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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Verbundsystems aus mindestens einer Ringspinnmaschine und mindestens einer Spulmaschine und eine Spulmaschine für ein entsprechendes Verbundsystem.
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Auf Ringspinnmaschinen werden Kopse mit relativ wenig Garnvolumen gefertigt. Diese werden auf Spulmaschinen zu großvolumigen Kreuzspulen umgespult. Die Ringspinnmaschinen und die Spulmaschinen können in einem Verbundsystem betrieben werden. Das heißt, die Ringspinnmaschinen und Spulmaschinen werden über ein automatisiertes Transportsystem miteinander verbunden. Das Transportsystem transportiert Kopse von den Ringspinnmaschinen zu den Spulmaschinen und leere Kopshülsen von der Spulmaschine zu den Ringspinnmaschinen. Um Stillstandzeiten zu vermeiden, sind die Kapazitäten der im Verbund betriebenen Spulmaschinen und Ringspinnmaschinen aufeinander abgestimmt. Die Abstimmung erfolgt dabei in der Regel so, dass die in ihrem Arbeitsprozess wesentlich langsamere Ringspinnmaschine, die eine wesentlich größere Anzahl von Arbeitsstellen aufweist, nicht auf die Spulmaschine warten muss. Die Kapazität der Spulmaschine wird in der Regel etwas größer gewählt als die Kapazität der angeschlossenen Ringspinnmaschine mit der Folge, dass die Spulmaschine die angelieferten Kopse in der Regel bereits umgespult hat, bevor die Ringspinnmaschine erneut gedofft wird und damit neue Kopse zur Verfügung stehen. Mit Doffen bezeichnet man dabei das gemeinsame Abziehen fertiggestellter Kopse von den Arbeitsstellen der Ringspinnmaschine. Man spricht hier auch von einem Abzug.
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Bei dem Verbundsystem gemäß
EP 1 006 069 B1 wird die Kopszufuhr zur Spulmaschine sensorisch permanent überwacht. Die Steuereinrichtung des Hülsenwächters sorgt beim Ausbleiben der Kopszufuhr einerseits dafür, dass Ieerhülsenbestückte Transportteller im Transportsystem der Spulmaschine bevorratet werden, und initiiert über die Zentralsteuereinheit anderseits, dass die Spulmaschine kontrolliert in einen definierten Energiesparbetrieb heruntergefahren wird. Darüber hinaus ist gewährleistet, dass die Spulmaschine beim Wiedereinsetzen der Kopszufuhr kontrolliert aus dem Energiesparbetrieb auf Normalbetrieb hochgefahren wird.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Betrieb einer Spulmaschine im Verbund mit einer Ringspinnmaschine zu optimieren.
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Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Betreiben eines Verbundsystems aus mindestens einer Ringspinnmaschine und mindestens einer Spulmaschine gelöst. Kopse werden auf der Ringspinnmaschine produziert und die Kopse werden an Arbeitsstellen der Spulmaschine verarbeitet und zu Kreuzspulen umgespult. Die Spulmaschine spult im Betriebszustand „Spulen“ mit einer vorgegebenen Spulgeschwindigkeit. Die Arbeitsstellen der Spulmaschine werden im Betriebszustand „Stillstand“ stillgesetzt und es werden nicht benötigte Verbraucher der Spulmaschine abgeschaltet. Die Spulmaschine wird im Betriebszustand „Spulen“ betrieben, um die Kopse eines Abzugs der mindestens einen Ringspinnmaschine auf der Spulmaschine zu verarbeiten. Die Spulmaschine wird im Betriebszustand „Stillstand“ betrieben, wenn die Kopse des Abzugs der mindestens einen Ringspinnmaschine auf der Spulmaschine verarbeitet sind und ein nächster Abzug der mindestens einen Ringspinnmaschine noch nicht zur Verfügung steht. Es wird zwischen mindestens einer ersten Betriebsart und einer zweiten Betriebsart gewählt. Bei der zweiten Betriebsart sind die Spulgeschwindigkeit und die Zeitdauer im Betriebszustand „Stillstand“ größer als bei der ersten Betriebsart, um bei der zweiten Betriebsart einen geringeren Energieverbrauch zu erreichen als bei der ersten Betriebsart. Bei der ersten Betriebsart sind die Spulgeschwindigkeit und die Zeitdauer im Betriebszustand „Stillstand“ geringer als bei der zweiten Betriebsart, um bei der ersten Betriebsart eine höhere Qualität der gefertigten Kreuzspulen zu erreichen als bei der zweiten Betriebsart.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass der Energieverbrauch der Spulmaschine am geringsten ist, wenn mit der maximal möglichen Spulgeschwindigkeit gespult wird und sich damit auch eine entsprechend lange Zeitdauer im Betriebszustand „Stillstand“ ergibt. Aus der größeren Spulgeschwindigkeit ergibt sich zwar eine höhere Drehzahl und damit auch eine höhere Leistungsaufnahme der Spulantriebe; im Mittel ändert sich der Energieverbrauch der Spulantriebe jedoch kaum in Abhängigkeit von der Spulgeschwindigkeit. Entscheidend für die Energieeinsparung in der zweiten Betriebsart sind Verbraucher, deren Leistungsaufnahme unabhängig von der Spulgeschwindigkeit ist und die im Betriebszustand „Stillstand“ abgeschaltet werden können. Damit führt jede Verlängerung der Zeitdauer im Betriebszustand „Stillstand“ zu einer Energieeinsparung. Je größer die Leistungsaufnahme dieser Verbraucher, desto größer die Energieeinsparung durch eine Verlängerung der Zeitdauer im Betriebszustand Stillstand. Ein solcher Verbraucher ist vor allem die Unterdruckversorgung der Spulmaschine. Weiter sollte darauf geachtet werden, dass wirklich alle nicht benötigten Verbraucher im Betriebszustand Stillstand abgeschaltet werden. Dazu gehören nicht nur die unmittelbar beim Spulen benötigten Verbraucher, sondern auch die mittelbaren Verbraucher. So werden die Verbraucher der Spulmaschine in der Regel aus einem Gleichspannungszwischenkreis gespeist. Sofern alle an den Gleichspannungszwischenkreis angeschlossenen Verbraucher abgeschaltet werden, kann auch der Gleichspannungszwischenkreis abgeschaltet und damit die Verlustleistung des Gleichspannungszwischenkreises eingespart werden.
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Die höhere Spulgeschwindigkeit und die längere Stillstandzeit haben zwar den Vorteil der Energieersparnis, es gibt jedoch auch eine Kehrseite. Die höhere Spulgeschwindigkeit und die längere Stillstandzeit haben negativen Einfluss auf die Qualität der gefertigten Kreuzspulen. Bei einer höheren Spulgeschwindigkeit vergrößert sich die auf das Garn wirkende Reibung. Dadurch nimmt die Haarigkeit des Garns zu. Die schlechtere Qualität des Garns verschlechtert die Qualität der Kreuzspule. Im Betriebszustand „Stillstand“ kann sich Faserflug ungehindert auf den ruhenden Kreuzspulen niederschlagen. Dadurch wird die Qualität der Kreuzspule weiter verschlechtert.
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Der wesentliche Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens ist damit die Wahl zwischen einer ersten und zweiten Betriebsart. In der ersten Betriebsart wird eine höhere Qualität der Kreuzspule erreicht und in der zweiten Betriebsart ist der Energieverbrauch der Spulmaschine geringer.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Spulgeschwindigkeit größer als eine Grenzspulgeschwindigkeit, bei der die Kopse des Abzugs erst verarbeitet sind, wenn die Kopse des nächsten Abzugs zur Verfügung stehen.
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Solange die Grenzspulgeschwindigkeit nicht unterschritten wird, hat das erfindungsgemäße Verfahren keinen Einfluss auf die Produktivität des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Zykluszeit aus dem Betriebszustand „Spulen“ und dem Betriebszustand „Stillstand“ ist dann für die erste und zweite Betriebsart gleich. Wenn die Spulgeschwindigkeit die Grenzspulgeschwindigkeit unterschreitet, kann zwar unter Umständen die Qualität weiter gesteigert werden; dies geht jedoch zu Lasten der Produktivität. Die Spulmaschine hätte dann den Abzug noch nicht fertig gespult, wenn der nächste Abzug zur Verfügung steht. Das heißt in diesem Fall müsste die Ringspinnmaschine quasi auf die Spulmaschine warten.
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Die Aufgabe wird außerdem durch ein Verbundsystem aus mindestens einer Ringspinnmaschine und mindestens einer Spulmaschine, umfassend eine Steuereinrichtung, gelöst. Die Ringspinnmaschine ist zur Produktion von Kopsen und die Arbeitsstellen der Spulmaschine sind zur Verarbeitung der Kopse und zum Umspulen der Kopse zu Kreuzspulen ausgebildet. Die Spulmaschine ist in einem Betriebszustand „Spulen“ mit einer vorgegebenen Spulgeschwindigkeit betreibbar. Die Arbeitsstellen der Spulmaschine sind in einem Betriebszustand „Stillstand“ stillgesetzt und nicht benötigte Verbraucher der Spulmaschine sind in einem Betriebszustand „Stillstand“ abgeschaltet. Die Steuereinrichtung ist dazu ausgebildet, die Spulmaschine im Betriebszustand „Spulen“ zu betreiben, um die Kopse eines Abzugs der mindestens einen Ringspinnmaschine auf der Spulmaschine zu verarbeiten, und die Spulmaschine im Betriebszustand „Stillstand“ zu betreiben, wenn die Kopse des Abzugs der mindestens einen Ringspinnmaschine auf der Spulmaschine verarbeitet sind und ein nächster Abzug der mindestens einen Ringspinnmaschine noch nicht zur Verfügung steht. Es ist eine Bedieneinrichtung vorhanden und mittels der Bedieneinrichtung sind mindestens eine erste Betriebsart und eine zweite Betriebsart wählbar. Bei der zweiten Betriebsart sind die Spulgeschwindigkeit und die Zeitdauer im Betriebszustand „Stillstand“ größer als bei der ersten Betriebsart, um bei der zweiten Betriebsart einen geringeren Energieverbrauch zu erreichen als bei der ersten Betriebsart. Bei der ersten Betriebsart sind die Spulgeschwindigkeit und die Zeitdauer im Betriebszustand „Stillstand“ geringer als bei der zweiten Betriebsart, um bei der ersten Betriebsart eine höhere Qualität der gefertigten Kreuzspulen zu erreichen als bei der zweiten Betriebsart. Die Steuereinrichtung ist dazu ausgebildet, die Spulmaschine in der an der Bedieneinrichtung gewählten Betriebsart zu betreiben.
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Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Spulmaschine für das oben beschriebene Verbundsystem, wobei die oben beschriebene Steuereinrichtung und die Bedieneinrichtung der Spulmaschine zugeordnet sind.
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Das erfindungsgemäße Verbundsystem bzw. die erfindungsgemäße Spulmaschine weist demnach eine Bedieneinrichtung auf, die es dem Bediener ermöglicht, zwischen hoher Qualität und geringem Energieverbrauch zu wählen.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung umfasst die Bedieneinrichtung Mittel zur stufenweisen Erhöhung oder Senkung der Spulgeschwindigkeit, um entweder den Energieverbrauch zu senken, oder die Qualität der gefertigten Kreuzspulen zu erhöhen.
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Eine solche Ausbildung der Bedieneinrichtung ermöglicht in einfacher Weise die Einstellung von mehr als zwei Betriebsarten. Es werden damit in vorteilhafter Weise verschiedene Gewichtungen von Qualität und Energieverbrauch möglich. Eine solche Ausbildung kann beispielsweise als Schieberegler ausgebildet sein.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung eines Verbundsystems;
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2 eine Darstellung zur Veranschaulichung des Einflusses der Spulgeschwindigkeit und Stillstandzeit;
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3 eine Bedieneinheit eines erfindungsgemäßen Verbundsystems.
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Die 1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verbundsystems 1 mit einer Ringspinnmaschine 2 und einer Spulmaschine 3. Reale Systeme umfassen häufig mehrere Ringspinnmaschinen 2 und Spulmaschinen 3. Die Ringspinnmaschine produziert Kopse. Die Arbeitsstellen 4 der Spulmaschine 2 spulen die Kopse zu großvolumigen Kreuzspulen. Die Ringspinnmaschine 2 und die Spulmaschine 3 sind über ein Transportsystem 5 miteinander verbunden. Das Transportsystem 5 befördert volle Kopse von der Ringspinnmaschine 2 zu der Spulmaschine 3 und leere Kopshülsen von der Spulmaschine 3 und zu der Ringspinnmaschine 2. Das Verbundsystem 1 umfasst eine der Spulmaschine 3 zugeordnete Steuereinrichtung 6. Die Bedieneinheit 7 ist mit der Steuereinrichtung 6 verbunden. Die Bedieneinrichtung 7 ermöglicht die Parametrierung der Spulmaschine 3 und des Transportsystems 5. In dem dargestellten Ausführungsführungsbeispiel umfasst die Bedieneinrichtung 7 eine Tastatur und einen Bildschirm. Der Bildschirm ist darüber hinaus zur einfacheren Bedienung als Touchscreen ausgebildet.
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Solange volle Kopse vorhanden sind, werden die Kopse an Arbeitsstellen 4 der Spulmaschine 3 zu Kreuzspulen gespult. Die Arbeitsstellen befinden sich im Betriebszustand „Spulen“. Wenn die Kopse des letzten Abzugs der Ringspinnmaschine aufgebraucht sind, werden die Arbeitsstellen stillgesetzt. Im Betriebszustand „Stillstand“ werden die nicht benötigten Verbraucher der Arbeitsstellen 4 und der Spulmaschine 3 abgeschaltet. Wenn der nächste Abzug der Ringspinnmaschine 2 zur Verfügung steht, kehren die Arbeitsstellen 4 zurück in den Betriebszustand „Spulen“. Die Dauer im Betriebszustand „Stillstand“, oder kurzgesagt die Stillstandzeit, hat wesentlichen Einfluss auf den Energieverbrauch der Spulmaschine.
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Das Diagramm in 2 verdeutlicht den Einfluss der Stillstandzeit auf den Energieverbrauch. Auf der Achse 10 ist die Stillstandzeit aufgetragen. Die Achse 11 stellt den Energieverbrauch bzw. die mittlere Gesamtleistung der Spulmaschine über einen kompletten Abzug der Ringspinnmaschine 2 dar. Die Kurven 12, 13 und 14 geben jeweils den Energieverbrauch bei verschiedenen Spulgeschwindigkeiten an. Die Kurve 12 zeigt den Energieverbrauch bei einer Spulgeschwindigkeit, die zu einem Dauerbetrieb der Spulmaschine führt. Die Spulgeschwindigkeit entspricht einer Grenzspulgeschwindigkeit, bei der die Kopse des Abzugs erst verarbeitet sind, wenn die Kopse des nächsten Abzugs zur Verfügung stehen. Eine noch geringere Geschwindigkeit würde zu Einbußen hinsichtlich der Produktivität führen. Bei der der Kurve 12 zugrunde liegenden Geschwindigkeit ist die Stillstandzeit damit 0. Es ergibt sich ein Arbeitspunkt 12A auf der Kurve 12. Der Kurve 13 liegt eine höhere Spulgeschwindigkeit zugrunde als bei der Kurve 12. Damit ergibt sich nach dem Spulen des Abzugs eine Stillstandzeit. Der Arbeitspunkt 13A auf der Kurve 13 liegt also in dem Diagramm weiter nach rechts.
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Wie man sieht, führt die höhere Stillstandzeit zu einem geringeren Energieverbrauch. Für die Kurve 14 wird die Spulgeschwindigkeit weiter erhöht. Die Stillstandzeit erhöht sich weiter, der Arbeitspunkt 14A verschiebt sich weiter nach rechts und der Energieverbrauch nimmt weiter ab. Bei der Kurve 15 wird die gleiche Spulgeschwindigkeit zugrunde gelegt wie bei der Kurve 13. Die Stillstandzeit ist damit ebenfalls identisch. Im Gegensatz zu der Kurve 13 werden für die Kurve 15 im Betriebszustand „Stillstand“ noch weitere Verbraucher abgeschaltet. Konkret wird hier auch der Gleichspannungszwischenkreis abgeschaltet, über den die Verbraucher mit Spannung versorgt werden. Damit wird weitere Energie eingespart. Der Arbeitspunkt 15A liegt dementsprechend unterhalb des Arbeitspunktes 13A.
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Die 3 zeigt eine bevorzugte Ausführung der Bedieneinheit 7 zur Einstellung einer Betriebsart. Die Betriebsart gewichtet die Qualität der gefertigten Kreuzspulen und den Energieverbrauch beim Betrieb der Spulmaschine durch Einstellung der Spulgeschwindigkeit und der damit verbundenen Anpassung der Stillstandzeit der Arbeitsstellen 4. Ein geringerer Energieverbrauch bedingt eine schlechtere Qualität der gefertigten Kreuzspulen; umgekehrt bedingt eine höhere Qualität auch einen höheren Energieverbrauch. Die Bedieneinheit 7 umfasst einen Schieberegler 8 mit einem Schieber 9. Vorzugsweise ist der Schieberegler 8 auf einem Touchscreen abgebildet. Der Schieber 9 ermöglicht eine stufenweise Einstellung der Betriebsart. Es sind verschiedene Positionen 9‘ und 9‘‘ des Schiebers 9 dargestellt.
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Wird der Schieber von der Position 9 in die Position 9‘ bewegt, wird die Spulgeschwindigkeit und die Stillstandzeit verringert und damit die Qualität erhöht. Wird der Schieber von der Position 9 in die Position 9‘‘ bewegt, wird die Spulgeschwindigkeit und die Stillstandzeit erhöht. Der Energieverbrauch wird gesenkt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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