DE102015118987A1

DE102015118987A1 - Verfahren zum Betreiben einer Spinnmaschine mit einer vollautomatischen Anspinnvorrichtung sowie Spinnmaschine mit einer vollautomatischen Anspinnvorrichtung

Info

Publication number: DE102015118987A1
Application number: DE102015118987.9A
Authority: DE
Inventors: Adalbert Stephan; Evzen Pilar
Original assignee: Rieter Ingolstadt GmbH
Current assignee: Rieter Ingolstadt GmbH
Priority date: 2015-11-05
Filing date: 2015-11-05
Publication date: 2017-05-11

Abstract

Bei einem Verfahren zum Betreiben einer Spinnmaschine (1) mit einer Vielzahl von in Längsrichtung der Spinnmaschine (1) nebeneinander angeordneten Arbeitsstellen (2), wobei die Arbeitsstellen eine Spinnvorrichtung (3) zur Herstellung eines Fadens (F), eine Spulvorrichtung (4) zum Aufwickeln des Fadens (F) auf eine Spule (5) sowie eine vollautomatische Anspinnvorrichtung (9) zum Aufnehmen des Fadens (F) aus einer definierten Aufnahmeposition (A) an der Arbeitsstelle (2), zum Ablängen des Fadens (F), zum Vorbereiten des Fadens (F) und zum selbstständigen Wiederanspinnen des Fadens (F) aufweisen, ist vorgesehen, dass alle weiteren Wartungstätigkeiten an der Spinnmaschine (1), insbesondere an den Arbeitsstellen (2) der Spinnmaschine (1), manuell durch eine Bedienperson durchgeführt werden können. Die Spinnmaschine (1), insbesondere die Arbeitsstellen (2) der Spinnmaschine (1), sind hierzu derart ausgebildet, dass außer dem Anspinnen alle weiteren Wartungstätigkeiten manuell durch eine Bedienperson durchführbar sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Spinnmaschine mit einer Vielzahl nebeneinander angeordneter Arbeitsstellen, wobei die Arbeitsstellen eine Spinnvorrichtung zur Herstellung eines Fadens, eine Spulvorrichtung zum Aufwickeln des Fadens auf eine Spule sowie eine vollautomatische Anspinnvorrichtung zum Aufnehmen eines Fadens aus einer definierten Aufnahmeposition an der Arbeitsstelle, zum Ablängen des Fadens, zum Vorbereiten des Fadens und zum selbstständigen Wiederanspinnen des Fadens aufweisen. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Spinnmaschine mit einer Vielzahl von in Längsrichtung der Spinnmaschine nebeneinander angeordneten Arbeitsstellen, welche eine Spinnvorrichtung zur Herstellung eines Fadens, eine Spulvorrichtung zum Aufwickeln des Fadens auf eine Spule sowie eine vollautomatische Anspinnvorrichtung zum Aufnehmen eines Fadens aus einer definierten Aufnahmeposition an der Arbeitsstelle, zum Ablängen des Fadens, zum Vorbereiten des Fadens und zum selbstständigen Wiederanspinnen des Fadens aufweisen.
Spinnmaschinen verschiedener Bauart und mit verschiedenen Automatisierungsstufen wurden im Stand der Technik mehrfach beschrieben. So sind beispielsweise Spinnmaschinen bekannt, bei welchen sowohl das Wiederanspinnen nach einer Unterbrechung des Spinnprozesses als auch sämtliche anderen Wartungsvorgänge vollautomatisch durchgeführt werden. Die DE 198 27 605 A1 beschreibt eine solche Spinnmaschine, bei der sämtliche Wartungsvorgänge von einem oder mehreren entlang der Arbeitsstellen verfahrbaren Serviceaggregaten ausgeführt werden. Diese Wartungsvorgänge umfassen beispielsweise die Behebung von Fadenbrüchen, den Spulenwechsel, die Rotorreinigung, das Anspinnen auf Leerhülse, das Reinigen der Maschine und dergleichen. Die verfahrbaren Serviceaggregate solcher Maschinen weisen daher eine Vielzahl verschiedener Wartungseinrichtungen und somit einen sehr komplexen Aufbau auf. Bedienpersonal ist bei diesen Spinnmaschinen nur noch erforderlich, um Störungen zu beheben, welche durch die Serviceaggregate nicht beseitigt werden können.
Die EP 1 283 288 B1 schlägt ein Konzept zur vollautomatischen Wartung von Arbeitsstellen vor, bei welchem sämtliche Handlingsorgane zum selbstständigen Wiederanspinnen eines Fadens und gegebenenfalls weitere Wartungsorgane direkt an jeder einzelnen Arbeitsstelle angeordnet sind. Somit ist jede Arbeitsstelle in der Lage, nach einer Unterbrechung des Spinnprozesses den Faden selbstständig wieder anzuspinnen.
Daneben sind im Stand der Technik, beispielsweise aus der EP 0 960 225 B1 , auch halbautomatische Spinnmaschinen bekannt geworden. Die Arbeitsstellen solcher Spinnmaschinen verfügen zum Wiederanspinnen des Fadens lediglich über eine Hilfsvorrichtung zum Abwerfen eines bereits vorbereiteten Fadenendes in die Spinnstelle. Sämtliche vorbereitenden Tätigkeiten zum Anspinnen wie das Aufsuchen des Fadenendes auf der Spule, das Rückspulen und Ablängen des Fadenendes auf die korrekte Länge zum Wiederanspinnen sowie die Garnendenvorbereitung müssen bei dieser Art von Spinnmaschinen jedoch durch Bedienpersonal durchgeführt werden. Das derart manuell vorbereitete Fadenende muss schließlich noch manuell in die Hilfsvorrichtung eingelegt werden und der eigentliche Anspinnvorgang, der das Abwerfen des Fadenendes und das gesteuerte Hochfahren der Arbeitsorgane der Spinnstelle umfasst, durch das Bedienpersonal gestartet werden.
Insgesamt erfordern die erstgenannten vollautomatischen Maschinen zwar nur einen geringen Personaleinsatz, sind dabei jedoch auch vergleichsweise teuer und weisen einen komplexen Aufbau auf. Dennoch kann es bei Überlastung der verfahrbaren Serviceaggregate oder bei Fehlfunktionen spinnstelleneigener Wartungseinrichtungen zu erheblichen Wartezeiten und damit verbundenen Produktionsausfällen an einzelnen Spinnstellen kommen. Umgekehrt können die halbautomatischen Maschinen vergleichsweise kostengünstig hergestellt werden und haben nur einen geringen Platzbedarf. Allerdings muss stets ausreichendes und gut geschultes Personal vorgehalten werden, um die Maschine warten zu können und qualitativ hochwertige Ansetzer erzeugen zu können.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Spinnmaschine vorzuschlagen, durch die hochwertige Anspinner erzeugt werden können und die flexibel einsetzbar ist. Weiterhin soll ein entsprechendes Verfahren zum Betreiben einer Spinnmaschine vorgeschlagen werden.
Die Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche.
Bei einem Verfahren zum Betreiben einer Spinnmaschine mit einer Vielzahl von in Längsrichtung der Spinnmaschine nebeneinander angeordneter Arbeitsstellen weisen die Arbeitsstellen wenigstens eine Spinnvorrichtung zur Herstellung eines Fadens, eine Spulvorrichtung zum Aufwickeln des Fadens auf eine Spule sowie eine vollautomatische Anspinnvorrichtung zum Aufnehmen eines Fadens aus einer definierten Aufnahmeposition an der Arbeitsstelle, zum Ablängen des Fadens, zum Vorbereiten des Fadens und zum selbstständigen Wiederanspinnen des Fadens auf. Die vorliegende Erfindung geht somit von einer Spinnmaschine aus, bei der bei einer Unterbrechung des Spinnprozesses das spulenseitige Fadenende lediglich in einer definierten Aufnahmeposition an der Arbeitsstelle bereitgestellt werden muss, dann aber sämtliche Arbeitsschritte zum Wiederanspinnen durch arbeitsstelleneigene Handlingsorgane der Anspinnvorrichtung durchgeführt werden können. Das Wiederanspinnen kann dabei, je nach Ausführung der Spinnvorrichtung, durch Ansetzen oder durch Spleißen erfolgen.
Bei dem Verfahren zum Betreiben der Spinnmaschine bzw. bei der entsprechenden Spinnmaschine ist nun vorgesehen, dass die Spinnmaschine, insbesondere die Arbeitsstellen der Spinnmaschine, derart ausgebildet ist/sind, dass alle weiteren Wartungstätigkeiten an der Spinnmaschine, insbesondere an den Arbeitsstellen der Spinnmaschine, manuell durch eine Bedienperson durchgeführt werden können. Da bei der vorliegenden Spinnmaschine wie bei einer vollautomatischen Spinnmaschine alle Arbeitsschritte des Anspinnvorganges automatisch durch die Anspinnvorrichtung der Arbeitsstelle durchgeführt werden, können hochwertige Ansetzer bzw. Spleißstellen erzeugt werden. Anders als bei den bisher bekannten halbautomatischen Maschinen ist die Qualität der Ansetzer dabei unabhängig von der Qualifikation und Erfahrung des Bedienpersonals, da insbesondere die Arbeitsschritte des Ablängens des Fadens und der Garnendenvorbereitung automatisch in optimierter Weise durchgeführt werden. Im Übrigen kann die Spinnmaschine jedoch wie eine halbautomatische Spinnmaschine manuell bedient werden, so dass die Vorteile der halbautomatischen Maschinen wie geringere Kosten und geringerer Platzbedarf dennoch erhalten bleiben.
Vorzugsweise weist die vollautomatische Anspinnvorrichtung der Spinnmaschine mehrere arbeitsstelleneigene, vollautomatisch arbeitende Fadenhandlingsorgane auf, die insbesondere eine Fadenaufnahmeeinheit und/oder eine Fadentrenneinheit und/oder eine Fadenvorbereitungseinheit und/oder eine Rückführeinheit umfassen. Da das Bedienpersonal somit im Wesentlichen nur noch Wartungstätigkeiten außerhalb des Anspinnvorgangs durchführen muss, ist weniger Bedienpersonal erforderlich und zudem auch weniger gut geschultes Personal einsetzbar.
Besonders vorteilhaft ist es daher auch, wenn bei der Spinnmaschine die Arbeitsorgane der einzelnen Arbeitsstellen kontrolliert stillsetzbar sind. Eine solche Spinnmaschine wurde bereits in der DE 10 2011 053 811 A1 vorgeschlagen, auf die hier ausdrücklich Bezug genommen wird. Dabei werden die Fördergeschwindigkeiten der einzelnen Arbeitsorgane der Spinnmaschine kontrolliert bis zum Stillstand reduziert, so dass es zu einem kontrollierten Fadenbruch kommt. Das Fadenende läuft dabei nicht auf die Spule auf, sondern bleibt an einer definierten Aufnahmeposition im Fadenlauf stehen. Von dort aus kann es direkt dem Anspinnvorgang zugeführt werden. Das Fadenende befindet sich nach dem kontrollierten Stillsetzen automatisch in der definierten Aufnahmeposition und muss nicht mehr vom Bedienpersonal bereitgestellt werden.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung weist die Spinnmaschine wenigstens eine Wartungseinrichtung zum automatischen Durchführen wenigstens einer weiteren Wartungstätigkeit an der Spinnmaschine, insbesondere an einer zu wartenden Arbeitsstelle der Spinnmaschine, auf. Derartige weitere Wartungstätigkeiten können beispielsweise die Fadensuche eines nach einem Fadenbruch auf die Spule aufgelaufenen Fadenendes, die Fadenbereitstellung in der definierten Aufnahmeposition, den Spulenwechsel, die Rotorreinigung, das Bilden einer Fadenreserve, die Maschinenreinigung oder dgl. sein. Die wenigstens eine Wartungstätigkeit ist dabei frei wählbar entweder automatisch mittels der Wartungseinrichtung oder manuell durch eine Bedienperson durchführbar. So kann beispielsweise an einer Maschine eine Arbeitsstelle durch eine Bedienperson gewartet werden, während zugleich eine andere Arbeitsstelle durch die Wartungseinrichtung gewartet wird. Dabei kann vorzugsweise an jeder Arbeitsstelle in jedem einzelnen Wartungszyklus die Wartungstätigkeit entweder manuell oder mittels der Wartungseinrichtung durchgeführt werden, ohne dass dies einer vorherigen Festlegung bedarf. Die Maschine ist somit besonders flexibel einsetzbar bzw. kann jederzeit besonders flexibel auf die jeweils vorliegenden Wartungsanforderungen reagiert werden und unproduktive Stillstandszeiten wartungsbedürftiger Arbeitsstellen können reduziert werden.
Vorteilhaft ist es, wenn die wenigstens eine Wartungstätigkeit abhängig von einem Betriebszustand der Spinnmaschine und/oder der zu wartenden Arbeitsstelle und/oder der wenigstens einen Wartungseinrichtung entweder automatisch mittels der wenigstens einen Wartungseinrichtung oder manuell durch eine Bedienperson durchgeführt wird. So können beispielsweise im Falle einer verfahrbaren Wartungseinrichtung bei einer hohen Auslastung der Wartungseinrichtung Arbeitsstellen, die ansonsten lange Wartezeiten auf die Wartungseinrichtung hätten, durch eine Bedienperson gewartet werden. Ebenso können in dem Fall, dass Wartungstätigkeiten durch die Wartungseinrichtung fehlerhaft oder erfolglos durchgeführt werden, diese Wartungstätigkeiten nun durch Bedienpersonen durchgeführt werden. Neben der Auslastung der Wartungseinrichtung und der Erfolgsquote eines Wartungsvorganges umfassen die Betriebszustände weiterhin Ausfall oder Defekt der Wartungseinrichtung, das Hochfahren, Herunterfahren und den Normalbetrieb der Spinnmaschine bzw. der Arbeitsstellen sowie Störungen, beispielsweise eine hohe Fadenbruchrate, eine hohe Anzahl erfolgloser Anspinnversuche an einer Arbeitsstelle oder sonstige Fehler.
Somit ist es auch vorteilhaft, wenn bei einem Defekt oder Ausfall oder bei Überlastung der wenigstens einen Wartungseinrichtung die wenigstens eine Wartungstätigkeit manuell durch eine Bedienperson durchgeführt wird.
Nach einer vorteilhaften Ausführung des Verfahrens wird dabei die manuelle Durchführung der Wartungstätigkeit erfasst und an eine Steuereinrichtung der Spinnmaschine gemeldet. Die Spinnmaschine und/oder die Arbeitsstellen der Spinnmaschine weisen hierzu eine Vorrichtung zum Erfassen der manuellen Durchführung der wenigstens einen Wartungstätigkeit auf, wobei die Vorrichtung durch eine Signalleitung mit einer Steuereinrichtung der Spinnmaschine verbunden ist. Das Erfassen der manuellen Durchführung kann wiederum entweder manuell durch die Bedienperson ausgelöst werden, indem beispielsweise eine entsprechende Taste an der Spinnmaschine oder der jeweiligen Arbeitsstelle betätigt wird oder der Wartungsvorgang über eine Eingabevorrichtung der Steuereinrichtung mitgeteilt wird. Ebenso kann jedoch auch die manuelle Durchführung der Wartungstätigkeit mittels eines oder mehrerer Sensoren durch die Arbeitsstelle selbstständig erfasst und an die Steuereinrichtung gemeldet werden. Die automatische Wartungseinrichtung erhält somit keine Bedienanforderung der betreffenden Arbeitsstelle mehr bzw. wird diese wieder gelöscht und die Wartungsvorrichtung somit entlastet.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Spinnmaschine in mehrere Teilbereiche unterteilt wird und wenigstens ein Teilbereich der Spinnmaschine durch die Wartungseinrichtung gewartet wird und wenigstens ein weiterer Teilbereich der Spinnmaschine durch die Bedienperson gewartet wird. Jeder Teilbereich umfasst dabei wenigstens eine Arbeitsstelle, wobei die Unterteilung in Teilbereiche nicht unbedingt vorab festgelegt werden muss. Die Unterteilung kann auch dadurch erfolgen, dass eine Bedienperson parallel zur Durchführung einer Wartungstätigkeit an einer ersten Arbeitsstelle eine Wartungstätigkeit an einer anderen Arbeitsstelle aufnimmt. So können beispielsweise im Falle einer entlang den Arbeitsstellen der Spinnmaschine verfahrbaren Wartungseinrichtung die an einem Ende der Spinnmaschine gelegenen Arbeitsstellen nacheinander durch die Wartungseinrichtung gewartet werden, während die Arbeitsstellen am gegenüberliegenden Ende der Spinnmaschine durch eine Bedienperson gewartet werden. Die Fahrwege der Wartungseinrichtung können hierdurch verkürzt werden, wodurch eine weitere Zeitersparnis erreicht wird und eventuelle Stillstandszeiten von Arbeitsstellen vermieden oder zumindest reduziert werden.
Vorteilhaft ist es dabei, wenn die Unterteilung in mehrere Teilbereiche durch eine Steuereinrichtung der Spinnmaschine vorgegeben wird, insbesondere in Abhängigkeit von einem Betriebszustand der Spinnmaschine vorgegeben wird. Die Steuereinrichtung kann dabei in Abhängigkeit von der Art der jeweiligen Wartungstätigkeit und in Abhängigkeit von der Anzahl der wartungsbedürftigen Arbeitsstellen die Unterteilung in die mehreren Teilbereiche so vornehmen, dass insgesamt die geringsten Stillstandszeiten an den Arbeitsstellen entstehen. Vorteilhaft ist es daher auch, wenn die Unterteilung in Teilbereiche nicht nur einmal, beispielsweise zu Beginn einer Partie, festgelegt wird, sondern auch während des Betriebs flexibel in Abhängigkeit von den aktuell vorherrschenden Bedingungen mehrmals oder auch kontinuierlich neu festgelegt wird. Ebenso kann durch die Steuereinrichtung auch die manuelle Wartung bestimmter, störungsanfälliger Arbeitsstellen oder Teilbereiche vorgegeben werden, um die Erfolgsquote der Wartungstätigkeit in diesem Teilbereich oder an dieser Arbeitsstelle zu erhöhen.
Bei der Spinnmaschine ist es weiterhin vorteilhaft, wenn die wenigstens eine Wartungseinrichtung zur Wartung mehrerer Arbeitsstellen der Spinnmaschine vorgesehen ist, wobei vorzugsweise die Wartungseinrichtung entlang der Arbeitsstellen der Spinnmaschine verfahrbar ist. Die Spinnmaschine kann im Vergleich zu einer mit einer Einzelplatzautomation ausgestatteten Maschine dadurch kostengünstiger und konstruktiv einfacher ausgeführt werden. Aufgrund dessen, dass trotz der automatischen Wartungseinrichtung die Wartungsvorgänge jederzeit auch manuell ausgeführt werden können, kann das bei derartigen Maschinen sonst stets bestehende Problem von Wartezeiten und damit verbundenen Produktionsausfällen dennoch vermieden werden.
Alternativ dazu ist es je nach Art der Wartungseinrichtung aber auch möglich, die wenigstens eine Wartungseinrichtung als arbeitsstelleneigene Wartungseinrichtung auszubilden. Die Wartungseinrichtung kann dabei dennoch auch zur Wartung mehrerer Spinnstellen ausgebildet sein. Beispielsweise kann eine Wartungseinrichtung zwischen zwei benachbarten Arbeitsstellen angeordnet sein und für die Wartung dieser zwei oder auch mehrerer benachbarter Arbeitsstellen zuständig sein. Ebenso kann es jedoch, insbesondere bei konstruktiv weniger aufwendigen Wartungseinrichtungen oder bei Wartungseinrichtungen mit einem geringen Platzbedarf, auch vorteilhaft sein, die Wartungseinrichtung als arbeitsstelleneigene Wartungseinrichtung je Arbeitsstelle auszubilden.
Schließlich können an der Spinnmaschine auch mehrere Wartungseinrichtungen für verschiedene Wartungstätigkeiten angeordnet werden, wobei verfahrbare und stationär an der Maschine angeordnete Wartungseinrichtungen auch parallel zueinander vorgesehen sein können. In jedem Falle ist dabei aber stets auch eine manuelle Durchführung der Wartungstätigkeit möglich, um die Wartungseinrichtungen bei Bedarf zu unterstützen und Wartezeiten zu vermeiden.
Für einen flexiblen Einsatz der Spinnmaschine ist es weiterhin vorteilhaft, wenn die Spinnmaschine derart ausgebildet ist, dass die wenigstens eine Wartungseinrichtung jederzeit anbaubar oder entfernbar ist. Dabei können auch mehrere Wartungseinrichtungen jederzeit flexibel nachgerüstet werden, wobei die mehreren Wartungseinrichtungen sowohl zur Durchführung gleichartiger Wartungstätigkeiten als auch zur Durchführung verschiedenartiger Wartungstätigkeiten ausgebildet sein können.
Weitere Vorteile der Erfindung werden anhand der nachfolgend dargestellten Ausführungsbeispiele beschrieben. Es zeigen:
1 eine Vorderansicht einer Spinnmaschine in einer schematischen Übersichtsdarstellung,
2 eine schematische Seitenansicht einer Arbeitsstelle einer Spinnmaschine,
3 eine schematische Seitenansicht einer Arbeitsstelle einer Spinnmaschine mit einer verfahrbaren Wartungseinrichtung, sowie
4 eine schematische Seitenansicht einer Arbeitsstelle einer Spinnmaschine mit einer stationären Wartungseinrichtung.
1 zeigt eine Spinnmaschine 1 in einer schematischen Übersichtsdarstellung. Die Spinnmaschine 1 beinhaltet in üblicher Weise eine Vielzahl nebeneinander angeordneter Arbeitsstellen 2, von denen jede eine Liefereinrichtung 7, eine Spinnvorrichtung 3, eine Abzugsvorrichtung 8 sowie eine Spulvorrichtung 4 aufweisen. Der Spinnvorrichtung 3 wird dabei über die Liefereinrichtung 7 ein Fasermaterial FM aus einem Vorratsbehälter 6 zugeführt. Das Fasermaterial FM wird in der Spinnvorrichtung 3, beispielsweise einer Rotorspinnvorrichtung oder einer Luftspinnvorrichtung, zu einem Faden F versponnen, welcher mittels der Abzugsvorrichtung 8 aus der Spinnvorrichtung 3 abgezogen und nach vorliegender Darstellung über eine Garnüberwachungseinrichtung 10 der Spulvorrichtung 4 zugeführt wird, wo es auf eine Spule 5 aufgewickelt wird. Die Arbeitsstellen 2 sind vorliegend zwischen zwei Gestellen 18 angeordnet, in denen sich zentrale Einrichtungen der Spinnmaschine 1, beispielsweise eine Steuereinrichtung 11, zentrale Antriebe, eine Unterdruckquelle und weitere für den Betrieb der Spinnmaschine 1 erforderliche Einrichtungen befinden können.
2 zeigt eine Arbeitsstelle 2 einer solchen Spinnmaschine 1 in einer schematischen Seitenansicht. Die Arbeitsstelle 2 weist eine automatische Anspinnvorrichtung 9 auf, mittels welcher die Arbeitsstelle 2 in der Lage ist, einen Anspinnvorgang vollautomatisch durchzuführen, sofern das spulenseitige Fadenende in einer definierten Aufnahmeposition A bereit gestellt ist. Das Bereitstellen des Fadenendes kann dabei, je nach Ausführung der Spinnmaschine 1, wie im Folgenden noch näher beschrieben, durch eine Bedienperson oder eine Wartungseinrichtung 17 erfolgen, die ein auf die Spule 5 aufgelaufenes Fadenende zunächst aufsuchen und dann in die Aufnahmeposition verbringen, oder, je nach Ausführung der Spinnmaschine 1, im Falle einer gezielten Unterbrechung des Spinnprozesses auch durch die Arbeitsstelle 2 selbst erfolgen. In diesem Falle sind die Arbeitsorgane der Arbeitsstelle 2 kontrolliert bis zum Stillstand abbremsbar, so dass es nicht zu einem Fadenbruch kommt, sondern das Fadenende in der definierten Aufnahmeposition A stehen bleibt. Ein derartiges kontrolliertes Stillsetzen kann bei jedem planbaren Spinnstopp erfolgen, also beispielsweise zur Beseitigung eines Garnfehlers, zum Spulenwechsel oder zum Abschalten der Arbeitsstelle 2 oder der Spinnmaschine 1. Vorliegend ist eine Situation an der Arbeitsstelle 2 gezeigt, in der das spulenseitige Fadenende bereits in der definierten Aufnahmeposition A bereit gestellt ist und somit bereit ist für den Anspinnvorgang durch die automatische Anspinnvorrichtung 9.
Die Anspinnvorrichtung 9 weist zum Anspinnen ein oder mehrere Handlingsorgane auf. Gemäß der vorliegenden Ausführung sind eine Fadentrenneinheit 15 zum Ablängen des Fadenendes, eine Fadenvorbereitungseinheit 16 zum Vorbereiten des Fadenendes zum Anspinnen sowie eine Fadenrückführeinheit 19 zum Rückführen des Fadenendes in die Spinnvorrichtung 3 bzw. in einen Verbindungsbereich innerhalb eines Spinnelements der Spinnvorrichtung 3 vorgesehen. Das Spinnelement kann beispielsweise eine Luftspinndüse oder ein Spinnrotor sein. Vorliegend wird die Fadenrückführeinheit 19 durch die Abzugsvorrichtung 8 der Arbeitsstelle 2 gebildet, welche zum Rückliefern des Fadenendes entgegen der regulären Abzugsrichtung angetrieben wird. Die Fadenrückführeinheit 19 kann jedoch ebenso als separate Einheit, beispielsweise als Hilfswalzenpaar, ausgeführt sein. Vorliegend ist weiterhin eine vorzugsweise pneumatisch arbeitende Fadenaufnahmeeinheit 14 angeordnet, um das Fadenende vorübergehend zu fixieren, wie in strichpunktierter Darstellung angedeutet. Dies ist jedoch nicht unbedingt erforderlich, je nach Anordnung der einzelnen Baugruppen und Fadenhandlingsorgane 15, 16, 18 an der Arbeitsstelle 2 ist es auch möglich, das Fadenende mittels der Abzugsvorrichtung 8 zu fixieren und direkt in eine Fadenvorbereitungseinheit 16 aufzunehmen. Weiterhin kann eine Fadenaufnahmeeinheit 14 zum Fixieren des Fadenendes oder zum Bilden einer Fadenreserve beim Wiederanspinnen auch an anderer Stelle angeordnet sein oder es können mehrere Fadenaufnahmeeinheiten 14 vorhanden sein. Je nach Art und Ausgestaltung der Spinnvorrichtung 3 müssen auch nicht alle der genannten Fadenhandlingsorgane 14, 15, 16, 18 vorhanden sein bzw. können auch zwei oder mehr verschiedene Fadenhandlingsorgane 14, 15, 16, 18 zu einem Bauteil zusammengefasst sein. Schließlich ist es auch möglich, die Fadenhandlingsorgane 14, 15, 16, 18 jeweils für zwei oder mehr Arbeitsstellen 2 gemeinsam vorzusehen.
Neben der vollautomatischen Anspinnvorrichtung 9, die für das Anspinnen bis auf das eventuelle Bereitstellen des Fadenendes in der Aufnahmeposition A keinerlei vorbereitende Arbeiten durch den Bediener mehr erfordert, weist die vorliegend gezeigte Spinnmaschine 1 jedoch keine weitere Automatisierung auf. Die Spinnmaschine 1 ist vielmehr derart ausgebildet, dass sämtliche weiteren Wartungstätigkeiten wie Spulenwechsel, Fadensuche, Einlegen von Leerhülsen, Maschinenreinigung oder Rotorreinigung und dgl. durch das Bedienpersonal von Hand ausführbar sind.
Die Spinnmaschine 1 weist somit den vorteilhaften, einfachen Aufbau einer halbautomatischen Spinnmaschine 1 auf. Im Gegensatz zu dieser ermöglicht die vorliegende Spinnmaschine 1 jedoch die Herstellung qualitativ besonders hochwertiger Anspinner, da sämtliche Arbeitsschritte des Anspinnvorgangs, die die Qualität des Anspinners und die Erfolgsquote des Anspinnvorgangs beeinflussen, vollautomatisch und optimiert durch die Anspinnvorrichtung 9 durchgeführt werden. Es kann daher auch ungeschultes Bedienpersonal zur Wartung der Spinnmaschine 1 eingesetzt werden.
Daneben ermöglicht die Ausgestaltung der Spinnmaschine 1 bzw. der Arbeitsstellen 2, die auf eine manuelle Durchführung von Wartungstätigkeiten abgestimmt sind, auch in besonders vorteilhafter Weise einen modularen Aufbau und einen flexiblen Einsatz der Spinnmaschine 1. So kann die Spinnmaschine 1 in einer Grundausstattung lediglich wie zu 2 beschrieben die vollautomatische Anspinnvorrichtung 9 als Automatisierungskomponente umfassen. Die Spinnmaschine 1 kann jedoch auch mit einer Wartungseinrichtung 17 zum automatischen Durchführen wenigstens einer der weiteren Wartungstätigkeiten ausgestattet werden. Eine solche Ausführung der Spinnmaschine 1 ist in 3 gezeigt. Dabei entspricht die Arbeitsstelle 2 in ihrem Aufbau im Wesentlichen der der 2, so dass im Folgenden nur noch auf die Unterschiede zur 2 eingegangen wird.
Die Spinnmaschine 1 der 3 weist als automatische Wartungseinrichtung 17 eine verfahrbare Saugdüse 17a auf. Die Saugdüse 17a ist hierzu in einem Fahrgestell 20 angeordnet, das auf Schienen 21 entlang der Arbeitsstellen 2 verfahrbar ist. Die Saugdüse 17a ist dabei lediglich als Beispiel einer Wartungseinrichtung 17 zu verstehen, ebenso könnte anstelle der Saugdüse 17a auch eine andere Wartungseinrichtung 17 vorgesehen sein. Die Saugdüse 17a kann auf eine entsprechende Anforderung der Arbeitsstelle 2 hin mittels des Fahrgestells 20 an der betreffenden Arbeitsstelle 2 positioniert werden und einen auf die Spule 5 aufgelaufenen Faden F aufsuchen (durchgezogener Darstellung). Nach erfolgreicher Aufnahme des Fadens F in die Saugdüse 17a kann der Faden F beispielsweise durch Verschwenken der Saugdüse 17a in die definierte Aufnahmeposition A verbracht werden (gestrichelte Darstellung) und dadurch an die Anspinnvorrichtung 9 übergeben werden. Die Spinnmaschine 1 ist somit auch in der Lage, Unterbrechungen des Spinnprozesses nach Fadenbrüchen vollkommen selbstständig zu beheben. Das Bedienpersonal muss somit nur noch Wartungstätigkeiten wie Rotorreinigung, Spulenwechsel oder Maschinenreinigung manuell vornehmen.
Trotz der automatischen Saugdüse 17a ist es jedoch möglich, den Faden F manuell auf der Spule 5 aufzusuchen und in der Aufnahmeposition A bereit zu stellen. Es kommt somit auch bei Ausfall der automatischen Wartungseinrichtung 17, hier der Saugdüse 17a, nicht zu Produktionsausfällen, sondern die Spinnmaschine 1 kann dann in einem manuellen Modus weiter betrieben werden. Ebenso ist ein Mischbetrieb möglich, in dem parallel zu der verfahrbaren Saugdüse 17a die Fadensuche jederzeit auch durch einen Bediener stattfinden kann, um die verfahrbare Saugdüse 17a zu entlasten, Wartezeiten an einzelnen Arbeitsstellen 2 zu reduzieren oder bei fehlerhaft arbeitender Saugdüse 17a bzw. Wartungseinrichtung 17 die Erfolgsquote der betreffenden Wartungstätigkeit, hier der Fadensuche, zu verbessern. Analog gilt dies natürlich auch für jede andere Ausführung einer Wartungseinrichtung 17.
Weiterhin weist die Arbeitsstelle 2 eine Vorrichtung 12 zum Erfassen manuell durchgeführter Wartungstätigkeiten auf. Die Arbeitsstelle 2 kann somit in an sich bekannter Weise ihren Wartungsbedarf an eine Steuereinrichtung 11 der Spinnmaschine 1 melden und die Wartungsvorrichtung 17 anfordern. Wird jedoch die betreffende Arbeitsstelle 2 manuell gewartet, bevor die Wartungseinrichtung 17 die Arbeitsstelle 2 erreicht oder sogar, bevor eine entsprechende Anforderung abgesetzt wird, so wird dies durch die Vorrichtung 12 erfasst und über die Signalleitung 13 an die Steuereinrichtung 11 gemeldet. Die Wartungsanforderung der Arbeitsstelle 2 kann somit wieder gelöscht werden bzw. wird keine Wartungsanforderung ausgegeben, so dass überflüssige Eingriffe der Wartungsvorrichtung 17 vermieden werden können. Die Steuereinrichtung 11 kann dabei ein zentrale Maschinensteuereinrichtung sein, eine Sektionssteuereinrichtung oder auch eine Arbeitsstellensteuereinrichtung und kann auch mit anderen Steuereinrichtungen 11 der Spinnmaschine 1 kommunizieren, beispielsweise mit einer Steuereinrichtung 11 der Wartungseinrichtung 17.
Optional kann als weitere automatische Wartungseinrichtung 17 ein Spulenwechsler 17b an der Spinnmaschine 1 angeordnet sein, der vorliegend in gestrichelter Darstellung gezeigt ist. Auch dieser kann auf Anforderung der Arbeitsstelle 2 hin an der betreffenden Arbeitsstelle 2 positioniert werden und den Spulenwechsel durchführen, wobei wiederum ebenso wie zuvor bei der Saugdüse 17a beschrieben, der Spulenwechsel jedoch auch jederzeit manuell durchgeführt werden kann. Vorliegend ist der Spulenwechsler 17b ebenfalls an dem Fahrgestell 20 angeordnet; es wäre jedoch ebenso denkbar, diesen an einem eigenen Fahrgestell 20 anzuordnen.
4 zeigt eine weitere Ausführung einer Arbeitsstelle 2 einer Spinnmaschine 1 mit einer automatischen Wartungseinrichtung 17, wobei auch hier wieder nur auf die Unterschiede zu den vorbeschriebenen Figuren eingegangen wird. Vorliegend ist als Wartungseinrichtung 17 eine Saugdüse 17a stationär an der Arbeitsstelle 2 angeordnet. Auch diese Arbeitsstelle 2 ist somit auch bei einem unvorhersehbaren Fadenbruch, bei welchem das Fadenende auf die Spule 5 aufläuft, in der Lage, diesen vollautomatisch und selbstständig zu beheben.
Als weitere Wartungseinrichtung 17 weist die gezeigte Arbeitsstelle 2 eine Vorrichtung zur Rotorreinigung 17c auf, die ebenfalls stationär an der Arbeitsstelle 2 angeordnet ist und lediglich schematisch dargestellt ist. Die Vorrichtung zur Rotorreinigung 17c kann beispielsweise als pneumatisch arbeitende Vorrichtung ausgeführt sein. Die Wartungstätigkeiten, welche noch durch Bedienpersonal durchgeführt werden müssen, sind bei einer derartigen Spinnmaschine 1 ebenfalls reduziert und umfassen beispielsweise noch den Spulenwechsel mit dem Einlegen einer Leerhülse sowie die Reinigung der Maschine. Auch bei dieser Ausführung der Spinnmaschine ist es aber jederzeit möglich, eine einzelne Wartungstätigkeit auch manuell durchzuführen. Es versteht sich, dass die in den 3 und 4 beschriebenen Ausführungen lediglich beispielhaft zu verstehen sind. Anstelle der Saugdüse 17a und/oder des Spulenwechsler 17b können selbstverständlich auch andere Wartungseinrichtungen 17, beispielsweise ein pneumatischer Maschinenreiniger, eine Vorrichtung zur Rotorreinigung 17c oder dgl. entweder an dem Fahrgestell 20, an einem eigenen Fahrgestell 20 oder direkt an einer der Arbeitsstellen 2 angeordnet sein. Dabei können auch wie bei einer vollautomatischen Maschine automatische Wartungseinrichtungen für sämtliche durchzuführenden Wartungstätigkeiten vorgesehen sein. In jedem Falle ist jedoch vorgesehen, dass die Wartungseinrichtungen 17, also beispielsweise die Saugdüse 17a, der Spulenwechsler 17b oder die Vorrichtung zur Rotorreinigung 17c, als wählbare Zusatzausstattungen zu der in 2 in einer Grundausstattung beschriebenen Spinnmaschine 1 ausgebildet sind, d.h. die verschiedenen Zusatzausstattungen können optional an der Maschine angeordnet werden oder nicht. Ebenso ist in jedem Falle trotz vorhandener automatischer Wartungseinrichtung 17 die manuelle Durchführung der Wartungsarbeiten jederzeit möglich.
Besonders vorteilhaft ist es daher auch, wenn die einzelnen Wartungseinrichtungen 17 unabhängig voneinander an der Spinnmaschine 1 angeordnet werden können, d.h. die Anzahl und Art der zusätzlichen Wartungseinrichtungen 17 ist durch den Anwender frei wählbar. Der Anwender hat somit die Möglichkeit, die Spinnmaschine 1 entsprechend seinen personellen Möglichkeiten entweder in der in 2 beschriebenen Grundausstattung oder mit einer oder mehreren automatischen Wartungseinrichtungen 17 als Zusatzausstattungen zu erwerben. Die Spinnmaschine 1 ist dabei vorzugsweise zur Aufnahme von verschiedenen Wartungseinrichtungen 17 als Zusatzausstattungen vorbereitet, d. h. es können beispielsweise entsprechende Befestigungspunkte, Leitungen oder Steckverbindungen zur Aufnahme der Wartungsvorrichtungen 17 bereits in der Grundausstattung der Maschine vorgesehen sein, so dass die Anordnung von Zusatzausstattungen in einfacher Weise möglich ist. Es ist daher auch möglich, automatische Wartungseinrichtungen 17 jederzeit zu einem späteren Zeitpunkt nachzurüsten.
Dennoch bleibt auch bei einer mit mehreren Wartungseinrichtungen 17 versehenen Spinnmaschine 1 stets auch eine manuelle Durchführung sämtlicher Wartungstätigkeiten möglich. Eine solche manuelle Unterstützung ist bei bisher bekannten vollautomatischen Spinnmaschinen 1 nicht möglich, da die einzelnen Wartungsschritte stets auf einander abgestimmt durchgeführt werden und manuelle Eingriffe lediglich als Störungen erkannt werden. Umgekehrt ist es bei bekannten halbautomatischen Maschinen bislang nicht möglich, eine automatische Wartungsvorrichtung anzuordnen, da diese Maschinen für die manuelle Bedienung konzipiert sind und einen gänzlich anderen Aufbau aufweisen. Der modulare Aufbau der vorliegenden Spinnmaschine 1 mit einer Grundausstattung und mehreren, wählbaren Wartungseinrichtungen 17 als Zusatzausstattung ermöglicht nun einen flexibleren Einsatz. Dabei ist es auch möglich, die Spinnmaschine 1 kostengünstig auf eine bestimmte Standardanwendung und die hierfür erforderliche Automation abzustimmen. Dennoch können bei Bedarf auch andere Anwendungen ausgeführt werden und dabei eventuell anfallende zusätzliche Wartungstätigkeiten dann durch zusätzliches Bedienpersonal durchgeführt werden. Ebenso können im Falle einer Betriebsstörung, bei Ausfall oder Überlastung einer automatischen Wartungseinrichtung 17 die betreffenden Wartungstätigkeiten auch manuell ausgeführt werden, so dass es nicht zu Produktionsausfällen oder Qualitätsproblemen bei fehlerhaft arbeitenden Wartungseinrichtungen 17 kommt. Auch bei einem Hochfahren der Spinnmaschine 1 nach einem Partiewechsel oder einem Stromausfall können die Wartungsvorrichtungen 17 manuell unterstützt werden, so dass die Spinnmaschine 1 schneller wieder den Normalbetrieb erreicht.
Bezugszeichenliste

1: Spinnmaschine
2: Arbeitsstelle
3: Spinnvorrichtung
4: Spulvorrichtung
5: Spule
6: Vorratsbehälter
7: Liefereinrichtung
8: Abzugsvorrichtung
9: Anspinnvorrichtung
10: Garnüberwachungseinrichtung
11: Steuereinrichtung
12: Vorrichtung zum Erfassen manuell durchgeführter Wartungstätigkeiten
13: Signalleitung
14: Fadenaufnahmeeinheit
15: Fadentrenneinheit
16: Fadenvorbereitungseinheit
17: Wartungseinrichtung
17a: Saugdüse
17b: Spulenwechsler
17c: Vorrichtung zur Rotorreinigung
18: Gestell
19: Fadenrückführeinheit
20: Fahrgestell
21: Schiene
F: Faden
FM: Fasermaterial
A: Aufnahmeposition

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 19827605 A1 [0002]
EP 1283288 B1 [0003]
EP 0960225 B1 [0004]
DE 102011053811 A1 [0011]

Claims

Verfahren zum Betreiben einer Spinnmaschine (1) mit einer Vielzahl von in Längsrichtung der Spinnmaschine (1) nebeneinander angeordneten Arbeitsstellen (2), wobei die Arbeitsstellen eine Spinnvorrichtung (3) zur Herstellung eines Fadens (F), eine Spulvorrichtung (4) zum Aufwickeln des Fadens (F) auf eine Spule (5) sowie eine vollautomatische Anspinnvorrichtung (9) zum Aufnehmen des Fadens (F) aus einer definierten Aufnahmeposition (A) an der Arbeitsstelle (2), zum Ablängen des Fadens (F), zum Vorbereiten des Fadens (F) und zum selbstständigen Wiederanspinnen des Fadens (F) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Spinnmaschine (1), insbesondere die Arbeitsstellen (2) der Spinnmaschine (1), derart ausgebildet ist/sind, dass alle weiteren Wartungstätigkeiten an der Spinnmaschine (1), insbesondere an den Arbeitsstellen (2) der Spinnmaschine (1), manuell durch eine Bedienperson durchgeführt werden können.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Spinnmaschine (1) wenigstens eine Wartungseinrichtung (17) zum automatischen Durchführen wenigstens einer weiteren Wartungstätigkeit an der Spinnmaschine (1), insbesondere an einer zu wartenden Arbeitsstelle (2) der Spinnmaschine (1), aufweist, und dass wahlweise die wenigstens eine Wartungstätigkeit automatisch mittels der Wartungseinrichtung (17) oder manuell durch eine Bedienperson durchgeführt wird.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Wartungstätigkeit abhängig von einem Betriebszustand der Spinnmaschine (1) und/oder der zu wartenden Arbeitsstelle (2) und/oder der wenigstens einen Wartungseinrichtung (17) entweder automatisch mittels der wenigstens einen Wartungseinrichtung (17) oder manuell durch eine Bedienperson durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Wartungstätigkeit an einer ersten Arbeitsstelle (2) automatisch mittels der wenigstens einen Wartungseinrichtung (17) durchgeführt wird und zugleich an einer zweiten Arbeitsstelle (2) manuell durch eine Bedienperson durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Defekt oder Ausfall oder Überlastung der wenigstens einen Wartungseinrichtung (17) die wenigstens eine Wartungstätigkeit manuell durch eine Bedienperson durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die manuelle Durchführung einer Wartungstätigkeit erfasst und an eine Steuereinrichtung (11) der Spinnmaschine (1) gemeldet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spinnmaschine (1), insbesondere die Arbeitsstellen (2) der Spinnmaschine (1), in mehrere Teilbereiche unterteilt wird und wenigstens ein Teilbereich der Spinnmaschine durch die Wartungseinrichtung gewartet wird und wenigstens ein weiterer Teilbereich der Spinnmaschine (1) durch die Bedienperson gewartet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterteilung in mehrere Teilbereiche durch eine Steuereinrichtung (11) der Spinnmaschine (1) vorgegeben wird, insbesondere in Abhängigkeit von einem Betriebszustand der Spinnmaschine (1) vorgegeben wird.
Spinnmaschine (1) mit einer Vielzahl von in Längsrichtung der Spinnmaschine (1) nebeneinander angeordneten Arbeitsstellen (2), welche eine Spinnvorrichtung (3) zur Herstellung eines Fadens (F), eine Spulvorrichtung (4) zum Aufwickeln des Fadens (F) auf eine Spule (5) sowie eine vollautomatische Anspinnvorrichtung (9) zum Aufnehmen des Fadens (F) aus einer definierten Aufnahmeposition (A) an der Arbeitsstelle (2), zum Ablängen des Fadens (F), zum Vorbereiten des Fadens (F) und zum selbstständigen Wiederanspinnen des Fadens (F) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Spinnmaschine (1), insbesondere die Arbeitsstellen (2) der Spinnmaschine (1), derart ausgebildet ist/sind, dass alle weiteren Wartungstätigkeiten manuell durch eine Bedienperson durchgeführt werden können.
Spinnmaschine nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Spinnmaschine (1) wenigstens eine Wartungseinrichtung (17) zum automatischen Durchführen wenigstens einer weiteren Wartungstätigkeit an der Spinnmaschine (1), insbesondere an einer Arbeitsstelle (2) der Spinnmaschine (1), aufweist, wobei die wenigstens eine weitere Wartungstätigkeit frei wählbar entweder automatisch mittels der wenigstens einen Wartungseinrichtung (17) oder manuell durchführbar ist.
Spinnmaschine nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Wartungseinrichtung (17) zur Wartung mehrerer Arbeitsstellen (2) der Spinnmaschine (1) vorgesehen ist, wobei vorzugsweise die Wartungseinrichtung (17) entlang der Arbeitsstellen (2) der Spinnmaschine (1) verfahrbar ist.
Spinnmaschine nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Wartungseinrichtung (17) als arbeitsstelleneigene Wartungseinrichtung (17), vorzugsweise als arbeitsstelleneigene Wartungseinrichtung (17) je Arbeitsstelle (2), ausgebildet ist.
Spinnmaschine nach einem der Ansprüche 9–12, dadurch gekennzeichnet, dass die Spinnmaschine (1) und/oder die Arbeitsstellen (2) der Spinnmaschine (1) eine Vorrichtung (12) zum Erfassen der manuellen Durchführung der wenigstens einen Wartungstätigkeit aufweist/aufweisen und dass die Vorrichtung (12) durch eine Signalleitung (13) mit einer Steuereinrichtung (11) der Spinnmaschine (1) verbunden ist.
Spinnmaschine nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vollautomatische Anspinnvorrichtung (9) mehrere arbeitsstelleneigene Fadenhandlingsorgane (14, 15, 16, 19) aufweist, insbesondere eine Fadenaufnahmeeinheit (14) und/oder eine Fadentrenneinheit (15) und/oder eine Fadenvorbereitungseinheit (16) und/oder eine Fadenrückführeinheit (19).
Spinnmaschine nach einem der Ansprüche 9–14, dadurch gekennzeichnet, dass die Spinnmaschine (1) derart ausgebildet ist, dass die wenigstens eine Wartungseinrichtung (17) jederzeit anbaubar oder entfernbar ist.