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Diese Erfindung betrifft ein System zum Überwachen physikalischer Parameter von Textilmaschinen in einer Spinnanlage für die Umwandlung von Fasern in Garn.
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Insbesondere betrifft diese Erfindung ein Überwachungssystem für Textilmaschinen, zum Beispiel Putzereimaschinen (wie ein Pflücker, Mischer, Öffner, Mischlader, Wiegelader oder Flockenmischer), Karden, Kämmmaschinen (zum Beispiel ein Streckrahmen bzw. Strecke, Wickel-Wickelmaschine oder Kämmmaschine) und Spinnmaschinen (wie eine Vorspinnmaschine bzw. Flyer oder eine Spinnmaschine).
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Damit eine Spinnanlage wirtschaftlich rentabel ist, muss sie bekanntermaßen kontinuierlich arbeiten, und zwar ohne Unterbrechungen auf Grund von Ausfällen oder Verarbeitungsstillstand.
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Die zum Wiederherstellen des Betriebs einer Maschine notwendigen Reparaturarbeiten führen jedoch häufig zu längeren oder kürzeren Ausfallzeiten, je nach Ausmaß der Störung. Es ist daher äußerst wichtig, rechtzeitig an den Maschinen einzugreifen, um Services bzw. Wartungen durchzuführen, die geplant sind oder von dem Überwachungssystem geführt werden, bevor ein Ausfall oder eine Störung auftritt. Dieser Ansatz zum Instandhaltungsmanagement ist unter dem Begriff „Predictive Maintenance” bzw. „vorausschauende Instandhaltung” bekannt.
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Die wirksame Implementierung eines System zur vorausschauenden Instandhaltung ist jedoch äußerst komplex, da Vorhersagen zu Ausfällen oder Störungen, basierend auf denen der Service ausgeführt werden soll, nur als zuverlässig erachtet werden können, wenn sie auf Erfahrungen aus einer hohen Anzahl an Fällen basieren, das heißt, einer hohen Anzahl an Maschinen, einer hohen Anzahl an Arbeitsstunden und einem großen historischen bzw. vergangenen Archiv von Anwendungen und Betriebsbedingungen, weit über die Maschinen in einer einzigen Spinnerei hinaus.
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Das Ziel dieser Erfindung ist es, ein System zum Überwachen des Betriebs von Textilmaschinen in einer Spinnanlage für die Implementierung eines zuverlässigen Systems zur vorausschauenden Instandhaltung bereitzustellen.
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Dieses Ziel wird durch ein System erreicht, wie es gemäß Anspruch 1 realisiert ist.
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Die Eigenschaften und Vorteile des Überwachungssystems, das gemäß dieser Erfindung realisiert wird, werden aus der folgenden Beschreibung deutlich, die anhand eines nicht einschränkenden Beispiels gemäß den beigefügten Figuren abgegeben wird, wobei:
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1 ein Diagramm einer Spinnanlage und eines Überwachungssystems gemäß dieser Erfindung ist, gemäß einer Ausführungsform;
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2 ein weiteres Diagramm des Überwachungssystems gemäß der Erfindung ist, gemäß einer Ausführungsform;
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3 bis 6 beziehen sich auf eine Spinnmaschine, die mit Sensoren für das Überwachungssystem ausgestattet ist, gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung;
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7 bis 10 beziehen sich auf eine Vorspinnmaschine bzw. Flyer, die bzw. der mit Sensoren für das Überwachungssystem ausgestattet ist, gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung;
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11 bis 14 beziehen sich auf eine Kämmmaschine, die mit Sensoren für das Überwachungssystem ausgestattet ist, gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung;
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15 bis 17 beziehen sich auf eine Wickel-Wickelmaschine, der mit Sensoren für das Überwachungssystem ausgestattet ist, gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
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18 bis 21 beziehen sich auf einen Streckenrahmen bzw. eine Strecke, der bzw. die mit Sensoren für das Überwachungssystem ausgestattet ist, gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung;
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22 bis 28 beziehen sich auf eine Karde, die mit Sensoren für das Überwachungssystem ausgestattet ist, gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung;
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29 bezieht sich auf einen Öffner, der mit Sensoren für das Überwachungssystem ausgestattet ist, gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung;
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30 und 31 beziehen sich auf einen Pflücker, der mit Sensoren für das Überwachungssystem ausgestattet ist, gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung;
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32 und 33 stellen jeweils die Entwicklung von generischen Parametern P1 und P2 als Funktion eines weiteren generischen Parameters X und die Entwicklung eines generischen Parameters P1 als Funktion der Zeit t dar.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, unter Bezugnahme auf 1, ist eine Spinnanlage 1 in einer Spinnerei installiert. Der Begriff ”Spinnerei” bezieht sich auf die industrielle Anlage, in der Textilprozesse durchgeführt werden, die aus der Reihenfolge von Operationen bestehen, die für die Umwandlung von Textilfasern in Garn oder Fäden notwendig sind.
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Vorzugsweise ist eine Mehrzahl von Spinnanlagen 1 in einer Spinnerei installiert.
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Die Spinnanlage 1 umfasst beispielsweise eine oder mehrere Putzereimaschinen 2 (wie ein Pflücker, Mischer, Öffner, Mischlader, Wiegelader von Flockenmischer), eine oder mehrere Karden 4, eine oder mehrere Kämmmaschinen 6 (zum Beispiel ein Streckenrahmen bzw. eine Strecke, Wickel-Wickelmaschine oder Kämmmaschine), eine oder mehrere Spinnmaschinen 8 (wie eine Vorspinnmaschien bzw. Flyer oder eine Spinnmaschine), die in der Spinnerei installiert sind, und eine lokale Vorrichtung 10 eines Überwachungssystems für die Detektion und/oder Erfassung von Kenndaten der Maschinen 2, 4, 6, 8.
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Die lokale Vorrichtung 10 umfasst zumindest eine Erfassungseinrichtung 20, die mit der jeweiligen Maschine 2, 4, 6, 8 in Eingriff ist, zur Detektion einer physikalischen Größe der Maschine, wie beispielsweise einem Betriebsparameter.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfassungseinrichtung geeignet, einen Temperaturwert bereitzustellen; beispielsweise ist die Erfassungseinrichtung ein Temperatursensor, zum Beispiel ein Widerstandsthermometer oder eine Thermosonde, der geeignet ist, die Temperatur von Stütz- bzw. Trägerstrukturen von sich bewegenden Organen der Maschine während der normalen Verarbeitung zu erfassen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Erfassungseinrichtung geeignet, einen Druckwert bereitzustellen; beispielsweise ist die Erfassungseinrichtung ein Drucksensor, zum Beispiel ein Druckaufnehmer, der geeignet ist, die Stärke einer Druckverminderung in den Saugleitungen der Maschine zu erfassen.
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Gemäß einer noch weiteren Ausführungsform ist die Erfassungseinrichtung geeignet, einen Beschleunigungswert bereitzustellen; beispielsweise ist die Erfassungseinrichtung ein Beschleunigungssensor, zum Beispiel ein Beschleunigungsaufnehmer, der geeignet ist, die Stärke von Vibrationen zu erfassen, denen die Komponente ausgesetzt ist.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfassungseinrichtung zusätzlich geeignet, einen Abstandswert bereitzustellen; beispielsweise ist die Erfassungseinrichtung ein Abstandssensor, zum Beispiel ein induktiver Sensor, der geeignet ist, den Abstand zwischen zwei Organen der Maschine zu erfassen, beispielsweise ein Organ in Bewegung und in fester Anlage, um die Aufrechterhaltung von vorbestimmten Abständen zwischen den Organen zu überwachen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Erfassungseinrichtung geeignet, einen Stromwert bereitzustellen; beispielsweise ist die Erfassungseinrichtung ein Stromsensor, der geeignet ist, den Strom zu erfassen, der von den Elektromotoren der Maschine absorbiert bzw. aufgenommen wird.
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Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform ist die Erfassungseinrichtung geeignet, einen Kraftwert bereitzustellen; beispielsweise ist die Erfassungseinrichtung ein Kraftsensor, zum Beispiel eine Wägezelle, der geeignet ist, die Spannung von Riemen der Maschine zu erfassen.
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Zusätzlich ist jede Maschine 2, 4, 6, 8 mit einer Steuer- bzw. Regeleinheit zum Managen der Verarbeitung bereitgestellt, die selbst Statusdaten der jeweiligen Maschine erfasst (und möglicherweise speichert), wie Drehzahl eines oder mehrerer Organe, absorbierte bzw. aufgenommene Leistung, Strom, der von den Motoren absorbiert bzw. aufgenommen wird, die Temperatur von bestimmten Organen, etc.
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Zudem umfasst vorzugsweise die lokale Vorrichtung Bildaufnahmemittel, beispielsweise zumindest eine Webcam für die Aufnahme von Bildern, die Maschinen oder ihre Organe betreffen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform gemäß 2 umfasst das Überwachungssystem auch lokale Sende-/Empfangsmittel 30, beispielsweise mit drahtloser Technologie (Wi-Fi-Typ), die in der Spinnerei installiert sind, operativ mit den Einrichtungen 20 (ggf. gruppiert in Gruppen 20' basierend auf dem Typ der Maschine, mit der sie verbunden sind), den Steuer- bzw. Regeleinheiten der Maschinen und möglicherweise mit den Bildaufnahmemitteln verbunden.
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Darüber hinaus umfasst das Überwachungssystem Speichermittel 40, beispielsweise einen Server, die in der Spinnerei installiert sind, operativ mit den lokalen Sende-/Empfangsmitteln 30, und zwar für die globale Datenspeicherung (d. h. Betriebsdaten und Statusdaten) von den Einrichtungen 20 kommend, den Steuer- bzw. Regeleinheiten und/oder den Bildaufnahmemitteln verbunden.
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Darüber hinaus umfasst vorzugsweise die lokale Einrichtung 10 eine lokale Verarbeitungseinrichtung 50, beispielsweise einen PC, die in der Spinnerei installiert ist, opertiv mit den Speichermitteln 40 verbunden, zur lokalen Verarbeitung der gespeicherten globalen Daten.
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Vorzugsweise erfolgt die Übertragung der globalen Daten von den Sensoren 20 und von den Steuer- bzw. Regeleinheiten an die Sende-/Empfangsmittel 30 und von diesen an die Speichermittel 40 und an die Verarbeitungsmittel 50 separat von dem Hauptintranet der Spinnerei.
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Vorzugsweise ist eine Mehrzahl von Spinnanlagen 1 mit der oben beschriebenen lokalen Vorrichtung 10 zur Erfassung und Übertragung von Daten versehen.
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Zusätzlich enthält das Überwachungssystem Hauptspeichermittel 60, die in einem entfernten Kontrollraum in Bezug auf die Spinnanlage 1 platziert sind, und entfernte Sende-/Empfangsmittel 70, die beispielsweise durch das Internet-Netzwerk gebildet sind, operativ verbunden mit dem lokalen Speichermittel 40 und/oder dem lokalen Verarbeitungsmittel 50 jeder Spinnanlage 1, und mit dem Hauptspeichermittel 60 für die Übertragung und Speicherung der globalen Daten, die von der Vielzahl von Spinnanlagen 1 erfasst werden.
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Vorzugsweise werden die globalen Daten, die lokal erfasst werden, entfernt an das Hauptspeichermittel 60 mit zeitlicher Kontinuität (”Echtzeit”-Modus) übertragen; gemäß weiteren Ausführungsformen werden diese Daten mit einer vorgegebenen Frequenz, beispielsweise täglich oder wöchentlich (”Batch”-Modus) übertragen; gemäß noch einer weiteren Ausführungsform werden diese Daten bei Auftreten eines vorgegebenen Ereignisses übertragen, beispielsweise im Falle eines Maschinenstillstands, bei Annäherung an planmäßige Wartungsarbeiten (”Ereignisbasierter”-Modus).
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Zusätzlich enthält das Überwachungssystem entfernte Verarbeitungsmittel 80, wie einen PC, die operativ mit dem Internet-Netzwerk und/oder dem Hauptspeichermittel 60 verbunden sind, zum Verarbeiten der globalen Daten von jeder Spinnanlage.
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Eine Maschine, 2, 4, 6, 8 gemäß dieser Erfindung umfasst mindestens eine Einrichtung zum Erfassen einer physikalischen Größe, beispielsweise eines Betriebsparameters, die operativ mit der oben beschriebenen lokalen Vorrichtung 10 verbunden ist.
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Spinnmaschine (Fig. 3 bis Fig. 6)
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In einer Spinnmaschine 100 gemäß dieser Erfindung ist die Erfassungseinrichtung ein Temperatursensor 102, der positioniert ist, die Temperatur von Stütz- bzw. Trägerstrukturen von Umlenkrollen 104 zu erfassen, die den Weg eines Riemens bzw. Bands zum Bewegen von Vorgarn bzw. Flyerspulen 106 von Spindeln 108 der Spinnmaschine 100 definieren, die von Motorgruppen 110 bewegt wird. Insbesondere sind die Temperatursensoren zur Detektion der Temperatur von Stütz- bzw. Trägerstrukturen von Lagern der Umlenkrollen 104 geeignet.
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Beispielsweise sind die Temperatursensoren 102 mit den Trägerstrukturen der Umlenkrollen 104a verbunden, die das Band 106 zwischen einer Bank und der anderen der Spinnmaschine zurückschicken; in einer weiteren Ausführung schicken die Umlenkrollen 104b den Riemen 106 zwischen einer Motorgruppe 110, die einen Elektromotor 111a und ein Gurtspannrad 111b umfasst, und der anderen in einer gleichen Bank der Spinnmaschine 100 zurück, und zwar entlang einer eines Umkehrabschnitts des Wegs (in dem das Band nicht mit dem Spindeln in Eingriff kommt); in noch einer weiteren Ausführungsform schicken die Rollen 104b den Riemen 106 zwischen einer Motorgruppe 110 und der anderen in einer gleichen Bank der Spinnmaschine 100 entlang eines aktiven Abschnitts des Weges zurück (in dem der Riemen in die Spindeln eingreift).
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In einer weiteren Ausführungsform ist der Temperatursensor mit einer oder mehreren Komponenten verbunden, die in einem Steuerkasten 120 der Spinnmaschine untergebracht sind, in dem die Bewegungsmechanismen von Streckzylindern 122, 124, 126 der Spinnmaschine 100 enthalten sind, beispielsweise Zylinder-Betriebs- bzw. -Vorschaltgeräte und Bänder bzw. Riemen 128.
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In einer weiteren Ausführungsform ist der Temperatursensor mit dem Elektromotor 111a der Motorgruppe 110 der Spinnmaschine 100 verbunden, zum Erfassen der Temperatur des Motors.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Erfassungseinrichtung ein Kraftsensor 130, um die Spannung von Bändern bzw. Riemen der Spinnmaschine, beispielsweise des Spindelbewegungsbands 106 oder des Zylinderantriebsbands 128, zu erfassen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Erfassungseinrichtung ein Stromsensor 140, der zum Erfassen des Stroms geeignet ist, der von jedem der Motoren 111a der Motorgruppen 110 absorbiert wird.
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Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform ist die Erfassungseinrichtung ein Beschleunigungssensor 150, der mit einer Stütz- bzw. Trägerstruktur der Umlenkrollen 104, 104a, 104b, 104c oder mit der Trägerstruktur der Lager der Streckzylinder 122, 124, 126 verbunden ist.
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Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform ist die Erfassungseinrichtung ein Drucksensor 160, der zum Erfassen der Druckverminderung in den Saugleitungen der Spinnmaschine geeignet ist.
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Beispielsweise ist der Drucksensor 160 mit einem Saugkanal 162 verbunden, der sich zwischen Längsenden der Spinnmaschine 100 erstreckt, beispielsweise in einer Position, die den Flyer überlappt.
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Vorzugsweise sind zwei Drucksensoren 160 bereitgestellt, angelegt in der Nähe der Längsenden des Saugkanals 162.
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Durch eine Wirkverbindung mit bzw. operative Anbindung an die Steuer- bzw. Regeleinheit der Spinnmaschine 100 enthalten vorzugsweise ferner die an das Hauptspeichermittel 60 des Überwachungssystems übertragenen Daten zusätzlich zu den erfassten Daten und den Maschinenstatusdaten Daten, die das Auftreten von Alarmen auf Grund des Nichtfortschritts der Platten betreffen, welche die Rohre und die Spulen der Spinnmaschine in den Schritten Abnehmen, dem Betrieb des Beladens/Entladens der Röhren/Spulen, dem Bruch des Vorgarns während des Verarbeitungsschritts, dem Bruch der Antriebsbänder der Spindeln und Streckzylindern stützen bzw. tragen.
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Vorspinnmaschine bzw. Flyer (Fig. 7 bis Fig. 10)
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In einer Vorspinnmaschine bzw. Flyer 200 gemäß dieser Erfindung ist die Erfassungseinrichtung ein Temperatursensor 202, der positioniert ist, die Temperatur von Stütz- bzw. Trägerstrukturen 204 von Streckzylindern 206, 208, 210 des Rahmens bzw. Flyers 200 zu erfassen, oder die Temperatur im Inneren von Kästen 212 zu erfassen, die Bewegungsmechanismen für die Rippen bzw. Flügel des Flyers enthalten.
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Gemäß einem weiteren Beispiel ist der Temperatursensor 202 positioniert, die Temperatur in der Nähe der Rahmen- bzw. Flyermotoren 200 zu erfassen, beispielsweise eines Motors 214 zum Antreiben des Schlittens, eines Motors 216 zum Antreiben der Spulen, eines Motors 218 für die Translation bzw. Verschiebung des Schlittens, eines Motors 200 zum Antreiben der Brücke, eines Motors 222 zum Antreiben der Spulen, eines Motors 224 zum Steuern bzw. Regeln des Sogs, eines Motors 226 zum Antreiben der Brückenbands, eines Motors 228 zum Antreiben der Streckwalzen und eines Motors 230 zum Antreiben der Rippen bzw. Flügel.
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Gemäß noch einem weiteren Beispiel ist der Temperatursensor 202 positioniert, die Temperatur im Inneren eines Schalt- bzw. Anschlusskastens 232 zu erfassen, der elektronische Vorrichtungen für das Management bzw. die Steuerung des Flyers enthält.
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Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform ist die Erfassungseinrichtung ein Drucksensor 260, der zum Erfassen der Druckverminderung in den Saugleitungen des Flyers geeignet ist.
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Beispielsweise ist der Drucksensor 260 mit einem Saugkanal 262 verbunden, der sich zwischen Längsenden des Flyers 200 erstreckt, beispielsweise in einer Position, welche die Kästen 212 überlappt.
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Vorzugsweise sind zwei Drucksensoren 260 bereitgestellt, angelegt in der Nähe der Längsenden des Saugkanals 162.
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Durch eine Wirkverbindung mit bzw. operative Anbindung an die Steuer- bzw. Regeleinheit des Flyers 200 enthalten vorzugsweise ferner die an das Hauptspeichermittel 60 des Überwachungssystems übertragenen Daten zusätzlich zu den erfassten Daten und den Maschinenstatusdaten Daten, die das Auftreten von Alarmen betreffen, beispielsweise auf Grund des Bruchs des Vorgarns während des Verarbeitungsschritts, des Bruchs der Bänder der Zufuhrspulengestelle bzw. -gatter, Betriebsanomalien des Wärmetauschers der Rohre oder Spulen und Anomalien während des Schritts des Abnehmens der Rohre oder Spulen.
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Kämmmaschine (Fig. 11 bis Fig. 14)
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In einer Kämmmaschine 300 gemäß dieser Erfindung ist die Erfassungseinrichtung ein Temperatursensor 302, der innerhalb eines Kopfkastens bzw. Stoffauflaufs 304 positioniert ist, um die Temperatur des Öls zu erfassen oder die Temperatur von Stütz- bzw. Trägerstrukturen 306 der Lager der Streckzylinder 308, 310, 312, 314 der Streckgruppe 316 der Kämmmaschine 300 zu erfassen.
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Gemäß einem weiteren Beispiel ist der Temperatursensor 302 positioniert, die Temperatur von Motoren der Maschine zu erfassen, beispielsweise eines Motors 318 zum Bewegen der Achsen der Maschine oder eines Motors 320 zum Antreiben der Bürsten, die für die Reinigung von Rund- bzw. Kreiskämmen bestimmt sind, oder eines Motors 321 zum Antreiben der Zylinder der Streckgruppe oder eines Motors 323 zum Antreiben der Abwicklerrollen oder eines Motors 325 zum Antreiben der Spinntopfeinrichtung.
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Gemäß noch einem weiteren Beispiel ist der Temperatursensor 302 positioniert, die Temperatur im Inneren eines Schalt- bzw. Anschlusskastens 322 zu erfassen, der elektronische Vorrichtungen für das Management bzw. die Steuerung der Kämmmaschine enthält.
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Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform ist die Erfassungseinrichtung ein Beschleunigungssensor 350, der mit einem Stütz- bzw. Trägerrahmen 352 der Kämmmaschine oder den Trägerstrukturen 306 der Lager der Streckzylinder 308, 310, 312, 314 verbunden ist.
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Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform ist die Erfassungseinrichtung ein Drucksensor 360, der mit einem Saugkanal 362 verbunden ist, der sich entlang der Kämmköpfen der Kämmmaschine erstreckt, beispielsweise sich stromabwärts von allen Kämmköpfen, unter Berücksichtigung der Richtung des Ansaugens des Luft, und/oder mehrere Drucksensoren 360b, die jeweils mit jedem Kämmkopf verbunden sind zur Detektion der Druckverminderung an jedem von ihnen.
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Durch eine Wirkverbindung mit bzw. operative Anbindung an die Steuer- bzw. Regeleinheit der Kämmmaschine 300 werden vorzugsweise zusätzlich zu den erfassten Daten und den Maschinenstatusdaten Daten an das Hauptspeichermittel 60 des Überwachungssystems übertragenen, die das Auftreten von Alarmen betreffen, beispielsweise auf Grund von Fehlfunktionen der Vorrichtung für den Austausch von Töpfen voll mit Materialien mit denen, die zu füllen sind, der Signalisierung von Faserwicklungen rittlings bzw. entlang der Zylinder der Streckgruppe, der Signalisierung der Ansammlung von Material in dem Schleier- bzw. Florförderer von Fasern an dem Wendepunkt der Zylinder der Streckeinheit, der Signalisierung der Ansammlung von Material in dem Doffer- bzw. Abnehmförder von Faser an dem Ausgang der Streckgruppe, der Signalisierung von Anomalien der Zufuhr von Material zu den einzelnen Kämmköpfen, Fehlfunktionen der Haspel, d. h. der Einrichtung, die für die Positionierung des Bands von gekämmter/verarbeiteter Faser innerhalb der Töpfe bestimmt ist, sowie Daten, welche die Anzahl an erfassten Alarmen betreffen.
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Wickel-Wickelmaschine (Fig. 15 bis Fig. 17)
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In einer Wickel-Wickelmaschine 400 gemäß dieser Erfindung ist die Erfassungseinrichtung ein Temperatursensor 402, der positioniert ist, die Temperatur von Stütz- bzw. Trägerstrukturen 404 von Streckzylindern 406, 408, 410 der Wickel-Wickelmaschine 400 oder der Zylinder der Ausbildungseinrichtung des Wickels zu erfassen.
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Gemäß einem weiteren Beispiel ist der Temperatursensor 402 positioniert, die Temperatur der Motoren der Wickel-Wickelmaschine zu erfassen, beispielsweise eines Motors 412 zum Antreiben der Streckgruppen oder eines Motors 414 zum Antreiben der Wickelausbildungskalander.
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Gemäß noch einem weiteren Beispiel ist der Temperatursensor 402 positioniert, die Temperatur im Inneren eines Schalt- bzw. Anschlusskastens 416 zu erfassen, der elektronische Vorrichtungen für das Management bzw. die Steuerung der Wickel-Wickelmaschine enthält.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Erfassungseinrichtung ein Beschleunigungssensor 402, der mit den Stütz- bzw. Trägerstrukturen 404 der Streckzylinder 406, 408, 410 der Wickel-Wickelmaschine 400 oder den Zylinder der Wickelausbildungseinrichtung verbunden ist.
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Durch eine Wirkverbindung mit bzw. operative Anbindung an die Steuer- bzw. Regeleinheit der Wickel-Wickelmaschine 400 enthalten vorzugsweise ferner die an das Hauptspeichermittel 60 des Überwachungssystems übertragenen Daten zusätzlich zu den erfassten Daten und den Maschinenstatusdaten Daten, die das Auftreten von Alarmen betreffen, beispielsweise auf Grund des Bruchs von Bändern, die von den Zufuhrspulengestellen bzw. -gattern kommen, der Signalisierung der Wicklung von Fasern rittlings bzw. entlang der Zylinder der Streckgruppen, Anomalien in der Bildungszone des Wickels, Anomalien in dem Schritt des Ladens leerer Rohre, die bereit sind, in der Wickelausbildungszone platziert zu werden, und Anomalien im Betrieb des Kippers der vollständigen bzw. fertigen Leinwände bzw. Zelltücher.
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Streckrahmen (Fig. 18 bis Fig. 21)
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In einem Streckrahmen 500 gemäß dieser Erfindung ist die Erfassungseinrichtung ein Temperatursensor 502, der positioniert ist, die Temperatur von Stütz- bzw. Trägerstrukturen 504 von Streckzylindern 506, 508, 510 einer Streckgruppe 512 oder des Streckrahmens 500 zu erfassen.
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Gemäß einem weiteren Beispiel ist der Temperatursensor 502 positioniert, die Temperatur von Motoren des Streckrahmens zu erfassen, beispielsweise eines Motors 514 für die Drehung des Topfs oder eines Motors 516 für den Austausch des Topfs oder eines Motors 518 für die Bewegung der Zylinder der Streckselbstregulierungseinrichtung oder eines Motors 520 zum Bewegen der Zylinder der Streckgruppe.
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Gemäß einem noch weiteren Beispiel ist der Temperatursensor 502 positioniert, die Temperatur im Inneren eines Schalt- bzw. Anschlusskastens 522 zu erfassen, der elektronische Vorrichtungen für das Management bzw. die Steuerung des Streckrahmens enthält.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Erfassungseinrichtung ein Beschleunigungssensor 550, der mit den Stütz- bzw. Trägerstrukturen 504 der Streckzylinder 506, 508, 510 verbunden ist.
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Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform ist die Erfassungseinrichtung ein Drucksensor 560, der mit einem Saugkanal 562 verbunden ist, der sich durch die Maschine zur Extraktion von Material aus der Eingangszone, der Streckgruppe und/oder aus der Austrittszone erstreckt.
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Durch eine Wirkverbindung mit bzw. operative Anbindung an die Steuer- bzw. Regeleinheit des Streckrahmens 300 werden vorzugsweise zusätzlich zu den erfassten Daten und den Maschinenstatusdaten Daten an das Hauptspeichermittel 60 des Überwachungssystems übertragenen, die das Auftreten von Alarmen betreffen, beispielsweise auf Grund von Fehlfunktionen der Vorrichtung für den Austausch von vollen Töpfen mit denen, die zu füllen sind, der Signalisierung von Faserwicklungen rittlings bzw. entlang der Zylinder der Streckgruppe, dem Bruch von Bändern, die von den Zufuhrspulengestellen bzw. -gattern kommen, und Anomalien auf Grund der Ansammlung von Material in der Förderzone zu der Streckgruppe des Ausgangbands.
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Karde (Fig. 22 bis Fig. 28)
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Eine Karde 600 gemäß dieser Erfindung umfasst
- – eine Kardiertrommel 620;
- – ein Silo 610 stromaufwärts der Kardiertrommel 620, das geeignet ist, der Trommel Faserflocken zuzuführen, und
- – eine Sammeleinrichtung 630 stromabwärts der Trommel 620, die geeignet ist, ein gekrempeltes Band von der Trommel zu erhalten und dieses in einem Spinntopf 640 zu wickeln.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfassungseinrichtung ein Temperatursensor 602, der positioniert ist, die Temperatur eines Stütz- bzw. Trägerbogens 604 zu erfassen, auf dem die Endstützen bzw. -träger der mobilen Abflachungen 606 gleiten.
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Gemäß noch einem weiteren Beispiel ist der Temperatursensor 602 positioniert, die Temperatur im Inneren eines Schalt- bzw. Anschlusskastens 522 zu erfassen, der elektronische Vorrichtungen für das Management bzw. die Steuerung der Karde enthält.
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Gemäß noch einem weiteren Beispiel ist der Temperatursensor 602 positioniert, die Temperatur der Motoren der Maschine zu erfassen, beispielsweise eines Motors 642 zum Drehen des Topfes 640 der Sammeleinrichtung 630, eines Motors 644 zum Bewegen eines Abnehmers bzw. Doffers, der mit der Trommel 620 in Eingriff ist, um das Material von der Trommel und/oder den Zylindern der Doffing- bzw. Abnahmegruppe zu laden, eines Motors 646 zum Bewegen eines Vorreißers, der mit der Trommel 620 in Eingriff ist, um das Material zu der Trommel zu laden, eines Motors 648 zum Bewegen von Zylindern des Silos zum Zuführen der Faser in Flocken zu de, Vorreißer, Motoren 650, 652 für die Bewegung von Zylinders des Silos für den erzwungenen Eintritt der Faser in das Silo und für die Desintegration der Faser.
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Gemäß noch einem weiteren Beispiel ist der Temperatursensor 602 positioniert, die Temperatur eines Motors 654 zum Antreiben eines Lüfters bzw. Gebläses des Silos 610, eines Motors 656 für die Betätigung einer Reinigungsgruppe für die mobilen Abflachungen, eines Motors 658 zum Drehen der Trommel 620, eines Motors 660 zum Drehen der Bürste der Doffing- bzw. Abnahmegruppe und eines Motors 662 zum Bewegen der Ausgangsgruppe in Richtung der Sammeleinrichtung 630 zu erfassen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Erfassungseinrichtung ein Abstandssensor 662, der positioniert ist, den Abstand zwischen dem Trägerbogen 604 der mobilen Abflachungen 606 und einer festen Anlage bzw. eines festen Widerlagers 605 der Maschine zu erfassen, um die Registrierung der mobilen Abflachungen zu überwachen.
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Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform ist die Erfassungseinrichtung ein Drucksensor 664, der mit einem Saugkanal 662 verbunden ist, der sich durch die Maschine hindurch zur Extraktion des Materials erstreckt; insbesondere weist der Saugkanal 662 eine Mündung bzw. Mund 663 zum Saugen aus dem Bereich unmittelbar stromaufwärts des Vorreißers, eine Mündung bzw. Mund 665 zum Saugen aus dem Bereich unmittelbar stromabwärts des Vorreißers, eine Mündung bzw. Mund 667 zum Saugen aus dem Untertrommelbereich, eine Mündung bzw. Mund 669 zur Extraktion aus der Nachkardierzone, Mündungen bzw. Münder 671, 673 zur Extraktion aus dem Bereich der Doffing- bzw. Abnahmebürste, eine Mündung bzw. Mund 675 zur Extraktion aus dem Bereich der Kalandergruppe, eine Mündung bzw. Mund 677 zum Saugen aus dem Bereich der mobilen Flacheinrichtung und eine Mündung bzw. Mund 679 zur Extraktion aus dem Vorkardierbereich auf.
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Durch eine Wirkverbindung mit bzw. operative Anbindung an die Steuer- bzw. Regeleinheit der Karde werden vorzugsweise zusätzlich zu den erfassten Daten und den Maschinenstatusdaten Daten an das Hauptspeichermittel des Überwachungssystems übertragenen, die das Auftreten von Alarmen betreffen, beispielsweise auf Grund von Fehlfunktionen auf Grund eines Verstopfens von Material in der Nähe von Zylindern, die zum Kardieren der Fasern bestimmt sind (beispielsweise Silozufuhrzylinder, Kardierzufuhrzylinder, Trommel, Doffer, Doffing- bzw. Abnahmezylinder, Windlauf- bzw. Luftplatte bzw. -brett und Haspel- bzw. Wicklerkalander), Alarme an den Zylindern, Ausfallalarm des kardierten/verarbeiteten Bands, das die Maschine verlässt, und vor dem Ablegen in dem Sammelbehälter und dem Fehlen der Zufuhr von Material, das in den Vorkardierbereich der Maschine kommt.
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Öffner (Fig. 29)
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In einem Öffner 700 gemäß dieser Erfindung ist die Erfassungseinrichtung ein Temperatursensor 702, der positioniert ist, die Temperatur von Stütz- bzw. Trägerstrukturen 704 von Lagern von rotierenden Zylindern des Öffners, beispielsweise eines Öffnungszylinders 706, des Öffners 700 zu erfassen.
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Durch eine Wirkverbindung mit bzw. operative Anbindung an die Steuer- bzw. Regeleinheit des Öffners werden vorzugsweise zusätzlich zu den erfassten Daten und den Maschinenstatusdaten Daten an das Hauptspeichermittel 60 des Überwachungssystems übertragenen, die das Auftreten von Alarmen betreffen.
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Pflücker (Fig. 30 und Fig. 31)
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In einem Pflücker 800 gemäß dieser Erfindung ist die Erfassungseinrichtung ein Beschleunigungssensor 850, der mit einem Schlitten 810 des Pflückers 800, beispielsweise in Übereinstimmung mit dem freien Ende davon, und/oder einer Stütz- bzw. Trägersäule 820 des Schlittens 810 verbunden ist, beispielsweise in Übereinstimmung mit den Gleitführungen 822, 824 des Schlittens.
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Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform ist die Erfassungseinrichtung ein Drucksensor 830, der mit einem Saugkanal 832 verbunden ist, der sich durch die Maschine und insbesondere durch die Säule 820 und den Schlitten 810 für die Extraktion des zu pflückenden Materials erstreckt.
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Durch eine Wirkverbindung mit bzw. operative Anbindung an die Steuer- bzw. Regeleinheit des Pflückers werden vorzugsweise zusätzlich zu den erfassten Daten und den Maschinenstatusdaten Daten an das Hauptspeichermittel 60 des Überwachungssystems übertragenen, die das Auftreten von Alarmen betreffen.
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Innovativerweise erlaubt das Überwachungssystem gemäß dieser Erfindung, eine „Predictive Maintenance” bzw. „vorausschauende Instandhaltung” effektiv zu implementieren und, durch spezielle Rechenalgorithmen, erlaubt es, das Wartungspersonal über die Notwendigkeit zu informieren, vorbeugende Wartungsarbeiten durchzuführen, da es das Erfassen, Speichern und Analysieren einer riesigen Datenmenge erlaubt (Big Data, d. h. eine Sammlung von Daten, die so umfangreich in Bezug auf das Volumen, die Geschwindigkeit und die Vielfalt ist, dass spezifische Technologien und Analyseverfahren zur Gewinnung bzw. Extraktion von Wert erforderlich sind), die aus einer großen Anzahl an Maschinen einer Spinnanlage oder mehreren Spinnanlagen stammen.
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Vorteilhafterweise ermöglicht das System gemäß der Erfindung ferner das Erfassen und Speichern einer großen Menge an Daten über sehr lange Zeiträume hinweg, wodurch die Detektion von Drifterscheinungen, oder statistischen Phänomenen, ermöglicht wird, die oft Anzeichen von Fehlfunktionen oder der langsamen Verschlechterung von Betriebsbedingungen sind, die in der Regel nicht erkennbar oder identifizierbar sind.
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Gemäß einem weiteren vorteilhaften Aspekt besteht die Möglichkeit des Erfassens und Speicherns verschiedener Parameter einer Maschine, des Identifizierens von Korrelationen zwischen diesen, zum Beispiel zwischen Geschwindigkeit, Stromaufnahme bzw. -absorption und Temperatur. Darüber hinaus ermöglicht das System das Analysieren der Daten, die erfasst werden in dem Bereich von Frequenzen zum Identifizieren von periodischen Phänomenen an bzw. auf einem einzelnen Parameter oder ein Ergebnis dieser Korrelationen.
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Gemäß noch einem weiteren vorteilhaften Aspekt ermöglicht das System das Identifizieren von Korrelationen zwischen der Leistung eines oder mehrerer Parameter einer Maschine mit denen einer weiteren Maschine, stromabwärts oder stromaufwärts von der Vorhergehenden, zum Beispiel die Entwicklung von Parametern einer Karde oder einer Putzereimaschine (Upstream-Maschine) mit der einer Spinnmaschine (Downstream-Maschine).
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Wie es beispielsweise in 32 und 33 gezeigt ist, ist es möglich, die Entwicklung der generischen Parameter P1 und P2 als Funktion eines weiteren generischen Parameter X zu identifizieren und sie mit einer Korrelationsfunktion Φ {P1(X), P2(X)} zu korrelieren, oder die Entwicklung eines generischen Parameters P1 als eine Funktion der Zeit t zu identifizieren.
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Die eben identifizierte Architektur erlaubt auf Grund ihrer Flexibilität, der Möglichkeit der Akkumulation großer Mengen an Informationen und Daten (Big Data), und der Fähigkeit, Verarbeitungs- und Rechenfunktionen in einem einzigen zentralen System zu entwickeln, dem die historischen bzw. vergangenen Entwicklungen der Betriebsparameter der Maschine zur Verfügung stehen, die allmähliche und kontinuierliche Identifikation, Entwicklung und Evolution von Korrelationsfunktionalitäten und Vorhersagealgorithmen.
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Rein beispielhaft ist es möglich, die Entwicklung der Qualität des kardierten Bandes in mehreren Karden als Funktion der Geschwindigkeit (beispielsweise peripher) der Trommel oder als Funktion der Umgebungstemperatur über ein Kalenderjahr zu korrelieren.
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Darüber hinaus ermöglicht das Überwachungssystem gemäß dieser Erfindung vorteilhafterweise die Aktivierung eines Online-Support-Dienstes mittels der Ferndetektion einer anomalen Entwicklung, eines Drifts, eines Werts oder sonstigen Anomalie.
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Gemäß einem weiteren vorteilhaften Aspekt erlaubt das Überwachungssystem gemäß dieser Erfindung, die Verwaltungssoftware der Maschinen aus der Ferne zu aktualisieren, ohne die Notwendigkeit für lokale Intervention.
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Es ist klar, dass ein Fachmann, um speziellen Anforderungen gerecht zu werden, Änderungen an dem oben beschriebene Überwachungssystem vornehmen kann, die alle in den Schutzbereich fallen, der durch die folgenden Ansprüche definiert ist.
