DE19516091B4

DE19516091B4 - Ringspinnmaschine mit Spindelvorlauf

Info

Publication number: DE19516091B4
Application number: DE1995116091
Authority: DE
Inventors: Felix Hasler; Herbert Dr. Stalder
Original assignee: Maschinenfabrik Rieter AG
Current assignee: Maschinenfabrik Rieter AG
Priority date: 1994-05-19
Filing date: 1995-05-03
Publication date: 2004-01-29
Anticipated expiration: 2015-05-04
Also published as: DE19516091A1

Abstract

Verfahren zum Steuern einer Ringspinnmaschine nach Fertigstellung eines Kops (10) und vor dem erneuten Einschalten der Antriebe von Spindel (20) bzw. Streckwerk (40), wobei das Garn (100) in einer Unterwindung (104) um die Spindel (20) gelegt ist und mittels einer Fadenführungseinrichtung (30) am Umfang der Spindel mittels eines Läufers (303) auf einem Spinnring (302) gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem raschen Anlaufen der Spindel (20) zur Herstellung einer neuen Wicklung (102) auf einer neu aufgesteckten Hülse (201) die Spindel (20) im Langsamlauf in normaler Drehrichtung der Spindel gedreht wird, wobei die Geschwindigkeit der Drehbewegung der Spindel (20) und die Dauer dieses Vorganges so gewählt werden, dass der Läufer (303) auf dem Spinnring (302) in Drehrichtung der Spindel (20) hinter dem Auflaufpunkt des Garns (100) auf dem Umfang der Spindel (20) positioniert wird, wobei der Läufer spätestens mit Beendigung des Langsamlaufs in die für den nachfolgenden Anlauf zum Bewickeln einer neuen Hülse (201) erforderliche Schrägstellung (3) gebracht wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Ringspinnmaschine nach dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 1 sowie eine Ringspinnmaschine nach dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 7.
Bei Ringspinnmaschinen besteht der grundsätzliche systembedingte Nachteil, dass nach dem Bewickeln einer Anzahl von Kopsen diese entfernt werden müssen, wozu die Spinnmaschine angehalten wird. Beim neuerlichen Anfahren der Spinnmaschine können Garnbrüche auftreten, die je nach den Randbedingungen mehr oder weniger häufig zu beobachten sind.

Unter den Gegenmassnahmen, die gegen das Brechen des Garns beim Anspinnen ergriffen werden können, gehört beispielsweise das in der DE 4234832 A1 beschriebene Verfahren. Dabei wird die Ringbank auf der tiefsten Position zunächst ein Stück angehoben und dann rasch abgesenkt, um sogenannte Krängel im Garn auszuziehen, damit sich diese nicht störend auswirken können.

Die Ursachen der Garnbrüche beim Anfahren der Spinnmaschine nach dem Doffen können auch darin liegen, dass die Bewegung des Läufers auf dem Spinnring der Spindeldrehung ungenügend angepasst ist. Nach dem Einschalten der Spindel und während des Beschleunigungsvorganges soll sich der Läufer im richtigen Verhältnis zur Rotation der Spindel in einer Kreisbahn um den Spinnring bewegen, wobei, er genügend weit gegenüber dem jeweiligen Auflaufpunkt des Garns am Umfang der Spindel zurückbleibt, so dass die Garnlieferung vom Streckwerk her auf der Spindel aufgewickelt werden kann. Wenn der Läufer nach dem Maschinenstart zu schnell auf dem Spinnring gleitet, beispielsweise mit der Drehfrequenz der Spindel, oder sogar schneller als die Spindel umläuft, wird kein Garn bzw. zuwenig Garn auf der Spindel aufgewickelt, so dass die Lieferung des Streckwerks eine Vergrösserung des Fadenballons bewirkt. Wenn der Fadenballon über ein bestimmtes Mass gewachsen ist, werden die Fliehkräfte zu gross, und es kommt zum Garnbruch.

Es ist Aufgabe, die Verhältnisse vor dem Maschinenstart zu verbessern, dass sich der Läufer in einer möglichst stabilen Lage befindet und unter stets gleichbleibenden Bedingungen nach dem Maschinenstart von der Spindel und dem verbindenden Garnstück mitgenommen wird.

Dieses Ziel wird mit einem Verfahren nach den Merkmalen des unabhängigen ersten Anspruchs erreicht. Eine dafür eingerichtete Spinnmaschine weist die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 7 auf. Die abhängigen Ansprüche betreffen bevorzugte Verfahrensmerkmale im Detail.

Durch das Verfahren gemäss der Erfindung und mit der entsprechend gesteuerten Spinnmaschine können beim Maschinenstart nach dem Doffen reproduzierbare Bedingungen erreicht werden, bei denen die systembedingten Garnbrüche nur noch sehr selten auftreten.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren im einzelnen beschrieben.
Es zeigen:
1 eine schematische Übersicht der wichtigsten Antriebe einer Ringspinnmaschine
2 eine Detailansicht eines Kaps mit einem Teil der Fadenführungseinrichtung 3 eine Teilansicht auf einen Spinnring mit Läufer und eine Hülse mit einer Garnwicklung
4a und 4b Stellungen von Läufern auf dem Spinnring abhängig von der Fadenspannung, und
5 ein Diagramm von qualitativen Drehzahlverläufen bzw. Stellungen von Maschinenantrieben über der Zeit, mit HR für den Hub eines Ringrahmens und NS bzw. NL für die Drehzahlen von Spindel und Streckwerk.
In 1 ist eine Spindel 20, die in einem Lager 203 der Ringspinnmaschine sitzt, und eine diese umgebende Fadenführungseinrichtung 30 vereinfacht dargestellt. Die Spindel 20 wird über einen Riemen 204 und eine Scheibe 205 angetrieben, welche von einem Motor 210 mit der nötigen Antriebsleistung versorgt wird. Die Fadenführungseinrichtung 30 hängt an einem Zugmittel 304, dessen Ende an einer Scheibe 305 befestigt ist. Diese ist mit einem Motor 310 bzw. einem weiteren rein mechanischen Antrieb gekoppelt. Das Garn 100 bildet bei der Rotation der Spindel 20 gemäss Pfeil bei 20 einen Fadenballon 105, der einerseits durch einen Läufer 303 und andererseits einen Fadenführer 101 begrenzt wird. Dem Fadenführer 101 wird das Garn 100 durch ein Streckwerk 40 zugeführt, dessen Fasern von einer Vorlageeinheit stammen und die unter anderem durch eine Walze 401 weiterbefördert werden. Diese Walze steht über ein Getriebe 403 in Kontakt mit einem weiteren Motor 402. Die erwähnten Motoren werden über Leitungen 502 von einer Steuerung 50 mit elektrischer Energie versorgt. An die Steuerung 50 ist ein Prozessor 501 mit einer Eingabeeinheit angeschlossen, wobei verschiedene Einstellparameter für die Antriebe der Ringspinnmaschine je nach Betriebsumständen geändert werden können. Die zum Betrieb einer Ringspinnmaschine nötigen Antriebsmittel zur Durchführung des Verfahrens gemäss der Erfindung sind im einzelnen in der DE 4234832 A1 beschrieben.
2 zeigt als Ausschnitt von 1 im Detail einen Kops 10, der aus einer Hülse 201 und einer Wicklung 102 von Garn 100 besteht und auf eine Spindel 20 aufgesteckt ist. Die Fadenführungseinrichtung 30 umfasst einen Ringrahmen 301 und einen darauf befestigten Spinnring 302, der die Spindel 20 konzentrisch umgibt. Auf dem Spinnring 302 sitzt ein Läufer 303, durch den das Garn 100 um die Spindel 20 herumgeführt wird. In 2 ist die Situation kurz vor dem sogenannten Doffvorgang gezeigt, beim dem der Kops 10 an der Spindel abgezogen und einem Transportsystem übergeben wird. Nach Fertigstellung der Wicklung 102 auf der Hülse 201 befindet sich der Ringrahmen 301 in der obersten Stellung am oberen Ende der Wicklung 102. Der Ringrahmen wird dann rasch nach unten verschoben im Zeitabschnitt zwischen der Zeit T2 und T1 gemäss 5, wobei Garn in der sogenannten Hinterwindung 103 steil nach abwärts um den Kops 10 herum gewunden wird. Der Ringrahmen 301 wird dabei so tief abgesenkt, dass der Läufer 303 unterhalb einer Krone 202 steht, welche das Garn am Umfang der Spindel 20 festlegen soll. In dieser Stellung auf Höhe der Unterwindung 104 verharrt der Ringrahmen 301 mit dem Spinnring 302 und dem Läufer 303, so dass bei langsamer Drehung der Spindel 20 Garn in der sogenannten Unterwindung 104 auf der Spindel 20 aufgewunden wird. Es werden bis zu vier Windungen um die Spindel gelegt. Dies findet im Zeitabschnitt zwischen T2 und T3 gemäss 5 statt. Die Position des Ringrahmens 301 ist aus dem Linienzug HR zu entnehmen. Während dieser Phase kommen die Spindel 20 und das Streckwerk 40 zum Stillstand, was aus dem Linienzug NS bzw. NL gemäss 5 zu ersehen ist. Anschliessend, im Zeitabschnitt zwischen T4 und T5 gemäss 5, wird der Ringrahmen 301 wieder angehoben bis in die in 2 gezeigte Stellung, in der er während des Zeitabschnittes zwischen T5 und T6' stehenbleibt. Dabei wird Garn 100 ein zweites Mal über die Krone 202 gelegt, so dass die Garnposition an der Spindel 20 gesichert ist. Nun kann der fertiggestellte Kops 10 von der Spindel 20 abgezogen werden, wobei das Garn zwischen der Hinterwindung 103 und der Unterwindung 104 etwa auf der Höhe der Krone 202 reisst, da es dort in einer Zacke festhängt. Das restliche Garn, nämlich die Unterwindung 104 und das oberhalb davon befindliche Stück des Garns 100, bleiben auf der Spindel.
Erfindungsgemäss wird nun die Spindel 20 langsam weitergedreht, mit einem reduzierten Drehzahlniveau NS' gemäss 5 zwischen den Zeitpunkten T6 und T6'. Die Lieferung vom Streckwerk 40 ist dabei noch nicht eingeschaltet. Dies hat zur Folge, dass das Garnstück zwischen der Unterwindung 104 und dem Streckwerk 40 weiter verdreht wird, wobei sich der Läufer 303 mit der Spindelumdrehung weiterbewegt. Die Garnspannung nimmt dabei etwas zu, und der Läufer nimmt bei dieser langsamen Spindeldrehung eine Position wie in 4a bzw. 4b gezeigt ein. Aufgrund der Spannung im Garn 100 und der Bewegung der Spindel 20 in der normalen Aufwinderichtung gemäss Pfeil in 3 legt sich der Läufer 303 schräg und wird durch das gespannte Fadenstück 100 abgehoben. Der Läufer 303 stützt sich dabei unten am Spinnring 302 ab, so dass er im Gegensatz zu der Position in 4b in einer stabilen Lage ist.
Im Gegensatz dazu kann der Läufer ohne langsame Spindeldehnung nach dem Doffvorgang die in 4b gezeigte Stellung einnehmen, weil das Garnstück 100 nur schwach gespannt oder lose ist, wodurch beim nachfolgenden Einschalten des Spindelantriebes der Läufer zu schnell Fahrt aufnehmen kann und nicht weit genug gegenüber der Spindeldrehung zurückbleibt, was wie eingangs beschrieben zum Garnbruch führen kann.
Durch den relativ einfachen Kunstgriff der langsamen Spindeldrehung wird also das Garn-Läufer-System derart stabilisiert, dass sich nach dem endgültigen Einschalten des Antriebs der Spindel 20 nach dem Zeitpunkt T8 gemäss 5 der Fadenballon 105 geordnet aufbauen kann. Wie aus der eingangs erwähnten DE-A1 bekannt ist, kann sich dann eine sogenannte Krängelauszugsbewegung des Ringrahmens 301 zwischen den Zeitpunkten T6' und T9 anschliessen, während der frühestens zum Zeitpunkt T8 gemäss 5 der Antrieb der Spindel 20 und des Streckwerks 40 eingeschaltet wird. Die Kurven NS und NL nach dem Zeitpunkt T8 in 5 zeigen den Drehzahlverlauf der Spindel 20 bzw. des Streckwerks 40. Der Ringrahmen wird vom Zeitpunkt T9 gemäss 5 an gemäss der Hubkurve HR in Pilgerschritt-Bewegungen allmählich immer mehr angehoben, während die Antriebe der Spindel 20 bzw. des Streckwerks 40 bis auf maximale Drehzahl beschleunigt werden.
Folgende Einstellparameter haben sich als günstig erwiesen: Der Beschleunigungsverlauf für die Spindel 20 ist so zu wählen, dass sich eine Anfahrbeschleunigung von 100 1/s² ergibt, was bedeutet, dass innerhalb der ersten Sekunde nach dem Einschalten des Antriebes der Spindel 20 eine Drehzahl von mindestens 6000 U/min erreicht wird. Auch das vorhergehende Abbremsen der Spindel vom Zeitpunkt T1 bis zum Zeitpunkt T2 gemäss dem Kurvenast NS in 5 darf nicht zu langsam erfolgen. Hier wird eine Bremsverzögerung von >14 1/s² als günstig angesehen. Während des Langsamlauf es der Spindel 20 zwischen dem Zeitpunkt T6 und T6' gemäss dem Kurvenverlauf NS' in 5 vollführt die Spindel 20 bis zu zwei Umdrehungen, wobei eine Drehzahl von 0.5 bis 2 U/s vorgeschlagen wird. Der Langsamlauf einer Spindel endet nicht zwangsläufig mit dem Beginn des Krängelauszug-Hubes des Ringrahmens 301 vom Zeitpunkt T6 an. Der Langsamlauf der Spindel 20 kann bis kurz vor den Zeitpunkt T8 gemäss 5 beim Einschalten der Spindel 20 auf Schnellauf verschoben werden.

Claims

Verfahren zum Steuern einer Ringspinnmaschine nach Fertigstellung eines Kops (10) und vor dem erneuten Einschalten der Antriebe von Spindel (20) bzw. Streckwerk (40), wobei das Garn (100) in einer Unterwindung (104) um die Spindel (20) gelegt ist und mittels einer Fadenführungseinrichtung (30) am Umfang der Spindel mittels eines Läufers (303) auf einem Spinnring (302) gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem raschen Anlaufen der Spindel (20) zur Herstellung einer neuen Wicklung (102) auf einer neu aufgesteckten Hülse (201) die Spindel (20) im Langsamlauf in normaler Drehrichtung der Spindel gedreht wird, wobei die Geschwindigkeit der Drehbewegung der Spindel (20) und die Dauer dieses Vorganges so gewählt werden, dass der Läufer (303) auf dem Spinnring (302) in Drehrichtung der Spindel (20) hinter dem Auflaufpunkt des Garns (100) auf dem Umfang der Spindel (20) positioniert wird, wobei der Läufer spätestens mit Beendigung des Langsamlaufs in die für den nachfolgenden Anlauf zum Bewickeln einer neuen Hülse (201) erforderliche Schrägstellung (3) gebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel mindestens zwei Umdrehungen während des Langsamlaufes vollführt bei einer Drehzahl von 0.5 bis 2 1/s.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine vorangehende Bremsverzögerung während des Abstellens des Antriebes der Spindel (20) in Höhe von mindestens 14 1/s².
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Anfahrbeschleunigung der Spindel (20) von mindestens 100 1/s² unmittelbar nach dem Einschalten des Spindelantriebes nach Vollführen der Spindeldrehung im Langsamlauf (Zeitabschnitt T6 bis T6', 5).
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringrahmen (301) nach oder teilweise während der Phase des Langsamlaufes der Spindel (20) eine Krängelauszugbewegung durchführt, indem er kurzzeitig angehoben und während des nachfolgenden Einschaltens des Antriebes von Spindel (20) und Streckwerk (40) wieder abgesenkt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringrahmen (301) nach dem Erreichen der Stellung, in der die Unterwindung (104) erstellt wird, bis in den Bereich oberhalb einer Krone (202) oberhalb der Unterwindung (104) angehoben wird, wodurch die Position des Garns (100) bzw. Läufers (303) gesichert wird.
Ringspinnmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen steuerbaren Antrieb für die Spindel (20) mittels eines Motors (210) und einem weiteren unabhängigen Antrieb für das Streckwerk (40) mittels eines Motors (402) sowie einen weiteren unabhängigen Antrieb für eine Fadenführungseinrichtung (30) mittels eines Motors (310), wobei die erwähnten Motoren über Versorgungsleitungen (502) an eine Steuerung (50) angeschlossen sind, die mit einem Prozessor (501) mit einer Eingabeeinheit zur Veränderung der Einstellparameter gekoppelt ist.