DE3937439A1 - Verfahren und vorrichtung zum bestimmen von wartungsintervallen an einer spinnereimaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bestimmen von Wartungsintervallen an einer Spinnereimaschine, die wenigstens ein Arbeitsspiele ausführendes Arbeitsorgan ent­ hält.

Es ist notwendig, an Spinnereimaschinen in gewissen Intervallen Wartungstätigkeiten durchzuführen. Es ist bekannt, diese Inter­ valle anhand von Betriebsstundenzählern festzulegen, die auf eine feste Betriebsstundenzahl eingestellt werden. Bei Erreichen dieser Betriebsstundenzahl wird ein Signal abgegeben, um an die notwendig werdende Wartung zu erinnern.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, durch die das Bestimmen von Wartungsintervallen verbessert wird.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein Wartungsbedarf er­ mittelt wird, wozu für wenigstens ein Arbeitsorgan eine Anzahl von Arbeitsspielen als Grenzwert festgelegt wird, nach dessen Erreichen ein Wartungsvorgang durchgeführt werden soll, daß die Arbeitsspiele des wenigstens einen Arbeitsorgans gezählt wer­ den, und daß nach Erreichen des Grenzwertes ein den Wartungsbe­ darf angebendes Signal gesetzt wird.

Dadurch ist es möglich, den Wartungsbedarf einer Spinnereima­ schine zu ermitteln und so ihren häufig sehr unterschiedlichen Betriebsgeschwindigkeiten Rechnung zu tragen. Die Betriebsge­ schwindigkeiten von Spinnereimaschinen hängen stark von den je­ weiligen Spinnparametern ab. So liegen beispielsweise die Spin­ deldrehzahlen von Baumwollringspinnmaschinen je nach Material, Feinheit, Drehung, Ringdurchmesser usw. häufig zwischen 12 000 und 18 000 min^-1. Bei einem Bestimmen von Wartungsintervallen durch Betriebsstundenzähler würde dies dazu führen, daß bei­ spielsweise nach einer Betriebszeit von 1000 Stunden zwischen 0,7×10⁹ - bei einer Spindeldrehzahl von 12 000 min^-1 - und 1,1×10⁹ - bei einer Spindeldrehzahl von 18 000 min^-1 - Spin­ delumdrehungen erreicht werden. Durch die Erfindung wird dage­ gen ein Wartungsbedarf ermittelt, der an die tatsächlichen Be­ lastungsverhältnisse durch die Betriebsgeschwindigkeiten ange­ paßt ist.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die vorgege­ bene Anzahl der Arbeitsspiele des Arbeitsorgans, nach welchen ein Wartungsvorgang durchgeführt werden soll, unter Berücksich­ tigung der Arbeitsgeschwindigkeiten der Spinnereimaschinen und der Zeitdauer des jeweiligen Vorhandenseins einer Arbeitsge­ schwindigkeit derart korrigiert wird, daß bei höherer Arbeits­ geschwindigkeit die vorgegebene Anzahl von Arbeitsspielen ver­ ringert und bei niedriger Arbeitsgeschwindigkeit erhöht wird. Höhere Betriebsgeschwindigkeiten führen zu einer wesentlich stärkeren Belastung der Arbeitsorgane einer Spinnereimaschine. Durch die Ausgestaltung ist es möglich, hohe Betriebsgeschwin­ digkeiten durch eine entsprechende Korrektur so zu gewichten, daß die Verkürzung des Wartungsintervalls über das Maß einer linearen Abhängigkeit zwischen Wartungsintervall und Betriebs­ geschwindigkeitsdifferenz hinausgeht.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der unterschiedliche Wartungsbedarf von mehreren Arbeitsorganen un­ terschiedlicher Funktionen getrennt ermittelt und getrennt sig­ nalisiert wird. Dadurch ist es möglich, verschiedene Arbeitsor­ gane entsprechend ihrer Belastung jeweils rechtzeitig zu warten.

In weiterer Ausgestaltung sind Mittel zum Erfassen der Anzahl durchgeführter Arbeitsspiele vorgesehen, die an eine Auswerte­ einrichtung angeschlossen sind, die einen Vergleicher zum Ver­ gleichen der Anzahl durchgeführter Arbeitsspiele mit einem vor­ gegebenen Grenzwert von Arbeitsspielen enthält und die an einen einen Wartungsbedarf angebenden Signalgeber angeschlossen ist.

In weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Auswerteein­ richtung mit Mitteln zum Erfassen der Geschwindigkeit, mit der die Arbeitsspiele abliefen und ablaufen, und mit Mitteln zum Bilden eines von diesen Geschwindigkeiten und der Zeitdauer des Vorhandenseins der jeweiligen Geschwindigkeit abhängigen Kor­ rektursignals versehen ist, mit welchen das die Arbeitsspiele des Arbeitsorgans repräsentierende Signal oder das den vorgege­ benen Grenzwert repräsentierende Signal korrigierbar ist. Dabei wird die Erkenntnis ausgenützt, daß hohe Geschwindigkeiten so­ wie die Zeitdauer, über die hohe Geschwindigkeiten eingehalten werden, eine wesentlich stärkere Belastung der Arbeitsorgane hervorrufen als dies bei mittleren Geschwindigkeiten der Fall ist. Entsprechendes gilt in umgekehrtem Sinn für niedrige Ge­ schwindigkeiten. Durch diese Ausgestaltung gehen daher hohe Ge­ schwindigkeiten unter Berücksichtigung der Zeitdauer, in der sie liefen oder laufen, aufgrund der Korrektur mit starker Ge­ wichtung ein. Niedrige Geschwindigkeiten werden mit entsprechend schwacher Gewichtung bei der Ermittlung des Wartungsintervalls berücksichtigt.

Als Arbeitsorgane im Sinne der Erfindung sind alle die Be­ triebsgeschwindigkeit einer Spinnereimaschine wiedergebenden beweglichen Elemente, beispielsweise Ringspindeln an Ringspinn­ maschinen, Streckwalzen an Ringspinnmaschinen oder Strecken, Flügel oder Spindeln an Flyern, Changierfadenführer bei OE- Spinnmaschinen, sowie Ringbänke bei Ringspinnmaschinen usw. zu verstehen. Die Arbeitsspiele sind damit bei rotierenden Ele­ menten als Anzahl von Umdrehungen und bei Elementen mit gerad­ linigen Bewegungsbahnen als entsprechende Perioden definiert.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die in den Zeichnungen dargestellt sind.

Fig. 1 zeigt eine Ausführung der Erfindung zum Ermitteln des Wartungsbedarfs an einer Ringspinnmaschine, deren Ringspindeln mit Einzelantriebsmotoren versehen sind,

Fig. 2 eine Blockschaltung einer ersten Ausführungsform einer Einrichtung zum Ermitteln des Wartungsbedarfs nach Fig. 1 und

Fig. 3 eine weitere Blockschaltung ähnlich Fig. 2, bei der direkt die jeweils erfaßten Ringspindeldreh­ zahlwerte zuzüglich ihrer Betriebsdauer mit Hilfe eines Exponenten korrigiert werden.

An Spinnereimaschinen müssen zum Aufrechterhalten der Funktion Wartungen durchgeführt werden. Im folgenden ist dies anhand des Beispiels einer Ringspinnmaschine erläutert. An Ringspinnmaschi­ nen muß beispielsweise wiederholt Öl an Ringspindeln und Öl von im Ölbad laufenden Getrieben gewechselt werden, Lager müssen geschmiert werden, die gegenseitige Justierung von Ringen und Spindeln muß überprüft werden usw. Solche Wartungsarbeiten sind Voraussetzung für einen einwandfreien Lauf einer Ring­ spinnmaschine und für eine hohe Lebensdauer der Maschinenteile.

Im nachstehenden wird erläutert, wie der Wartungsbedarf von Ringspindeln (4) einer Ringspinnmaschine ermittelt wird, die durch Einzelmotoren (2) angetrieben sind. Diese Einzelmotoren (2) sind frequenzgesteuert.

Ein Frequenzgenerator (3) steuert die Einzelmotoren (2), wobei die jeweils an den Einzelmotoren (2) anliegende Frequenz (f) der Drehzahl (n_spi) der Ringspindel (4) fest zugeordnet ist. Die vom Frequenzgenerator (3) erzeugte Frequenz (f) ist somit ein Maß für die Spindeldrehzahl (n_spi) und damit für die Ar­ beitsgeschwindigkeit der gesamten Ringspinnmaschine.

Eine Ringspinnmaschine wird je nach Material und anderen Spinn­ parametern mit unterschiedlichen Spinngeschwindigkeiten gefah­ ren, die dann jeweils über bestimmte Zeitdauern vorliegen. Die Ringspindeln laufen beispielsweise für eine bestimmte Zeitdauer (t₁) mit einer niedrigen Spindeldrehzahl (n_spi1) von 12 000 min^-1, während einer Zeitdauer (t₂) mit einer mittleren Spin­ deldrehzahl (n_spi2) von 15 000 min^-1 und während einer dritten Zeitdauer (t₃) mit einer hohen Spindeldrehzahl (n_spi3) von 18 000 min^-1. Um diesen unterschiedlichen Betriebsbedingungen Rechnung zu tragen, wird ein Wartungsintervall nicht einfach über die Betriebszeit der Maschine festgelegt. Es wird vielmehr der Wartungsbedarf ermittelt, wobei die Betriebsbedingungen während der Betriebszeit berücksichtigt werden.

Die Spindeldrehzahlen (n_spi1, n_spi2, n_spi3) entsprechen Fre­ quenzen (f₁, f₂, f₃) des Frequenzgenerators (3). Durch das Bilden der Produkte aus den verschiedenen Spindeldrehzahlen und zugehörigen Zeitdauern, beispielsweise (n_spi1×t₁), ergibt sich die Anzahl der Spindelumdrehungen, die die Spindeln bei der Spindeldrehzahl (n_spi) während der Zeitdauer (t) durchge­ führt haben.

Eine Überwachungseinrichtung (1) der Fig. 1, die in Fig. 2 ver­ größert dargestellt ist, besitzt einen Rechner (5), dem die je­ weils anliegenden Spindeldrehzahlen (n_spi) bzw. die entsprechen­ den Frequenzen (f) zuzüglich der jeweiligen Zeitdauer (t), wäh­ rend denen die Frequenzen (f) vorliegen und vorlagen, zugelei­ tet werden. Im Rechner (5) werden die Produkte aus Spindeldreh­ zahlen (n_spi) und Zeitdauer (t) gebildet. Diese Produkte werden zum einen einem Summator (6) zugeführt, in dem sie aufsummiert werden. Zum anderen werden diese Produkte einem Rechner (7) zu­ geführt, der mit einer Dateneingabeeinheit (11) und einer Da­ teneingabeeinheit (12) verbunden ist. Über die Dateneingabeein­ heit (12) wird ein Grenzwert für eine bestimmte Anzahl von Spindelumdrehungen eingegeben, bei der ein Wartungsvorgang er­ folgen soll. Dieser Grenzwert lehnt sich an Erfahrungswerte an, wobei beispielsweise von einer mittleren Spindeldrehzahl ausge­ gangen wird. Über die Dateneingabeeinheit (11) werden Exponen­ ten (p) eingegeben, die den durch die Dateneingabeeinheit (12) eingegebenen Grenzwert im Rechner (7) korrigieren. Die Höhe der dem Grenzwert zuzuordnenden Exponenten (p) bemißt sich nach der Höhe der zugeführten Produkte aus Spindeldrehzahl und Zeitdau­ er. So wird beispielsweise einem zugeführten Produkt im Rechner (7) ein bestimmter Exponent (p) zugeordnet, der mit dem Grenz­ wert verknüpft wird. Der Grenzwert wird damit je nach Zahl und Höhe der zugeführten Produkte verändert, wobei dem Grenzwert bei einem hohen Produkt auch ein hoher Exponent zugeordnet wird. Der Rechner (7) wirkt somit als Grenzwertbildner, wobei der jeweils korrigierte Grenzwert einem Vergleicher (8) zuge­ führt wird, in dem er mit den aufsummierten Produkten des Sum­ mators (6) verglichen wird. Stimmen korrigierter Grenzwert und Produktsumme des Summators (6) überein, wird über den Signalge­ ber (10) Wartungsbedarf angezeigt.

Der Summator (6) summiert auch weiter auf, wenn bereits War­ tungsbedarf angezeigt ist, um die Höhe der Überschreitung des Wartungsintervalls anzuzeigen. Gelöscht wird der Summator (6) erst beim tatsächlichen Wartungsvorgang.

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Überwachungsein­ heit (1), die ebenfalls an den Frequenzgenerator (3) der Ein­ zelmotoren (2) der Ringspinnmaschine angeschlossen ist.Die Fre­ quenz (f) wird in bestimmten periodischen Zeitintervallen (Δt) erfaßt. Diese Zeitintervalle (Δt) berechnen sich nach Minuten oder Stunden. Nach jedem Zeitintervall (Δt) wird also die Speisefrequenz (f) erfaßt und in einem Rechner (13) mit einem entsprechend der Höhe der Frequenz (f) ermittelnden Exponenten (p) verknüpft und mit dem Zeitintervall (Δt) multipliziert. Die Exponenten (p) werden über eine Dateneingabeeinheit (11′) ein­ gegeben, die an den Rechner (13) angeschlossen ist. Durch die Verknüpfung jeder Frequenz (f) mit einem ermittelten Exponenten (p) und die Multiplikation mit dem Zeitintervall (Δt) werden Belastungsquanten (Δb) gebildet. Entsprechend der Höhe der Fre­ quenzen wird jeder Frequenz ein anderer Exponent (p) zugeord­ net, wobei der Exponent (p) bei höheren und hohen Frequenzen (f) Werte größer als 1 annimmt und mit der Frequenzhöhe an­ steigt. Der Rechner (13) ist an einen Summator (14) angeschlos­ sen, in dem die Belastungsquanten (Δb) aufsummiert werden. An einen Vergleicher (8′) ist eine Dateneingabeeinheit (12′) ange­ schlossen, durch die ein vorgegebener Grenzwert (B_Grenz), der die Anzahl von Spindelumdrehungen vorgibt, nach denen ein War­ tungsvorgang erfolgen soll, eingegeben ist. Im Vergleicher (8′) wird der Grenzwert (B_Grenz), mit den im Summator (14) aufsum­ mierten Belastungsquanten verglichen und bei Übereinstimmung am Signalgeber (10′) Wartungsbedarf angezeigt. Auch hier wird so­ wohl weiter aufsummiert, solange der Grenzwert noch nicht er­ reicht ist, als auch, solange zwar Wartungsbedarf angezeigt ist, jedoch noch keine Wartung erfolgt ist.

Selbstverständlich können auch andere Arbeitsorgane von Ring­ spinnmaschinen oder anderen Textilmaschinen für die Ermittlung des Wartungsbedarfs gemäß der Erfindung herangezogen werden. Es ist auch möglich, für verschiedene Wartungstätigkeiten unter­ schiedliche Wartungsintervalle anzusetzen und diese anhand ver­ schiedener Arbeitsorgane getrennt zu überwachen. Der Signalge­ ber (10′) ist dann ein Display, an welchem dann auch die Art und/oder der Ort der Wartungsarbeit angegeben wird, deren Be­ darf ermittelt wurde.

Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen wurde zur Korrektur der Wartungsintervalle ein Exponent (p) verwendet, der zu einer exponentiellen Abhängigkeit zwischen Wartungsintervallen und Arbeitsgeschwindigkeit geführt hat. Es sind auch andere rech­ nerische Beziehungen denkbar, durch die mathematische Funktio­ nen zwischen Arbeitsgeschwindigkeiten, Arbeitsdauern und vor­ gegebenen Grenzwerten erreicht werden. Durch die Verwendung eines Faktors anstelle eines Exponenten wird beispielsweise eine proportionale Abhängigkeit erreicht.

Claims (7)

1. Verfahren zum Bestimmen von Wartungsintervallen an ei­ ner Spinnereimaschine, die wenigstens ein Arbeitsspiele aus­ führendes Arbeitsorgan enthält, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wartungsbedarf ermittelt wird, wozu für wenigstens ein Arbeits­ organ eine Anzahl von Arbeitsspielen als ein Grenzwert festge­ legt wird, nach dessen Erreichen ein Wartungsvorgang durchge­ führt werden soll, daß die Arbeitsspiele des wenigstens einen Arbeitsorgans gezählt werden, und daß nach Erreichen des Grenz­ wertes ein den Wartungsbedarf angebendes Signal gesetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene Anzahl der Arbeitsspiele des Arbeitsorgans, nach welchen ein Wartungsvorgang durchgeführt werden soll, un­ ter Berücksichtigung der Arbeitsgeschwindigkeiten der Spinne­ reimaschine und der Zeitdauer des jeweiligen Vorhandenseins einer Arbeitsgeschwindigkeit derart korrigiert wird, daß bei höherer Arbeitsgeschwindigkeit die als Grenzwert vorgegebene Anzahl der Arbeitsspiele verringert und bei niedrigerer Arbeits­ geschwindigkeit erhöht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Anzahl der Arbeitsspiele gezählt und die Geschwin­ digkeiten, mit denen die Arbeitsspiele abliefen und ablaufen, und die Zeitdauer des Vorhandenseins der jeweiligen Geschwin­ digkeit erfaßt und in einer Auswerteeinrichtung zu einem Signal verarbeitet werden, das mit einem dem vorgegebenen Grenzwert entsprechenden Signal verglichen wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß aus der Anzahl der Arbeitsspiele ein Signal gebildet wird, das mit einem Signal einer Auswerteeinrichtung verglichen wird, das aus dem vorgegebenen Grenzwert der Ar­ beitsspiele und einem Korrekturwert erzeugt wird, der unter Be­ rücksichtigung der Geschwindigkeiten, mit welcher die Arbeits­ spiele ausgeführt wurden und werden, und der Zeitdauer des Vor­ handenseins der jeweiligen Geschwindigkeit gewonnen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der unterschiedliche Wartungsbedarf von mehreren Arbeitsorganen unterschiedlicher Funktionen getrennt ermittelt und getrennt signalisiert wird.

6. Spinnereimaschine mit wenigstens einem Arbeitsspiele ausführenden Arbeitsorgan, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zum Erfassen der Anzahl durchgeführter Arbeitsspiele vorgesehen sind, die an eine Auswerteeinrichtung angeschlossen sind, die einen Vergleicher (8, 8′) zum Vergleichen der Anzahl durchge­ führter Arbeitsspiele mit einem vorgegebenen Grenzwert von Ar­ beitsspielen enthält und die an einen einen Wartungsbedarf an­ gebenden Signalgeber (10, 10′) angeschlossen ist.

7. Spinnereimaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die Auswerteeinrichtung mit Mitteln (5, 6) zum Erfassen der Geschwindigkeiten, mit der die Arbeitsspiele abliefen und ablaufen, und mit Mitteln (7, 13, 14) zum Bilden eines von die­ sen Geschwindigkeiten und der Zeitdauer des Vorhandenseins der jeweiligen Geschwindigkeit abhängigen Korrektursignals versehen ist, mit welchem das die Arbeitsspiele des Arbeitsorgans reprä­ sentierende Signal oder das den Grenzwert repräsentierende Sig­ nal korrigierbar ist.