DE19649314B4

DE19649314B4 - Verfahren zum Überprüfen des Fadenprofils

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Publication number: DE19649314B4
Application number: DE19649314A
Authority: DE
Inventors: Manfred Lassmann; Heribert Mertens
Original assignee: Saurer GmbH and Co KG
Current assignee: Saurer Spinning Solutions GmbH and Co KG
Priority date: 1995-12-20
Filing date: 1996-11-28
Publication date: 2006-06-14
Anticipated expiration: 2016-11-29
Also published as: DE19649329A1; DE19649329B4; DE19649314A1

Abstract

Verfahren zum Überprüfen des Fadenprofils beim Anspinnen in einer Offenend-Spinnmaschine, wobei nach dem Anspinnen das Fadenprofil des aus der Spinnstelle abgezogenen Fadens im Anspinner und dessen Umgebung gemessen und auf Abweichungen von auf Basis einer zulässigen Abweichung vom Normalfaden vorgegebenen Grenzwerten geprüft wird, wobei der Normalfaden durch einen Fadenabschnitt repräsentiert ist, der vom Anspinner unbeeinflußt ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Faden in mehr als drei für den Anspinnprozeß charakteristische, vom Normalfaden abweichende abgegrenzte Bereiche unterteilt wird,
daß an jedem Bereichsanfang eine getrennte Fadenbewertung gestartet wird,
daß jedem Bereich auf den Bereich abgestimmte Fehlerkriterien zur Bewertung des Fadenprofils zugeordnet werden,
und daß aufgrund der Art und Lage des Fehlers dessen Ursache als Entscheidungsgrundlage für ggf. erforderliche Eingriffe ermittelt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überprüfen des Fadenprofils entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Wenn an Offenend-Spinnmaschinen der Fadenlauf durch einen Fadenbruch oder infolge eines Kreuzspulenwechsels unterbrochen worden ist, muß der Faden neu angesponnen werden. Ein solcher Anspinner unterscheidet sich in seinem Aufbau von dem Aufbau eines normal gesponnenen Fadens. Genügt das Fadenprofil im Anspinnbereich bestimmten Kriterien nicht, beispielsweise dadurch, daß es zu dick oder zu dünn ist, kann dieser Fadenabschnitt bei der nachfolgenden Verarbeitung des Garns einen erheblichen Störfaktor darstellen.
Aus diesem Grund wird beim Spinnen nach einer Fadenunterbrechung im Anspinnbereich und am angesponnenen Faden überprüft, ob das Fadenprofil von einem vorgegebenen Fadenprofil in nicht tolerierbarer weise abweicht.
Im Zusammenhang mit der Herstellung eines Offenend-Rotorspinngarnes ist es bekannt, dass vagabundierende Fasern, die sich zum Zeitpunkt des Anspinnens im Spinnrotor befinden, der Anspinner sehr negativ beeinflussen.
Zur Vermeidung solcher vagabundierender Fasern wird in der DE 44 45 740 A1 deshalb vorgeschlagen, dass vor Beginn und während des Anspinnvorganges in der Spinnbox eine zusäztliche Luftströmung erzeugt wird, die so lange aufrechterhalten bleibt, bis die Drehzahl des, Rotors einen Wert erreicht, bei dem sich die Fasern unter dem Einfluss der wirksamen Fliehkräfte in der Rotorrille ablagern.
Bei der Herstellung von Offenend-Rotorspinngarn ist es außerdem seit langem üblich, dass das Garn während des Spinnprozesses laufend überwacht wird.
In der DE 24 09 882 B2 ist beispielsweise eine Vorrichtung zum Erkennen des fehlerhaften Arbeitens einer Spinnmaschine beschrieben.
Diese bekannte Vorrichtung weist eine Einrichtung zum Abtasten des Garnquerschnittes oder des Garndurchmessers auf. Das Messergebnis wird in einer Integratoreinrichtung mit nachgeschalteter Vergleichsanordnung ausgewertet.
Zwischen der Abtasteinrichtung und der Integratoreinrichtung ist dabei ein nichtlineares Korrekturglied angeordnet.
Durch diese Maßnahme wird eine charakteristische Häufigkeitsverteilung der Fehler bei Offenend-Spinnmaschinen ausgenutzt.
Das heißt, es werden die sich durch diese charakteristische Fehlerverteilung ergebenden Messsignale durch Hervorheben dieser charakteristischen Signale in selektiver Weise erfasst, sodass während des Fabrikationsprozesses auf einfache und schnelle Weise und mit großer Sicherheit verhindert werden kann, dass einzelne Spinnaggregate auch nur zeitweise fehlerhaftes Garn erzeugen.
In der DE 34 27 357 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Feststellen von Garnnummern- oder -dickenabweichungen beschrieben. Gemäß diesen bekannten Verfahren wird beispielsweise nach dem Herstellen einer Garnverbindung an einer Spinnvorrichtung bei laufendem Garn automatisch an einem stromauf der Garnverbindungsstelle liegenden Garnabschnitt begrenzter Länge die Garnnummer, die Garndicke oder die Garnmasse pro Längeneinheit gemessen, mit einem Vergleichswert verglichen und bei Nummern-, Dicken- oder Garnmassenabweichungen vorbestimmter Größe eine Meldung mit Hinweis auf die betreffende Spinnstelle veranlasst.
Es ist ebenfalls schon seit langem bekannt, dass insbesondere die Anspinner problematische Fadenbereiche darstellen und in der Regel, wie zum Beispiel in Melliand Textilberichte 2/1981, S. 140 ff., beschrieben, aus verschiedenen Dick- und Dünnstellen bestehen.
Aus der EP 0 291 710 B1 ist es bekannt, das Fadenprofil eines in einem Offenend-Spinnaggregat angesponnenen Fadens zu überwachen. Dabei werden an dem Anspinner selbst, der sich über eine Länge erstreckt, die einem Rotorrillenumfang entspricht, und an den vor und hinter dem Anspinner gelegenen, jeweils mindestens etwa die Länge des Anspinners aufweisenden Fadenstrecken automatisch die jeweiligen Durchmesserwerte in Zuordnung zur Fadenlängsachse gleichzeitig gemessen und elektronisch gespeichert. Die während eines Meßvorgangs in einer Speichereinrichtung gesammelten Durchmesserwerte werden an einen Komparator zwecks Vergleich mit einem aus Mittelwerten gebildeten Sollwert weitergegeben. Das aktuelle Vergleichsergebnis wird mit dem vorhergehenden Vergleichsergebnis verglichen und bei einer Abweichung von einem vorgegebenen Standard korrigierend in den Anspinnprozeßkorrigiert wird. eingegriffen, indem beispielsweise die Fasereinspeisung korrigiert wird.
Der Vergleich der aktuellen Meßwerte erfolgt nach diesem Stand der Technik bezüglich kurzer Dick- und Dünnstellen, das heißt, extremer Abweichungen des Fadenprofils vom Normalfaden, die entweder (Dünnstellen) eine signifikante Herabsetzung der Festigkeit des Fadens bewirken oder auch trotz ihrer geringen Längenausdehnung visuell im späteren textilen Flächengebilde erkennbar sind (Dickstellen). Soweit lange Fehlerstellen analysiert werden, wird eine Mittelwertbildung der Fadensignale innerhalb des gesamten Diagnosebereiches durchgeführt und dieser Mittelwert mit einem Grenzwert verglichen. Dadurch können sich aufeinanderfolgende Dick- und Dünnstellen kompensieren, so daß die Erkennung langer Fehler nur auf die Fälle beschränkt bleibt, bei denen eine solche Kompensation nicht auftritt oder sich in Grenzen hält. Außerdem kann keine Aussage bezüglich der Lage von langen Dick- und Dünnstellen, insbesondere im Verhältnis zum Anspinner gemacht werden. Dadurch ist es nicht möglich, eine exakte Aussage über die Ursache solcher Fehler zu treffen, wodurch auch im Falle ihrer Erkennung falsche Rückschlüsse und damit gegebenenfalls auch fehlerhafte Korrekturen der Anspinnparameter die Folge sind.

Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zu entwickeln, das eine genaue Analyse der Anspinner ermöglicht, da eine solche Analyse eine wichtige Voraussetzung für die Verbesserung der Qualität der Anspinner darstellt.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit Hilfe der kennzeichnenden Merkmale des ersten Anspruches. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen beansprucht.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß für eine exakte Bewertung des Fadenprofils des aus der Spinnstelle abgezogenen Fadens nach dem Anspinnen eine Aufteilung in so viele Längenbereiche erfolgen muß, daß eine Zuordnung kurzer und langer Fehler zu ein typisches Fadenprofil aufweisenden Fadenabschnitten möglich ist. Dabei ist zu berücksichtigen, daß je nachdem, in welchem Fadenabschnitt der Fehler auftritt, eine unterschiedliche Diagnose der Fehlerursache getroffen werden kann. Nur die zutreffende Diagnose einer Fehlerursache ermöglicht eine zielgerichtete Regulierung von Anspinnbedingungen mit dem Ergebnis einer schnellen und effektiven Fehlerbeseitigung.

Während beim Stand der Technik die Lokalisierung des Anspinners auf Basis des bekannten Fadenweges sowie des Rotorradius einmal erfolgt und Basis für alle Anspinner innerhalb einer Partie bildet, wird vorteilhaft gemäß vorliegender Erfindung über das Fadenprofil die Verbindungsstelle bei jedem Anspinner neu ermittelt. Dieses Verfahren sichert eine deutlich exaktere Bestimmung der Verbindungsstelle zwischen Oberfaden und Faserring. Ausgehend von der exakten Lage der Verbindungsstelle ist es problemlos möglich, den Anspinnerbereich, der sich über eine Länge erstreckt, die einem Rotorrillenumfang entspricht, festzulegen. Dies wirkt sich auch auf die exakte Festlegung der übrigen Bereichsgrenzen aus, die ausgehend von der Fadenverbindungsstelle bestimmt werden.

Eine ausreichend präzise Bewertung des Fadenprofils im Anspinner und dessen Umgebung läßt sich erreichen, wenn eine Aufteilung in fünf vom Normalfaden abweichende Bereiche erfolgt. Zusätzlich wird vorteilhaft ein Meßbereich durch den Oberfaden in einem solchen Abstand vom Anspinner gebildet, daß dieser vom Anspinner unbeeinflußt ist und als Normierungsbasis dienen dann.

Die vorzugsweise zu wählende Länge der Bereiche ist nicht immer konstant, sondern von der Geometrie der Spinnmittel und der Garnparameter abhängig, da diese die typische Struktur eines mittleren Anspinners, das heißt, neben der Quer- auch die Längsdimension bestimmter Fadenprofilabschnitte bestimmen.

Kurze Fehler lassen sich, wie auch aus dem Stand der Technik bekannt, noch relativ einfach lokalisieren. Jedoch werden beispielsweise kurze Fehler dann nicht erkannt, wenn diese über die für kurze Fehler festgelegte Mindestlängenausdehnung nicht ständig über einem Grenzwert der Fadendurchmesserabweichung (oder Fadenmasseabweichung) liegen. Ist beispielsweise als Mindestfehlerlänge eine Länge von 10 mm festgelegt, würde ein einmaliges Absinken des Fadendurchmessers unter den Grenzwert innerhalb dieser Meßstrecke bereits dazu führen, daß dieser Fehler nicht erkannt wird. Dennoch würde dieser Fehler später im textilen Flächengebilde erkannt oder einen nicht tolerierbaren Festigkeitsverlust des Fadens herbeiführen.

Durch die bekannte Mittelwertbildung würde ein solcher Fehler ebenfalls nicht erfaßt, da er durch die übrigen zur Mittelwertbildung beitragenden Fadenstrecken kompensiert würde. Gemäß vorliegender Erfindung wird alternativ eine gleitende Mittelwertbildung oder Integration der Meßwerte durchgeführt. In beiden Fällen sind die Tendenzen der Fadenprofilentwicklung festzustellen und auch innerhalb der jeweiligen Bereiche zu lokalisieren.

Während bei dem Verfahren der Integralbildung ein fester Grenzwert für das Produkt aus Meßwerten und Fadenlänge beziehungsweise Anzahl der Meßpunkte gebildet wird, ergibt sich bei der gleitenden Mittelwertbildung aufgrund des mit größer werdender Zahl der in die Mittelwertbildung einbezogenen Meßpunkte sinkenden Einflusses jeder Messung bei größer werdendem Abstand vom Startpunkt der Mittelwertbildung eine Grenzwertkurve, die ebenso wie die Mittelwertbildung die Anzahl der Meßpunkte berücksichtigt.

Da sich in den verschiedenen Bereichen gleiche Fadenfehler, insbesondere im Bezug auf die Festigkeit unterschiedlich auswirken, muß dies auch bei der Grenzwertbildung Berücksichtigung finden. Hier muß üblicherweise auf entsprechende Erfahrungswerte zurückgegriffen werden. Darüber hinaus spielt bei der Festlegung der Grenzwerte auch das eingesetzte Fasermaterial und der spätere Einsatzzweck des erzeugten Garnes eine entscheidende Rolle. Dies betrifft Fehlerdimension und Länge hinsichtlich der späteren visuellen Erkennbarkeit als auch die Anforderungen an die Fadenfestigkeit.

Um neben bereichstypischen Fehlern auch bereichsübergreifende Fehler zu erfassen, ist vorteilhaft die bereichsspezifische Auswertung bis in dahinterliegende Bereiche auszudehnen. Dies führt dann dazu, daß in bestimmten Bereichen gleichzeitig mehrere Fadenbewertungen durchgeführt werden.

Die durch die Erfindung deutlich verbesserte Erkennbarkeit von Tendenzen von Fadenprofilabweichungen mit exakter lokaler Zuordnung gestattet es auch, eine Auswertung der Anspinner vorzunehmen, bei denen Fehlertoleranzen nicht überschritten worden sind. Dadurch ist es möglich, im Verhältnis zur Einbeziehung nur von fehlerhaften Anspinnern in die Auswertung und Steuerung der Anspinnbedingungen deutlich schneller verwertbare Ergebnisse in der Hand zu haben.

Für die Bewertung der Garngleichmäßigkeit, insbesonere der Abweichungen des Garnvolumens oder der Garnmasse von einem zuvor gesponnenen Fadenstück (Oberfaden) muß ein von der Garnfeinheit unabhängiger Maßstab gebildet werden. Allerdings ist auch eine andere Normierungsbasis, beispielsweise der vom Fadenreiniger zuvor im Spinnprozeß am laufenden Faden gemessene Wert oder ein über viele Messungen gebildeter Normalfadenmittelwert, einsetzbar. Vorteilhaft können hierfür Prozentwerte verwendet werden, so daß eine prozentuale Abweichung von der Normgröße Grundlage für die Fadensignalauswertung und Grenzwertfestlegung bildet. Wird eine solche prozentuale Abweichung als Grenzwert vorgegeben, kann in der Auswerteeinheit eine Umrechung dieses Grenzwertes durch einen Normierungsfaktor auf das absolute Fadensignal erfolgen. Als zweite Variante kommt in Frage, das Fadensignal vor der Bewertung über einen Faktor prozentual zu normieren, wobei der Normalfadenreferenzwert beziehungsweise Oberfadenreferenzwert 100% repräsentiert. Im weiteren wird die Erfindung anhand der zweiten Variante erläutert.

Für lange Fehler erfolgt üblicherweise eine Grenzwertvorgabe in Zentimeterprozent (cm%). Das bedeutet, daß der Fehler durch das Produkt aus Fehlerlänge und prozentualer Abweichung des Fadenprofils von einem vorgegebenen Profil erfolgt. Versuche haben ergeben, daß beispielsweise eine Sichtbarkeitsgrenze eines Durchmesserfehlers bei 400 Zentimeter-Prozent (cm%) besteht.

Nach einem Grenzwert von 400 cm% kommt es beispielsweise zu einer Abstellung, wenn lange Fehler vorliegen, die bei 40 cm Länge eine Durchmesserzunahme von größer 10% oder bei 10 cm Länge eine Durchmesserzunahme von größer 40% aufweisen. Jedes weitere Durchmesserzunahme-Längenverhältnis ist in diesem Fall ebenso möglich, wenn es einen Wert von 400 cm% ergibt.

Nachfolgend werden die beiden bereits erwähnten Verfahren zur Bewertung langer Fehler näher erläutert. Bei der gleitenden Mittelwertbildung der Fadenprofilabweichung werden an jeder Meßstelle die bis dahin gleitend gemittelten Profilabweichungen aktualisiert: YFj = YF(j - 1) + [(YAj – YF(j - 1)) : j]

Es bedeuten:

Y_Fj: = aktualisierte gemittelte Profilabweichung in %,
Y_{F(j - 1)}: = letzte gemittelte Prodilabweichung in %
Y_Aj: = in mm gemessener und normierter Fadendurchmesser.
j: = Anzahl der geprüften Meßstellen im Meßbereich des Fadens

Für die Umrechnung in einen Prozentwert, bezogen auf einen Referenzdurchmesser, wird der Fadendurchmesser mit dem Normierungsfaktor multipliziert. Der Normierungsfaktor N wird nach der Formel N = 100 [%] : r [mm] gebildet, wobei r der Referenzwert (Normalfadendurchmesser) ist.

Der festzulegende Grenzwert muß den Zusammenhang zwischen Fehlerlänge und Fehlergröße berücksichtigen. Erreicht wird dies mit der Grenzwertfunktion f(j) = [(Grenzwertvorgabe [cm%]·10 [mm : cm]) : Meßauflösung [mm]] : j.

Dabei bedeutet j die Anzahl der Meßstellen. Die Meßauflösung richtet sich nach der Auflösung des Sensors (Meßpunktabstand).

Nach jeder Messung ist die aktualisierte gemittelte Profilabweichung mit der aktualisierten Grenzwertfunktion zu vergleichen. Einfehlerhafter Anspinner wird als solcher registriert, wenn eine aktualisierte gemittelte Profilabweichung die Grenzwertfunktion erreicht oder übersteigt.

Nach dem zweiten Algorithmus erfolgt die Bildung eines Summenwerts der Profilabweichungen, indem die Abweichung jedes gemessenen und normierten Meßwertes von 100% fortlaufend aufsummiert und die Summe der entsprechenden Meßstelle zugeordnet wird: Yi = Y(i - 1) + (YAi – 100)

Es bedeuten:

Y_i: = aktualisierter Summenwert der Profilabweichungen in % x Abtastpunkte (geprüfte Meßstellen),
Y_{(i - 1)}: = Summenwert der Profilabweichungen der vorhergehenden Messung in Prozent,
Y_Ai: = in mm gemessener und dann normierter Fadendurchmesser.
i: = Anzahl der geprüften Meßstellen im Meßbereich des Fadens.

Das Ergebnis ist mit einem Grenzwert G zu vergleichen, der dem zu prüfenden Fadenbereich, beispielsweise innerhalb eines Anspinners, zugeordnet ist. Überschreitet ein aktualisierter Summenwert der Profilabweichung den Grenzwert G, liegt ein Garnfehler vor.

Der Grenzwert G des Bereiches ist bei diesem Algorithmus ein fester Wert.

Zum Vergleich ist der bereichsspezifische Grenzwert aus dem entsprechenden Eingabeparameter mit der Einheit [cm%] auf die Einheit [% × Abtastpunkte] umzurechnen: Grenzwert G [%] = (Grenzwertvorgabe [cm%]·10 [mm : cm]) :Meßauflösung [mm/Abtastpunkt].

Anhand von beispielhaften Meßprotokollen wird die Erfindung näher erläutert.
Es zeigen:
1 ein Meßprotokoll des angesponnenen Fadens mit der erfindungsgemäßen Aufteilung in charakteristische Diagnosebereiche,
2 ein Meßprotokoll eines Anspinners mit der Auswertung des Fadenprofils nach dem ersten Algorithmus,
3 ein Meßprotokoll eines Anspinners mit der Auswertung des Fadenprofils nach dem zweiten Algorithmus,
4a ein Beispiel für das Nichterkennen einer langen Dickstelle als Garnfehler aufgrund einer ungünstigen Bereichswahl und
4b ein Beispiel für das Feststellen einer langen Dickstelle als Garnfehler bei der geeigneten Bereichswahl.
In dem Meßprotokoll nach 1 ist der Verlauf des Fadenprofils eines Anspinners wiedergegeben, der typische Abweichungen von einem angestrebten Profil aufweist. Über die Fadenlänge, die hier durch die Meßstellen repräsentiert ist, ist der Fadendurchmesser in % aufgetragen. Wenn zur genauen Lokalisierung eines Fehlers die Fadenlänge in mm gesucht wird, ist die Anzahl der Meßstellen mit der Meßauflösung zu multiplizieren. Die Meßauflösung beträgt im vorliegenden Fall 2,5 mm. Sie entspricht der Meßfenstergröße des den Faden prüfenden Sensors.
Um die Bereichsgrenzen exakt festlegen zu können, ist es erforderlich, die Position der Verbindungsstelle im Anspinner vor jeder Überprüfung des angesponnenen Fadens möglichst exakt zu ermitteln. Dazu wird nach dem Start des Fadenabzuges das erste Maximum des Fadendurchmesserwertes ermittelt. von dieser Position aus wird das Fadensignal in Schritten der Meßauflösung (z.B. 2,5 mm) zurückverfolgt, bis ein Durchmesserwert < 100 ermittelt wird. Diese Position plus 1 (also 2,5 mm) ergibt die genannte Bezugsposition, da vor der Überlappung eine Dünnstelle durch Wandern der Drehungen aus dem Überlappungsbereich entsteht.
Die Bestimmuntg der Länge der Bereiche erfolgt, wie bereits erwähnt, in Abhängigkeit insbesondere von den Spinnmitteln und den Garnparametern. Die z. B. in 1 dargestellte Bereichsaufteilung stellt eine mittlere Aufteilung dar, wobei der Maßstab für die übrigen Bereiche durch die Länge des Anspinners selbst, der genau der Länge eines Rotorrillenumfanges entspricht, vorgegeben ist. Ein veränderter Rorordurchmesser wirkt sich dementsprechend aus. Die exakte Grenzwertfestlegung erfolgt auf Basis von Erfahrungswerten, die in einer Datenbank gespeichert und erforderlichenfalls abgerufen werden können. Weiter unten werden zu einzelnen Bereichen Orientierungen für eine bereichsspezifische Grenzwertbestimmung erläutert. Dennoch ist vor allem auch unter Berücksichtigung des späteren Einsatzes des Garnes die genaue Grenzwertfestlegung vom Betreiber der Spinnmaschine individuell vorzunehmen.
Um einen Referenzwert bilden zu können, der es erlaubt, den angesponnenen Faden mit dem bereits vorhandenen Faden zu beurteilen, wird anhand der Oberfadenmessung zunächst ein Referenzwert gebildet, der als Fadendurchmesser mit 100% festgelegt wird. Der mit "Oberfaden" 1 bezeichnete Bereich umfaßt den Bereich des zuvor gesponnenen Fadens, der als Grundlage für die weitere Bewertung herangezogen wird.
Der Bereich "vor dem Anspinner" 2 zeigt ein charakteristisches Verhalten des Fadens. Durch Einleitung einer zu starken Drehung beim Anspinnen kann der Fadendurchmesser in diesem Bereich abnehmen. Der sehr schmale Bereich "kurz vor dem Anspinner" 3 ist hier durch ein nochmaliges, deutlicheres Absinken des Fadendurchmessers gekennzeichnet, bevor im Bereich "im Anspinner" 4 ein sehr steiler Anstieg bis in den Bereich von fast 200% des Fadendurchmessers erfolgt. Da einerseits eine auch schon kurze Dünnstelle im Bereich 3 die Anspinnfestigkeit beeinflußt und andererseits für nach optischen Gesichtspunkten festgelegte Grenzwerte für lange Fehler der Bereich zu kurz ist, um eine Abstellung herbeizuführen, ist die Grenzwertfestlegung gegenüber anderen Bereichen herabzusetzen (z.B. 200 cm% statt 400 cm% für lange Fehler).
Der Bereich 4 beginnt an der Verbindungsstelle des Anspinners, deren Bestimmung weiter oben beschrieben wurde und umfaßt einen Rotorumfang. Ebenso steil wie der Anstieg des Fadendurchmessers ist sein Abfall bis auf einen Wert um 100% Fadendurchmesser. Die nachfolgende Meßwertspitze fällt geringer aus. Sie ist dadurch bedingt, daß zum einen zu Beginn des Fadenabzuges beim Anspinnen ein Faserring in der Rotorrille vorhanden sein muß, um nicht nach der Überlappung an der Verbindungsstelle eine Dünnstelle im Faden zu erhalten, die eine reduzierte Festigkeit im Anspinner hervorrufen würde. Zum anderen müssen ausreichend Fasern auch während des Abzuges der ersten dem Rotorumfang entsprechenden Fadenlänge (Anspinner) zugeführt werden, um nicht eine stark ausgeprägte Dünnstelle nach dem Anspinner zu erhalten. Diese ständig während des Abzuges der ersten Faserringlänge zugeführten Fasern erzeugen dann die beschriebene zweite Dickstelle im Anspinner. Diese ist im vorliegenden Fall stärker abgeschwächt als bei einem angestrebten Anspinner und verursacht deshalb nachfolgend eine Dünnstelle.
Der Bereich "kurz nach dem Anspinner" 5, beginnend am Ende der ersten Rotorumdrehung nach der Verbindungsstelle, beginnt an der Stelle der stärksten Ausprägung der Dünnstelle. Im Bereich "nach dem Anspinner" 6, beginnend am Ende der zweiten Rotorumdrehung nach der Verbindungsstelle im Anspinner, liegt der Fadendurchmesser etwas über dem 100%-wert. Hier kann die Ursache eine zu hohe eingespeiste Fasermenge sein, beispielsweise bedingt durch eine Fehleinstellung des Anspinnaggregates.
In den folgenden 2 und 3 sind Meßprotokolle der Prüfung eines Anspinners wiedergegeben, wobei in 2 die Bewertung des Anspinners nach dem ersten und in 3 die Bewertung des Anspinners nach dem zweiten Algorithmus erfolgt. Hier ist hervorzuheben, daß in beiden Fällen eine bereichsüberschreitende Bewertung durchgeführt wird, um lange Dick- oder Dünnstellen zu ermitteln, die sich gegebenenfalls ohne Vorzeichenwechsel über die Bereichsgrenzen hinaus erstrecken. Allerdings startet erfindungsgemäß gleichzeitig an jeder neuen Bereichsgrenze eine unabhängige Meßwertbewertung, was aus Übersichtsgründen in den 2 und 3 nicht dargestellt ist. Hierzu wird auf die 4a und 4b mit zugehöriger Erläuterung weiter unten verwiesen.
Die Meßprotokolle umfassen eine geprüfte Fadenlänge von 450 Meßpunkten und beginnen beim Oberfaden, der auf einer Länge von 320 mm zur Bestimmung eines Referenzwertes für den anzuspinnenden Faden geprüft wird. Die Länge der geprüften Fadenstrecke ist jeweils im Koordinatensystem auf der Abzisse in der Anzahl der gemessenen Meßstellen aufgetragen. Die Anzahl der Meßstellen muß mit der Meßauflösung multipliziert werden, um die tatsächliche Prüflänge feststellen zu können. Die von dem Fadenprüfsensor aufgenommene Durchmesser-Meßkurve F ist in den beiden Meßprotokollen der 2 und 3 identisch.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel beginnt die Überprüfung des Fadenprofils in den beiden Meßprotokollen in der 2 und in der 3 mit dem Bereich "im Anspinner" 4. Die Überprüfung des Fadenprofils erfolgt sowohl in bezug auf kurze als auch auf lange Dickstellen beziehungsweise Dünnstellen. In beiden Meßprotokollen sind jeweils beidseitig des normalen Fadendurchmessers von 100% die Grenzen eingetragen, welche in 2 die gleitend gemittelten Profilabweichungen nach dem ersten Algorithmus und in 3 die Summenwerte der Profilabweichungen nach dem zweiten Algorithmus nicht überschreiten sollen.
Aus den 2 und 3 ist ersichtlich, daß für die Bereiche "im Anspinner" 4, "kurz nach dem Anspinner" 5 und "nach dem Anspinner" 6 für kurze und für tendenzielle Durchmesserüberschreitungen jeweils dieselben Grenzen +f_(i)4,5,6 beziehungsweise +G_4,5,6 festgelegt worden sind. Für kurze Dünnstellen und für tendenzielle Durchmesserunterschreitungen, ist in den Bereichen "im Anspinner" 4 und "nach dem Anspinner" 6 in den beiden Meßprotokollen der 2 und 3 ebenfalls dieselbe Grenze –f_(i)4 und –f_(i)6 beziehungsweise –G₄ und –G₆ gewählt worden. Die Grenzwertvorgabe entspricht jeweils 400 cm%. Lediglich im Bereich "kurz nach dem Anspinner" 5 ist bei beiden Algorithmen für Dünnstellen eine andere Grenzwertvorgabe gewählt worden, so daß eine andere Grenzwertkurve –f_(i)5 beziehungsweise –G5 entsteht. Die Grenzwertvorgabe beträgt 150 cm%.
Je nach Spinnparametern, Spinnmitteln vor allem aber Einstellungen des Anspinnaggregates können im Bereich "kurz nach dem Anspinner" 5 Dünnstellen oder Dickstellen auftreten. Die Dünnstellen bewirken in diesem Bereich eine deutliche Reduzierung der Garnfestigkeit. Die Berücksichtigung der beiden Qualitätsmerkmale Festigkeit und optischer Eindruck des Garns machen deshalb unterschiedliche Grenzen in diesem Bereich erforderlich. Bei beiden Grenzen –f_(i)5 beziehungsweise –G5 erfolgt eine Grenzwertvorgabe von 150 cm%.
Aus beiden Meßprotokollen der 2 und 3 ist ersichtlich, daß sowohl die Kurve Y_F(j) der gleitend gemittelten Profilabweichungen als auch die Kurve Y_(i) der Summenwerte der Profilabweichungen innerhalb der Grenzen verlaufen und diese nirgends erreichen.
In den 4a und 4b sind zwei Meßprotokolle beispielhaft nach dem zweiten Algorithmus nebeneinandergestellt, die beide dasselbe Fadenprofil F betreffen. Bei der gemeinsamen Bewertung einer Dünnstelle im Bereich "kurz nach dem Anspinner" 5 und einer unzulässigen langen Dickstelle im Bereich "nach dem Anspinner" 6, wie sie im Meßprotokoll der 4a wiedergegeben wird, liegt die Kurve der Summenwerte der Profilabweichungen Y_(i)5,6, noch in den vorgegebenen Grenzen +G_5,6 sowie –G₅ und –G₆.
Der Fehler wird nur dann erkannt, wenn die Bewertung des Fadenprofils im Bereich "nach dem Anspinner" 6 gesondert erfolgt, wie es in dem Meßprotokoll der 4b wiedergegeben wird. Die Kurve der allein auf den Bereich "nach dem Anspinner" 6 bezogenen Summenwerte der Profilabweichungen Y_(i)6 schneidet die vorgegebene Grenze +G- und zeigt an, daß eine unzulässige lange Dickstelle vorliegt.

Claims

Verfahren zum Überprüfen des Fadenprofils beim Anspinnen in einer Offenend-Spinnmaschine, wobei nach dem Anspinnen das Fadenprofil des aus der Spinnstelle abgezogenen Fadens im Anspinner und dessen Umgebung gemessen und auf Abweichungen von auf Basis einer zulässigen Abweichung vom Normalfaden vorgegebenen Grenzwerten geprüft wird, wobei der Normalfaden durch einen Fadenabschnitt repräsentiert ist, der vom Anspinner unbeeinflußt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Faden in mehr als drei für den Anspinnprozeß charakteristische, vom Normalfaden abweichende abgegrenzte Bereiche unterteilt wird, daß an jedem Bereichsanfang eine getrennte Fadenbewertung gestartet wird, daß jedem Bereich auf den Bereich abgestimmte Fehlerkriterien zur Bewertung des Fadenprofils zugeordnet werden, und daß aufgrund der Art und Lage des Fehlers dessen Ursache als Entscheidungsgrundlage für ggf. erforderliche Eingriffe ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung der Bereichsgrenzen des Fadens die Verbindungsstelle zwischen rückgeführtem Faden und Faserring im Rotor bei jedem Anspinner ermittelt und als Bezugspunkt gesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch Ermittlung eines Fadendurchmessermaximums innerhalb des Bereiches, in dem die Verbindungsstelle zu erwarten ist, und Rückverfolgung des Fadenprofiles bis zum Normaldurchmesser die Bestimmung der Verbindungsstelle erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterteilung in mindestens fünf vom Normalfaden abweichende Bereiche erfolgt, daß ein mittlerer Bereich den Anspinner selbst, der ausgehend von der Verbindungsstelle sich über eine einem Rotorrillenumfang entsprechende Länge erstreckt, umfaßt und daß je zwei Bereiche vor und hinter vom Anspinner liegen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der zu überprüfenden Bereiche des Fadens in Abhängigkeit von der Geometrie der Spinnmittel und der Garnparameter bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß beginnend mit dem Start der Fadenbewertung am jeweiligen Bereichsanfang fortlaufend Vergleichswerte für einen Vergleich mit bereichsspezifischen Grenzwerten gebildet werden, und daß die Vergleichswerte alle bis dahin ermittelten Meßwerte berücksichtigen.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichswerte durch Integration der Meßwerte gebildet werden und daß für jeden Bereich ein fester Grenzwert für ein nicht zu überschreitendes Produkt aus Fadenprofilabweichung vom Normalfaden und Fehlerlänge vorgegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichswerte fortlaufend durch Mittelwertbildung gebildet werden und daß für jeden Bereich eine Grenzwertfunktion aus einem vorgegebenen nicht zu überschreitenden Produkt aus Fadenprofilabweichung vom Normalfaden und Fehlerlänge, geteilt durch die aktuelle Anzahl von zur Mittelwertbildung herangezogenen Meßwerten gebildet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Grenzwertvorgabe zulässiger Abweichungen von einem vorgegebenen Garnprofil unter Berücksichtigung der erforderlichen Garnfestigkeit in den einzelnen Bereichen und der Fehlererkennbarkeit in den Garnprodukten bei der Weiterverarbeitung erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die am Bereichsanfang gestartete Fadenbewertung über die Bereichsgrenze hinaus unabhängig vom Start der darauffolgenden Bereichsbewertung fortgesetzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichswerte aus den Anspinnvorgängen gespeichert werden und auch unabhängig von einer Grenzwertüberschreitung zur Erkennung von Tendenzen bewertet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung des Normalfadens der nach Einsetzen des Fadenabzugs beim Anspinnen den das Fadenprofil ermittelnden Sensor zuerst passierende Oberfaden genutzt wird.