DE19909951A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Optimieren der Spulgeschwindigkeit einer Spulstelle eines Spulautomaten - Google Patents

Abstract

Zum Optimieren der Spulgeschwindigkeit einer Spulstelle eines Spulautomaten werden Kennwerte wenigstens einer von der Spulgeschwindigkeit abhängigen Eigenschaft des Fadens erfaßt und mit vorgegebenen, nicht mehr tolerierten Werten für diese Eigenschaft verglichen. Wenn die erfaßten Kennwerte die vorgegebenen Werte erreichen, erfolgt ein Reduzieren der Spulgeschwindigkeit mittels Verringern der Drehzahl des Antriebsmotors.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Optimieren der Spul­ geschwindigkeit einer Spulstelle eines Spulautomaten, die Fa­ den von einer Spinnspule abzieht und auf eine Kreuzspule auf­ wickelt, die mittels eines mit einer Drehzahlsteuerung ausge­ rüsteten Motors angetrieben ist, und eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens.

Um bei einem Spulautomaten eine möglichst hohe Produktivität zu erhalten, wird angestrebt, mit möglichst hoher Spulge­ schwindigkeit zu arbeiten. Es ist bekannt, daß das Verhältnis aus Fadenfestigkeit und Fadenspannung der Erhöhung der Spul­ geschwindigkeit Grenzen setzt. Bei gleichbleibender Spulge­ schwindigkeit steigt die Fadenspannung mit der fortschreiten­ den Abwicklung des Fadens von der Spinnspule allmählich an. Es ist ferner auch bekannt, daß gegen Ende einer Spulreise, wenn beispielsweise nur noch etwa 10% der Fadenlänge auf der Spule vorhanden ist, die Fadenspannung relativ abrupt an­ steigt. Um unter Berücksichtigung dieses bekannten Verlaufes der Fadenspannung mit möglichst hoher Spulgeschwindigkeit zu arbeiten, ist es bekannt, gegen Ende der Spulreise die Spul­ geschwindigkeit zu reduzieren, um Fadenbrüche zu vermeiden. Es ist bekannt, diese Reduzierung der Spulgeschwindigkeit mittels einer Steuerung oder aber auch mittels einer Regelung durchzuführen (EP 0 237 892 B1).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Spulgeschwin­ digkeit weiter zu optimieren.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß Kennwerte wenistens einer von der Spulgeschwindigkeit abhängigen Eigenschaft des Fadens erfaßt und mit vorgegebenen, nicht mehr tolerierten Werten für diese Eigenschaft verglichen werden, und daß dann, wenn die erfaßten Kennwerte die vorgegebenen Werte erreichen, ein Reduzieren der Spulgeschwindigkeit mittels Verringern der Drehzahl des Antriebsmotors veranlaßt wird.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß die maximale Spulgeschwindigkeit nicht nur von der Fadenspannung abhängig sein sollte, sondern auch von anderen Parametern. Es wurde nämlich festgestellt, daß die Fadenqualität sich bei zu hoher Spulgeschwindigkeit insbesondere aufgrund der Ablösegeschwin­ digkeit an der Spinnspule verschlechtert. Diese Verschlechte­ rung tritt verstärkt im letzten Drittel der Spulreise auf, d. h. wenn eine Spinnspule bereits zu etwa zwei Dritteln abge­ wickelt ist und der Faden über eine zunehmende Strecke an der freiwerdenden Hülsenoberfläche reibt.

Zweckmäßigerweise wird die in Abhängigkeit von einer Ver­ schlechterung der Garnqualität vorgenommene Reduzierung der Spulgeschwindigkeit mit einer bekannten Fadenspannungsrege­ lung kombiniert, die so ausgelegt ist, daß die Gefahr von fa­ denspannungsbedingten Fadenbrüchen weitgehend reduziert ist, jedoch mit möglichst hoher Spulgeschwindigkeit gearbeitet werden kann.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß bei einem festgestellten Überschreiten der vorgegebenen Werte die Drehzahl des Motors um einen vorgegebenen Wert reduziert wird. Dieses stufenweise Verringern der Drehzahl trägt dazu bei, daß die Produktionsleistung trotz der Berücksichtigung der Qualität noch so hoch wie möglich gehalten wird, insbe­ sondere wenn eine nicht zu grobe Abstufung erfolgt.

In Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß Kennwerte der Haarigkeit des laufenden Fadens erfaßt werden. Diese Haa­ rigkeit wird insbesondere im letzten Drittel der Spulreise bei einer zu großen Spulgeschwindigkeit verschlechtert. Das heißt, daß bei gleicher Ablösegeschwindigkeit des Fadens vom Kops im letzten Drittel der Kopsreise die Haarigkeit zunimmt.

Selbst eine fadenspannungsbedingte übliche Absenkung der Spulgeschwindigkeit kompensiert oft nicht die Zunahme der Haarigkeit in diesem Bereich.

Durch die Erfindung ist es somit möglich, die Qualität des umzuspulenden Fadens oder Garns durch den Spulvorgang nicht zu verschlechtern und dennoch die Produktivität so hoch wie möglich zu halten, d. h. mit möglichst hoher Spulgeschwindig­ keit zu arbeiten.

Bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in dem Fadenlauf ein wenigstens eine Fadeneigenschaft erfassender Sensor ange­ ordnet, der an einer Auswerteeinrichtung angeschlossen ist, die die von dem Sensor erfaßten Werte mit vorgegebenen Werten vergleicht und, wenn die erfaßten Werte die vorgegebenen Wer­ te erreichen, ein Signal zum Reduzieren der Drehzahl des Mo­ tors ausgibt.

Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfol­ genden Beschreibung des in der Zeichnung dargestellten Aus­ führungsbeispiels.

Die Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung eine einzel­ ne Spulstelle eines Spulautomaten, der eine Vielzahl gleicher Spulstellen aufweist.

An jeder Spulstelle wird von einer Spinnspule 10, insbesonde­ re einem auf einer Ringspinnmaschine erzeugten Kops, ein Fa­ den 11 abgezogen, der auf eine Kreuzspule 12 aufgewickelt wird, beispielsweise eine konische Kreuzspule. Die Kreuzspule 12, die mittels eines nicht dargestellten, schwenkbaren Spu­ lenrahmens gehalten ist, liegt auf einer Wickelwalze 13 auf, insbesondere auf einer sogenannten Nutenwalze, mittels der der Faden 11 in axialer Richtung changierend der Kreuzspule 12 zugeführt wird. Denkbar im Rahmen der vorliegenden Erfin­ dung wäre aber auch, die Kreuzspule direkt anzutreiben.

Auf dem Weg von der Spinnspule 10 zu der Kreuzspule 12 durch­ läuft der Faden 11, der in der Regel ein auf einer Ringspinn­ maschine gebildetes Garn ist, einen Fadenführer 16, der auch ein Ballonbrecher sein kann. Danach durchläuft der Faden 11 einen geregelten Fadenspanner 17, d. h. einen Fadenspanner mit einer vorgebbaren Klemmkraft. Nach dem Fadenspanner folgt ein Fadenspannungssensor 18 und ein Sensor in Form eines Reini­ gers 19, der eine Eigenschaft des Fadens 11 oder Garns er­ faßt, insbesondere die Haarigkeit. Er kann auch auf andere Eigenschaften eingestellt werden, beispielsweise auf soge­ nannte IPI-Werte (Imperfektionen des Garns je km). Um die Haarigkeit festzustellen, kann beispielsweise das Rauschsi­ gnal des Garnes oder Fadens 11 mittels eines bekannten Reini­ gers 19 ausgewertet werden. Der Reiniger 19 überwacht den laufenden Faden 11 auch auf andere Fehler, insbesondere auf Dick- oder Dünnstellen. Liegen diese in einem vorgebbaren To­ leranzbereich, werden sie als IPI-Werte erfaßt und ausgewer­ tet und gegebenenfalls zum erfindungsgemäßen Regeln der Spul­ geschwindigkeit verwendet. Bei Auftreten nicht tolerierbarer Garnfehler wird der laufende Faden unterbrochen, das fehler­ hafte Garnstück herausgetrennt, wonach die nunmehr vorhande­ nen zwei Fadenenden mittels einer Spleißvorrichtung 20 mit­ einander verbunden werden. Nach der an sich bekannten Spleiß­ vorrichtung folgt ein weiterer Fadenführer 21.

Der Fadenspanner 17, der Fadenspannungssensor 18, der Reini­ ger 19 und die Spleißvorrichtung 20 sind an eine Steuer- und Regeleinheit 22 angeschlossen, an den sogenannten Spulstel­ lenrechner.

Die Wickelwalze 13 jeder Spulstelle ist mittels eines eigenen Antriebsmotors 14 angetrieben, der mit einer Drehzahlsteue­ rung 15 ausgerüstet ist, insbesondere einem Frequenzumwand­ ler. Die Drehzahlsteuerung 15 erfolgt durch den Spulstellen­ rechner 22 in Abhängigkeit von spulstellenspezifischen Para­ metern und, wie dies mit einem Pfeil angedeutet ist, einen Zentralrechner des Spulautomaten, der die Grundspulgeschwin­ digkeit vorgibt.

Die Spulstelle ist so ausgelegt, daß mit einer möglichst ho­ hen Produktionsleistung gearbeitet werden kann, d. h. mit ei­ ner möglichst hohen Spulgeschwindigkeit. Mittels des geregel­ ten Fadenspanners 17, der von dem Spulstellenrechner 22 betä­ tigt wird, wird die Fadenspannung auf einem möglichst kon­ stanten Wert gehalten. Sollte Fadenspannungsänderungen auf­ treten, die den Stellbereich des Fadenspanners 17 überschrei­ ten, so veranlaßt der Spulstellenrechner 22, daß die Drehzahl des Antriebsmotors 14 und damit die Spulgeschwindigkeit so weit abgesenkt werden, daß Fadenspannungsänderungen wieder von dem Fadenspanner 17 ausgeglichen werden können.

Die Spulgeschwindigkeit wird jedoch nicht nur im Hinblick auf die zulässige Fadenspannung und im Hinblick auf das Vermeiden von Fadenbrüchen ausgelegt, sondern auch im Hinblick auf die Garnqualität. Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, daß die Spulgeschwindigkeit auch einen Einfluß auf die Garnqualität hat, die durch ein Umspulen mit zu hoher Spulge­ schwindigkeit verschlechtert werden kann, insbesondere bezüg­ lich der Haarigkeit des Garnes. Der Sensor 18 erfaßt zu die­ sem Zweck Kennwerte über eine Eigenschaft des Garnes, insbe­ sondere über die Haarigkeit des Garnes. Diese Kennwerte wer­ den in eine Auswerteeinrichtung des Spulstellenrechners 22 gegeben. In der Auswerteeinrichtung werden die erfaßten Kenn­ werte mit dort eingegebenen, vorgegebenen Werten verglichen, die beispielsweise einer von dem Benutzer gewählten, tole­ rierbaren Erhöhung der Haarigkeit entsprechen. Werden diese Werte erreicht oder überschritten, so gibt die Auswerteein­ richtung ein Signal an die Drehzahlsteuerung 15, die Drehzahl des Antriebsmotors 14 zu reduzieren, beispielsweise um eine Stufe von 50 min^-1 oder 100 min^-1. Wenn nach dieser Drehzahl­ reduzierung die Haarigkeit nicht wieder den tolerierbaren Wert unterschritten hat, so erfolgt eine nochmalige Reduzie­ rung um eine entsprechende Stufe. Wenn dagegen die Haarigkeit für einen vorgegebenen Zeitraum dann unterhalb der tolerier­ baren Werte bleibt, so kann versuchsweise die Drehzahl des Antriebsmotors 14 wieder erhöht werden. Es wird somit an je­ der Spulstelle ein zweites Kriterium für die maximale Höhe der Spulgeschwindigkeit eingeführt.

Der Benutzer des Spulautomaten kann an dem Spulstellenrechner oder an dem Zentralrechner des Spulautomaten die für ihn to­ lerierbaren Werte eingeben. Er kann damit entscheiden, ob er einer hohen Produktionsleistung gegenüber der Garnqualität den Vorzug gibt oder umgekehrt. In gleicher Weise kann er auch einen für ihn optimalen Kompromiß zwischen Garnqualität und hoher Spulgeschwindigkeit finden, jeweils auch in Abhän­ gigkeit von der dem Einsatzzweck des Garns angepaßten Quali­ tät, zum Beispiel dessen Haarigkeit.

Claims (5)

1. Verfahren zum Optimieren der Spulgeschwindigkeit einer Spulstelle eines Spulautomaten, die Faden von einer Spinnspule abzieht und auf eine Kreuzspule aufwickelt, die mittels eines mit einer Drehzahlsteuerung ausgerü­ steten Motors angetrieben ist, dadurch gekennzeichnet, daß Kennwerte wenigstens einer von der Spulgeschwindig­ keit abhängigen Eigenschaft des Fadens erfaßt und mit vorgegebenen, nicht mehr tolerierten Werten für diese Eigenschaft verglichen werden, und daß dann, wenn die erfaßten Kennwerte die vorgegebenen Werte erreichen, ein Reduzieren der Spulgeschwindigkeit mittels Verringern der Drehzahl des Motors veranlaßt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem festgestellten Erreichen der vorgegebenen Wer­ te die Drehzahl des Motors um einen vorgegebenen Dreh­ zahlwert reduziert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Kennwerte der Haarigkeit des laufenden Fa­ dens erfaßt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rauschsignal eines Reinigers erfaßt und als Signal der Haarigkeit des laufenden Fadens ausgewertet wird.

5. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Fadenlauf ein wenigstens eine Fadeneigenschaft er­ fassender Sensor (19) angeordnet ist, der an eine Aus­ werteeinrichtung angeschlossen ist, die die von dem Sen­ sor erfaßten Werte mit vorgegebenen Werten vergleicht und, wenn die erfaßten Werte die vorgegebenen Werte er­ reichen, ein Signal zum Reduzieren der Drehzahl des Mo­ tors (14) ausgibt.