DE202020107140U1

DE202020107140U1 - Textilmaschine mit mehreren Arbeitsstellen und Versorgungseinheit

Info

Publication number: DE202020107140U1
Application number: DE202020107140.8U
Authority: DE
Original assignee: Rieter Ingolstadt GmbH
Current assignee: Maschinenfabrik Rieter AG
Priority date: 2020-12-10
Filing date: 2020-12-10
Publication date: 2021-01-12
Anticipated expiration: 2030-12-11

Abstract

Textilmaschine (1), insbesondere Spinn- oder Spulmaschine, mit einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten, zu mehreren Arbeitsstellengruppen (2) zusammengefassten Arbeitsstellen (3), wobei die Arbeitsstellen (3) jeweils mehrere elektrische Antriebe (4a, 5a, 6a, 7a, 8a, 9a, 10a, 10b, 14, 26a) aufweisen, welche von einer elektrischen Versorgungseinheit (17) der Textilmaschine (1) mit elektrischer Energie versorgbar sind, und wobei jede der Arbeitsstellengruppen wenigstens eine Steuerung (18, 25) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Arbeitsstellengruppen (2) zumindest eine elektrische Versorgungseinheit (17) aufweist, dass jede der Arbeitsstellengruppen (2) zumindest eine erste Versorgungsleitung (15, 15a) aufweist, welche von der elektrischen Versorgungseinheit (17) mit einer ersten Spannung beaufschlagbar ist und an welche zumindest ein erster Teil der elektrischen Antriebe (4a, 5a, 6a, 7a, 8a, 9a, 10a, 10b, 14, 26a) der Arbeitsstellengruppe (2) angeschlossen ist und dass jede der Arbeitsstellengruppen (2) zumindest eine zweite Versorgungsleitung (15, 15b) aufweist, welche von der elektrischen Versorgungseinheit (17) mit einer zweiten Spannung beaufschlagbar ist und an welche die wenigstens eine Steuerung (18, 25) und/oder ein zweiter Teil der elektrischen Antriebe (4a, 5a, 6a, 7a, 8a, 9a, 10a, 10b, 14, 26a) der Arbeitsstellengruppe (2) angeschlossen ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Textilmaschine, insbesondere Spinn- oder Spulmaschine, mit einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten, zu mehreren Arbeitsstellengruppen zusammengefassten Arbeitsstellen, wobei die Arbeitsstellen jeweils mehrere elektrische Antriebe aufweisen, welche von einer elektrischen Versorgungseinheit der Textilmaschine mit elektrischer Energie versorgbar sind, und wobei jede der Arbeitsstellengruppen wenigstens eine Steuerung aufweist.
Aus der DE 10 2015 014 177 A1 ist eine Textilmaschine mit einer Vielzahl an Arbeitsstellen bekannt. Diese weist mehrere elektrische Energieversorgungseinheiten auf, die parallel geschalten sind, um die elektrischen Verbraucher der Arbeitsstellen gemeinsam mit elektrischer Energie zu versorgen. Ein Verbraucher einer Arbeitsstelle kann somit Energie von mehreren elektrischen Energieversorgungseinheiten unterschiedlicher Sektionen erhalten.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Stand der Technik zu verbessern.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Textilmaschine mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche.
Vorgeschlagen wird eine Textilmaschine mit einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten, zu mehreren Arbeitsstellengruppen zusammengefassten Arbeitsstellen, wobei die Arbeitsstellen jeweils mehrere elektrische Antriebe aufweisen, welche von einer elektrischen Versorgungseinheit der Textilmaschine mit elektrischer Energie versorgbar sind. Dabei weist jede der Arbeitsstellengruppen wenigstens eine Steuerung auf. Die Textilmaschine kann beispielsweise eine Spinn- oder Spulmaschine sein, so dass die Arbeitsstellen Spinn- und/oder Spulstellen sein können. Die elektrischen Antriebe können beispielsweise einen Zuführantrieb zum Zuführen eines Fasermaterials, einen Auflöseantrieb zum Auflösen des Fasermaterials, einen Spinnantrieb zum Spinnen eines Fadens, einen Abzugsantrieb zum Abziehen des Fadens, einen Reinigungsantrieb zum Betreiben eines Garnreinigers, einen Paraffinierantrieb zum Antreiben einer Paraffiniereinrichtung, einen Spulantrieb zum Antreiben einer Spulvorrichtung, einen Öffnerantrieb einer Öffnereinheit und/oder einen Changierantrieb zum Changieren des Fadens umfassen. Daneben sind natürlich auch andere Antriebe denkbar, die zum Betrieb der Textilmaschine benötigt werden. Im Folgenden wird der Einfachheit halber lediglich von einem Antrieb gesprochen, auch wenn ein elektrischer Antrieb gemeint ist.
Jede der Arbeitsstellengruppen weist zumindest eine elektrische Versorgungseinheit (auch hier wird der Einfachheit halber lediglich von einer Versorgungseinheit gesprochen) auf. Dabei weist jede Arbeitsstellengruppe zumindest eine erste Versorgungsleitung auf, an die zumindest ein Teil der elektrischen Antriebe der Arbeitsstellengruppe angeschlossen ist und welche von der zumindest einen elektrischen Versorgungseinheit der jeweiligen Arbeitsstellengruppe mit einer ersten Spannung beaufschlagbar ist. Dadurch können die Antriebe auf einfache Weise mit elektrischer Energie versorgt und betrieben werden. Die Versorgungsleitung kann beispielsweise als Schiene ausgebildet sein, die sich durch die Arbeitsstellengruppe erstreckt und an der die Einheiten angeschlossen werden können, die die erste Spannung benötigen. Alternativ kann eine Arbeitsstellengruppe auch zwei erste Versorgungsleitungen aufweisen, die die beiden Längsseiten der Arbeitsstellengruppe getrennt voneinander versorgen. Die elektrische Versorgungseinheit kann die beiden ersten Versorgungsleitungen durch zwei getrennte Ausgänge getrennt voneinander mit der ersten Spannung beaufschlagen.
Zusätzlich weist jede Arbeitsstellengruppe zumindest eine zweite Versorgungsleitung auf, welche von der zumindest einen elektrischen Versorgungseinheit der jeweiligen Arbeitsstellengruppe mit einer zweiten Spannung beaufschlagbar ist. An die zweite Versorgungsleitung ist die wenigstens eine Steuerung und/oder ein Teil der elektrischen Antriebe der Arbeitsstellengruppe angeschlossen.
Die zweite Spannung ist vorzugsweise niedriger als die erste Spannung. Dadurch kann die wenigstens eine Steuerung, die nur eine niedrigere Spannung benötigt, getrennt von den elektrischen Antrieben mit elektrischer Energie versorgt werden. Ebenso können die Antriebe, die nur eine geringe Spannung benötigen, gesondert von den anderen Antrieben versorgt werden. In Frage kommen hierfür insbesondere Schrittmotoren, die verschiedene Hilfsarbeiten an den Arbeitsstellen verrichten.
Pro Arbeitsstellengruppe kann auch hier wieder für jede Längsseite der Arbeitsstellengruppe eine gesonderte zweite Versorgungsleitung vorgesehen sein.
Stellt die elektrische Versorgungseinheit zwei verschiedene Spannungen zur Verfügung, beispielsweise eine erste Spannung zum Betreiben der elektrischen Antriebe und eine zweite Spannung zum Betreiben von Steuerungen, so kann die elektrische Versorgungseinheit auch drei Ausgänge aufweisen. Dabei werden mit zwei Ausgängen wie oben beschrieben beide Längsseiten einer Arbeitsstellengruppe bzw. einer Sektion getrennt voneinander mit der ersten Spannung versorgt. Mit dem dritten Ausgang werden hingegen alle Steuerungen beider Längsseiten gemeinsam mit der zweiten Spannung versorgt. Natürlich können dabei je nach Ausführung auch einige Antriebe mit der zweiten Spannung versorgt werden.
Vorteilhaft ist es, wenn jeder Arbeitsstellengruppe eine einzige elektrische Versorgungseinheit zugeordnet ist, wobei vorzugsweise jede Arbeitsstellengruppe eine Sektion der Textilmaschine oder eine Sektionsseite der Textilmaschine umfasst. Dadurch kann die elektrische Leistung genauer verteilt werden. Dabei kann auch eine elektrische Versorgungseinheit zwei Ausgänge aufweisen, wobei mit einem ersten Ausgang die erste Sektionsseite und mit einem zweiten Ausgang die zweite, der ersten gegenüberliegende Sektionsseite betreibbar ist.
Vorteilhaft ist es daher auch, wenn jede Arbeitsstellengruppe in Untergruppen von Arbeitsstellen unterteilt ist, wobei jede Untergruppe zumindest eine Untergruppensteuerung aufweist, mittels der die einzelnen Arbeitsstellen der Untergruppen und/oder zumindest einer der elektrischen Antriebe der Arbeitsstellen steuerbar ist. Hierdurch können zumindest einige der Funktionen der Arbeitsstellen durch eine gemeinsame Steuerung abgewickelt werden, was die Anzahl der erforderlichen Steuerungen und den Verkabelungsaufwand reduziert.
Ebenso ist es vorteilhaft, wenn jede Arbeitsstelle zumindest eine Arbeitsstellensteuerung aufweist, mittels der zumindest einer der elektrischen Antriebe der Arbeitsstelle steuerbar ist. Dadurch kann die Arbeitsstelle autark und/oder unabhängig von einer anderen Steuerung betrieben werden.
Insbesondere ist es dabei vorteilhaft, wenn einer oder mehrere der elektrischen Antriebe der Arbeitsstelle durch die Arbeitsstellensteuerung und ein oder mehrere andere Antriebe der Arbeitsstelle durch die Untergruppensteuerung gesteuert werden. Die Vorteile einer individuellen Steuerung jeder Arbeitsstelle können dadurch mit dem Vorteil einer gemeinsamen Steuerung mehrerer Arbeitsstellen kombiniert werden, um dennoch die Anzahl an Steuerungen und den Verkabelungsaufwand gering zu halten.
Von Vorteil ist es, wenn jede Arbeitsstellengruppe zumindest eine Gruppensteuerung aufweist, mittels der die Arbeitsstellengruppe steuerbar ist. Dadurch steht eine übergeordnete Gruppensteuerung bereit, die alle Komponenten der Arbeitsstellengruppe steuern kann. Die Arbeitsstellengruppe kann in Untergruppen von Arbeitsstellen unterteilt sein. Mittels der Gruppensteuerung können die Untergruppensteuerungen und/oder die Arbeitsstellensteuerungen der Arbeitsstellengruppen und/oder zumindest einer der elektrischen Antriebe der Arbeitsstellen und/oder die elektrische Versorgungseinheit direkt oder über untergeordnete Steuerungen angesteuert werden.
Vorteilhaft ist es, wenn die Textilmaschine einen Maschinenbus aufweist, der eine Maschinensteuerung mit den Gruppensteuerungen der Arbeitsstellengruppen verbindet. Dadurch können die Arbeitsstellengruppen von einer zentralen Maschinensteuerung angesteuert werden.
Vorteilhaft ist es zusätzlich oder alternativ, wenn jede Arbeitsstellengruppe wenigstens einen Gruppenbus aufweist, der zumindest die Gruppensteuerung und die elektrische Versorgungseinheit miteinander verbindet. Dadurch können die Arbeitsstellengruppen autark betrieben werden.
Von Vorteil ist es, wenn die Untergruppensteuerungen und/oder die Arbeitsstellensteuerungen und/oder zumindest einer der elektrischen Antriebe jeder Arbeitsstelle mit dem wenigstens einen Gruppenbus verbunden sind. Dadurch können auch die Untergruppensteuerungen und/oder die Arbeitsstellensteuerungen den zumindest einen elektrischen Antrieb steuern. Zusätzlich oder alternativ können auch die Untergruppensteuerungen und die Arbeitsstellensteuerungen untereinander beispielsweise Steuerungsdaten austauschen. Zusätzlich oder alternativ kann die Gruppensteuerung auch die Untergruppensteuerungen und/oder die Arbeitsstellensteuerungen und/oder auch einen oder mehrere der elektrischen Antriebe ansteuern.
Vorteilhaft ist es, wenn die Gruppensteuerung und/oder die Untergruppensteuerungen und/oder die Arbeitsstellensteuerungen mittels der ersten Versorgungsleitung und/oder der zweiten Versorgungsleitung mit der elektrischen Versorgungseinheit verbunden sind. Dadurch kann die elektrische Versorgungseinheit die Gruppensteuerung und/oder die Untergruppensteuerungen und/oder die Arbeitsstellensteuerungen mit der ersten und/oder der zweiten Spannung versorgen. Zudem ist es dadurch möglich, dass die genannten Steuerungen zugleich die Spannung an die elektrischen Antriebe weiter verteilen, wodurch der Verkabelungsaufwand reduziert werden kann. Schließlich ist es auch möglich, die Energieversorgung einzelner oder aller Antriebe mittels der genannten Steuerungen an- oder abzuschalten.
Von Vorteil ist es daher auch, wenn zumindest einer der elektrischen Antriebe jeder Arbeitsstelle mittels einer ersten Unterversorgungsleitung mit der Gruppensteuerung und/oder einer der Untergruppensteuerungen und/oder einer der Arbeitsstellensteuerungen verbunden ist. Ebenso ist es vorteilhaft, wenn zumindest einer der elektrischen Antriebe jeder Arbeitsstelle mittels einer zweiten Unterversorgungsleitung mit der Gruppensteuerung und/oder einer der Untergruppensteuerungen und/oder einer der Arbeitsstellensteuerungen verbunden ist. Dadurch kann die Gruppensteuerung und/oder eine der Untergruppensteuerungen und/oder eine der Arbeitsstellensteuerungen die elektrischen Antriebe direkt steuern. Beispielsweise kann die Arbeitsstellensteuerung (oder eine der beiden anderen Steuerungen) mittels der ersten oder der zweiten Unterversorgungsleitung die elektrischen Antriebe abschalten, wenn die Arbeitsstellensteuerung die an der Unterversorgungsleitung anliegende erste oder zweite Spannung abschaltet.
Vorteilhaft ist es, wenn zumindest einer der elektrischen Antriebe derart ausgebildet ist, dass dieser als Generator betrieben werden kann und zumindest die erste Versorgungsleitung und/oder die erste Unterversorgungsleitung mit einer Rückspeisespannung beaufschlagen kann. Dadurch kann die kinetische Energie des elektrischen Antriebs in elektrische Energie umgesetzt werden. Handelt es sich bei dem elektrischen Antrieb um den Spinnrotorantrieb, weist dieser eine Rotationsenergie auf, welche durch den Generatorbetrieb des Antriebs in elektrische Energie umgewandelt werden kann. Der elektrische Antrieb ist somit rückspeisefähig. Die gewonnene elektrische Energie kann dazu verwendet werden, die anderen elektrischen Antriebe und/oder die Gruppensteuerung und/oder wenigstens eine, vorzugsweise alle, der Untergruppensteuerungen und/oder wenigstens eine, vorzugsweise alle, der Arbeitsstellensteuerungen weiterhin, zumindest für einige Zeit, mit elektrischer Energie zu versorgen, wenn die Spannung der ersten Versorgungsleitung abfällt. Eine Verminderung oder ein Ausfall der Spannung kann dabei von den Arbeitsstellensteuerungen und/oder von den Untergruppensteuerungen und/oder von der Gruppensteuerung und/oder von der elektrischen Versorgungseinheit erkannt werden.
Von Vorteil ist es, wenn die elektrische Versorgungseinheit derart ausgebildet ist, dass diese die Rückspeisespannung in die zweite Spannung wandeln kann und die zweite Versorgungsleitung und/oder die zweite Unterversorgungsleitung mit der entsprechend umgewandelten zweiten Spannung beaufschlagen kann. In der elektrischen Versorgungseinheit kann beispielsweise ein Spannungswandler angeordnet sein, der die Rückspeisespannung in die zweite Spannung wandelt. Dadurch können auch die Steuerungen und die Antriebe, die mit der zweiten Spannung arbeiten, zumindest eine Zeit lang weiter mit der zweiten Spannung versorgt werden und die betreffenden Arbeitsstellen zumindest eine Zeit lang weiter betrieben werden.
Der als Generator betriebene elektrische Antrieb kann somit die erste und/oder die zweite Spannung stützen und auf einem annähernd konstanten Niveau halten, so dass die restlichen Antriebe und/oder die Steuerungen zumindest eine Zeit lang noch weiter betrieben werden können. Der elektrische Antrieb kann aber auch dann als Generator betrieben werden, wenn die Textilmaschine und/oder die Arbeitsstellengruppe planmäßig heruntergefahren wird. Durch die erzeugte elektrische Energie kann die Ausgangsleistung der elektrischen Versorgungseinheit vermindert werden, um Stromkosten zu sparen. Der als Generator betriebene elektrische Antrieb kann die anderen Antriebe und/oder die anderen Steuerungen weiter betreiben bzw. die elektrische Versorgungseinheit unterstützen. Dabei können natürlich auch mehrere elektrische Antriebe als Generator betrieben werden, je nachdem wieviel elektrische Energie benötigt wird, wenn die elektrische Versorgungseinheit beispielsweise vollständig ausgefallen ist.
Vorteilhaft ist es, wenn die Gruppensteuerung und/oder die Untergruppensteuerung und/oder die Arbeitsstellensteuerung derart ausgebildet ist, dass diese zumindest einen der elektrischen Antriebe als Generator betreiben kann. Der elektrische Antrieb kann beispielsweise als Generator betrieben werden, wenn sich die erste oder die zweite Spannung vermindert. Dies kann beispielsweise auftreten, wenn die elektrische Versorgungseinheit überlastet wird, so dass die erste und/oder die zweite Spannung zusammenbricht. Mit Hilfe des Betriebs des elektrischen Antriebs als Generator kann die jeweilige Spannung gestützt bzw. auf einem annähernd gleichen Wert gehalten werden. Der elektrische Antrieb kann auch als Generator betrieben werden, wenn die erste und/oder die zweite Spannung ausfällt. Dann kann mit dem Betrieb des elektrischen Antriebs als Generator die erste und/oder die zweite Spannung zumindest eine Zeit lang aufrechterhalten werden.
Zusätzlich oder alternativ kann auch bei einem planmäßigen Herunterfahren der Textilmaschine und/oder einer Arbeitsstellengruppe, beispielsweise um die Arbeitsstellengruppe zu warten, der elektrische Antrieb als Generator betrieben werden. Dadurch kann die kinetische Energie des Antriebs zurückgewonnen und beispielsweise beim Herunterfahren benutzt werden. Dadurch kann die Ausgangsleistung der elektrischen Versorgungseinheit während des Herunterfahrens verringert werden, um Energie zu sparen.
Bei allen Szenarien können natürlich auch mehrere elektrische Antriebe als Generator betrieben werden. In Frage kommt hierfür bei einer Spinnmaschine neben den Spinnantrieb insbesondere der Auflöseantrieb. Dies hängt natürlich davon ab, wieviel Energie durch den Generatorbetrieb bereitgestellt werden soll und/oder durch einen einzigen elektrischen Antrieb als Generator bereitgestellt werden kann.
Vorteilhaft ist es, wenn die Gruppensteuerung und/oder die Untergruppensteuerung und/oder die Arbeitsstellensteuerung derart ausgebildet ist, dass diese bei einem Ausfall oder einer Verminderung der ersten und/oder der zweiten Spannung, die elektrischen Antriebe der Arbeitsstelle(n) durch den Generatorbetrieb wenigstens eines der Antriebe synchron weiter betreiben und ggf., wenn der Ausfall oder die Verminderung länger andauert, auch synchron herunterfahren kann. Synchron kann dabei bedeuten, dass ein Drehzahlverhältnis zwischen den Antrieben konstant bleibt. Dabei kann beispielsweise der Spinnantrieb als Generator betrieben werden. Durch das synchrone Herunterfahren kann verhindert werden, dass der Faden reißt, wenn beispielsweise der Zuführantrieb zuerst stoppt und erst danach ein Antrieb der Abzugsvorrichtung. Der Spinnantrieb ist dabei besonders geeignet, da dieser einen Spinnrotor antreibt, der mit bis zu 150.000 Umdrehungen pro Minute rotiert und infolgedessen eine hohe Rotationsenergie aufweist. Durch die zurückgewonnene Energie können beispielsweise eine Fasermaterialspeisung und/oder ein Fadenabzug synchron zueinander und/oder synchron zum Spinnantrieb heruntergefahren werden. Dies bedeutet, dass durch eine Arbeitsstellensteuerung und/oder eine Untergruppensteuerung gezielt eine Bremsrampe für die verschiedenen Antriebe der Arbeitsstelle(n) eingeleitet wird. Dadurch kann verhindert werden, dass durch ein ungleichmäßiges Herunterfahren der Antriebe das Fasermaterial und/oder der Faden reißt bzw. gestreckt wird oder dass sich das Fasermaterial und/oder der Faden anhäuft. Somit kann der Produktionsbetrieb bei gleichbleibender Garnqualität so lange fortgesetzt werden, wie noch ausreichend elektrische Energie vorhanden ist.
Sofern der Ausfall oder die Verminderung der jeweiligen Spannung nur kurzzeitig ist, ist es auch möglich, mittels der Gruppensteuerung und/oder der Untergruppensteuerung und/oder der Arbeitsstellensteuerung die elektrischen Antriebe der Arbeitsstelle(n) synchron weiter zu betreiben, ggf. mit einer reduzierten Drehzahl, und dadurch den Ausfall oder die Verminderung der betreffenden Spannung zu überbrücken. Sobald die reguläre Spannung wieder verfügbar ist, können die Antriebe dann von der reduzierten Drehzahl synchron wieder auf ihre Nenndrehzahl hochgefahren werden.
Von Vorteil ist es, wenn die elektrische Versorgungseinheit eine Auswerteinheit aufweist, welche eine Ausgangsleistung der elektrischen Versorgungseinheit messen, aufzeichnen und/oder auswerten kann und welche über den wenigstens einen Gruppenbus mit der Gruppensteuerung und/oder der Untergruppensteuerung und/oder der Arbeitsstellensteuerung in Verbindung steht. Damit kann beispielsweise ein Anstieg einer Aufnahmeleistung einer Arbeitsstelle und/oder eines elektrischen Antriebs erkannt werden. Daraus kann beispielsweise darauf geschlossen werden, dass der elektrische Antrieb fehlerhaft ist und/oder verschlissen ist. Weiter kann dadurch auch eine Leistungsaufnahme der einzelnen Arbeitsstellen ermittelt werden. Dadurch können die Energiekosten des an der Arbeitsstelle produzierten Fadens ermittelt werden. Die Auswerteinheit kann dazu beispielsweise die elektrische Spannung und/oder den elektrischen Strom messen und/oder von der Gruppensteuerung und/oder der Untergruppensteuerung und/oder der Arbeitsstellensteuerung erhalten, um die elektrische Leistung der Arbeitsstellengruppe und/oder der Untergruppe und/oder der Arbeitsstelle zu ermitteln.
Vorteilhaft ist es, wenn mittels der Auswerteinheit die erste und/oder die zweite Spannung überwachbar und/oder auswertbar ist und/oder anhand einer Güte der entsprechenden ersten und/oder zweiten Spannung die elektrische Versorgungseinheit steuerbar ist. Anhand der Auswertung kann der Energieverbrauch der Antriebe ermittelt werden. Analysiert die Auswerteinheit beispielsweise, dass ein Antrieb mehr Energie verbraucht als gewöhnlich, kann dies ein Hinweis darauf sein, dass der Antrieb defekt und/oder verschlissen ist. Ebenso kann beispielsweise eine Glattheit der Spannung ermittelt werden, wenn die erste und/oder die zweite Spannung eine Gleichspannung sind. Weisen diese Gleichspannungen beispielsweise eine Welligkeit (Ripple) auf, die 400 mV überschreitet, kann die elektrische Versorgungseinheit heruntergefahren werden und/oder eine Meldung, beispielsweise an die Maschinensteuerung, ausgegeben werden. Eine Welligkeit von größer 400 mV kann ein Hinweis darauf sein, dass die elektrische Versorgungseinheit defekt ist und ausgetauscht werden sollte.
Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn die Ausgangsleistung der elektrischen Versorgungseinheit begrenzbar ist, vorzugsweise mittels einer der Steuerungen begrenzbar ist. Hierdurch kann beispielsweise ein Hochfahren der elektrischen Antriebe derart gesteuert werden, dass eine maximale Ausgangsleistung der elektrischen Versorgungseinheit nicht überschritten wird. Dazu kann beispielsweise die Gruppensteuerung die Auslastung bei der elektrischen Versorgungseinheit erfragen und/oder von der elektrischen Versorgungseinheit erhalten. Ist die Auslastung unter der maximalen Ausgangsleistung, kann die Gruppensteuerung mehrere Arbeitsstellen gleichzeitig hochfahren. Gerade beim Hochfahren der Arbeitsstellen können diese mehr Leistung aufnehmen als für den normalen Betrieb, so dass gerade beim Hochfahren die maximale Ausgangsleistung der elektrischen Versorgungseinheit leicht überschritten wird. Die Gruppensteuerung lässt gerade so viele Arbeitsstellen hochfahren, dass die maximale Ausgangsleistung nicht überschritten wird. Ist dann ein Teil der Arbeitsstellen hochgefahren, kann die Gruppensteuerung weitere Arbeitsstellen veranlassen hochzufahren.
Weitere Vorteile der Erfindung sind in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigen:

1 eine Textilmaschine in einer schematischen Vorderansicht als Übersichtsdarstellung,
2 eine schematische, geschnittene Seitenansicht einer Arbeitsstelle einer Textilmaschine,
3 eine schematische Darstellung einer Kommunikationsstruktur einer Arbeitsstellengruppe zur Steuerung der Arbeitsstellen nach einer nicht erfindungsgemäßen Ausführung,
4 eine schematische Darstellung einer Versorgungsstruktur einer Arbeitsstellengruppe nach einer ersten Ausführung, sowie
5 eine schematische Darstellung einer Versorgungsstruktur einer Arbeitsstellengruppe nach einer zweiten Ausführung.

Bei der nachfolgenden Beschreibung der Figuren werden für Merkmale, die bei den einzelnen Ausführungen bzw. den einzelnen Figuren jeweils identisch oder zumindest vergleichbar sind, gleiche Bezugszeichen verwendet. Einige der Merkmale werden daher nur bei ihrer ersten Erwähnung bzw. nur einmal anhand einer geeigneten Figur erläutert. Sofern diese Merkmale in Verbindung mit den weiteren Figuren nicht nochmals gesondert erläutert werden, entspricht deren Ausgestaltung und/oder Wirkweise der Ausgestaltung und Wirkweise der identischen oder vergleichbaren, beschriebenen Merkmale. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist weiterhin bei mehreren identischen Merkmalen oder Bauteilen in einer Figur meist nur eines oder sind nur wenige dieser identischen Merkmale beschriftet.
1 zeigt eine schematische Vorderansicht einer Textilmaschine 1 mit einer Vielzahl von in Sektionen nebeneinander angeordneten, gleichartigen Arbeitsstellen 3. Die Sektionen sind Baueinheiten der Textilmaschine 1, die mehrere Arbeitsstellen 3 zusammenfassen. Sichtbar ist lediglich eine Längsseite der Textilmaschine 1. In der Regel weisen jedoch Textilmaschinen 1 jeweils zwei einander gegenüberliegende Längsseiten auf, die jeweils dieselbe Anzahl an Arbeitsstellen 3 beinhalten. Weiterhin sind mehrere Arbeitsstellen 3 jeweils zu einer Arbeitsstellengruppe 2 zusammengefasst, um die Versorgung und die Steuerung der Textilmaschine 1 zu erleichtern. Die Arbeitsstellengruppen 2 können identisch mit den Sektionen sein, können jedoch auch mehrere, beispielsweise jeweils zwei, Sektionen umfassen oder jeweils nur eine halbe Sektion. Weiterhin kann eine Arbeitsstellengruppe 2 auch nur Arbeitsstellen 3 auf einer Längsseite der Textilmaschine 1 umfassen. Eine Arbeitsstellengruppe 2 besteht vorliegend aus jeweils acht Arbeitsstellen 3, nämlich den vorliegend sichtbaren vier Arbeitsstellen 3 sowie den nicht sichtbaren vier Arbeitsstellen 3 der anderen Längsseite der Textilmaschine 1. In der Realität weist eine Arbeitsstellengruppe 2 natürlich wesentlich mehr Arbeitsstellen 3 auf, üblich sind beispielsweise 20 Arbeitsstellen 3. An einem Ende weist die Textilmaschine 1 ein Endgestell 11 auf, in welchem vorliegend eine Maschinensteuerung 12 angeordnet ist. Die Maschinensteuerung 12 ist der gesamten Kommunikationsstruktur (s. 3) der Textilmaschine 1 übergeordnet. Gegebenenfalls kann die Maschinensteuerung 12 auch noch mit einer weiter übergeordneten Anlagensteuerung verbunden sein.
An einer Arbeitsstelle 3 der dritten, unvollständig dargestellten Arbeitsstellengruppe 2 rechts im Bild sind nun beispielhaft die einzelnen Funktionseinheiten der Arbeitsstelle 3 gekennzeichnet. Vorliegend wird dies am Beispiel einer Rotorspinnmaschine ausgeführt. Die einzelnen Arbeitsstellen 3 weisen jeweils eine Zuführvorrichtung 4 auf, mittels welcher der Arbeitsstelle 3 ein Fasermaterial FM zugeführt werden kann. Über eine Auflöseeinrichtung 5, in welcher das Fasermaterial FM in Einzelfasern aufgelöst wird, gelangt das Fasermaterial FM im Anschluss in die Spinnvorrichtung 6, wo es zu einem Faden F versponnen wird. Der Faden F wird mittels einer Abzugsvorrichtung 7 abgezogen und im vorliegenden Beispiel über einen Garnreiniger 8 und eine Paraffiniereinrichtung 9 geführt. Von dort wird der Faden F schließlich der Spulvorrichtung 10 zugeführt, wo er auf eine Kreuzspule aufgewickelt wird.
2 zeigt eine schematische, teilweise geschnittene Seitenansicht einer Arbeitsstelle 3 der Textilmaschine 1 der 1. Dabei sind die einzelnen, bereits beschriebenen Funktionseinheiten der Arbeitsstelle 3 detaillierter ersichtlich. Die Arbeitsstelle 3 weist wie beschrieben die Zuführvorrichtung 4 auf, welche vorliegend über einen arbeitsstelleneigenen Zuführantrieb 4a verfügt. Ebenso ist die Auflöseeinrichtung 5 mit einem Auflöseantrieb 5a versehen. Weiterhin ist nun die Spinnvorrichtung 6, welche vorliegend einen einzeln angetriebenen Spinnrotor beinhaltet, mit dem Spinnantrieb 6a detailliert erkennbar. Durch die Drehung des Spinnrotors wird in bekannter Weise das von der Auflöseeinrichtung 5 zur Verfügung gestellte Fasermaterial FM in das Ende des bis in den Spinnrotor hineinreichenden Fadens F eingebunden. Der Faden F tritt an der Außenseite der Spinnvorrichtung 6, welche durch ein Deckelelement 27 verschlossen wird, aus der Spinnvorrichtung 6 aus und wird von der Abzugsvorrichtung 7 abgezogen. Die Abzugsvorrichtung 7 weist hierzu einen spinnstelleneigenen Abzugsantrieb 7a auf.
Während des Abzugs wird der Faden F über einen Garnreiniger 8 geführt, welcher den Faden bzw. das Garn auf Garnfehler wie Dick- und Dünnstellen überprüft. Ebenso kann der Garnreiniger 8 als Fadenwächter dienen, welcher das Vorhandensein des Fadens F an der Arbeitsstelle 3 detektiert und die Arbeitsstelle 3 im Falle eines Fadenbruchs sofort stillsetzt. Erkennt der Garnreiniger 8 einen Garnfehler, so wird die Arbeitsstelle 3 ebenfalls stillgesetzt und im Anschluss daran das fehlerhafte Fadenstück entfernt. Anschließend muss der Faden F wieder neu angesetzt werden, um die Fasern im Spinnrotor wieder mit dem Fadenende zu verbinden. Vorliegend ist der Garnreiniger 8 mit einem Einzelantrieb, dem Reinigungsantrieb 8a des Garnreinigers 8, versehen, mittels welchem der Faden F in einer Richtung quer zu seiner Abzugsrichtung hin und her changierbar ist. Das Einlaufen der Abzugswalzen der Abzugsvorrichtung 7 kann hierdurch vermieden werden. Es wäre aber alternativ auch denkbar, außerhalb des Garnreinigers 8 einen separaten Changierantrieb 10b für den Faden F im Bereich der Abzugsvorrichtung 7 vorzusehen.
Im weiteren Verlauf gelangt der Faden F über eine Paraffiniereinrichtung 9, wo er über einen sich drehenden Paraffinklotz gezogen wird. Der Paraffinklotz ist vorliegend mittels des Paraffinierantriebs 9a antreibbar. Schließlich gelangt der Faden F zu der Spulvorrichtung 10, wo er in an sich bekannter Weise auf eine Spule aufgewickelt wird. Die Spulvorrichtung 10 beinhaltet dabei eine vorliegend mittels eines Einzelantriebs, hier des Spulantriebs 10a, angetriebene Spulwalze 21 sowie einen mittels eines Einzelantriebs, nämlich des Changierantriebs 10b, angetriebenen Fadenführer 22.
Die beschriebene Arbeitsstelle 3 ist dabei bevorzugt als sogenannte autarke Arbeitsstelle 3 ausgeführt, d.h. sie kann sämtliche den Spinnprozess betreffende Vorgänge wie das Anspinnen, das Abstellen und das Anfahren der einzelnen Arbeitsstelle selbstständig, d.h. ohne eine verfahrbare Wartungseinrichtung, durchführen. Die einzelnen Funktionseinheiten der Arbeitsstellen 3 verfügen hierzu jeweils über Einzelantriebe. Um das selbstständige Anspinnen bzw. Ansetzen oder gegebenenfalls auch Wartungsarbeiten an der Arbeitsstelle 3 zu ermöglichen, verfügt die vorliegend gezeigte Arbeitsstelle 3 zudem noch über eine Öffnereinheit 26 mit einem Öffnerantrieb 26a, mittels welcher das Deckelelement 27, welches im Spinnbetrieb die Spinnvorrichtung 6 verschließt, geöffnet werden kann. Verschiedene Öffnungszustände des Deckelelements 27 sind vorliegend in gestrichelten Linien dargestellt.
Es versteht sich, dass die in den Figuren beschriebenen Funktionseinheiten und Antriebe lediglich beispielhaft zu verstehen sind. Ist die Textilmaschine 1 als Luftspinnmaschine oder als Spulmaschine ausgebildet, so wären andere Funktionseinheiten und Antriebe vorgesehen. Deren Ausführung und Anordnung ist dem Fachmann bekannt und wird daher nicht näher beschrieben. Weiterhin müssen natürlich nicht alle Antriebe der Arbeitsstellen 3 als Einzelantriebe ausgeführt sein, sondern es wäre ebenso möglich, einige der Funktionseinheiten mittels Zentralantrieben anzutreiben. Auch ist es möglich, dass weitere elektrische Antriebe 14 (s. 4) für verschiedene Hilfstätigkeiten an den Arbeitsstellen vorhanden sind, die hier nicht näher bezeichnet werden.
Die Versorgung der Antriebe 4a, 5a, 10a, 10b, 7a, 6a, 8a, 9a, 26a, 14 mit elektrischer Energie erfolgt durch eine Versorgungseinheit 17 (siehe 1). Dabei weist jede der Arbeitsstellengruppen 2 wenigstens eine Versorgungseinheit 17 auf, die die Arbeitsstellen 3 bzw. deren Antriebe 4a, 5a, 10a, 10b, 7a, 6a, 8a, 9a, 26a, 14 sowie die Steuerungen 13, 18 und 25 (s. 3) der Arbeitsstellengruppe 2 über wenigstens eine Versorgungsleitung 15 versorgt. Die Versorgungseinheit 17 ist hierzu eingansseitig an eine Spannungsquelle 28, in der Regel ein Wechselspannungsnetz, angeschlossen und transformiert die Eingangsspannung in die von den zu versorgenden Komponenten (Antriebe und Steuerungen) benötigte Spannung, in der Regel eine Gleichspannung. Dabei wird jede Arbeitsstellengruppe 2 getrennt von den anderen Arbeitsstellengruppen 2 mit elektrischer Energie versorgt. Die Versorgungseinheiten 17 der verschiedenen Arbeitsstellengruppen 2 sind somit ausgangsseitig voneinander getrennt. Dargestellt sind lediglich die Versorgungsleitungen 15, nicht jedoch eventuell erforderliche Rückleitungen.
3 zeigt eine nicht erfindungsgemäße Kommunikations- und Leitungsstruktur einer Textilmaschine 1, die vorliegend ebenfalls als Rotorspinnmaschine ausgeführt ist. Hier ist exemplarisch eine Arbeitsstellengruppe 2 als Ausschnitt der Textilmaschine 1 mit acht Arbeitsstellen 3 gezeigt. Jeweils vier Arbeitsstellen 3 sind beispielhaft zu einer Untergruppe 19 zusammengefasst. Die Arbeitsstellengruppe 2 weist somit exemplarisch zwei Untergruppen 19 auf. Die Arbeitsstellengruppe 2 weist eine Gruppensteuerung 13 auf, die in bekannter Weise über einen Maschinenbus (nicht dargestellt) mit der Maschinensteuerung 12 (s. 1) verbunden ist. Über die Maschinensteuerung 12 erhält die Gruppensteuerung 13 Daten, beispielsweise Informationen über die zu produzierenden Produkte. Ebenso kann die Gruppensteuerung 13 über den Maschinenbus mit der Maschinensteuerung 12 kommunizieren und Daten bzw. Informationen über die einzelnen Arbeitsstellengruppen 2 und/oder über einzelne Arbeitsstellen 3 und/oder über die Untergruppen 19 an die Maschinensteuerung 12 senden.
Die Arbeitsstellengruppe 2 weist einen Gruppenbus 16 auf, der die Gruppensteuerung 13 mit einer elektrischen Versorgungseinheit 17 und/oder mit den Untergruppensteuerungen 18 und/oder mit den Arbeitsstellensteuerungen 25 verbindet. Die Verbindungen können dabei üblicherweise als Schneidklemmen ausgeführt sein. Der Gruppenbus 16 und der Maschinenbus können dabei als CAN-Bus oder auch als Ethernet-Bus ausgebildet sein. Es können dabei auch zwei Gruppenbusse 16 vorgesehen sein, an die die einzelnen Teilnehmer verteilt angeschlossen sind.
Vorzugsweise ist eine Arbeitsstellengruppe 2 eine Sektion, so dass entsprechend die Gruppensteuerung 13 als Sektionssteuerung ausgebildet ist. In diesem Fall wäre eine elektrische Versorgungseinheit 17 für jeweils eine Sektion vorgesehen. Innerhalb jeder Arbeitsstellengruppe 2 bzw. jeder Sektion sind dann wie oben beschrieben mehrere Arbeitsstellen 3, beispielsweise jeweils vier Arbeitsstellen 3, zu Untergruppen 19 zusammengefasst, die eine gemeinsame Untergruppensteuerung 18 aufweisen. Zusätzlich sind bei dieser bevorzugten Ausführung auch noch arbeitsstelleneigene Arbeitsstellensteuerungen 25 je Arbeitsstelle 3 vorgesehen.
Die Gruppensteuerung 13 kann somit die Daten, welche sie von der Maschinensteuerung 12 erhalten hat, an die elektrische Versorgungseinheit 17 und/oder an die Untergruppensteuerung 18 und/oder an die Arbeitsstellensteuerungen 25 weiterleiten und/oder diese entsprechend ansteuern. Die elektrische Versorgungseinheit 17 und/oder die Untergruppensteuerung 18 und/oder die Arbeitsstellensteuerungen 25 können natürlich auch Daten an die Gruppensteuerung 13 übermitteln. Die Gruppensteuerung 13 kann beispielsweise lediglich einen Teil der Arbeitsstellensteuerungen 25 anweisen, anzuspinnen, wenn die Gruppensteuerung 13 von der elektrischen Versorgungseinheit 17 eine Information über die momentane Auslastung der elektrischen Versorgungseinheit 17 erhält und die elektrische Versorgungseinheit 17 lediglich Leistung zu Verfügung stellen kann, die zum Anspinnen eines Teils der Arbeitsstellen 3 ausreicht. Die Gruppensteuerung 13 kann somit den Betrieb, beispielsweise das Hochfahren bzw. das Anspinnen der Arbeitsstellen 3, derart steuern, dass die Versorgungseinheit 17 nicht überlastet wird. Hat der erste Teil der Arbeitsstellen 3 angesponnen, benötigen diese im Allgemeinen weniger elektrische Leistung, so dass die Gruppensteuerung 13 einen zweiten Teil der Arbeitsstellen 3 anweisen kann, anzuspinnen. Dadurch, dass sowohl die Gruppensteuerung 13 als auch die elektrische Versorgungseinheit 17 an den Gruppenbus 16 angeschlossen sind, kann dieser Informationsaustausch schnell erfolgen und die Gruppensteuerung 13 kann die Anzahl der anzuspinnenden Arbeitsstellen 3 flexibel an die zur Verfügung stehenden elektrischen Ressourcen der jeweiligen Arbeitsstellengruppe 2 anpassen. Dabei ist es besonders vorteilhaft, dass diese Anpassung nun für jede Arbeitsstellengruppe 2 getrennt erfolgen kann. Eine Mehrpartienbelegung wird somit auch aus diesem Grund erleichtert.
Jede der Arbeitsstellen 3 weist, wie bereits zu 1 beschrieben, mehrere elektrische Antriebe 4a, 5a, 10a, 10b, 7a, 6a, 8a, 9a, 26a auf. Die Arbeitsstellen 3 können natürlich auch weniger oder noch weitere Antriebe 14 (s. 4) aufweisen. Vorliegend sind beispielhaft lediglich einige der elektrischen Antriebe der Arbeitsstelle 3 gezeigt. Dabei sind der Zuführantrieb 4a und der Auflöseantrieb 5a zur Steuerung mit der Untergruppensteuerung 18 verbunden. Der Abzugsantrieb 7a, der Spulantrieb 10a und der Changierantrieb 10b sind hingegen jeweils mit der Arbeitsstellensteuerung 25 verbunden. Der Spinnantrieb 6a und der Reinigungsantrieb 8a sind direkt an den Gruppenbus 16 angeschlossen. Mittels einer derartigen, verteilten Kommunikationsstruktur kann auch bei einer hohen Anzahl von Arbeitsstellen und entsprechend vielen einzelnen Komponenten eine schnelle und zuverlässige Kommunikation erreicht werden. Natürlich ist aber auch eine andere Kommunikationsstruktur denkbar. Wesentlich ist lediglich, dass die Gruppensteuerung 13 direkt mit der Versorgungseinheit 17 kommunizieren kann, um das Hochfahren bzw. Anspinnen der Arbeitsstellen entsprechend der Auslastung der Versorgungseinheit 17 zu steuern und die Versorgungseinheit 17 zu überwachen, wie im Folgenden noch ausgeführt werden wird.
4 zeigt analog zu 3 ein Blockschaltbild einer Versorgungsstruktur einer Textilmaschine 1, die vorliegend ebenfalls als Rotorspinnmaschine ausgeführt ist. Ebenso wie in 4 weist eine Arbeitsstellengruppe 2 wiederum zwei Untergruppen 19 mit jeweils vier Arbeitsstellen 3 auf. Dargestellt sind exemplarisch als Antriebe der Zuführantrieb 4a, der Auflöseantrieb 5a, der Öffnerantrieb 26a, der Spinnantrieb 6a, der Spulantrieb 10a, der Changierantrieb 10b, der Abzugsantrieb 7a, der Reinigungsantrieb 8a und ein weiterer, nicht näher bezeichneter Antrieb 14. Die Arbeitsstellen 3 können natürlich auch noch weitere elektrische Antriebe oder weniger als die gezeigten Antriebe aufweisen. Weiterhin sind die Versorgungseinheit 17, die Gruppensteuerung 13, die Untergruppensteuerungen 18 und die Arbeitsstellensteuerungen 25 gezeigt.
Im Unterschied zur 1 weist die Arbeitsstellengruppe 2 eine erste Versorgungsleitung 15a und eine zweite Versorgungsleitung 15b auf. Die Versorgungsleitungen 15 können in der Arbeitsstellengruppe 2 auch als Schienen ausgebildet sein, die sich geradlinig durch die Arbeitsstellengruppe 2 erstrecken und an die die einzelnen Komponenten mittels Klemmen angeschlossen sind. Auch hier sind lediglich die Versorgungsleitungen 15a, 15b ohne eventuelle Rückleitungen dargestellt.
Mit Hilfe der ersten Versorgungsleitung 15a kann zumindest ein Teil der elektrischen Antriebe 5a, 6a, 7a, 8a, 9a, 10a, 10b, 14, 26a, vorliegend die Antriebe 5a, 6a, 7a, 10a, 10b, mit elektrischer Energie versorgt werden. Die erste Versorgungsleitung 15a kann von der elektrischen Versorgungseinheit 17 mit einer ersten Spannung, beispielsweise 50 V, beaufschlagt werden.
Mittels der zweiten Versorgungsleitung 15b können hingegen die Gruppensteuerung 13 und/oder die Untergruppensteuerungen 18 und/oder die Arbeitsstellensteuerungen 25 mit elektrischer Energie versorgt werden, um die besagten Steuerungen 13, 18, 25 zu betreiben. Die zweite Versorgungsleitung 15b kann mit einer zweiten Spannung beaufschlagt sein, die beispielsweise 24 V beträgt. Zudem kann ein weiterer Teil der Antriebe 4a, 5a, 6a, 7a, 8a, 9a, 10a, 10b, 14, 26a durch die zweite Versorgungsleitung 15b versorgt werden, vorliegend die Antriebe 4a, 26a, 8a, 14.
Die elektrische Versorgungseinheit 17 ist dabei mit der ersten Versorgungsleitung 15a und der zweiten Versorgungsleitung 15b verbunden. Dabei ist es denkbar, dass die erste Versorgungsleitung 15a und die zweite Versorgungsleitung 15b beide Längsseiten der Textilmaschine versorgen. Es kann jedoch auch vorgesehen, dass die elektrische Versorgungseinheit 17 jeweils zwei erste Versorgungsleitungen 15a und jeweils zwei zweite Versorgungsleitungen 15b beaufschlagt. Die beiden Längsseiten der Textilmaschine 1 können hierdurch jeweils gesondert versorgt werden.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind dabei die Antriebe, bis auf den Spinnantrieb 6a, nicht direkt an die erste und die zweite Versorgungsleitung 15a, 15b angeschlossen, sondern indirekt über die Untergruppensteuerungen 18 und die Arbeitsstellensteuerungen 25. Die Untergruppensteuerungen 18 und die Arbeitsstellensteuerungen 25 sind hierzu jeweils sowohl mit der ersten als auch der zweiten Versorgungsleitung 15a, 15b verbunden. Vorliegend sind die Arbeitsstellensteuerungen 25 und die Untergruppensteuerungen 18 direkt an die Versorgungsleitungen 15a, 15b angeschlossen. Die Versorgungsleitungen 15a, 15b können auch zu einem einzigen Kabel zusammengefasst sein, das an den Enden entsprechende Stecker aufweist, um es an die Untergruppensteuerung 18 und/oder an die Arbeitsstellensteuerung 25 und/oder an den elektrischen Antrieben 6a anzustecken. Denkbar wäre es aber auch, nur die Steuerungen 13, 18, 25 an die zweite Versorgungsleitung 15b anzuschließen und nur die Antriebe 4a, 5a, 6a, 7a, 8a, 9a, 10a, 10b, 14, 26a an die erste Versorgungsleitung 15a.
Die Untergruppensteuerungen 18 und die Arbeitsstellensteuerungen 25 weisen dazu geeignete Anschlüsse auf, an die die Antriebe 4a, 5a, 6a, 7a, 8a, 9a, 10a, 10b, 14, 26a über erste Unterversorgungsleitungen 20a und zweite Unterversorgungsleitungen 20b angeschlossen werden können. Die ersten Unterversorgungsleitungen 20a sind dabei ebenfalls mit der ersten Spannung beaufschlagt und die zweiten Unterversorgungsleitungen 20b sind mit der zweiten Spannung beaufschlagt. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Steuerungen 18 und 25 lediglich der Verteilung der ersten und der zweiten Spannung dienen, um den Verkabelungsaufwand zu reduzieren. Es ist jedoch auch möglich, dass die Steuerungen 18 und 25 die Spannungsversorgung der Antriebe 4a, 5a, 6a, 7a, 8a, 9a, 10a, 10b, 14, 26a zumindest teilweise steuern. Beispielsweise können die Steuerungen 18 und 25 die Spannungsversorgung für einzelne oder auch alle Antriebe einer oder mehrerer Arbeitsstellen an- oder abschalten.
Mit Hilfe der Versorgung der Untergruppensteuerungen 18 und der Arbeitsstellensteuerungen 25 mittels der Versorgungsleitungen 15a, 15b sowie der Verteilung weiter zu den elektrischen Antrieben 4a, 5a, 6a, 7a, 8a, 9a, 10a, 10b, 14, 26a mittels den Unterversorgungsleitungen 20a, 20b kann eine Baumstruktur der elektrischen Leitungen ausgebildet werden, so dass die elektrische Versorgungsstruktur vereinfacht wird. Beispielsweise muss nicht jeder elektrische Antrieb 4a, 5a, 6a, 7a, 8a, 9a, 10a, 10b, 14, 26a einzeln mit einer der Versorgungsleitungen 15a, 15b und/oder der elektrischen Versorgungseinheit 17 verbunden werden.
Ferner ist dadurch eine Analyse der Zustände der einzelnen elektrischen Antriebe 4a, 5a, 6a, 7a, 8a, 9a, 10a, 10b, 14, 26a möglich, da die Arbeitsstellensteuerungen 25 und/oder die Untergruppensteuerungen 18 die jeweiligen angeschlossenen elektrischen Antriebe 4a, 5a, 6a, 7a, 8a, 9a, 10a, 10b, 14, 26a überwachen können. Insbesondere können diese einen Energieverbrauch der angeschlossenen Komponenten ermitteln. Dadurch kann beispielsweise festgestellt werden, welche Arbeitsstelle 3 und/oder welche elektrischen Antriebe vorschriftsmäßig funktionieren, da ein verschlissener elektrischer Antrieb eine höhere Leistungsaufnahme hat als ein Antrieb ohne Mängel. Des Weiteren kann der Energieverbrauch einer Arbeitsstelle 3 pro Zeiteinheit ermittelt werden, um die Produktionskosten des produzierten Fadens ermitteln zu können. Dies kann weiterhin insbesondere auch im Zusammenhang mit einer Auswertung der Versorgungseinheit 17 erfolgen.
Natürlich wäre es abweichend von der gezeigten Darstellung auch möglich, lediglich entweder die Untergruppensteuerung 18 oder die Arbeitsstellensteuerung 25 vorzusehen und die elektrischen Antriebe 4a, 5a, 6a, 7a, 8a, 9a, 10a, 10b, 14, 26a direkt an diese eine Steuerung 18, 25 anzuschließen.
5 zeigt eine weitere Ausführung einer Versorgungsstruktur, die ähnlich der der 4 aufgebaut ist. Im Unterschied zu 4 sind dabei die Arbeitsstellensteuerungen 25 jedoch nicht direkt an die erste und die zweite Versorgungsleitung 15a, 15b angeschlossen, sondern werden indirekt über die Untergruppensteuerung 18 versorgt. Auch dabei kann nach einer ersten Ausführung lediglich vorgesehen sein, die Untergruppensteuerungen 18 zur Verteilung der Spannung zu nutzen. Vorzugsweise können jedoch die Untergruppensteuerungen 18 auch genutzt werden, um die angeschlossenen Arbeitsstellensteuerungen 25 steuern. Beispielsweise können die Untergruppensteuerungen 18 die Versorgung der Arbeitsstellensteuerungen 25 mit der ersten und/oder der zweiten Spannung über die Unterversorgungsleitungen 20a, 20b abschalten. Vorzugsweise können die Arbeitsstellensteuerungen 25 der einzelnen Arbeitsstellen 3 dabei nicht nur gemeinsam, sondern auch einzeln abgeschaltet werden, so dass einzelne Arbeitsstellen 3 komplett abgeschaltet werden können. Dabei ist es natürlich auch möglich, nur die erste Spannung über die erste Unterversorgungsleitung 20a oder nur die zweite Spannung über die zweite Unterversorgungsleitung 20b an- oder abzuschalten. Dabei können auch Sicherungen für die Unterversorgungsleitungen 20a, 20b zentral im Bereich der Untergruppensteuerungen 18 angeordnet werden.
Der Energieversorgung der Untergruppensteuerung 18 dient bei beiden Ausführungen die elektrische Versorgungseinheit 17. Gemäß den 1, 4 und 5 ist in jeder der Arbeitsstellengruppen 2 jeweils zumindest eine elektrische Versorgungseinheit 17 vorgesehen, welche über die Versorgungsleitungen 15a, 15b mit jeder der Untergruppensteuerungen 18 und/oder jeder der Arbeitsstellensteuerungen 25 verbunden ist. Die elektrische Versorgungseinheit 17 jeder Arbeitsstellengruppe 2 ist dabei, wie bereits zu 1 beschrieben, ausgangsseitig von den anderen elektrischen Versorgungseinheiten 17 der anderen Arbeitsstellengruppen 2 getrennt. Das heißt, die Versorgungskreise der verschiedenen Arbeitsstellengruppen 2 der Textilmaschine 1, insbesondere der Sektionen, welche durch die Versorgungsleitungen 15a, 15b oder im Fall der 1 nur durch die Versorgungsleitung 15 ausgebildet sind, sind untereinander unabhängig.
Im den Ausführungsbeispielen der 3, 4 und 5 ist die elektrische Versorgungseinheit 17 als Busteilnehmer direkt an den Gruppenbus 16 angeschlossen. Die elektrische Versorgungseinheit 17 kann dadurch direkt über die Gruppensteuerung 13, die insbesondere als Sektionssteuerung ausgebildet ist, und/oder über die Maschinensteuerung 12 angesprochen werden und lastfrei geschalten bzw. wieder eingeschalten werden. Der Energieverbrauch kann hierdurch bei Stillstand der Arbeitsstellengruppe 2 oder der Textilmaschine 1 reduziert werden. Zudem wird dadurch auch Sicherheitsaspekten Rechnung getragen.
Daneben besteht hierdurch die Möglichkeit, Betriebszustände der elektrischen Versorgungseinheit 17 wie die Spannungsversorgung, die Ausgangsspannung, einen Spannungsausfall, die Betriebstemperatur, einen Lastzustand oder den aktuellen Stromverbrauch zu erfassen und gegebenenfalls zu analysieren. Hierdurch können Kennwerte der Maschine oder des jeweiligen Produktionsprozesses wie beispielsweise die benötigte Leistung je Kilogramm Garn ermittelt werden oder Verschleißzustände erkannt werden.
Die Versorgungseinheit 17 kann über den Gruppenbus 16 mit den Untergruppensteuerungen 18 und/oder den Arbeitsstellensteuerungen 25 kommunizieren. Die elektrische Versorgungseinheit 17 kann darüber beispielsweise Informationen erhalten, welche Leistungsaufnahme die Arbeitsstellen 3 und/oder die elektrischen Antriebe haben. Die elektrische Versorgungseinheit 17 kann ferner eine Auswerteinheit aufweisen, die zumindest die Ausgangsleistung der elektrischen Versorgungseinheit 17 messen und/oder aufzeichnen und/oder analysieren kann. Die Auswerteinheit kann zusätzlich oder alternativ auch weitere Parameter der elektrischen Versorgungseinheit 17 messen und/oder aufzeichnen und/oder analysieren, wie beispielsweise die Ausgangsspannung, die Glattheit einer Gleichspannung usw.
Vorteilhaft ist es des Weiteren, wenn zumindest ein elektrischer Antrieb als Generator betrieben wird bzw. werden kann. Beispielsweise kann vorteilhafterweise der Spinnantrieb 6a als Generator betrieben werden, da dieser eine im Vergleich zu den anderen elektrischen Antrieben hohe kinetische Energie aufweist, da der Spinnrotor mit bis zu 150.000 Umdrehungen pro Minute rotiert. Der als Generator betriebene elektrische Antrieb kann eine Rückspeisespannung ausgeben. Es können aber auch die anderen Antriebe als Generator betrieben werden. Mit Hilfe der Rückspeisespannung können die anderen elektrischen Antriebe und/oder die Arbeitsstellensteuerung(en) 25 und/oder die Untergruppensteuerung(en) 18 und/oder die Gruppensteuerung 13 zumindest zeitweise betrieben werden.
Der Betrieb zumindest eines elektrischen Antriebs als Generator kann beispielsweise dann nützlich sein, wenn die elektrische Versorgungseinheit 17 ausgefallen ist und keine erste und/oder zweite Spannung mehr bereitstellt. Durch den Betrieb des zumindest einen elektrischen Antriebs als Generator können somit die anderen elektrischen Antriebe und/oder die besagten Steuerungen 13, 18, 25 zumindest solange weiterbetrieben werden, um die Arbeitsstellengruppe 2 kontrolliert herunterfahren zu können. Das kontrollierte Herunterfahren ist wichtig, um beim darauffolgenden Hochfahren direkt weiterspinnen zu können. Wird die Arbeitsstelle nicht kontrolliert heruntergefahren, kann der Faden F reißen, so dass erst wieder angesponnen werden muss. Zudem kann durch das kontrollierte Herunterfahren eine weitgehend gleichbleibende Qualität des Fadens sichergestellt werden.
Das Herunterfahren kann dadurch erfolgen, dass bei einer Verminderung der Drehzahl des Spinnantriebs 6a synchron dazu die Drehzahl des Auflöseantriebs 5a und/oder der anderen elektrischen Antriebe der Arbeitsstelle vermindert wird. Die Drehzahl des Auflöseantriebs 5a und/oder der anderen elektrischen Antriebe kann dabei derart vermindert werden, dass ein Drehzahlverhältnis zur Drehzahl des Spinnantriebs 6a konstant bleibt. In jedem Fall werden zum Herunterfahren die Antriebe kontrolliert und aufeinander abgestimmt heruntergefahren. Dabei können die Arbeitsstellen 3 natürlich auch heruntergefahren werden, wenn dies planmäßig, beispielsweise wegen Wartungsarbeiten, durchgeführt werden soll, oder wenn eine Unterspannung auftritt. Dann kann der elektrische Antrieb als Generator betrieben werden, um die als kinetische Energie gespeicherte Energie zurückzugewinnen und um dadurch Energiekosten einzusparen.
Mit Hilfe der Auswerteinheit kann auch ein Spannungsabfall und/oder ein Spannungsausfall der elektrischen Versorgungseinheit 17 ermittelt werden. Die Auswerteinheit kann diese Informationen darüber beispielsweise an die Gruppensteuerung 13 schicken, welche die Untergruppensteuerungen 18 und/oder die Arbeitsstellensteuerungen 25 veranlassen kann, dass zumindest ein elektrischer Antrieb als Generator betrieben wird. Dabei werden natürlich so viele elektrische Antriebe als Generator betrieben, dass das Herunterfahren der Arbeitsstellengruppe 2 durchgeführt werden kann.
Der als Generator betriebene Antrieb kann bei der Ausführug nach 1 selbst die Versorgungsleitung 15 mit der Rückspeisespannung beaufschlagen. Die Arbeitsstellensteuerungen 25, die Untergruppensteuerungen 18, die Gruppensteuerung 13 sowie die Antriebe 4a, 5a, 6a, 7a, 8a, 9a, 10a, 10b, 14, 26a können somit direkt mit der Rückspeisespannung betrieben werden.
Bei den Ausführungen nach den 4 und 5 kann hingegen der als Generator betriebene elektrische Antrieb, vorliegend der Spinnantrieb 6a, die erste Versorgungsleitung 15a mit der Rückspeisespannung beaufschlagen. Die direkt oder mittels der ersten Unterversorgungsleitung 20a mit der ersten Versorgungsleitung 15 a verbundenen Antriebe 5a, 7a, 10a und 10b können somit ebenfalls direkt mit der Rückspeisespannung betrieben werden. Die direkt oder mittels der zweiten Unterversorgungsleitung 20b mit der zweiten Versorgungsleitung 15b verbundenen Antriebe 4a, 26a, 8a, 14 sowie die Steuerungen 18, 25 und 13 können hingegen mit einer gewandelten Rückspeisespannung betrieben werden. Hierzu kann die elektrische Versorgungseinheit 17 die Rückspeisespannung in die zweite Spannung wandeln. Dies ist vorteilhaft, da die elektrische Versorgungseinheit 17 in der Regel ohnehin Spannungswandler aufweist, die die Rückspeisespannung wandeln können. Gegebenenfalls kann vom als Generator betriebenen elektrischen Antrieb eine Zusatzleitung zur elektrischen Versorgungseinheit 17 führen, die die Rückspeisespannung zur elektrischen Versorgungseinheit 17 führt. Bevorzugt speist jedoch der als Generator betriebene Antrieb, hier der Spinnantrieb 6a, die Rückspeisespannung direkt in die Versorgungsleitung 15a.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Abwandlungen im Rahmen der Patentansprüche sind ebenso möglich wie eine Kombination der Merkmale, auch wenn diese in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen dargestellt und beschrieben sind.
Bezugszeichenliste

1: Textilmaschine
2: Arbeitsstellengruppe
3: Arbeitsstelle
4: Zuführvorrichtung
4a: Zuführantrieb
5: Auflöseeinrichtung
5a: Auflöseantrieb
6: Spinnvorrichtung
6a: Spinnantrieb
7: Abzugsvorrichtung
7a: Abzugsantrieb
8: Garnreiniger
8a: Reinigungsantrieb
9: Paraffiniereinrichtung
9a: Paraffinierantrieb
10: Spulvorrichtung
10a: Spulantrieb
10b: Changierantrieb
11: Endgestell
12: Maschinensteuerung
13: Gruppensteuerung
14: Antrieb
15: Versorgungsleitung
15a: erste Versorgungsleitung
15b: zweite Versorgungsleitung
16: Gruppenbus
17: elektrische Versorgungseinheit
18: Untergruppensteuerung
19: Untergruppe
20: Unterversorgungsleitung 20a erste Unterversorgungsleitung 20b zweite Unterversorgungsleitung
21: Spulwalze
22: Fadenführer
23
24
25: Arbeitsstellensteuerung
26: Öffnereinheit 26a Öffnerantrieb
27: Deckelelement
28: Spannungsquelle
FM: Fasermaterial
F: Faden

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102015014177 A1 [0002]

Claims

Textilmaschine (1), insbesondere Spinn- oder Spulmaschine, mit einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten, zu mehreren Arbeitsstellengruppen (2) zusammengefassten Arbeitsstellen (3), wobei die Arbeitsstellen (3) jeweils mehrere elektrische Antriebe (4a, 5a, 6a, 7a, 8a, 9a, 10a, 10b, 14, 26a) aufweisen, welche von einer elektrischen Versorgungseinheit (17) der Textilmaschine (1) mit elektrischer Energie versorgbar sind, und wobei jede der Arbeitsstellengruppen wenigstens eine Steuerung (18, 25) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Arbeitsstellengruppen (2) zumindest eine elektrische Versorgungseinheit (17) aufweist, dass jede der Arbeitsstellengruppen (2) zumindest eine erste Versorgungsleitung (15, 15a) aufweist, welche von der elektrischen Versorgungseinheit (17) mit einer ersten Spannung beaufschlagbar ist und an welche zumindest ein erster Teil der elektrischen Antriebe (4a, 5a, 6a, 7a, 8a, 9a, 10a, 10b, 14, 26a) der Arbeitsstellengruppe (2) angeschlossen ist und dass jede der Arbeitsstellengruppen (2) zumindest eine zweite Versorgungsleitung (15, 15b) aufweist, welche von der elektrischen Versorgungseinheit (17) mit einer zweiten Spannung beaufschlagbar ist und an welche die wenigstens eine Steuerung (18, 25) und/oder ein zweiter Teil der elektrischen Antriebe (4a, 5a, 6a, 7a, 8a, 9a, 10a, 10b, 14, 26a) der Arbeitsstellengruppe (2) angeschlossen ist.
Textilmaschine nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Arbeitsstellengruppe (2) eine einzige elektrische Versorgungseinheit (17) zugeordnet ist, wobei vorzugsweise jede Arbeitsstellengruppe eine Sektion der Textilmaschine (1) oder eine Sektionsseite der Textilmaschine (1) umfasst.
Textilmaschine nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Arbeitsstellengruppe (2) in Untergruppen (19) von Arbeitsstellen (3) unterteilt ist, wobei jede Untergruppe (19) zumindest eine Untergruppensteuerung (18) aufweist, mittels der die einzelnen Arbeitsstellen (3) der Untergruppe (2) und/oder zumindest einer der elektrischen Antriebe (4a, 5a, 6a, 7a, 8a, 9a, 10a, 10b, 14, 26a) der Arbeitsstellen (3) steuerbar ist.
Textilmaschine nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Arbeitsstelle (3) zumindest eine Arbeitsstellensteuerung (25) aufweist, mittels der zumindest einer der elektrischen Antriebe (4a, 5a, 6a, 7a, 8a, 9a, 10a, 10b, 14, 26a) der Arbeitsstelle (3) steuerbar ist.
Textilmaschine nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Arbeitsstellengruppe (2) zumindest eine Gruppensteuerung (13) aufweist, mittels der die Untergruppensteuerungen (18) und/oder die Arbeitsstellensteuerungen (25) der Arbeitsstellengruppe (2) und/oder zumindest einer der elektrischen Antriebe (4a, 5a, 6a, 7a, 8a, 9a, 10a, 10b, 14, 26a) der Arbeitsstellen (3) und/oder die elektrische Versorgungseinheit (17) steuerbar ist.
Textilmaschine nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Arbeitsstellengruppe (2) wenigstens einen Gruppenbus (16) aufweist, der zumindest die Gruppensteuerung (13) und die elektrische Versorgungseinheit (17) miteinander verbindet.
Textilmaschine nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Untergruppensteuerungen (18) und/oder die Arbeitsstellensteuerungen (25) und/oder zumindest einer der elektrischen Antriebe (4a, 5a, 6a, 7a, 8a, 9a, 10a, 10b, 14, 26a) jeder Arbeitsstelle (3) mit dem wenigstens einen Gruppenbus (16) verbunden sind.
Textilmaschine nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gruppensteuerung (13) und/oder die Untergruppensteuerungen (18) und/oder die Arbeitsstellensteuerungen (25) mittels der ersten Versorgungsleitung (15, 15a) und/oder der zweiten Versorgungsleitung (15b) mit der elektrischen Versorgungseinheit (17) verbunden sind.
Textilmaschine nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der elektrischen Antriebe (4a, 5a, 6a, 7a, 8a, 9a, 10a, 10b, 14, 26a) jeder Arbeitsstelle (3) mittels einer ersten Unterversorgungsleitung (20a) mit der Gruppensteuerung (13) und/oder einer der Untergruppensteuerungen (18) und/oder einer der Arbeitsstellensteuerungen (25) verbunden ist.
Textilmaschine nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der elektrischen Antriebe (4a, 5a, 6a, 7a, 8a, 9a, 10a, 10b, 14, 26a) jeder Arbeitsstelle (3) mittels einer zweiten Unterversorgungsleitung (20b) mit der Gruppensteuerung (13) und/oder einer der Untergruppensteuerungen (18) und/oder einer der Arbeitsstellensteuerungen (25) verbunden ist.
Textilmaschine nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der elektrischen Antriebe (4a, 5a, 6a, 7a, 8a, 9a, 10a, 10b, 14, 26a) derart ausgebildet ist, dass dieser als Generator betrieben werden kann und zumindest die erste Versorgungsleitung (15, 15a) und/oder zumindest die erste Unterversorgungsleitung (20, 20a) mit einer Rückspeisespannung beaufschlagen kann.
Textilmaschine nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Versorgungseinheit (17) derart ausgebildet ist, dass diese die Rückspeisespannung in die zweite Spannung wandeln kann und die zweite Versorgungsleitung (15b) und/oder die zweite Unterversorgungsleitung (20b) mit der entsprechend umgewandelten zweiten Spannung beaufschlagen kann.
Textilmaschine nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gruppensteuerung (13) und/oder die Untergruppensteuerung (18) und/oder die Arbeitsstellensteuerung (25) derart ausgebildet ist, dass diese zumindest einen der elektrischen Antriebe (4a, 5a, 6a, 7a, 8a, 9a, 10a, 10b, 14, 26a) als Generator betreiben kann.
Textilmaschine nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gruppensteuerung (13) und/oder die Untergruppensteuerung (18) und/oder die Arbeitsstellensteuerung (25) derart ausgebildet ist, dass diese bei einer Verminderung oder einem Ausfall der ersten und/oder der zweiten Spannung die elektrischen Antriebe (4a, 5a, 6a, 7a, 8a, 9a, 10a, 10b, 14, 26a) der Arbeitsstelle(n) (3) synchron betreiben, insbesondere synchron herunterfahren, kann.
Textilmaschine nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Versorgungseinheit (17) eine Auswerteinheit aufweist, welche eine Ausgangsleistung der elektrischen Versorgungseinheit (17) messen, aufzeichnen und/oder auswerten kann und welche über den wenigstens einen Gruppenbus (16) mit der Gruppensteuerung (13) und/oder der Untergruppensteuerung (18) und/oder der Arbeitsstellensteuerung (25) in Verbindung steht.
Textilmaschine nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Auswerteinheit die erste und/oder die zweite Spannung überwachbar und/oder auswertbar ist und/oder anhand einer Güte der entsprechenden ersten und/oder zweiten Spannung die elektrische Versorgungseinheit (17) steuerbar ist.