DE19938433A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Zentrifugenspinnen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum ZentrifugenspinnenInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Zentrifugenspinnmaschine, die über eine Vielzahl von gleichartigen Arbeitsstellen verfügt. DOLLAR A Die Arbeitsstellen weisen dabei jeweils ein Streckwerk mit einer Luntenstoppeinrichtung, eine mit hoher Drehzahl um eine Achse rotierende Spinnzentrifuge sowie einen rohrförmigen, changierbaren Fadenführer auf. DOLLAR A Der aus der Fadenführermündung austretende, einen umlaufenden Garnschenkel bildende Faden wird, wie üblich, als Spinnkuchen auf der Innenwandung der Spinnzentrifuge abgelegt. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß zu Beginn des Spinnzyklus der Spinnmaschine (10) die einzelnen Spinnzentrifugen (14) der Spinnmaschine auf Garnkörperreste (30) hin überprüft werden.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zentrifugenspinnen
mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Merkmalen
sowie eine Vorrichtung zum Zentrifugenspinnen mit den im
Oberbegriff des Anspruchs 10 genannten Merkmalen.
Beim Zentrifugenspinnen wird ein in einem Streckwerk
verstrecktes, beispielsweise in einer Spinnkanne vorgelegtes
Faserband oder ein in Form einer Flyerspule vorliegendes
Vorgarn, das auch als Lunte bezeichnet wird, mittels eines
changierbaren und absenkbaren Fadenführers in eine rotierende
Spinnzentrifuge eingeführt, zu einem Faden versponnen und als
sogenannter Spinnkuchen auf der Innenwandung der
Spinnzentrifuge abgelegt.
Das heißt, die aus der Mündung des Fadenführers austretende
Lunte wird unter dem Einfluß einer mit der Spinnzentrifuge
umlaufenden Luftströmung zur Innenwandung der Spinnzentrifuge
befördert und dort so festgelegt, daß ein um die
Zentrifugenachse rotierender Garnschenkel entsteht. Durch die
Rotation dieses Garnschenkels erhält der herzustellende Faden
die erforderliche Drehung, bevor er an der rotierenden
Innenfläche der Zentrifuge als Spinnkuchen abgelegt wird.
Nach Ablauf der Spinnzeit beziehungsweise nach Erreichen
einer vorbestimmten Garnmenge in der Zentrifuge wird das bis
zu diesem Zeitpunkt gesponnene Fadenmaterial auf eine in die
Zentrifuge eingebrachte Umspulhülse umgewickelt. Die
Einleitung dieses Umwickelvorgangs geschieht beispielsweise
dadurch, daß die Umspulhülse in den Weg des Garnschenkels
vorgeschoben wird. Die Umspulhülse erfaßt dabei mit ihrem
Hülsenrand den aus dem Fadenführer austretenden, rotierenden
Garnschenkel, wodurch der an der Innenwandung der
Spinnzentrifuge abgelegte Spinnkuchen auf die Umspulhülse
umgewickelt wird.
Bei diesem Umwickelprozeß kann es zu einem Garnbruch kommen,
was dazu führt, daß beim Umwickeln des Garnkörpers auf die
Umspulhülse ein Garnkörperrest in der Zentrifuge verbleibt.
Aus der nachveröffentlichten Patentanmeldung DE 198 02 656
sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einleiten des
Umwickelvorgangs beim Zentrifugenspinnen nach einem solchen
Fadenbruch bekannt.
Gemäß dieser Literaturstelle ist vorgesehen, ein spezielles
Fadenlöseelement in die Zentrifuge einzuführen, um ein
Fadenende des in der Zentrifuge verbliebenen Garnkörperrestes
zu erfassen. Durch eine derartige Vorrichtung lassen sich
zwar Garnkörperreste recht zuverlässig aus den
Spinnzentrifugen entfernen, jedoch wird das Entstehen bzw.
das Vorhandensein solcher Garnkörperreste oft nicht oder erst
sehr spät bemerkt.
Da solche Garnkörperreste unter anderem auch das ohnehin
relativ begrenzte Aufnahmevolumen der Spinnzentrifugen weiter
einschränken, ist es im Interesse einer möglichst hohen
Effektivität einer Zentrifugenspinnmaschine wichtig, einen in
einer Zentrifuge verbliebenen Garnkörperrest schnell zu
erkennen und entsprechende Gegenmaßnahmen einzuleiten.
Aus der DE 195 23 835 Al ist ein Verfahren zum Topfspinnen
bekannt, bei dem die Umlaufdauer der in den Spinnzentrifugen
rotierenden Garnschenkel gemessen wird. Man geht dabei von
der Erkenntnis aus, daß die dabei auftretende Veränderung der
Umlaufdauer des Garnschenkels augenblicklich erkannt wird und
der bereits gesponnene Garnkörper kann durch Einbringen einer
Umspulhülse gerettet werden.
Ferner ist es bekannt, die Anwesenheit eines in die
Spinnzentrifuge eingeführten Vorgarnes mittels eines zwischen
Streckwerk und changierbarem Fadenführerrohr angeordneten
Fadensensors zu detektieren. Der Fadensensor liefert bei
Anwesenheit des Vorgarns ein entsprechendes Ausgangssignal.
Der Fadensensor detektiert hierbei die Bewegung des Vorgarns
und liefert dabei ein der Bewegung proportionales
Ausgangssignal, vorzugsweise ein Rauschsignal. Eine derartige
Überwachung der Bewegung des Vorgarns ist beispielsweise in
der DE 42 06 030 A1 oder der DE 42 06 031 A1 beschrieben.
Im Falle eines Fadenbruchs an einer Spinnstelle erfolgt in
der Regel eine Unterbrechung der Materialzufuhr. Das heißt,
die Vorgarnlieferung wird mittels einer sogenannten
Luntenstoppvorrichtung unterbrochen. Derartige, im Bereich
der Streckwerke angeordnete Luntenstoppvorrichtungen sind
beispielsweise aus der DE 38 22 930 A1 bekannt.
Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik liegt der
Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine
Vorrichtung zu schaffen, mittels dessen/derer in einfacher
und kostengünstiger Weise sichergestellt werden kann, das die
einzelnen Spinnzentrifugen einer Zentrifugen-Spinnmaschine zu
Beginn des Spinnzyklus' in einem optimalen, insbesondere
leeren Zustand sind.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren mit den
im Anspruch 1 genannten Merkmalen gelöst.
Dadurch, daß zu Beginn eines Spinnzyklus' der
Zentrifugenspinnmaschine alle Spinnzentrifugen auf das
Vorhandensein eventueller Garnkörperreste hin überprüft
werden, kann zuverlässig vermieden werden, daß
Spinnzentrifugen in den normalen Spinnbetrieb genommen
werden, die, z. B. infolge eines in der Spinnzentrifuge
verbliebenen Garnrestes, in der Folge minderwertige
Spinnkopse produzieren würden.
Vorzugsweise wird deshalb zu Beginn eines Spinnzyklus der
Zentrifugenspinnmaschine die jeweilige Drehfrequenz der
Garnschenkel der einzelnen Arbeitsstellen der
Zentrifugenspinnmaschine erfaßt und die gemessenen
Drehfrequenzen jeweils mit einem Sollwert verglichen.
Eventuelle Garnkörperreste in einer oder mehreren der
Spinnzentrifugen der Arbeitsstellen sind durch das Auftreten
von Drehfrequenzunterschieden gegenüber einem Sollwert sofort
erkennen. Bei der Messung der Drehfrequenz des Garnschenkels
wird dabei der Umstand ausgenutzt, daß das Anspinnen auf den
gegebenenfalls noch vorhandenen Garnkörperrest erfolgt und
daß die dadurch gegebene Verringerung des freien Radius auch
zu einer Verringerung der Drehfrequenz des Garnschenkels
führt.
Das heißt, ein in der Spinnzentrifuge verbliebener
Garnkörperrest führt, bei mit konstanter Drehzahl rotierender
Zentrifuge, aufgrund der Beziehung
fG = fZ - VL/2π.r
sofort zu einer niedrigeren Drehfrequenz des betreffenden
Garnschenkels.
Mit fG ist dabei die Drehfrequenz des Garnschenkels,
mit fZ die Drehfrequenz der Zentrifuge,
mit VL die Liefergeschwindigkeit des Fadens und
mit r der freie Radius der Zentrifuge bezeichnet. Durch entsprechende Auswertung der Drehfrequenz der Garnschenkel kann somit unmittelbar auf das Vorhandensein eines den freien Radius verringernden Garnkörperrestes in der betreffenden Spinnzentrifuge geschlossen werden.
mit fZ die Drehfrequenz der Zentrifuge,
mit VL die Liefergeschwindigkeit des Fadens und
mit r der freie Radius der Zentrifuge bezeichnet. Durch entsprechende Auswertung der Drehfrequenz der Garnschenkel kann somit unmittelbar auf das Vorhandensein eines den freien Radius verringernden Garnkörperrestes in der betreffenden Spinnzentrifuge geschlossen werden.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
daß die Drehfrequenz des umlaufenden Garnschenkels mittels
eines die Bewegung des Fadens detektierenden Fadensensors
gemessen wird. Das heißt, ein zwischen Streckwerk und
changierendem, rohrförmigem Fadenführer angeordneter
Fadensensor erfaßt eine sich im Bereich des Fadensensors
einstellende Fadenbewegung, die der Drehfrequenz des
Garnschenkels in der Spinnzentrifuge entspricht.
In weiterer Ausgestaltung wird diese der Drehfrequenz des
Garnschenkels entsprechende Fadenbewegung aus dem mittels des
Fadensensors ermittelten, die Bewegung des Fadens
repräsentierenden Rauschsignal herausgefiltert. Das
Rauschsignal wird zu diesem Zweck beispielsweise über eine
Filterstufe geführt, die ein auf die Drehfrequenz des
Garnschenkels zurückgehendes Frequenzsignal ermittelt.
Die Verarbeitung dieses Frequenzsignals, beispielsweise
mittels Fast-Fourier-Transformation oder dergleichen, führt
zu in bestimmten Spektralbereichen liegenden Frequenzlinien,
die sich eindeutig bestimmten freien Radien innerhalb der
Zentrifuge zuordnen lassen.
Durch Vergleich dieser Spektrallinien mit bei leerer
Spinnzentrifugen zu erwarteten Sollwerten läßt sich sofort
das Vorhandensein eines Garnkörperrestes feststellen, so daß
entsprechende Gegenmaßnahmen eingeleitet werden können.
Da der freie Radius bei einer leeren Zentrifuge aufgrund der
bekannten geometrischen Abmessungen bekannt ist, ist eine
Bestimmung des zu erwartenden Sollwertes in einfacher Weise
möglich.
In vorteilhafter Ausführungsform ist weiter vorgesehen, daß
an allen Arbeitsstellen gleichzeitig die jeweilige
Drehfrequenz der Garnschenkel erfaßt wird.
Da in einer Meß- und Auswerteeinheit eine eindeutige
Zuordnung zu jeweils einer Spinnstelle erfolgt, läßt sich
durch Vergleich der Drehfrequenzen der Garnschenkel
untereinander sofort feststellen, ob und in welcher der
Spinnzentrifugen gegebenenfalls noch ein Garnkörperrest
vorhanden ist. Da davon ausgegangen werden kann, daß ein
Garnkörperrest relativ selten und noch seltener an mehreren
Arbeitsstellen gleichzeitig auftritt, können die ermittelten
Drehfrequenzen der Garnschenkel auch untereinander verglichen
werden, so daß auf die Bereitstellung eines externen
Sollwertes verzichtet werden kann.
Die Spinnstellen, die keinen Garnkörperrest aufweisen,
liefern dabei quasi einen internen Sollwert.
Bei Feststellung eines Garnkörperrestes in einer
Spinnzentrifuge wird über die Auswerteeinheit sofort ein
entsprechendes Steuersignal an die Luntenstoppeinrichtung der
betreffenden Arbeitsstelle gegeben. Das heißt, an der
betreffenden Arbeitsstelle wird die weitere Zuführung von
Vorgarn eingestellt.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird ferner durch
eine Vorrichtung mit den im Anspruch 10 genannten Merkmalen
gelöst.
Die erfindungsgemäße Zentrifugenspinnmaschine verfügt dabei
über eine Sensoreinrichtung, die es ermöglicht, wenigstens
einen der während eines Spinnzyklus' auftretenden
physikalischen Werte zu erfassen. Der erfaßte Wert wird, z. B.
in einem Arbeitsstellenrechner oder einem zentralen
Spinnmaschinenrechner, mit einem Sollwert verglichen und aus
dem Ergebnis dieses Vergleiches auf den Beladungszustand der
einzelnen Spinnzentrifugen geschlossen.
Vorzugsweise ist die Sensoreinrichtung dabei als ein zwischen
Streckwerk und Fadenführer angeordneter, die Anwesenheit
eines Fadens detektierender Fadensensor ausgebildet.
Dadurch, daß diesem Fadensensor eine Filterstufe zugeordnet
ist, kann aus dem Fadensensorausgangssignal ein der
Drehfrequenz des Garnschenkels entsprechendes Signal
herausgefiltert werden, das in einer Auswerteschaltung zum
Vergleich mit einem Sollsignal benutzt wird.
Auf diese Weise kann ohne große konstruktive, gegebenenfalls
zusätzlichen Bauraum erfordernde Maßnahmen eine Ermittlung
und Auswertung der Drehfrequenz der mit den Spinnzentrifugen
umlaufenden Garnschenkel erfolgen. Das heißt, es sind
lediglich eine Filterstufe sowie ein die Signale
vergleichender Komparator zusätzlich notwendig, um eine
vorhandene Vorrichtungen dahingehend zu modifizieren, daß
über die Messung der Drehfrequenz der Garnschenkel sofort auf
das eventuelle Vorhandensein eines Garnkörperrestes in einer
der Spinnzentrifugen geschlossen werden kann.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß
die Zentrifugenspinnmaschine eine zentrale Steuereinrichtung
aufweist, in der die von den einzelnen Fadensensoren
gelieferten Signale hinsichtlich der ermittelten
Drehfrequenzen der Garnschenkel ausgewertet werden. Hierdurch
ist es vorteilhafterweise möglich, in einer kompakten
Einrichtung einen Vergleich mit dem Sollwert durchzuführen,
wobei der Sollwert nur einmal für alle Spinnstellen zur
Verfügung gestellt werden muß.
In einer alternativen Ausführungsform ist es weiter möglich,
in einfacher Weise mittels der Steuereinrichtung einen
Vergleich der Drehfrequenzen der Garnschenkel der einzelnen
Arbeitsstellen untereinander durchzuführen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben
sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten
Merkmalen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den
Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher
erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 schematisch eine Vorderansicht auf drei
Arbeitsstellen einer Zentrifugenspinnmaschine,
Fig. 1a schematisch die Steuereinrichtung der
Zentrifugenspinnmaschine,
Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf eine
Spinnzentrifuge.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Zentrifugenspinnmaschine 10,
die eine Vielzahl von Arbeitsstellen 12 aufweist. In Fig. 1
sind ausschnittsweise drei dieser Arbeitsstellen 12, 12'
beziehungsweise 12" dargestellt.
Jede Arbeitsstelle 12 umfaßt dabei jeweils eine, zum Beispiel
in (nicht dargestellten) Magnetlagern abgestützte, mit hoher
Drehzahl rotierbare Spinnzentrifuge 14.
Den Spinnzentrifugen 14 ist jeweils ein changierbarer und
dabei in Richtung R absenkbarer, rohrförmiger Fadenführer 16
zugeordnet, dessen Längsachse in der Drehachse der
Spinnzentrifuge 14 liegt.
Durch die Fadenführer 16 wird jeweils ein Vorgarn 24 in die
Spinnzentrifugen 14 eingespeist, das unter Ausbildung eines
Garnschenkels 20 an einer Innenwandung 22 der rotierenden
Zentrifuge 14 als Spinnkuchen 8 abgelegt wird. Durch die
Rotation der Zentrifuge 14 entsteht dabei aus dem Vorgarn 24
ein fertiggesponnener Faden 18.
Das Vorgarn 24 wird vor dem Einspeisen in die Spinnzentrifuge
in einem, in Fig. 1 lediglich angedeuteten Streckwerk 26
verstreckt.
Den Fadenführern 16 ist jeweils eine nicht dargestellte
Antriebseinrichtung zugeordnet, die den Fadenführern 16
sowohl eine ständige axiale Chargierbewegung CH erteilt als
auch die Fadenführer 16 während des Spinnprozesses
kontinuierlich in Richtung R absenkt.
Jeder Spinnstelle 12 ist außerdem, vorzugeweise im Bereich
des Fadenführereinganges, ein Fadensensor 28 zugeordnet, der
das Vorhandensein des Vorgarns 24 bzw. des entstandenen
Fadens 18 detektiert. Der Fadensensor 28 kann dabei in hier
nicht näher beschriebener Weise mit einem (nicht
dargestellten) Injektor kombiniert sein, der dafür sorgt, daß
das Vorgarn 24 in den Fadenführer 16 eingefädelt wird und die
Spinnstelle 12 angesponnen werden kann.
Das heißt, ein solcher Injektor saugt das aus dem Streckwerk
26 austretende Vorgarn 24 an und bläst es in den Fadenführer
16.
Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung soll auf weitere
Einzelheiten der Zentrifugenspinnmaschine 10 nicht
eingegangen werden, da diese allgemein bekannt sind.
Die in Fig. 1 dargestellte Zentrifugenspinnmaschine 10 zeigt
folgende Funktion:
Nach einem im wesentlichen gleichzeitigen Anspinnprozeß aller
Spulstellen 12 legt sich das aus der Mündungen des jeweiligen
Fadenführers 16 austretende Vorgarn unter Bildung eines
Garnschenkels 20 an die Innenwandung 22 der rotierenden
Spinnzentrifuge 14 an, so daß ein Garnschenkel 20 entsteht,
der mit der Spinnzentrifuge 14 umläuft. Der dabei entstehende
Faden 18 wird als Garnkörper (Spinnkuchen 8), wie in Fig. 1 am
Beispiel der Arbeitsstelle 12" gestrichelt angedeutet, an der
Innenwandung 22 der Spinnzentrifuge 14 abgelegt.
Nach Ablauf einer vorgebbaren Spinnzeit oder Erreichen einer
vorgebbaren Garnmenge werden den Zentrifugen 14 (nicht
dargestellte) Umspulhülsen zugeführt, auf die die Garnkörper
8 umgewickelt werden. Hierbei kann es zur Ausbildung eines an
der Spulstelle 12' angedeuteten Garnkörperrestes 30 kommen,
der beispielsweise auf einen während des Umwickelprozesses
aufgetretenen Fadenbruch zurückzuführen ist. Dieser
Garnkörperrest 30 verbleibt auch nach Entnahme der
Umspulhülse in der betroffenen Spinnzentrifuge 14.
Beim nachfolgenden Anspinnprozeß der Zentrifugen 14 trifft
der Garnschenkel 20 bei der betroffenen Arbeitsstelle 12' auf
den in der Spinnzentrifuge verbliebenen Garnkörperrest 30.
Zunächst sollen anhand der Fig. 2 die sich ergebenden
Parameter beim Spinnen in den Zentrifugen verdeutlicht
werden. Hierzu ist schematisch eine Spinnzentrifuge 14 in
Draufsicht dargestellt.
Wie vorstehend bereits angedeutet, fällt die Drehachse 32 der
Spinnzentrifuge 14 mit der Längsachse des rohrförmigen
Fadenführers 16 zusammen. Erkennbar ist weiter, daß sich das
aus dem Fadenführer 16 austretende Vorgarn 24 bzw. Faden 18
unter Bildung eines Garnschenkels 20 an die rotierende
Innenwandung 22 der Spinnzentrifuge 14 anlegt und in Richtung
ω mitgenommen wird. Der Faden 18 wird hierbei mit einer
konstanten Liefergeschwindigkeit (Wickelgeschwindigkeit) VL
an der Innenwandung 22 abgelegt. Gleichzeitig rotiert die
Zentrifuge 14 mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit ω.
Im Auftreffpunkt 34 des Garnschenkels 20 auf die Innenwandung
22 der Spinnzentrifuge 14 ergibt sich folglich zwischen der
Mündung des Fadenführers 16 und der Innenwandung 22 ein
freier Radius r.
Die Umfangsgeschwindigkeit des Auflaufpunktes 34 ergibt sich
entsprechend aus der Winkelgeschwindigkeit ω und dem lichten
Radius r der Spinnzentrifuge 14. Grundsätzlich gilt, daß sich
die Umfangsgeschwindigkeit aus der Winkelgeschwindigkeit und
dem Radius r zu V = ω.r ergibt.
Da die Winkelgeschwindigkeit ω durch 2π.f, wobei f für die
Frequenz steht, ersetzt werden kann, ergibt sich für die
Umfangsgeschwindigkeit VZ = 2πf.r.
Nachfolgend wird mit fG die Drehfrequenz des Garnschenkels 20
und mit fZ die Drehfrequenz der Zentrifugeninnenwandung 22
bezeichnet.
Bezüglich der Umfangsgeschwindigkeit VG des Garnschenkelendes
36 im Bereich des Auflaufpunktes 34 ergibt sich dann folgende
der Beziehung:
VG = VZ - VL.
Hierdurch läßt sich ableiten:
2πfG.r = 2πfZ.r - VL
fG = 2πf.r - VL
fG = fZ - VL/2πr
Aus dieser Ableitung folgt, daß die Drehfrequenz fG des
Garnschenkels 20 abhängig ist vom freien Radius r, das heißt,
je kleiner der freie Radius r ist, um so niedriger ist auch
die Drehfrequenz fG des Garnschenkels 20.
Diese Erkenntnis bedeutet, daß durch Messen der Drehfrequenz
fG des Garnschenkels 20 direkt auf den tatsächlichen freien
Radius r und damit auf einen eventuell in der Spinnzentrifuge
14 vorhandenen Garnkörperrest 30 geschlossen werden kann.
Ist, wie in Fig. 1 am Beispiel der Arbeitsstelle 12'
angedeutet, ein Garnkörperrest 30 vorhanden, kommt es
hierdurch zu einer Verringerung des freien Radius r, so daß
entsprechend der vorstehend erläuterten Beziehungen an der
Arbeitsstelle 12' eine niedrigere Drehfrequenz fG des
Garnschenkels 20 gegeben ist.
Ausgehend von diesen prinzipiellen Überlegungen ergibt sich
bezogen auf Fig. 1 folgendes:
Die Garnschenkel 20 rotieren in der Regel jeweils mit einer
Drehfrequenz fG, die dem lichten Radius r der Spinnzentrifuge
14 entspricht, um den Fadenführer 16.
Mittels der Fadensensoren 28 wird die Bewegung des jeweiligen
Vorgarnes 24 bzw. der Fäden 18 detektiert. Diese Bewegung
führt zu einem Fadensensorausgangssignal, das als
Rauschsignal zu erkennen gibt, daß der jeweilige Faden 18
sich bewegt und somit vorhanden ist. Die
Liefergeschwindigkeit VL des Fadens 18 wird durch das
Verdrillen entsprechend der Drehfrequenz fG des Garnschenkels
20 durch eine weitere Fadenbewegung überlagert.
Diese zusätzliche Fadenbewegung ist direkt proportional zur
Drehfrequenz fG des Garnschenkels 20.
Das von den Fadensensoren 28 detektierte
Fadensensorausgangssignal enthält folglich neben der
Bewegungsinformation entsprechend der Liefergeschwindigkeit
VL des Fadens 18 einen der Drehfrequenz fG des Garnschenkels
20 entsprechenden Signalanteil.
Wie in Fig. 1 angedeutet ist, sind die Fadensensoren 28 über
Signalleitungen 38 mit einer Steuereinrichtung 40 verbunden.
Die Steuereinrichtung 40 weist, wie die schematisch
vergrößerte Darstellung in Fig. 1a verdeutlicht, eine der
Anzahl der Arbeitsstellen 12 der Zentrifugenspinnmaschine 10
entsprechende Anzahl von Eingängen 42 auf, so daß jedes
Fadensensorausgangssignal jeder Spulstelle 12 einzeln
verarbeitbar ist.
Die Eingänge 42 sind jeweils mit einem Filterbaustein 44
verbunden, an den sich jeweils ein Frequenzauswertebaustein
46 anschließt. Die Frequenzauswertebausteine 46 sind
ihrerseits an einen Komparator 48 angeschlossen, der außerdem
mit einem Speicherelement 50 verbunden ist.
Der Komparator 48 ist mit den Ausgängen 52 der
Steuereinrichtung 40 verbunden, wobei wiederum entsprechend
der Anzahl der Arbeitsstellen 12 der Zentrifugenspinnmaschine
10 eine entsprechende Anzahl von Ausgängen 52 vorgesehen ist.
Jeder der Ausgänge 52 ist mit einer, den Arbeitsstellen 12
zugeordneten, nicht dargestellte, sogenannten
Luntenstoppvorrichtung 54 verbunden, die bei entsprechender
Aktivierung dafür sorgt, daß die Materiallieferung durch das
jeweilige Streckwerk 26 unterbunden wird.
Durch die Steuereinrichtung 40, die üblicherweise die
Steuerfunktionen für die Überwachung des Betriebes der
Zentrifugenspinnmaschine 10 übernimmt, kann eine Auswertung
der Ausgangssignale der Fadensensoren 28 im Sinne der
Erfindung beispielsweise folgendermaßen erfolgen, wobei an
dieser Stelle ausdrücklich darauf hingewiesen werden soll,
daß die Steuereinrichtung 40 die Fadensensorausgangssignale
selbstverständlich auch anderweitig auswerten kann.
Zunächst werden die Ausgangssignale der Fadensensoren 28 über
die Filterbausteine 44 geführt. Diese sind beispielsweise als
Bandpaßfilter ausgeführt. Hierdurch werden aus dem
anliegenden Rauschsignal Signalanteile in einem bestimmten
Frequenzband herausgefiltert, die im Bereich der
Ballonfrequenz am Fadensensor 28 liegen. Anschließend wird
dieser herausgefilterte Frequenzbereich über die
Frequenzauswertebausteine 46 geführt. Hierbei kann
beispielsweise mittels einer Fast-Fourier-Transformation oder
anderer bekannter Frequenzauswerteverfahren eine
Spektralanalyse derart durchgeführt werden, daß die der
zusätzlichen Fadenbewegung und somit der Drehfrequenz fG des
Garnschenkels 20 entsprechenden Spektralanteile
herausgefiltert werden. Diese werden anschließend in dem
Komparator 48 mit gespeicherten Sollwerten verglichen, die
beispielsweise durch das Speicherelement 50 bereitgestellt
werden. Aufgrund der bekannten Geometrie der Spinnzentrifugen
14 und somit des bekannten freien Radius r einer leerer
Spinnzentrifuge 14 kann die Drehfrequenz fG der Garnschenkel
20 vorausberechnet werden.
Ergibt sich hierbei, daß die Drehfrequenz fG des
Garnschenkels 20 niedriger ist als der Sollwert, ist dies auf
einen kleineren freien Durchmesser r und somit auf das
Vorhandensein eines Garnkörperrestes 30 in der betreffenden
Spinnzentrifuge 14 zurückzuführen. Über den Komparator 48
wird sodann ein der entsprechenden Arbeitsstelle 12
zugeordnetes Signal an den entsprechenden Ausgang 52
geliefert, so daß über eine bekannte und daher nicht näher
dargestellte und erläuterte Luntenstoppvorrichtung 54 die
Materialzufuhr der betreffenden Arbeitsstelle 12' unmittelbar
unterbrochen wird.
Nach einer weiteren Variante kann mittels des Komparators 48
ein Vergleich der Drehfrequenzen fG der Garnschenkel 20 der
Arbeitsstellen 12 untereinander erfolgen.
Aus den vorstehenden Erläuterungen wird deutlich, daß bereits
unmittelbar nach Start des Anspinnprozesses der
Zentrifugenspinnmaschine 10 erkannt werden kann, ob in einer
der Spinnzentrifugen 14, wie am Beispiel der Arbeitsstelle
12' in Fig. 1 angedeutet, noch ein Garnkörperrest 30 vorhanden
ist. Die betreffende Arbeitsstelle 12' kann dann sofort aus
der Produktion genommen und gereinigt werden.
Vorzugsweise wird dabei der Spulprozeß an den anderen
Arbeitsstellen 12 beziehungsweise 12" fortgesetzt und die
betroffene Arbeitsstelle 12' später wieder zugeschaltet. Durch
das erfindungsgemäße Verfahren wird erreicht, daß beim
nächsten gemeinsamen Anspinnprozeß wieder alle Arbeitsstellen
12 voll zur Verfügung stehen, es sei denn, daß inzwischen in
einer anderen Spinnzentrifugen 14, z. B. infolge eines
neuerlichen Garnbruchs, ein neuer Garnkörperrest 30 vorhanden
ist.
Die Ermittlung der Drehfrequenz des Garnschenkels muß
selbstverständlich nicht über den im vorstehenden
Ausführungsbeispiel erläuterten Fadensensor 28 erfolgen.
Es ist im Rahmen des allgemeinen Erfindungsgedankens durchaus
auch denkbar, zur Ermittlung der Garnschenkeldrehfrequenz
eine Sensoreinrichtung einzusetzen, wie sie beispielsweise in
der DE 195 23 835 A1 im Zusammenhang mit dem Einleiten eines
Notumspulvorganges beschrieben ist.
Claims (15)
1. Verfahren zum Zentrifugenspinnen auf einer Spinnmaschine
mit einer Vielzahl von Arbeitsstellen, wobei jeweils eine
mittels eines Streckwerkes verzogene Faserlunte über einen
rohrförmigen, changierbaren Fadenführer in eine rotierende
Spinnzentrifuge geleitet, zu einem Faden versponnen und
unter Bildung eines umlaufenden Garnschenkels als
Spinnkuchen an der Innenwandung der Spinnzentrifuge
abgelegt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß zu Beginn des Spinnzyklus' der Spinnmaschine (10) die
einzelnen Spinnzentrifugen der Spinnmaschine auf
Garnkörperreste hin überprüft werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Drehfrequenz (fG) der Garnschenkel (20) der einzelnen
Spinnzentrifugen erfaßt und die gemessenen Drehfrequenzen
(fG) mit einem Sollwert verglichen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Drehfrequenz (fG) des Garnschenkels mittels eines eine
Bewegung des Fadens (18) detektierenden Fadensensors (28)
erfaßt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß durch den Fadensensor (28) eine der
Drehfrequenz (fG) proportionale Drehfrequenz eines
Fadenballons gemessen wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Drehfrequenz des Fadenballons aus
einem die Bewegung des Fadens repräsentierenden Rausch
signal herausgefiltert wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die der herausgefilterten Drehfrequenz
des Fadenballons entsprechenden Frequenzsignale einer
Frequenzanalyse, insbesondere einer Fast-Fourier-
Transformation, unterzogen werden.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die zum Vergleich herangezogenen
Sollwerte anhand bekannter geometrischer Abmessungen,
insbesondere eines bekannten freien Radius (r) einer
leeren Zentrifuge ermittelt werden.
8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch
gekennzeichnet, daß die Drehfrequenzen (fG) der
rotierenden Garnschenkel aller Arbeitsstellen (12) einer
Spinnmaschine (10) gleichzeitig gemessen und miteinander
verglichen werden.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß bei Erkennen eines Garnkörperrestes
(30) in einer der Spinnzentrifugen am Streckwerk der
betroffenen Arbeitsstelle (12) ein Luntenstopp (54)
aktiviert wird.
10. Zentrifugenspinnmaschine, mit einer Vielzahl von
Arbeitsstellen, die jeweils ein Streckwerk, eine um eine
Achse in Rotation versetzbare Zentrifuge sowie einen
changierbaren Fadenführer zum Einführen einer vom
Streckwerk verzogenen Faserlunte in die Zentrifugen
aufweisen,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Sensoreinrichtung (28) vorgesehen ist, die
wenigstens einen der während eines Spinnzyklus'
auftretenden physikalischen Werte erfaßt und daß dieser
Wert zur Beurteilung des Beladungszustandes der jeweiligen
Spinnzentrifuge (14) benutzt wird.
11. Zentrifugenspinnmaschine nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung ein zwischen dem
Streckwerk (26) und dem Fadenführer (16) angeordneter, die
Anwesenheit eines Fadens (18) detektierenden Fadensensor
(28) ist, daß dem Fadensensor (28) eine Filterstufe (44)
zugeordnet ist, mittels der aus dem
Fadensensorausgangssignal ein der Drehfrequenz (fG) des
Garnschenkels entsprechendes Signal ermittelbar ist und
daß eine Auswerteschaltung (46, 48) vorhanden ist, in der
das der Drehfrequenz (fG) des Garnschenkels entsprechende
Signal mit einem Sollwertsignal vergleichbar ist.
12. Zentrifugenspinnmaschine nach einem der vorherigen
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spinnmaschine
(10) eine Steuereinrichtung (40) besitzt, an die alle
Fadensensoren (28) der Arbeitsstellen (12) angeschlossen
sind.
13. Zentrifugenspinnmaschine nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Steuereinrichtung (40) über eine der Anzahl der
Arbeitsstellen (12) entsprechende Anzahl von
Filterbausteinen (44) und Frequenzauswertebausteinen (46)
verfügt.
14. Zentrifugenspinnmaschine nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterbausteine
(44) und die Frequenzauswertebausteine (46) mit einem
Komparator (48) verbunden sind, der mit einer der Anzahl
der Arbeitsstellen (12) entsprechenden Anzahl von
Ausgängen (52) der Steuereinrichtung (40) verbunden ist.
15. Zentrifugenspinnmaschine nach Anspruch 14, dadurch
gekennzeichnet, daß jeder der Ausgänge (52) mit einer
jeweils einer Arbeitsstelle (12) zugeordneten
Luntenstoppvorrichtung (54) verbunden ist.
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