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Verfahren zum Betreiben einer OE-Friktionsspinnmaschine
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer OE-Friktionsspinnmaschine
mit einer Vielzahl von Spinnaggregaten, die jeweils eine als Garnbildungsstelle
dienende Friktionszone, eine Zuführ- und Auflöseeinrichtung zum Zuführen von Fasern
zu der Friktionszone, eine Saugeinrichtung zum Halten der Fasern und des entstehenden
Garnes in der Friktionszone und eine Abzugseinrichtung zum Abziehen des gebildeten
Garnes aus der Friktionszone enthalten, wobei die Qualität des an den Spinnaggregaten
ersponnenen Garns mittels wenigstens einer Meß- und Auswerteeinrichtung überwacht
wird, die bei Abweichungen von vorgegebenen Sollwerten des Garns an dem betreffenden
Spinnaggregat ein Verändern wenigstens eines Parameters der Spinnbedingungen veranlaßt,
Ein besonderes Problem beim OE-Friktionsspinnen besteht darin, daß es bisher kaum
möglich ist, die Garnqualität des ersponnen Garns über längere Zeiträume gleichzuhalten.
Es sind immer wieder Unterschiede in der Garnqualität an dem gleichen Spinnaggregat
sowie Qualitätsabweichungen zwischen den Garnen verschiedener Spinnaggregate festzustellen.
Diese Qualitätsunterschiede beruhen wahrscheinlich im wesentlichen darauf, daß sich
die Friktionswerte in der Friktionszone im Laufe der Zeit verändern, ohne daß diese
Änderungen exakt voraussehbar sind. Diese Änderungen können durch Abnutzungen oder
Verschmutzungen der die Friktionszone bildenden Bauteile sowie auch durch Eigenschaften
des Fasermaterials, beispielsweise Feuchtigkeit und Fettgehalt, sowie durch das
Raumklima, entstehen. Um für dieses Problem eine Abhilfe zu schaffen, wird gemäß
einer älteren, nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung (P 34 02 367.4) vorgeschlagen,
die Qualität des laufenden Garnes zu prüfen und bei Feststellung von Qualitätsabweichungen
entsprechend wenigstens einen Parameter der Spinnbedingungen zu verändern. Bei diesem
Vorschlag wird zur Qualitätsüberwachung des Garnes bevorzugt
ein Spannungs fühler zwischen einer Abzugseinrichtung und der Garnbildungsstelle
angeordnet, der die Garnspannung überwacht.
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Aus Änderungen der Garnspannung wird dann auf die Garnqualität rückgeschlossen,
beispielsweise auch auf die dem Garn erteilte Drehung. Bei unzulässigen Abweichungen
der Garnspannung wird dann wenigstens ein Parameter der Spinnbedingungen verändert,
um wieder zu dem gewünschten Normalzustand zurück zu gelangen.
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Diese Art der indirekten Qualitätsüberwachung des ersponnenen Garnes
läßt sich einfach realisieren und wird in vielen Fällen auch ausreichen. Es besteht
jedoch die Gefahr, daß diese Art der Qualitätsüberwachung bei extremeren Bedingungen
nicht mehr ausreicht, insbesondere bei hohen Garnabzugsgeschwindigkeiten und/oder
feinen Garnnummern.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs
genannten Art zu schaffen, das eine genaue Überwachung der Qualität des ersponnenen
Garnes und eine entsprechend feine Abänderung von wenigstens einem Parameter der
Spinnbedingungen zuläßt.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Garndrehung des an den
Spinnaggregaten erzeugten Garns erfaßt und von der Meß- und Auswerteeinrichtung
überwacht wird.
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Die Überwachung der Garndrehung ist damit das wesentliche Kriterium
für die Qualitätsprüfung des Garns. Selbstverständlich ist es auch möglich, zusätzlich
die GarngleichmäBigkeit und/ oder auch die Garnfestigkeit zu prüfen. Die ermittelte
Garndrehung läßt jedoch sofort Abweichungen in der Friktionswirkung der Friktionszone
des betreffenden Spinnaggregates erkennen, so daß die Maßnahmen zur Beseitigung
von Änderungen der Friktionswirkung sehr gezielt getroffen werden können.
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In Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß die Garndrehung
des in den Spinnaggregaten produzierten, laufenden Garnes überwacht wird. Diese
Überwachung kann durch an jedem
Spinnaggregat vorhandene Garnprüfgeräte
oder durch eine mit einem derartigen Garnprüfgerät ausgerüstete Wartungsvorrichtung
erfolgen, die in periodischen Abständen den Spinnaggregaten zugestellt wird. Der
erstere Fall hat den Vorteil, daß eine kontinuierliche Überwachung gegeben ist,
während die zweite Lösung jedoch den Vorteil bietet, daß der zu betreibende Aufwand
sich in geringeren Grenzen hält.
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In anderer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß das zu
überwachende Garn eines Spinnaggregates in eine verfahrbare Wartungsvorrichtung
eingeführt und dort einer Meßeinrichtung zugeführt wird. Diese Ausgestaltung trägt
dem Umstand Rechnung, daß es bei sehr großen Produktionsgeschwindigkeiten nur sehr
schwer möglich ist, die Garndrehung des mit dieser hohen Geschwindigkeit laufenden
Garnes zu überwachen. Wird das Garn jedoch in eine verfahrbare Wartungseinrichtung
eingeführt, so kann es dort so gehandhabt werden, daß es sich bei der entsprechenden
Messung der Garndrehung nur langsam bewegt oder gar still steht. Die dafür notwendigen
Einrichtungen müssen nur einmal pro Spinnmaschine vorgesehen werden, so daß sich
auch hierfür der Aufwand in erträglichen Grenzen hält.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß das Spinnaggregat
während der Messung weiterläuft und das während dieser Messung produzierte und in
die Wartungseinrichtung eingeführte Garn nach der Messung an das Spinnaggregat zurückgegeben
und auf eine Aufwickelspule des Spinnaggregates aufgewickelt wird. Die Messung der
Garndrehung und die gegebenenfalls notwendigen Einstellarbeiten an dem Spinnaggregat
werden in diesem Fall ohne Unterbrechung der Produktion des betreffenden Spinnaggregates
durchgeführt. Bei diesem Verfahren müssen in der Wartungsvorrichtung Speichermöglichkeiten
gegeben sein, die das während des Messens weiter produzierte Garn sicher aufnehmen
und aus denen das Garn anschließend wieder abgezogen werden kann.
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Bei einer anderen Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß
das Spinnaggregat nach dem Einführen des Garns in die Wartungsvorrichtung stillgesetzt
wird, und daß nach Entnehmen einer Garnprobe das Spinnaggregat wieder angesponnen
wird. Dieses Verfahren läßt sich mit relativ geringem Aufwand durchführen, da eine
Wartungsvorrichtung, die einen Anspinnvorgang durchführen kann, in der Regel ohnehin
vorhanden sein wird.
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Bei einer anderen Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß
für eine Messung der Garndrehung eine Garnprobe von einer Aufwickelspule eines stillgesetzten
Spinnaggregates entnommen wird.- Damit. läßt sich der notwendige Vorrichtungsaufwand
für die Entnahme einer Garnprobe weiter reduzieren, da auch hier eine Wartungsvorrichtung
wenigstens teilweise mitbenutzt werden kann, die üblicherweise für das Durchführen
eines Anspinnvorgangs ohnehin vorgesehen wird. Dabei ist es auch vorteilhaft, wenn
das Entnehmen einer Garnprobe von der Aufwickelspule eines Spinnaggregates bei einem
Anspinnvorgang an diesem Spinnaggregat durchgeführt wird. Diese Wartungsvorrichtung
kann dann in einem Arbeitsgang sowohl das Anspinnen als auch das Messen der Garndrehung
und gegebenenfalls dadurch festgelegte Veränderungen eines oder mehrerer Parameter
der Spinnbedingungen durchführen.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß die Wartungsvorrichtung
bei der Prüfung der Garndrehung und vor einem Verändern wenigstens eines Parameters
der Spinnbedingungen des betreffenden Spinnaggregates den Ist-Zustand des oder der
Parameter der Spinnbedingungen erfaßt und in der Meß- und Auswerteeinrichtung verwertet.
Die Meß- und Auswerteeinrichtung hat dadurch die Möglichkeit, selbst festzulegen,
welcher der Parameter zum Erzielen des gewünschten Ergebnisses am zweckmä-Bigsten
verändert wird.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß die Meß-
und Auswerteeinrichtung der Wartungsvorrichtung den
erfaßten Ist-Zustand
der Parameter der Spinnbedingungen unter Berücksichtigung der notwendigen Veränderungen
aufgrund der erfaßten Garndrehung mit vorgegebenen Grenzwerten der Parameter vergleicht
und bei einer über die Grenzwerte hinausgehenden notwendigen Veränderung das Spinnaggregat
still setzt und/oder als wartungsbedürftig kennzeichnet. Bevor an diesem Spinnaggregat
wieder erneut angesponnen und Garn produziert werden kann, ist es notwendig, daß
an diesem Spinnaggregat Wartungsarbeiten vorgenommen werden, die das Wartungsgerät
in einen Zustand versetzen, in welchem die erforderlichen Spinnbedingungen wieder
eingehalten werden, beispielsweise durch eine Reinigung oder durch eine Behandlung
oder Bearbeitung der Flächen der Friktionszone.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß die Meß-
und Auswerteeinrichtung der Wartungsvorrichtung den erfaßten Ist-Zustand der Parameter
der Spinnbedingungen unter Berücksichtigung der notwendigen Veränderungen aufgrund
der erfaßten Garndrehung mit vorgegebenen Grenzwerten der Parameter vergleicht und
bei einer über die Grenzwerte hinausgehenden notwendigen Veränderung dem Spinnaggregat
Mittel zum Reinigen und/oder Nachbehandeln, insbesondere der Friktionszone, zustellt.
Damit wird auch dieser Teil der Wartung der Spinnaggregate voll automatisiert.
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In anderer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß bei einem
festgestellten Qualitätsmangel des Garns als Verändern der Spinnparameter ein Stillsetzen
des betreffenden Spinnaggregates und ein Sperren gegen ein Wiederanspinnen durchgeführt
werden. Dadurch wird sichergestellt, daß bei einem festgestellten Qualitätsmangel
kein Garn mit dem gleichen Qualitätsmangel weiter gesponnen wird. Ein Wiederanspinnen
ist erst dann möglich, wenn durch eine Bedienungsperson und/oder ein automatisches
Wartungsgerät das betreffende Spinnaggregat derart überarbeitet wurde, daß der Qualitätsmangel
nicht besteht. In weiterer Ausgestaltung wird dabei vorgesehen, daß das Überprüfen
des
Garns bei einem Spulenwechsel mittels Einrichtungen eines automatischen Spulenwechslers
durchgeführt wird, der mit Einrichtungen zum Stillsetzen eines Spinnaggregates und
Sperren eines Wiederanspinnens ausgerüstet ist. Dieser in der Regel verfahrbare
Spulenwechsler prüft die Qualität des auf die Spule aufgewechselten Garns bei dem
Herausnehmen der Spule aus dem Spulenrahmen oder schon vorher. Das Spinnen der Folgespule
wird nur unter der Voraussetzung freigegeben, daß das Prüfresultat der Garnprüfung
innerhalb der vorgeschriebenen Toleranz liegt, d.h. daß das auf die vorausgegangene
Spule aufgewickelte Garn keinen Qualitätsmangel aufweist. Es liegt im Rahmen der
Erfindung, daß diese Maßnahmen der Garnprüfung mit anschließendem Stillsetzen und
Sperren des Spinnaggregates und insbesondere bei einem Spulenwechsler auch dann
durchgeführt werden, wenn die Qualität des Garnes nicht über die Garndrehung, sondern
einen anderen Garnparameter, wie beispielsweise Unregelmäßigkeiten und/oder Volumen
und/oder Haarigkeit, festgestellt wird.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen.
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Fig. 1 zeigt eine Vorderansicht eines Teils einer OE-Friktionsspinnmaschine
mit einer verfahrbaren Wartungsvorrichtung, Fig. 2 einen Querschnitt durch ein Spinnaggregat
der OE-Friktionsspinnmaschine im Bereich der Friktionszone in größerem Maßstab,
Fig. 3 eine Seitenansicht eines Spinnaggregates und einer schematischen Darstellung
einer Wartungsvorrichtung, Fig. 4 in vergrößertem Maßstab einen Ausschnitt des Spinnaggregates
und der Wartungsvorrichtung nach Fig. 3,
Fig. 5 eine mechanische
Aufdreheinrichtung zum Ermitteln der Garndrehung einer Garnprobe, Fig. 6 eine optische-Einrichtung
zum Überprüfen einer Garnprobe, Fig. 7 eine schematische Teilansicht einer verfahrbaren
Wartungsvorrichtung mit einem dem laufenden Garn einer Spinnstelle zustellbaren
Garnprüfgerät und Fig. 8 Einrichtungen einer verfahrbaren Wartungsvorrichtung zum
Überprüfen der Reibwerte im Bereich der Friktionszone und Einrichtungen zum Nachbehandeln
der Friktionszone.
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Die OE-Friktionsspinnmaschine nach Fig. 1 enthält eine Vielzahl von
Spinnaggregaten 1, die untereinander gleich ausgebildet und in einer Reihe nebeneinander
angeordnet sind. Bevorzugt ist auf jeder Maschinenseite eine Reihe von Spinnaggregaten
1 vorgesehen.
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Jedem Spinnaggregat 1 wird aus einem Faserbandbehälter 2 ein Faserband
3 zugeführt, aus welchem in dem Spinnaggregat 1 ein Garn 4 ersponnen wird. Das Garn
4 wird mittels einer Abzugseinrichtung abgezogen, die aus einem in Maschinenlängsrichtung
durchlaufenden, angetriebenen Unterzylinder 5 sowie einer jeweils einem Spinnaggregat
1 zugeordneten Druckwalze 6 gebildet ist. Das abgezogene Garn 4 wird anschließend
auf eine Wickelspule 7 aufgewickelt, wobei alle Wickelspulen 7 von einer in Maschinenlängsrichtung
durchlaufenden, angetriebenen Wickelwalze 8 angetrieben werden.
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Wie in Fig. 1 nur an einem Spinnaggregat 1 dargestellt ist, enthält
jedes Spinnaggregat i eine Zuführwalze 9, die mit einem Zuführtisch zusammenarbeitet
und das Faserband 3 aus dem Faserbandbehälter 2 ab- und in das Spinnaggregat 1 hineinzieht.
Die
Zuführwalze 9 bietet das Faserband 3 einer schneller laufenden
Auflösewalze 10 dar, die das Faserband 3 zu einzelnen Fasern auflöst. Die einzelnen
Fasern werden über einen Faserzuführkanal 11 der Friktionszone zugeführt, die aus
einem Keilspalt 14 gebildet wird, der zwischen zwei dicht nebeneinander liegenden
und gleichsinnig angetriebenen Walzen 12 und 13 vorhanden ist.
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Das ersponnene Garn 4 wird in Längsrichtung des Keilspaltes 14 abgezogen.
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Die Ausbildung der Spinnaggregate 1 ist in Fig. 2 und 4 mit weiteren
Einzelheiten dargestellt. Die Walzen 12 und 13 sind zylindrische Hülsen, die auf
Rohren 20 und 21 mittels Wälzlagern 51 direkt gelagert sind. Die Rohre 20 und 21
sind über Krümmer 60 und ein Verstellventil 61 an eine Saugleitung 62 angeschlossen,
die in nicht näher dargestellter Weise an einen in Maschinenlängsrichtung durchlaufenden
Kanal angeschlossen ist, an dessen Ende ein Sauggebläse wirksam ist. Im Innern der
Walzen 12 und 13 weisen die Rohre 20 und 21, die an ihren den Krümmern 60 abgewandten
Enden geschlossen sind, Saugschlitze 22 und 23 auf, die von dicht an die Innenseite
der Walzen 12 und 13 herangeführten Stegen begrenzt sind. Die Saugschlitze 22 und
23 sind auf den Bereich des Keilspaltes 14 gerichtet. Die Mäntel der Walzen 12 und
13 sind wenigstens im Bereich der Saugschlitze 22 und 23 mit einer Perforation versehen,
so daß über die Saugschlitze 22 und 23 eine die Mäntel der Walzen 12 und 13 durchdringende
Saugluftströmung angesaugt wird.
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Die über die Saugschlitze 22 und 23 der Rohre 20 und 21 erzeugte Saugluftströmung
dient zum Halten des entstehenden Garns und zum Zuführen der Fasern über den Faserzuführkanal
11. Der Faserzuführkanal 11 befindet sich in einem Kanalgehäuse 18 und erstreckt
sich mit seiner schlitzartigen Mündung 19 im wesentlichen parallel zum Keilspalt
14 und in geringem Abstand hierzu.
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Unterhalb der Walzen 12 und 13 (Fig. 4) befinden sich die Zuführwalze
9 und die Auflösewalze 10. Die Zuführwalze 9 eines Spinnaggregates 1 ist in einem
Rohr 65 gelagert, welches an einer maschinenfesten Halterung 66 befestigt ist. Die
Welle der Zuführwalze 9 enthält eine elektromagnetische Kupplung 67, die über eine
Leitung 68 an einen nicht dargestellten Garnwächter angeschlossen ist, der das Vorhandensein
von Garn 4 überwacht.
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Sobald der Garnwächter den Bruch eines Garnes 4 feststellt, wird die
elektromagnetische Kupplung 67 geöffnet, so daß die Welle der Zuführwalze 9 von
dem auf ihr angeordneten Zahnrad 69 getrennt wird, das mit einem Zahnrad 70 kämmt,
das auf einer in Maschinenlängsrichtung durchlaufenden, angetriebenen Welle 71 angeordnet
ist.
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Die Auflösewalze 10 ist in einem Auflösewalzengehäuse 72 angeordnet,
das einen hülsenartigen Fortsatz 73 aufweist, in welchem die Auflösewalze 10 gelagert
ist. Der Schaft 74 der Auflösewalze 10 ragt aus diesem Fortsatz 73 heraus und wird
von einem in Maschinenlängsrichtung durchlaufenden Tangentialriemen 75 angetrieben.
Der Tangentialriemen 75 ist im Bereich jedes Schaftes 74 mit einer Spannrolle 76
belastet, auf der das rücklaufende Trum 77 des Tangentialriemens 75 geführt ist.
In dem Auflösewalzengehäuse 72 ist unterhalb der Auflösewalze 10 eine Schmutzabscheideöffnung
80 vorgesehen, durch welche Schmutzbestandteile aus dem ausgekämmten Faserband 3
ausgeschieden werden, die auf ein Schmutzabtransportband 81 gelangen, welches in
einer trogartigen Führung 82 in Längsrichtung der Maschine geführt ist. Das Auflösewalzengehäuse
72 besitzt ein erstes Teilstück 78 des Faserzuführkanals 11, das sich in einem zweiten
Teilstück 79 fortsetzt, das in dem Kanalgehäuse 18 vorgesehen ist. Das Kanalgehäuse
18 ist an einer Abdeckung 83 angebracht, welche dem Spinnaggregat 1 zugeordnet ist
und welche um eine unterhalb der Zuführwalze 9 und der Auflösewalze 10 liegende
Achse 26 zusammen mit dem Kanalgehäuse 18 zum Freilegen des Bereichs der Walzen
12 und 13 abschwenkbar ist.
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Die beiden Walzen 12 und 13 werden gleichsinnig (Pfeilrichtung A und
B in Fig. 2) über ein direkt an ihrer Außenflächen anlaufendes Antriebsband 52 angetrieben,
das seinerseits von einer Treibscheibe 53 angetrieben wird, die an einem Elektromotor
54 angebracht ist, der an einem Maschinenträger 25 befestigt ist.
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Jedem Spinnaggregat 1 ist somit ein eigener Elektromotor 54 zum Antreiben
der Walzen 12 und 13 zugeordnet. Der Antriebsmotor 54 ist über eine Leitung 55 an
eine Steuereinheit 56 angeschlossen, durch die die Drehzahl des Elektromotors 54
auf geeignete Werte eingestellt wird.
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Der Abzug des Garns 4 erfolgt entgegen der von unten nach oben gerichteten
Zuführrichtung der Fasern nach unten. In Verlängerung des Keilspaltes ist ein einstellbares
Garnabzugsrohr 27 angeordnet, das das ersponnene Garn aus dem Spinnaggregat 1 herausführt
und nach oben zu der Abzugseinrichtung 5, 6 (Fig. 3) umlenkt.
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Jedes der dargestellten und erläuterten Spinnaggregate 1 bietet die
Möglichkeit, daß mehrere Parameter der Spinnbedingungen individuell eingestellt
und auf optimale Gesamtwirkung ausgelegt werden. Die Elektromotoren 54 jedes Spinnaggregats
1 können über die Steuereinheit 56 auf eine gewünschte Drehzahl eingestellt werden.
Die Steuereinheit 56 ist über eine Leitung 57 mit einem außen an einer Maschinenverkleidung
59 angeordneten Einstellschalter 58 versehen. Über diesen Einstellschalter 58 kann
die gewünschte Drehzahl des Elektromotors 54 eingestellt sowie der Elektromotor
54 ein- und ausgeschaltet werden. Das Elektroventil 61 ist über eine Leitung 63
mit einem ebenfalls an der Maschinenabdeckung 59 befestigten Verstellschalter 64
verbunden, über den die gewünschte öffnungsstellung des Elektroventils 61 eingestellt
werden kann, durch die ein definierter Unterdruck im Bereich des Keilspaltes und
damit eine definierte Saugluftströmung eingestellt werden können. Gleichzeitig ist
der Schalter 64 so ausgebildet, daß damit das Elektroventil 61 vollständig geschlossen
werden kann. Eine weitere Einstellmöglichkeit
bietet das Garnabzugsrohr
27, das derart verstellbar ist, daß die relative Lage seines Eintrittes zu dem Keilspalt
14 veränderbar ist. Durch ein Verstellen dieses Eintritts ist es möglich, die Länge
festzulegen, mit der das entstehende Garn in dem Keilspalt 14 liegt und somit der
Friktionswirkung ausgesetzt ist. Des weiteren sind die Saugrohre 20 und 21 axial
und in Umfangsrichtung verstellbar, so daß ihre relative Lage zu dem Keilspalt und
zu der Mündung 19 des Faserzuführkanals 11 eingestellt werden kann, womit sich ebenfalls
die Saugwirkung auf das entstehende Garn und damit die Friktionswirkung in dem Keilspalt
14 dosieren läßt. Außerdem ist es möglich, die Offnungsquerschnitte der Saugschlitze
22 und 23 zu verändern.
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Die vorstehend aufgezeigten Parameter der Spinnbedingungen beeinflussen
alle die Friktionswirkung auf das entstehende Garn 4 und damit die in dem Garn 4
erhaltene Garndrehung. Diese Garndrehung wird gemessen und überwacht, wie im einzelnen
später noch dargelegt wird. Abhängig von dem Ergebnis dieser Messung und Überwachung
werden dann bei Abweichungen von vorgegebenen Sollwerten die Parameter verändert,
die für die Friktionswirkung und damit die eingeleitete Garndrehung entscheidend
sind.
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Der Einfachheit halber wird im nachstehenden nur erläutert, daß über
die Einstellschalter 58 und 64 die Friktionswirkung durch Einstellen der Drehzahl
der Elektromotoren 54 und damit der Walzen 12 und 13 sowie durch Einstellen des
Elektroventils 61 verändert wird. Selbstverständlich können jedoch auch Mittel vorgesehen
werden, durch die gleichzeitig oder einzeln die jeweils vorstehend aufgezeigten
anderen Parameter der Spinnbedingungen verändert werden können.
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Bei der in Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsformen wird die Garndrehung
des ersponnenen Garns 4 in Verbindung mit der Behebung eines Garnbruches durchgeführt.
Dabei kann vorgesehen werden, daß diese Arbeiten in Verbindung mit einem zufällig
entstandenen Garnbruch oder aber auch mit einem bewußt nach einer
vorgegebenen
Zeitspanne herbeigeführten Garnbruch durchgeführt werden Das Anspinnen und auch
das Messen der Garndrehung sowie gegebenenfalls notwendige Veränderungen der Spinnparameter
werden von einer verfahrbaren Wartungsvorrichtung 16 durchgeführt, die auf Fahrschienen
15 mit Laufrädern 17, von denen wenigstens eines angetrieben ist, verfahrbar und
gegen Schienen 28 mittels Führungsrollen 29 abgestützt ist. Die Fahrschienen 15
und Führungsschienen 28 sind oberhalb der Spinnaggregate 1 und der Aufwickelspulen
7 an dem Maschinengestell 25 angebracht. Bei einem Garnbruch wird die Aufwickelspule
7 des betreffenden Spinnaggregates 1 von der Wickelwalze 8 abgehoben. Die Aufwikkelspule
7 ist in einem Spulenrahmen 30 gehalten, der um eine Achse 31 verschwenkbar ist.
Der Aufwickelspule 7 wird eine Hilfswickelwalze 32 zugestellt, die auf einem um
eine Achse 34 der Wartungsvorrichtung 16 verschwenkbaren Arm 33 angeordnet ist.
Die Hilfswickelwalze 32 ist in beide Drehrichtungen antreibbar. Die Hilfswickelwalze
32 ist zwischen der strichpunktierten Position 35 und der mit ausgezogenen Linien
dargestellten Position verschwenkbar. Der angehobenen Aufwickelspule 7 wird weiterhin
eine Garnsuchdüse 36 zugestellt, die um eine Achse 37 der Wartungsvorrichtung 16
in die strichpunktiert dargestellte Position 39 verschwenkbar ist. Danach wird die
Aufwickelspule 7 mittels der Hilfswickelwalze 32 in Abwickelrichtung angetrieben,
so daß das abgewickelte Garn in die Mündung 38 der Garnsuchdüse eingesaugt wird,
die dann in ihrer ausgezogenen Lage zurück verschwenkt wird. Ein gestrichelt dargestelltes
Garnende 40 ist dann zwischen der Hilfswickelwalze 32 und der Mündung 38 der Garnsuchdüse
36 gespannt. Diesem Garnstück 40 wird ein Klemmwalzenpaar 41 zugestellt, das sich
zunächst in einer auseinanderbewegten Stellung befindet und dann unter Einspannen
des Garnstückes 40 geschlossen wird. Das Klemmwalzenpaar 41 ist ebenfalls in beide
Drehrichtungen antreibbar. Das Klemmwalzenpaar 41 ist auf einem Arm 42 angeordnet,
der um eine Achse 43 der Wartungsvorrichtung 16 in die
strichpunktiert
dargestellte Stellung verschwenkbar ist, in welcher das dann in Position 44 befindliche
Klemmwalzenpaar 41 der Austrittsöffnung des Garnabzugskanals 27 gegenüberliegt und
dort ein Fadenende 47 bereit hält. Dieses Fadenende 47 ist durch eine im Bereich
der Mündung der Garnsuchdüse 36 befindliche Trennvorrichtung erzeugt worden. Beim
Überführen des Klemmwalzenpaars 41 in die Position 44 wird die Hilfswickelwalze
32 in Abspulrichtung angetrieben. Das Garn legt sich bei dieser Zurückschwenkbewegung
um einen Fadenführer 46 in die gestrichelt dargestellte Position 45.
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Unter weiterem Abwickeln von der Aufwickelspule 7 durch Antreiben
der Hilfswickelwalze 32 in Abwickelrichtung und gleichzeitigem Antreiben des Klemmwalzenpaars
41 in Abwickelrichtung wird das Garnende 47 in das Spinnaggregat 1 eingeführt, wie
in Fig. 4 näher dargestellt ist. An das Garnabzugsrohr 27 schließt im Bereich seiner
nach oben gerichteten Krümmung eine Abzweigung 84 an, der eine Druckluftversorgungsleitung
85 der Wartungsvorrichtung 16 zugestellt wird. Durch Einblasen der Druckluft wird
in dem Bereich des Austritts des Garnabzugsrohres 27 eine Saugluftströmung erzeugt,
durch die das Garnende 47 angesaugt wird. Das einlaufende Garnende 47 wird dann
von der als Blasdüse wirkenden Eintrittsöffnung des Garnabzugsrohrs 27 entgegen
der normalen Abzugsrichtung über den Bereich des Keilspaltes 14 eingeblasen und
von der Mündung 87 eines am gegenüberliegenden Ende des Keilspaltes 14 angeordneten
Ansaugrohres 88 aufgenommen. Dieses Ansaugrohr 88 ist mit einem an der Maschinenverkleidung
59 befindlichen Anschluß 89 versehen, dem ein Anschluß 90 einer Saugleitung 91 des
Wartungsgerätes 16 zugestellt ist. Während dieses Zurückführens des Garnendes 47,
das dann mit seinem Ende 92 in der Saugleitung 91 liegt, schaltet die Wartungsvorrichtung
16 über die Einstellschalter 58 und 64 sowohl den Unterdruck in den Saugschlitzen
22 und 23 als auch den Elektromotor 54 ab. In der Saugleitung 91 des Wartungsgerätes
16 ist eine Einrichtung 93 angeordnet, mit welcher die Drehung des Garnes gemessen
wird, wie anhand von Fig. 5 und
6 später noch erläutert wird. Nach
dem Zurückführen wird das zurückgeführte Garn abgelängt, wonach dann der eigentliche
Anspinnvorgang von der Wartungsvorrichtung 16 durchgeführt wird.
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Hierzu schaltet die Wartungsvorrichtung 16 den Unterdruck in den Saugschlitzen
22 und 23 sowie den Elektromotor 54 wieder ein. Ferner besitzt die Wartungsvorrichtung
16 einen Hilfsantrieb 95, der einem von außen zugänglichen Zahnrad 94 der Zuführwalze
9 während des Anspinnens zugestellt wird und der die Faserzuführung steuert, bis
das wieder laufende Garn, das in Fig. 3 in gepünkelter Linie dargestellt ist, wieder
über den Garnwächter die Kupplung 67 geschlossen hat. Bei diesem Anspinnen zieht
das in der Position 44 befindliche Klemmwalzenpaar 41 das angesponnene Garn ab,
das von der Hilfswickelwalze 32 auf die Aufwickelspule 7 aufgewickelt wird.
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Die in Fig. 5 dargestellte Einrichtung zum Messen der Garndrehung
ist bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung an einer anderen Stelle angeordnet,
insbesondere im Bereich der Garnsuchdüse 36. In diesem Fall würde das vor dem Zurückführen
des Garns in das Spinnaggregat 1 abgetrennte Garnende auf seine Drehung untersucht.
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Die Einrichtung 93 enthält in ihrem Eingangsbereich eine Schneideinrichtung
96, durch die das Garnende 97 abgetrennt wird, so daß danach die weiteren Schritte
des Anspinnvorganges unbehindert von der Garnprüfung durchgeführt werden können.
Das zu prüfende Garnstück 97 wird von einer ortsfesten Garnklemme 98 an einem Ende
gehalten. Das andere Ende liegt in einer Garnklemme 99, die zangenartig ausgebildet
ist. Eine der Zangenhälften 100 ist gegenüber der anderen Zahngenhälfte 101 um eine
Schwenkachse 102 beweglich. Das Garnstück 97 wird von der Garnklemme 99 ergriffen,
so lange es noch durch die Saugleitung 91 gespannt ist. Die Garnklemme 99 ist auf
einer Welle 103 in einem Lagergehäuse 104 drehbar gelagert. Sie ist mit einem Zahnrad
105 versehen, das in ein angetriebenes Zahnrad 106 eingreift. Das Garnstück 97 wird
dann entgegen seiner normalen
Spinndrehung aufgedreht, wobei die
dafür benötigte Anzahl von Umdrehungen gezählt und über eine Leitung 49 in eine
Auswerteeinrichtung 48 (Fig. 4) des Wartungsgerätes 16 eingegeben wird, das über
eine oder mehrere Leitungen 50 mit den Einrichtungen verbunden ist, die einen oder
mehrere Parameter der Spinnbedingungen bei festgestellten Abweichungen von der Sollgarndrehung
verstellen, insbesondere über die Verstellschalter 58 und 64. Vor einem Verstellen
der Parameter der Spinnbedingungen durch die Wartungsvorrichtung 16 überprüft diese
zweckmä-Big den jeweiligen Ist-Zustand, wobei die daraus gewonnenen Signale von
der Auswerteeinrichtung 48 bei der Entscheidung mit berücksichtigt werden, ob und
welcher Parameter verstellt wird.
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Eine derartige Prüfung kann in einfacher Weise dadurch durchgeführt
werden, daß die Wartungsvorrichtung 16 mit ihren Betätigungsmitteln die jeweilige
Position der Einstellschalter 58 und 64 mit überprüft und als Signal in die Auswerteeinrichtung
48 eingibt, da die jeweilige Stellung der Einstellschalter 58 und 64 ein Indiz für
die jeweilige Einstellung darstellen. Selbstverständlich ist es auch möglich, eine
direkte Prüfung der betreffenden Parameter vorzunehmen und diese mittels der Wartungsvorrichtung
16 abzufragen. Beispielsweise kann jedem Elektromotor 54 ein Drehzahlgeber zugeordnet
sein, der von der Wartungsvorrichtung 16 abfragbar ist. In entsprechender Weise
können in den Rohren 20 und 21 Unterdruckgeber angeordnet werden, die dann ebenfalls
von der Wartungsvorrichtung 16 abgefragt werden. Wenn die Auswerteeinrichtung 48
erkennen sollte, daß eine weitere Veränderung des oder der Parameter in der zur
Erzielung der korrekten Garndrehung notwendigen Richtung nicht mehr möglich ist,
so wird bei einer Ausführungsform in nicht näher dargestellter Weise vorgesehen,
daß das betreffende Spinnaggregat stillgesetzt wird und so gekennzeichnet wird,
daß ein Anspinnvorgang nicht durchgeführt wird, bevor nicht eine Wartungsarbeit
zum Wiederherstellen der Spinnparameter durchgeführt worden ist. Bei einer anderen
Ausführungsform wird vorgesehen, daß das Wartungsgerät 16 mit Mitteln ausgerüstet
ist, die automatisch eine Nachbehandlung des Spinnaggregates 1
durchführen,
um den Ausgangszustand der Spinnparameter wieder herzustellen, beispielsweise ein
Reinigen und/oder ein Nachbehandeln der Friktionszonen. Eine derartige Einrichtung
ist beispielsweise in Fig. 8 dargestellt, die später noch erläutert werden wird.
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Die gemessenen Werte der Garndrehung werden in die Auswerteeinrichtung
48 eingegeben und mit dort gespeicherten Werten eines korrekt gedrehten Garnes verglichen.
Dabei werden zulässige Toleranzschwellen vorgegeben, bei deren Überschreitung die
entsprechenden Arbeitsgänge zur Veränderung eines oder mehrerer Parameter der Spinnbedingungen
ausgelöst werden.
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Für das Messen der in dem Garn vorhandenen Drehung sind verschiedene
Möglichkeiten gegeben, beispielsweise mechanische, elektrische oder optische. In
Fig. 6 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der eine optisch-elektrische Meßeinrichtung
107 vorgesehen ist. In einem Gehäuse 108 ist eine Lichtquelle 109 angeordnet, der
eine Beleuchtungsoptik und eine Empfangsoptik zugeordnet sind, zwischen welchen
sich das zu prüfende Garnstück 97 befindet. Nach der Empfangsoptik werden die Lichtstrahlen
112 zu einer Fotodiode 114 geleitet, an die eine Meßeinrichtung 115 angeschlossen
ist, die über eine Leitung 49 an die Auswerteeinrichtung 48 des Wartungsgerätes
16 angeschlossen ist. In der Empfangsoptik wird ein Schatten 113 abgebildet, der
dem Durchmesser des Garnstücks 97 entspricht. Bei bekannter Faserzahl ist somit
eine Aussage über die Garndrehung möglich.
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Die Faserzahl kann darüber hinaus beispielsweise noch zusätzlich durch
eine elektrische Einrichtung, beispielsweise eine kapazitive Meßeinrichtung erfaßt
werden. Mit einer Kombination dieser Einrichtungen ist es insbesondere auch möglich,
die Garndrehung eines laufenden Garns zu erfassen.
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Bei einer anderen Ausführungsform wird vorgesehen, daß das langsam
laufende oder stillstehende Garn gedreht wird, beispielsweise mit einer Einrichtung
entsprechend Fig.5, wobei die
dabei auftretende Formänderung überwacht
wird, d.h. die Querschnittsvergrößerung oder -verkleinerung, beispielsweise mit
einer Vorrichtung entsprechend Fig. 6. Die von der Drehung abhängige Formänderung,
insbesondere bei einem Zurückdrehen gegen die vorhandene Spinndrehung, ist eine
eindeutige Aussage über die vorher vorhandene Garndrehung. Bei einer anderen Ausführungsform
ist als eine Dreheinrichtung ein Luftwirbel vorgesehen, der mit einer Dralldüse
erzeugt wird. Bei anderen Ausführungsformen wird das Verhalten des Garns bei einer
Deformation, beispielsweise bei einem Stauchen oder Biegen o.dgl. überwacht, das
jeweils abhängig von der in dem Garn vorhandenen Garndrehung unterschiedlich ist.
Durch einen Vergleich mit dem Verhalten eines die gewünschte Garndrehung aufweisenden
Garns läßt sich dann jeweils eine Aussage treffen, ob die gemessene Garndrehung
innerhalb der zulässigen Toleranzen liegt oder diese bereits verlassen hat.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 und 5 ist vorgesehen, daß die
Messung der Garndehnung bei stillgesetztem Spinnaggregat 1 durch Entnahme einer
Garnprobe erfolgt. Da diese Garnprobe an dem Ende des in das Spinnaggregat 1 zurückgeführten
Garns durchgeführt wird, muß nicht bis zu dem Ergebnis der Messung mit einem Wideranspinnen
gewartet werden. Es kann beispielsweise vorgesehen werden, daß dieses Messen nach
dem Anspinnen erfolgt, während die Wartungsvorrichtung 16 bereits die Uberwachungsfahrt
aufgenommen hat. In diesem Fall wird vorgesehen, daß die Wartungsvorrichtung bei
dem nächsten Umlauf, sofern dies erforderlich sein sollte, die notwendigen Änderungen
der Parameter der Spinnbedingungen vornimmt.
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Bei einer anderen Ausführungsform wird vorgesehen, daß die Garndrehung
des laufenden Garns gemessen wird. Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 ist ein entsprechendes
Garnprüfgerät 107 in der Wartungsvorrichtung 116 angeordnet, das auf einer« Arm
119 angeordnet ist, der um eine Achse 120 der Wartungsvorrichtung 16 mittels einer
Zustelleinrichtung 121, 122 gegen die
Wirkung einer Feder 123 dem
laufenden Garn zwischen Garnabzugsrohr 27 und den Abzugswalzen 5, 6 zugestellt wird.
In diesem Falle werden dann die gegebenenfalls notwendigen Veränderungen der Parameter
der Spinnbedingungen bei laufendem Spinnaggregat und weiter durchgeführter Garnproduktion
durchgeführt. In diesem Fall überwacht das Garnprüfgerät 107 in Verbindung mit der
Auswerteeinrichtung 48 auch den Erfolg der vorgenommenen Veränderungen von einem
oder mehreren Spinnparametern.
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In Abwandlung der Ausführungsform nach Fig. 7 wird vorgesehen, daß
jedes Spinnaggregat 1 mit einem stationär angeordneten Garnprüfgerät 107 ausgerüstet
ist, das eine kontinuierliche Überwachung des laufenden Garnes vornimmt. Dieses
Garnüberwachungsgerät ist bei einer ersten Ausführungsform an eine zentrale Auswerteeinrichtung
der OE-Friktionsspinnmaschine angeschlossen. Bei einer anderen Ausführungsform ist
vorgesehen, daß dieses Garnprüfgerät 107 von einer zustellbaren Einrichtung der
Wartungsvorrichtung 116 beim Vorbeifahren abgefragt werden kann.
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Bei einer nicht dargestellten Ausführungsform wird vorgesehen, daß
das Wartungsgerät 16 mit Einrichtungen ausgerüstet ist, die eine Garnprobe aus der
laufenden Produktion eines Spinnaggregates entnehmen und einer Garndrehungsmessung
unterziehen. In diesem Fall ist die Wartungsvorrichtung 16 mit einer Einrichtung
zum Abheben der Aufwickelspule 7 von der Wickelwalze 8 ausgerüstet, insbesondere
einer Hilfswickelwalze 32. Das von der Abzugseinrichtung 5, 6 weiter aus dem Spinnaggregat
abgezogene Garn wird in die Wartungsvorrichtung 16 eingeführt und dort zeitweise
gespeichert. In diesem Fall ist es möglich, ein Garnstück anzuhalten oder langsam
laufen zu lassen, um die Messung der Garndrehung vorzunehmen. Nach Durchführen der
Garndrehungsmessung wird dann das Garn wieder an das Spinnaggregat 1 übergeben,
wobei zunächst die Auflaufspule von der Wartungsvorrichtung 16 so lange. mit einer
erhöhten Drehzahl angetrieben wird, bis die während der Arbeit der Wartungsvorrichtung
16
produzierte Garnlänge wieder aus der Wartungsvorrichtung 16
herausgezogen ist. Auch in diesem Fall wird ein Verändern der Spinnparameter durch
die Wartungsvorrichtung 16 ohne Stillsetzen eines Spinnaggregates 1 durchgeführt.
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Bei einer anderen, nicht dargestellten Ausführungsform wird vorgesehen,
daß die Wartungsvorrichtung das laufende Garn vor der Aufwickelspule 7 übernimmt
und durchtrennt, so daß dann das weiter produzierte Garn in die Wartungsvorrichtung
einläuft.
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Wenn genügend Garnlänge für eine Garndehnungsmessung eingelaufen ist,
wird das Spinnaggregat stillgesetzt. Nach einer gegebenenfalls notwendigen Änderung
eines oder mehrerer Parameter der Spinnbedingungen führt dann die Wartungsvorrichtung
einen Anspinnvorgang durch, wie er anhand von Fig. 3 und 4 erläutert wurde, allerdings
ohne eine nochmalige Messung der Garndrehung.
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Wie schon erwähnt wurde, ist die Wartungsvorrichtung zweckmäßigerweise
mit Mitteln ausgerüstet, durch die der Ist-Zustand eines oder mehrerer der Parameter
der Spinnbedingungen überprüft wird und in die Auswerteeinrichtung eingegeben wird.
Eine derartige Einrichtung ist in Fig. 8 dargestellt. Bei der Ausführungsform nach
Fig. 8 sind in Abweichung der Ausführungsform nach Fig. 2 zwei unterschiedliche
Walzen 12 und 13 vorgesehen, von welchen nur die in den Keilspalt hineindrehende
(Pfeilrichtung A) Walze als Saugwalze ausgebildet ist, d.h. einen perforierten Mantel
und ein Saugrohr 20 mit einem Saugschlitz 22 aufweist. Die aus dem Keilspalt herausdrehende
Walze 13 besitzt eine geschlossene Mantelfläche, wie in Fig. 8 dargestellt ist.
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Die Wartungsvorrichtung 16 enthält eine Einrichtung 153 zum Überprüfen
der Friktionseigenschaften der eine geschlossene Mantelfläche aufweisenden Walze
13, der sogenannten Festwalze, d.h. des an ihr vorhandenen Reibwertes. Diese Einrichtung
153 enthält ein Gleitelement 154, dessen Oberfläche aus einem Material besteht,
das einen definierten Reibwert zu'der Oberfläche der Walze 13 aufweist. Dieses Gleitelement
154 ist auf einem Hebel 156 angeordnet, welcher über ein Gelenk 157 an einen Hebel
160
angelenkt ist, der um eine Achse 161 der Wartungsvorrichtung 16 gegen die Wirkung
einer Zugfeder 162 verschwenkbar ist. Dem Hebel 156 ist eine Zugfeder 158 zugeordnet,
die das Gleitelement gegen die Mantelfläche der Walze 13 anzieht. Der Hebel 160
ist mit einem Zeiger 164 versehen, der einer als Skala 165 dargestellten Meßeinrichtung
gegenüberliegt. Die durch die Friktionswirkung zwischen der Mantelfläche der Walze
13 und dem Gleitelement 154 ausgeübte Auslenkung gegen die Wirkung der Feder 162
ist eine direkte Anzeige der Friktionswirkung der Mantelfläche der Walze 13.
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Falls mit Hilfe der dargestellten Einrichtung 153 festgestellt wird,
daß die Friktionswirkung der Walze 13 ungenügend ist und unterhalb einer vorgegebenen
Schwelle liegt, so wird den Mantelflächen der Walzen 12 und 13 eine Einrichtung
166 der Wartungsvorrichtung 16 zum Nachbehandeln der Friktionsflächen, d.h. der
Mantelflächen der Walzen 12 und 13, zugestellt. Die Einrichtung 166 enthält einen
aus der Wartungsvorrichtung 16 ausfahrbaren Arm, der auf einer Gabel 168 zwei Umlenkrollen
169 und 170 trägt, um die ein Band 171 geschlungen ist, das auch um eine an dem
Arm 167 angeordnete Reibrolle 172 geschlungen ist, die in nicht näher dargestellter
Weise mit einem Antriebsmotor versehen ist. Die beiden Umlenkrollen 169 und 170
sind in einem solchen Abstand angeordnet, daß das Band 171 die Walzen 12 und 13
leicht umschlingt. Das Band 171, das mit einem feinen Reibbelag versehen ist, ist
entgegen der Drehrichtung der Walzen 12 und 13 in Richtung des Pfeiles K antreibbar,
wodurch die Mantelflächen der Walzen 12 und 13 beispielsweise etwas aufgerauht oder
gegebenenfalls auch poliert werden.
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Bei einer nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung wird vorgesehen,
daß die Einrichtungen zum Überprüfen der Garnqualität in einem verfahrbaren Spulenwechsler,
einem sogenannten Spulenwagen, untergebracht sind. Dieser Spulenwechsler führt eine
Qualitätsprüfung des Garns aus, wenn die Spule gewechselt werden soll. Diese Prüfung
kann nach oder bereits vor
dem Herausnehmen der Spule aus dem Spulenrahmen
des Spinnaggregates durchgeführt werden. Der Spulenwechsler kann dabei mit Einrichtungen
ausgerüstet sein, die die Qualitätsprüfung des Garnes nicht nur über die Garndrehung,
sondern auf andere Weise vornehmen, beispielsweise indem ein Vergleich des Garndurchmessers,
der Haarigkeit oder des Volumens mit Sollwerten vorgenommen wird. Dabei können auch
Garnprüfungen vorgesehen werden, bei welchen eine größere Garnlänge die entsprechenden
Prüfeinrichtungen durchläuft. Wenn der Spulenwechsler einen fliegenden Spulenwechsel
ausführt, bei welchem der Spinnprozeß des betreffenden Spinnaggregates nicht unterbrochen
wird, so wird er mit Einrichtungen ausgerüstet, die von den Mitteln zur Qualitätsprüfung
abhängig gesteuert werden und die bei festgestellten Qualitätsmangeln den Spinnprozeß
des betreffenden Spinnaggregates unterbrechen, Gleichzeitig werden weiter Mittel
vorgesehen, durch die dann das Spinnaggregat gegen ein Wiederanspinnen mittels einer
automatischen Anspinnvorrichtung sperren. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen,
daß diese Mittel das ein Garnbruch signalisierende und/oder die verfahrbare Anspinnvorrichtung
rufende Signal unterdrücken. Wenn die Spinnmaschine und der Spulenwechsler so ausgeführt
sind, daß das betreffende Spinnaggregat bei Erreichen eines bestimmten Füllungsgrades
der Spule den Spinnprozeß automatisch unterbricht und der Spulenwechsler einen Spulenwechsel
bei stillgesetztem Spinnprozeß ausführt, so braucht selbstverständlich der Spulenwechsler
nicht mehr mit Einrichtungen zum Stillsetzen des betreffenden Spinnaggregates ausgerüstet
werden. In diesem Fall genügen dann die von den Einrichtungen zur Qualitätsprüfung
abhängig steuerbaren Einrichtungen zum Sperren des Wiederanspinnens.