrichtung
- 7.1
- Verstelleinrichtung
- 7.2
- Druckzylinder
- 8
- Motor
- 10
- Steuerung
- 11
- Feuchtigkeitssensor
- 12
- Feuchtigkeitssensor
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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