DE19914410A1 - Anspinnsteuerung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern des Anspinnvorgangs in einer Spinneinrichtung, insbesondere einer OE-Spinneinrichtung mit Rotoren, sowie eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Ansteuerung des Anspinnens zu ermöglichen, ohne den Rotor bzw. die Stützscheiben einer Spinneinrichtung baulich zu verändern. Gelöst wird die Aufgabe dadurch, daß der Anspinnvorgang in Abhängigkeit von physikalischen Größen bzw. Zuständen und/oder deren Änderungen in einer Spinneinrichtung erfaßt und/oder gesteuert werden. Die Einrichtung verfügt erfindungsgemäß über eine Meßeinrichtung zum Erfassen der physikalischen Größen, die mit der Steuerung des Anspinnvorgangs verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern des Anspinnvorgangs in einer Spinneinrichtung.

Aus der DE 25 07 199 A1 ist bekannt, daß durch berührungsloses Messen der Drehzahlen von OE-Spinnrotoren der Anspinnvorgang gesteuert wird. Die Rotoren sind mit farbigen Markierungen ausgebildet, die als Reflektoren dienen. Ein in geringem Abstand angeordneter photoelektrischer Impulsauf­ nehmer, der einen Lichtstrahl aussendet, empfängt den an der Markierung reflektierten Lichtstrahl. Hierdurch wird die momentane Drehzahl des Rotors berührungslos abgetastet und der Start des Anspinnvorgangs in Abhängig­ keit des überwachten Anlaufverhaltens des Spinnrotors ausgelöst. Es wer­ den für die Steuerung des Anspinnvorgangs, insbesondere für die Steue­ rung der Faserspeisung und des Garnabzugs, der Rotordrehzahl proportio­ nale Impulse zur Steuerung verwendet.

Weiterbildungen dieses technischen Gedankens führten dazu, daß die Ro­ tordrehzahl in OE-Spinnvorrichtungen nicht direkt gemessen wurde, sondern vielmehr die Drehzahl der Stützscheiben des OE-Spinnrotors. Hierbei wur­ den zur berührungslosen Drehzahlmessung die Stützscheiben mit Reflekto­ ren versehen. Stützscheiben dieser Art sind z. B. durch die DE 41 21 387 A1 bekannt. In die Oberfläche einer Stirnseite sind in entsprechende Ausspa­ rungen zwei Reflektoren eingebettet. Die optische Drehzahlmessung kann bei starker Verflugung des zu verspinnenden Fasermaterials keine zuverläs­ sigen und eindeutigen Signale mehr liefern.

Dieses Problem wurde dadurch gelöst, daß kleine Magnetstifte in die Stütz­ scheiben eingebaut wurden (DE 43 13 753 A1). Bei dieser Ausgestaltung einer Stützscheibe ist vor allem darauf zu achten, daß die Stützscheiben mit den eingebauten Magnetstiften eine möglichst plane und glatte Oberfläche bilden, so daß weder Erhöhungen noch Vertiefungen ausgebildet werden.

Dies gilt analog ebenso für die Anbringung von Reflektoren auf Stützschei­ ben (DE 196 20 377 A1). Dies trifft generell zu, da bereits geringe Unrund­ heiten bei den üblichen Drehzahlen zu immensen Fliehkräften führen, wo­ durch die Stützscheibe beschädigt oder gar zerstört werden kann. Größere Beschädigungen der Spinnvorrichtungen sind dann ebenfalls nicht zu ver­ meiden.

Diese Art der berührungslosen Drehzahlmessung des Rotors beruht einzig auf dem Prinzip, daß ein Signalgeber ein Impulssignal an einen Impulsauf­ nehmer sendet. Mittels des Impulsaufnehmers wird in der Regel eine Fre­ quenzmessung bzw. Geschwindigkeitsmessung von sich bewegenden Tei­ len im Rotor (Stützscheiben) oder des sich drehenden Rotors meßtechnisch erfaßt. Wird die Drehzahlmessung mit Reflektoren auf Stützscheiben ge­ wählt, so ist der Signalgeber als eine Art Lichtquelle ausgebildet. Das emit­ tierte Licht wird bei Durchgang des Reflektors durch den Lichtstrahl impuls­ artig reflektiert, so daß ein Impulsaufnehmer diesen Lichtimpuls registriert. Sind die Stützscheiben mit Magnetstiften versehen, so gilt hier analog, daß die Magnetstifte als magnetische Feldlinien erzeugende Signalgeber ausge­ bildet sind, die in einem Impulsaufnehmer einen Induktionsstrom erzeugen. In beiden Fällen registriert der Impulsaufnehmer grundsätzlich und aus­ schließlich Impulse, die proportional der Rotordrehzahl sind.

Für diese Art der Drehzahlmessung ist es erforderlich, daß die Stützschei­ ben diesbezüglich eine besonders hohe Qualität der Anfertigung beanspru­ chen. Außerdem können magnetische Kräfte der Magnetstifte andere ma­ gnetisierbare Materialien in der Spinnbox magnetisieren und zu weiteren Störungen führen. Ferner muß für die Impulszählung der Impulsaufnehmer und unter Umständen der Signalgeber exakt positioniert werden. Darüber hinaus können Störungen dadurch entstehen, daß die Spinnvorrichtung durch Verflugungen während des Spinnprozesses verschmutzt wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Steuerung des Anspinnens zu ermöglichen, ohne den Rotor bzw. die Stützscheiben überhaupt baulich z. B. mit Reflektoren oder dergleichen zu verändern und die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mittels der kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 bezüglich des Verfahrens und mittels einer Einrichtung gemäß der kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 4. Vorteilhafte Aus­ gestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Erfindungsgemäß für das Verfahren zum Steuern des Anspinnvorgangs ist, daß der Anspinnvorgang und/oder die Rotordrehzahl in Abhängigkeit von physikalischen Größen bzw. Zuständen und/oder deren Änderung in einer Spinneinrichtung erfaßt und/oder gesteuert werden. Unter dem Begriff "physikalische Größe" bzw. "physikalischer Zustand" werden im allgemeinen die durch den Anspinnvorgang erzeugten Verhältnisse in und an der Spinn­ einrichtung verstanden, durch die die Verhältnisse bzw. Zustände erfaßbar und beschreibbar sind. Durch den Anspinnvorgang - und auch im Dauerbe­ trieb - werden diese Verhältnisse erzeugt, die sich sowohl mit der Zeit als auch mit der Rotordrehzahl ändern bzw. beeinflußbar sind. Im Gegensatz zum Stand der Technik wird nicht ein Impuls durch einen Impulsaufnehmer erfaßt, wobei die Impulse proportional zur Rotordrehzahl sind, sondern es werden die physikalischen Verhältnisse bzw. die Änderung der Verhältnisse, die durch den sich drehenden Rotor selbst erzeugt wurden, erfaßt. Anhand der direkt gemessenen Zustände bzw. Verhältnisse erfolgt die Steuerung des Anspinnvorgangs.

Von Vorteil ist es, daß überhaupt keine baulichen Veränderungen an dem Rotor bzw. den Stützscheiben erforderlich sind. Es müssen keine besonde­ ren Anforderungen für eine spezielle Konstruktion des Rotors bzw. der Stützscheiben und darüber hinaus an die Anordnung und Justage der Bau­ teile bzw. der Impulsgeber und -aufnehmer gestellt werden, da z. B. auf de Impulsgeber und -aufnehmer verzichtet werden kann. Dies führt zu einer wesentlichen Vereinfachung im Aufbau.

Vorteilhafterweise werden in einer Weiterbildung der Erfindung der Innen­ druck, der Schalldruck, die Tonfrequenz und/oder die Lautstärke in der Spinneinrichtung erfaßt. Diese physikalischen Größen bzw. Zustände wer­ den durch die Rotordrehzahl und/oder den Anspinnvorgang selbst erzeugt und bewirkt bzw. beeinflußt. Dieses Meßprinzip beruht darauf, daß die Dy­ namik des Rotors nicht mittels eines besonderen Impulsgebers und -aufnehmers erfaßt wird, sondern vielmehr durch die Rotordrehzahl hervor­ gerufenen physikalischen Größen und Zustände bzw. deren Änderung. Es besteht ein unmittelbarer Zusammenhang folglich zwischen der Rotordreh­ zahl und den durch die Rotordrehung erzeugten physikalischen Größen und Zuständen.

In einer Weiterbildung der Erfindung wird vor dem Anspinnvorgang minde­ stens eine Referenzmessung aufgezeichnet. In dieser Referenzmessung wird der Rotor vom Stillstand auf Betriebsdrehzahl gefahren, um einen An­ halt und eine Referenz für das Verhalten der physikalischen Größen bzw. Zustände in Abhängigkeit der Rotordrehzahl zu erhalten. So kann es durch­ aus vorkommen, daß von Spinneinrichtung zu Spinneinrichtung bzw. in Ab­ hängigkeit des gewählten Rotors oder anderer Parameter sich Variationen im Verhalten dieser physikalischen Größen und Zustände ergeben. Infolge der durchgeführten Referenzmessung kann dann eine spinnstellenbezogene Fadenproduktion beim Anspinnen gezielt gesteuert werden.

Weiterhin wird zur Lösung der oben genannten Aufgabe vorgeschlagen, daß eine Einrichtung zum Steuern des Anspinnvorgangs mit einer hierfür vorge­ sehenen Steuerung eine Meßeinrichtung zum Erfassen von physikalischen Größen bzw. Zuständen in der Spinneinrichtung ausgebildet wird, wobei die Einrichtung mit der Steuerung des Anspinnvorgangs verbunden ist. Diese Meßeinrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß sie die durch die Drehung des Rotors erzeugten physikalischen Verhältnisse in der Spinneinrichtung bzw. deren Änderung mißt und an eine Steuerung weitergibt. Die durch die unmittelbare Drehung der Rotoren bzw. der Stützscheiben erzeugten physi­ kalischen Verhältnisse und Zustände werden durch die Meßeinrichtung di­ rekt gemessen.

Vorteilhafterweise ist die Meßeinrichtung als ein Meßsensor zur Messung insbesondere des Innendrucks, des Schalldrucks, der Tonfrequenz und/oder der Lautstärke usw. in einer Spinneinrichtung ausgebildet. Diese physikali­ schen Zustände bzw. Verhältnisse werden unmittelbar von dem sich dre­ henden Rotor erzeugt und weisen eine direkte Abhängigkeit zur Drehzahl des Rotors auf.

Im allgemeinen verändert sich der innere atmosphärische Druck in der Spinn­ einrichtung mit steigender Rotordrehzahl. Deshalb kann der Druck bzw. die Änderung des Drucks direkt in der Spinneinrichtung gemessen werden. Durch den unmittelbaren Zusammenhang von Druck und Drehzahl wird da­ her bei Erfassen des Innendrucks in einer Spinneinrichtung die Drehzahl ermittelt, so daß die Steuerung des Anspinnvorgangs entsprechende Steuer- und Regelmaßnahmen vornimmt. In analoger Weise kann dies auch für Tonhöhen und/oder Schalldruck gelten.

Weiterhin vorteilhaft ist die Spinneinrichtung zur Aufnahme der Meßeinrich­ tung bzw. Meßsensors ausgebildet. Die nach dem Stand der Technik herge­ stellten Stützscheiben müssen in der Anfertigung qualitativ hochwertig her­ gestellt werden. Bei ungenauer Anfertigung kann dies im Betrieb zu erhebli­ chen Zerstörungen der Scheiben führen. Durch diese hohe Anforderungen ist auch die Herstellung sehr kostenintensiv. Dem gegenüber ist die erfin­ dungsgemäße Ausgestaltung einfach herzustellen, da in der Spinneinrich­ tung lediglich z. B. eine kleine Aussparung für die Aufnahme der Meßein­ richtung vorgesehen sein muß. Die Meßeinrichtung ist so angeordnet, daß sie gute und zuverlässige Werte der durch sie erfaßten physikalischen Grö­ ße liefert.

Außerdem ist es vorzugswürdig, wenn die Einrichtung mit einem relativ zu der Spinneinrichtung beweglichen Wanderautomaten verbunden bzw. ver­ bindbar ist. Bei einer Spinnmaschine sind im allgemeinen viele Spinnein­ richtungen bzw. Spinnstellen nebeneinander angeordnet. Entlang dieser Spinnstellen wird je nach Bedarf und Anforderung durch die Spinnstellen der Wanderautomat zur Bedienung der jeweiligen Spinnstelle bewegt. Dieser Wanderautomat ist auch für den Anspinnvorgang erforderlich. Mit dem An­ spinnvorgang selbst wird die erfindungsgemäße Einrichtung mit dem Wan­ derautomaten verbunden, um einen optimalen Anspinnvorgang zu ermögli­ chen. Es kann dabei vorgesehen sein, daß die Einrichtung selbst auf dem Wanderautomaten angeordnet ist. Alternativ dazu kann die Einrichtung bzw. ein Teil der erfindungsgemäßen Einrichtung z. B. die Meßeinrichtung sich an oder in der Spinneinrichtung befinden. Soll ein Anspinnvorgang mit Hilfe des Wanderautomaten erfolgen, so wird die Einrichtung bzw. die Meßeinrichtung und/oder die Steuerung des Anspinnvorgangs mit dem Wanderautomaten verbunden.

Ebenso ist es von Vorteil, wenn die Einrichtung mit einer Steuereinrichtung einer Faserspeisung der Spinneinrichtung verbunden ist. Hierdurch kann gezielt die Steuerung der Faserspeisung in direkter Abhängigkeit der ermit­ telten physikalischen Zustände und damit in unmittelbarer Abhängigkeit der Rotordrehzahl der Anspinnvorgang an einer Spinnstelle erfolgen.

Insgesamt ermöglicht die erfindungsgemäße berührungslose Drehzahlmes­ sung des Rotors bzw. der Stützscheiben eine zuverlässige und im Aufbau einfache Konstruktion bzw. Ausführung. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß bisherige Spinneinrichtungen mit dieser Erfindung nachgerüstet werden können. Hierbei können die bisherigen Stützlager und Rotoren weiter ver­ wendet werden. Diese müssen nicht durch teure und empfindliche Bauteile bzw. Stützscheiben ersetzt werden. Außerdem entfällt der aufwendige und teure Umbau an einer Spinnmaschine. Die Ausführung der Erfindung er­ möglicht somit eine leichte und kostengünstige Nachrüstung, wodurch der Wert einer bereits vorhandenen Spinnmaschine erheblich gesteigert werden kann, da die Erfindung eine gezielte Steuerung des Anspinnvorgangs er­ möglicht.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen schematischen Ausschnitt einer Spinneinrichtung. Die Spinneinrichtung weist ein Gehäuse 4 auf, in dem ein Spinnelement 5 angeordnet ist. Das Spinnelement 5 verfügt über eine Welle 6, die mittels eines bekannten, nicht dargestellten, Lagers angetrieben wird.

Das Gehäuse 4 wird von einem Gehäusedeckel 22 abgeschlossen, so daß ein Innenraum 7 ausgebildet wird. In dem Innenraum 7 ist ferner ein Sensor 8 zur Messung der im Innenraum herrschenden Druckverhältnisse angeord­ net. Der Sensor 8 ist mittels einer Verbindung 9 mit einem Meßgerät 10 ver­ bunden. Das Meßgerät 10 zeigt die Meßsignale des Sensors 8 an bzw. wertet diese aus und leitet sie über eine Verbindung 11 an eine Steuerein­ heit 12 zur Steuerung des Anspinnvorgangs.

Über eine Verbindung 13 leitet die Steuereinheit 12 Steuerbefehle an einen Motor 14, der über eine Wirkverbindung 23 mit einer Lieferwalze 16 verbun­ den ist. Ferner ist die Steuereinheit 12 über eine Verbindung 21 mit weiteren Einrichtungen einer Spinnmaschine, z. B. Maschinenzentrale, verfahrbare Wartungsvorrichtung etc., verbunden.

Beim Anspinnen bzw. Hochlaufen des Spinnelementes 5 mißt der Sensor die Druckverhältnisse im Innenraum 7 des Gehäuses 4. Der Druck im Innen­ raum 7 verändert sich mit der Drehzahl des Spinnelements 5. Der gemesse­ ne Zustand bzw. die Veränderungen des Innendruck werden direkt an die Steuereinheit 12 übermittelt, so daß diese in direkter Abhängigkeit vom Luft­ druck in dem Innenraum 7 den Motor 14 der Lieferwalze 16 steuert. So wird in direkter Abhängigkeit der bestehenden physikalischen Verhältnisse im Innenraum 7 des Gehäuses 4 der Einzug von Faserband 15 mittels der Lie­ ferwalze 16 bewirkt und beeinflußt. Da sich beim Hochlaufen des Spinnele­ ments 5 die Drehzahl des Spinnelements 5 und damit sich die Druckverhält­ nisse im Innenraum 7 kontinuierlich verändern, so wird als direkte Antwort der Änderung der Drehzahl bzw. des Drucks auch die Zulieferung von Fa­ serband 15 über eine bekannte Auflösewalze 17 und einen Faserspeiseka­ nal 18 zu dem Spinnelement 5 entsprechend variiert.

Aus dem dem Spinnelement zugefördertem Faserband 15 wird ein mittels des Spinnelements 5 gesponnener Faden 19 über ein Fadenabzugsröhr­ chen 20 abgeführt und einer, nicht dargestellten, Spule zugeführt.

Mittels der Erfindung gelingt es, die Druckverhältnisse in dem Innenraum 7, die sich direkt mit einer Veränderung der Drehzahl des Spinnelements 5 verändern, berührungslos und unmittelbar die Drehzahl zu ermitteln.

In Weiterbildungen der Erfindung kann der Sensor 8 im Innenraum 7 zur Messung anderer bzw. weiterer physikalischer Zustände ausgebildet sein, die sich in Abhängigkeit der Drehzahl des Spinnelementes 5 verändern. Hierdurch wird die Drehzahl direkt und berührungslos gemessen, ohne daß bauliche Veränderungen am Spinnelement selbst vorgenommen werden müssen.

Bevor ein Anspinnvorgang ausgeführt wird, ist es empfehlenswert, eine Re­ ferenzmessung der physikalischen Zustände ohne Faserspeisung durchzu­ führen. Diese Referenzmessung kann dann für eine spinnstellenbezogene Fadenproduktion beim Anspinnen verwendet werden.

Claims (8)

1. Verfahren zum Steuern des Anspinnvorgangs in einer Spinneinrichtung, insbesondere einer OE-Spinneinrichtung mit Rotoren, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Anspinnvorgang und/oder die Rotordrehzahl in Ab­ hängigkeit von physikalischen Größen bzw. Zuständen und/oder deren Änderungen in der Spinneinrichtung erfaßt und/oder gesteuert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß insbesonde­ re der Innendruck, der Schalldruck, die Tonfrequenz und/oder die Laut­ stärke in der Spinneinrichtung erfaßt werden.

3. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Anspinnvorgang mindestens eine Referenzmessung aufgezeichnet wird.

4. Einrichtung zum Steuern des Anspinnvorgangs in einer Spinneinrich­ tung, insbesondere einer OE-Spinneinrichtung, mit einer Steuerung des Anspinnvorgangs und zur Durchführung des Verfahrens nach minde­ stens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung eine Meßeinrichtung zum Erfassen von physikalischen Grö­ ßen bzw. Zuständen in der Spinneinrichtung aufweist, die mit der Steue­ rung des Anspinnvorgangs verbunden ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßein­ richtung als ein Meßsensor zur Messung insbesondere des Innen­ drucks, des Schalldrucks, der Tonfrequenz und/oder der Lautstärke in der Spinneinrichtung ausgebildet ist.

6. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spinneinrichtung ausgebildet ist zur Aufnahme der Meßeinrichtung.

7. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung verbunden oder verbind­ bar ist mit einem relativ zu der Spinnvorrichtung beweglichen Wander­ automaten.

8. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung mit einer Steuereinrich­ tung einer Faserspeisung der Spinneinrichtung verbunden ist.