EP1101846B1 - Anspinnvorrichtung mit einer Auswerteeinrichtung zur Ermittlung von Parametern eines automatischen Anspinnvorgangs - Google Patents

Anspinnvorrichtung mit einer Auswerteeinrichtung zur Ermittlung von Parametern eines automatischen Anspinnvorgangs Download PDF

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EP1101846B1
EP1101846B1 EP00119720A EP00119720A EP1101846B1 EP 1101846 B1 EP1101846 B1 EP 1101846B1 EP 00119720 A EP00119720 A EP 00119720A EP 00119720 A EP00119720 A EP 00119720A EP 1101846 B1 EP1101846 B1 EP 1101846B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
piecing
test
thread
piecer
length
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP00119720A
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English (en)
French (fr)
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EP1101846A3 (de
EP1101846A2 (de
Inventor
Manfred Lassmann
Heribert Mertens
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Original Assignee
Saurer GmbH and Co KG
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Publication date
Application filed by Saurer GmbH and Co KG filed Critical Saurer GmbH and Co KG
Publication of EP1101846A2 publication Critical patent/EP1101846A2/de
Publication of EP1101846A3 publication Critical patent/EP1101846A3/de
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Publication of EP1101846B1 publication Critical patent/EP1101846B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01H—SPINNING OR TWISTING
    • D01H13/00—Other common constructional features, details or accessories
    • D01H13/32—Counting, measuring, recording or registering devices
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01H—SPINNING OR TWISTING
    • D01H4/00—Open-end spinning machines or arrangements for imparting twist to independently moving fibres separated from slivers; Piecing arrangements therefor; Covering endless core threads with fibres by open-end spinning techniques
    • D01H4/48—Piecing arrangements; Control therefor
    • D01H4/50—Piecing arrangements; Control therefor for rotor spinning

Definitions

  • the invention relates to a piecing device according to the Preamble of claim 1.
  • the fiber beard is therefore equalized before each piecing.
  • the Spinning starts with the rotor start. From detected speed-dependent pulses, for example, calculates one Microprocessor control the acceleration for the Rotor run-up so that after a constant time set piecing rotor speed is reached and sets from the acceleration the start time for a Pre-feeding of fibers firmly.
  • This amount of fiber now fed settles in the Rotor to the pre-fed amount of fibers.
  • the start of the Thread withdrawal takes place after a certain dwell time of Thread in the rotor groove, in which the piecing end of the upper thread Has time to break the fiber ring and deal with the to connect fed fibers.
  • the withdrawal speed adjusts to a value that corresponds to the current Rotor speed while maintaining the desired yarn twist equivalent. It follows until the operating rotor speed is reached the withdrawal speed of increasing the rotor speed. Next the wake of the fiber flow after switching off the feed and the delayed start after switching on the feeder can Fiber flow with increasing the feed speed with Delay respond. This can lead to the thread becomes too thin during the run-up of the rotor. Especially this occurs particularly at low feed speeds on.
  • the Feed speed of the fiber feeding device opposite a target value increased by the required amount of fibers to arrive in the rotor.
  • a thin spot in the thread can also when adding the feeder still occur if the Too little collection added.
  • the addition takes place increasing feed path of the sliver. After a Feed length that corresponds to the stack length is the Feed addition completed. The amount of fiber is from this Time fed in without addition.
  • the first piecer generated with a feed addition In order to should thin spots with the associated risk of Thread breakage and pinning problems can be avoided.
  • Determination of the indentation addition is first carried out by the mean staple length of the fibers used is more dependent Empirical value used. While the stack length at synthetic yarns is known, it can be found in cotton or Blended yarns only through an extensive laboratory test determine with sufficient accuracy. Since the stack length is proportional in the determination of the addition length is carried out Deviations between those used for the calculation Batch length and the actual batch length to an error when determining the addition length with the above described consequences, which are particularly evident in high delays impact.
  • the invention has for its object the generation of Improve piecing.
  • the indentation addition can be determined very precisely.
  • test piecers without addition of feeds in a test phase the length of one in Thread running direction seen after the test piecer caused thin point determined and the extent of Feed addition from the determined length of the thin point is determined with a single setting of Piecing parameters in the test phase for high-quality piecers to arrive right from the start of the spinning operation, which is characterized by a large adjustment of the upper thread diameter and Diameter of the newly spun after the piecer Mark out the thread section.
  • Example by using empirical values at Piecing parameters is already attempted when generating the first piecing to avoid thin spots or at least to reduce and the thread in the piecing area too even out. This is intended to avoid interference and serve to increase productivity.
  • Spinner optimization not only significantly accelerates, but also additionally contains the thread produced in the spinning operation exclusively already high-quality piecer and thus points increased yarn quality right from the start.
  • the extent of the indentation addition depends on the length of the Dependent addition.
  • the length of the thin point, from the is concluded on the length of the indentation addition by evaluating the measured thread diameter determine.
  • those measured in the area of the thin point can Thread diameter with one from the diameter of the upper thread derived comparison diameter and compared the end and hence the length of the thin spot by reaching one Agreement can be determined.
  • the comparison can be made using a comparator.
  • the determined from the measured diameter values Diameter course as applied over the thread length The course of the curve is shown, the average increase in Curve course in the end area of the thin point determined and the Intersection of average rise and that of Upper thread diameter derived comparison diameter as End point of the thin point can be determined.
  • the thin section after the Test piecer is so pronounced that a thread break and so that the case threatens that a measurable test piecer or a measurable thin spot no longer would be available.
  • the reduction in delay allows it in addition, that even with very high warpage of the thread the reference diameter derived from the normal thread size safely within a limited piecing tester measurement window assumes or achieves and thus a measurement of the Thin point can be done in any case.
  • An algorithm that determines the stack length without this adverse consequences are only approximated by estimation can be, and a limited, preselected measuring range for the measurement of the thread diameter takes into account advantageous the simple, fast and automatable Determination of the minimum extent of the delay reduction.
  • the for this purpose parameters of the control device or a associated computing device specified or from a Data storage can be accessed.
  • test piecers with the same given Parameters are checked and then or continuously a medium piecing or Thin point profile is formed.
  • a smoothing of the piecing profiles can be done by averaging achieve, which makes it easier to measure the thin can be done more precisely and safely.
  • the test spinner can to be generated at several different spinning positions.
  • a device for visualizing the piecing profile can advantageously control the automatic evaluation of piecing profiles are carried out in the test phase to Example when piecing repetitions occur or the Switching off spinning positions when piecing.
  • the optimization phase can be carried out with the present invention significantly shorten the generation of piecers and that Improve piecing profile.
  • the invention represents one step towards one based on that from the piecing tester determined quality data self-calibrating and optimizing automatic service facility, for example of a piecing car.
  • the productivity and thus the Economics of the yarn manufacturing process as well Yarn quality can advantageously be increased by means of the invention become.
  • FIG. 1 shows a spinning station 1 an open-end rotor spinning machine.
  • the spinning station 1 has one Dissolving device 2, in which by means of a continuously variable electric motor 3 driven Feed roller 4 a sliver 5 is inserted.
  • the sliver 5 an opening roller rotating in the housing 6 is presented, which dissolves the supplied sliver 5 into individual fibers 8.
  • the separated fibers 8 pass through the fiber guide channel 9 onto the conical sliding surface 10 of the rotor 11 and from there into the fiber collecting groove 12.
  • the rotor 11 is open attached to a shaft 13 which in a disc bearing 14th stored and driven by means of a tangential belt 15 is.
  • the thread 16 is formed through the thread take-off tube 17 in the direction of Arrow 18 is withdrawn with the aid of a trigger device 19.
  • the take-off device 19 has a pair of rollers. During the Normal spinning operation follows the thread 16 'after Trigger device 19 of the broken line and will continuously on a cheese, not shown here wound. The spinning positions each have one for spinning migratable piecing device delivered that Carries out piecing. The piecing car (ASW) trained piecing device is not closer here shown.
  • test signals for the length-related thread profile measurements are fed to a control device 24. Will one If the specified limit values are exceeded, then from this to a no longer tolerable error of the Thread profile closed.
  • a cutting signal is triggered which is passed on to a cutting device 25 which the Thread 16 cuts. An interruption of the thread 16 will at the latest when there is none in front of the sensor device Thread is detected more. An error signal then triggers a new piecing process.
  • the thread profile is checked on the accelerated Thread. After piecing, the thread is made according to itself increasing rotor speed, with an increasing Speed from the thread take-off tube 17 by means of the Trigger device 19 deducted. So that the measuring frequency of Sensor device 23 on the changing speed of the accelerated thread 16 can be adjusted by the driven by a drive 26 thread take-off Trigger device 19 by means of a sensor 27 pulses tapped. These impulses provide information about the Take-off speed of the thread 16.
  • the sensor signals are fed to the control device 24, which the measuring frequency of the sensor 27 controls and the thread take-off speed adapts.
  • the control device 24 is equipped with a Device 28 for visualizing the piecing profile and over the line 29 with further modules of the spinning machine connected.
  • spinning stations can for example DE 40 30 100 A1 or the publication Raasch et. al. "Automatic piecing in OE rotor spinning", MELLIAND textile reports 4/1989, pages 251 to 256 become.
  • Fig. 2 shows a flow chart, according to the invention Determination of the addition length can be made. Is the Feed addition, for example after a lot change or a change in the spinning parameters a special program 30 used.
  • the number 302 of the test piecers n AT is determined .
  • V NENN the amount of the nominal delay
  • 15 to 50 test piecers should be generated in the test phase.
  • the number of test spinner n AT should also increase.
  • V NENN 125
  • the number of test piecers n AT 22.
  • V RED L MF x A MF L ST x A A a calculation and definition 303 of a reduced distortion V RED, the calculation taking into account the stack length L ST , the comb-out portion A A , the length L MF of the measuring range for the test piecer (the so-called measuring window) and a proportion factor A MF of the measuring range at the measuring window.
  • the delay V RED is determined so that the thin spot after the test piecer is certainly completely in the measurement window and can be evaluated to the end.
  • V RED is defined in the exemplary embodiment for the test phase for generating test piecers. If this is not known, the length of the stack need not be laboriously determined in the laboratory, but can be estimated. While an incorrect stack length leads to inadmissible errors when determining the feed addition length according to the prior art described above, this is not the case with the determination according to the invention.
  • the indentation addition length L A is then set 304 to zero. If the normal program for generating piecing contains an additional rotation DR Z , this is also set to zero. This is followed by setting 305 or activating the delay V RED for the pre-feed. The generation of test piecers according to special program 30 can now be carried out.
  • the piecing profile of an individual test piecer 33 is shown as a curve in FIG. 3, the thread diameter D F being shown as a function of the thread length L F.
  • the thread diameter D F is related to a normal thread size D FN and is given in percent of the normal thread size D FN .
  • the thread length L F is given in mm.
  • the thin point 32 after the test piecer 33, within which the thread diameter D F clearly falls below the normal thread thickness D FN can be seen in FIG. 3.
  • the start 34 of the test piecer 33 is characterized by a short thin spot before the steep rise 35 of the thread diameter D F to the diameter of the test piecer 33.
  • a check 314 as to whether the total number n AG of the stored test piecer is equal to the predetermined number n AT of the test piecer. If this is not the case, the approach 306 to the next spinning station takes place. If the check 314 reveals that n AG and n AT match, an averaging 315 of all stored test piecer profiles takes place.
  • a piecing profile averaged in this way is shown in FIG. 4.
  • the curve profile of FIG. 4 is largely smoothed compared to the curve profile in FIG. 3 and is therefore more accessible for evaluation.
  • the thin point 36 in the averaged piecing profile after the piecer 37 is clearly visible in FIG. 4.
  • the thin spot 36 is then measured 316 in the averaged piecing profile.
  • the normal thread thickness D FN is based on an upper thread end as normal, which is produced without the reduced warp V RED .
  • the end 38 of the thin point 36 is therefore characterized by reaching a comparison diameter D V which is greater than the normal thread thickness D FN .
  • F FN V NOMINAL V RED
  • the comparison diameter D V is thus 111.8% of the normal thread thickness D FN .
  • the length L DST which is used to determine the addition length L AE , is defined in the averaged piecing profile as the distance between the end 38 of the thin point 36 and the beginning 39 of the piecer 37.
  • the beginning 39 of the piecer 37 is characterized by a short thin point.
  • the comparison diameter D V and thus the end 38 of the thin point 36 are reached when the curve profile in the averaged piecing profile after the piecer 37 intersects for the first time the comparison diameter D V indicated in FIG. 4 by a horizontal line.
  • the curve shape determined on the basis of the measured diameter values can be represented, the average slope 40 of the curve shape determined in the end region of the thin point 36, and the intersection of the mean slope 40 represented as a dash-dotted straight line and the comparison diameter D V indicated as a horizontal line as the end point of the thin point 36 be determined.
  • the length L DST between the start 39 of the piecer 37 and the end 38 of the thin point 36 at the intersection is 544 mm.
  • the addition length L AE determined using the calculation step 317 is therefore 5.44 mm.
  • 318 denotes the onset of the result of the Addition length determination as a parameter for the normal Spinning operation.
  • a restoration 319 then takes place of operating parameters of the piecing car, which are used for the generation were changed by test piecers in the test phase, such as Example of the "Delay" parameter, followed by the Restoration 320 of the normal program of the piecing carriage for the spinning mill. For normal spinning operation is now done the start 31 of the normal program of the piecing car.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Anspinnvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Mit steigenden Anforderungen an den Garnherstellungsprozeß werden auch an die Erzeugung der Anspinner immer höhere Ansprüche gestellt. Der Vorgang der Bildung von Anspinnern nach Fadenunterbrechungen, das Anspinnen, wird an den einzelnen Spinnstellen der Offenend-Rotorspinnmaschinen üblicherweise von einer entlang der Spinnmaschine wandernden Anspinneinrichtung, dem sogenannten Anspinnwagen, vorgenommen.
Zum Beispiel nach einem Fadenbruch, der das Anspinnen auslöst, dauert es unterschiedlich lange, bis an der Spinnstelle wieder angesponnen wird. Beim Fadenbruch wird der Fasereinzug abgeschaltet. Die nachlaufende Auflösewalze löst jedoch noch Fasern aus dem Faserbart heraus. Um gleiche Bedingungen und damit eine möglichst gleiche Voreinspeisemenge zu erreichen, wird daher vor jedem Anspinnen der Faserbart egalisiert. Das Anspinnen beginnt mit dem Rotorstart. Aus detektierten drehzahlabhängigen Impulsen berechnet zum Beispiel eine Mikroprozessorsteuerung die Beschleunigung für den Rotorhochlauf, damit nach einer konstanten Zeit die eingestellte Anspinn-Rotordrehzahl erreicht wird, und stellt aus der Beschleunigung den Startzeitpunkt für eine Voreinspeisung von Fasern fest. In der Zeit nach der Faserbartegalisierung am vorgelegten Faserband und dem Einschalten des Einzuges zur betriebsmäßigen Fasereinspeisung werden aus dem Faserbart des Faserbandes wiederum Fasern ausgekämmt und über den Rotorrand des stehenden Rotors abgesaugt. Dies ruft während des Hochlaufs der Einzugsgeschwindigkeit des Faserbandeinzuges eine gewisse Verzögerung im Erreichen des erforderlichen Faserflusses und gegebenenfalls eine Dünnstelle nach dem Anspinner hervor. Die Voreinspeisung erfolgt während einer vorbestimmten Zeit und wird dann abgeschaltet. Dabei läßt sich die Menge der eingespeisten Fasern neben der Zeitdauer der Voreinspeisung auch durch die Einstellung der Einzugsgeschwindigkeit steuern. Nach dem Abschalten der Voreinspeisung und der Rückführung des sogenannten Oberfadens wird die Fasereinspeisung kurz vor dem Start des Fadenabzuges wieder eingeschaltet, um die Verzögerung auszugleichen. Diese jetzt eingespeiste Fasermenge legt sich im Rotor auf die voreingespeiste Fasermenge ab. Der Start des Fadenabzuges geschieht nach einer bestimmten Verweilzeit des Fadens in der Rotorrille, in der das Anspinnende des Oberfadens Zeit hat, den Faserring aufzubrechen und sich mit den eingespeisten Fasern zu verbinden. Die Abzugsgeschwindigkeit stellt sich auf einen Wert ein, der der momentanen Rotordrehzahl bei Einhaltung der gewünschten Garndrehung entspricht. Bis zum Erreichen der Betriebsrotordrehzahl folgt die Abzugsgeschwindigkeit der Erhöhung der Rotordrehzahl. Neben dem Nachlauf des Faserflusses nach Abschalten des Einzuges und dem verzögerten Anlauf nach Einschalten des Einzuges kann der Faserfluß auch bei Erhöhung der Einzugsgeschwindigkeit mit Verzögerung reagieren. Das kann dazu führen, daß der Faden während des Hochlaufs des Rotors zu dünn wird. Besonders ausgeprägt tritt dies bei niedrigen Einzugsgeschwindigkeiten auf. Um diese unerwünschte Dickenabweichung zu vermeiden, kann eine Einzugsaufaddierung vorgenommen werden. Dabei wird die Einzugsgeschwindigkeit der Faserspeiseeinrichtung gegenüber einem Sollwert erhöht, um jeweils die erforderliche Fasermenge im Rotor ankommen zu lassen. Eine Dünnstelle im Faden kann auch bei vorgenommener Einzugsaufaddierung noch auftreten, wenn die Einzugsaufaddierung in zu geringem Umfang erfolgt. Ist die Einzugsaufaddierung zu groß bemessen, wird eine Dickstelle im Faden bewirkt, die ebenfalls unerwünscht ist. Es wird daher angestrebt, die Einzugsaufaddierung von Beginn an möglichst genau zutreffend zu bemessen. Die Aufaddierung nimmt mit zunehmendem Vorschubweg des Faserbandes ab. Nach einer Einzugslänge, die der Stapellänge entspricht, ist die Einzugsaufaddierung beendet. Die Fasermenge wird ab diesem Zeitpunkt ohne Aufaddierung eingespeist. Derartige Einzugsaufaddierungen während des Anspinnens sind beispielsweise in der DE 40 30 100 A1 oder der Veröffentlichung Raasch et. al. "Automatisches Anspinnen beim OE-Rotorspinnen", MELLIAND Textilberichte 4/1989, Seiten 251 bis 256, beschrieben.
Mit den steigenden Anforderungen an die Garnqualität und insbesondere mit der Forderung nach höheren Spinnverzügen und kleineren Rotoren sind die Anforderungen an die Genauigkeit der Aufaddierungslänge merklich gestiegen. Bei einem 100fachen Verzug bewirkt ein Fehler von 0,5 mm in der Bestimmung der Aufaddierungslänge beim Faserbandeinzug eine auf den Faden bezogene Fehlerlänge von 50 mm. Bei einem 350fachen Verzug sind dies bereits 175 mm. Diese Beispiele machen deutlich, wie hoch die Anforderungen an die Genauigkeit bei der Bestimmung der Aufaddierungslänge sind.
Nach dem oben genannten Stand der Technik wird bereits der erste Anspinner mit einer Einzugsaufaddierung erzeugt. Damit sollen Dünnstellen mit der damit verbundenen Gefahr von Fadenbruch und Störungen beim Anpinnen vermieden werden. Zur Bestimmung der Einzugsaufaddierung wird zunächst ein von der mittleren Stapellänge der verwendeten Fasern abhängiger Erfahrungswert herangezogen. Während die Stapellänge bei synthetischen Garnen bekannt ist, läßt sie sich bei Baumwolloder Mischgarnen nur über eine aufwendige Laborprüfung hinreichend genau ermitteln. Da die Stapellänge proportional in die Bestimmung der Aufaddierungslänge eingeht, führen Abweichungen zwischen der für die Berechnung eingesetzten Stapellänge und der tatsächlichen Stapellänge zu einem Fehler bei der Bestimmung der Aufaddierungslänge mit den oben beschriebenen Folgen, die sich besonders bei hohen Verzügen auswirken.
Weitere Kriterien, wie zum Beispiel die Auflösewalzengarnitur, die Auflösewalzendrehzahl und die Rotorhochlaufzeit (mit ihrem Einfluß auf die Auskämmzeit), üben Einfluß auf den erforderlichen Umfang der Einzugsaufaddierung aus. Dieser Einfluß läßt sich aber nur empirisch, durch Erzeugung und Auswertung einer Vielzahl weiterer Anspinner, bestimmen. Ein ausreichend genauer Umfang der Einzugsaufaddierung für einen qualitativ zufriedenstellenden Anspinner läßt sich somit nur nach einer relativ aufwendigen, insbesondere zeitaufwendigen, Optimierungsphase ermitteln. Die Optimierung erfordert manuellen Einsatz des Bedienungspersonals. Die Qualität des Ergebnisses hängt maßgeblich von der Erfahrung des Bedienungspersonals ab.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Erzeugung von Anspinnern zu verbessern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Überraschend zeigt sich, daß die Optimierungsphase bei der Erzeugung von Anspinnern durch die zusätzliche Testphase mit Testanspinnerbildung nicht verlängert, sondern deutlich verkürzt wird.
Die Einzugsaufaddierung läßt sich dabei sehr präzise bestimmen.
Das Erzeugen von Testanspinnern ohne Einzugsaufaddierung in einer Testphase, wobei die Länge einer dadurch in Fadenlaufrichtung gesehen nach dem Testanspinner hervorgerufenen Dünnstelle bestimmt und der Umfang der Einzugsaufaddierung aus der ermittelten Länge der Dünnstelle bestimmt ist, ermöglicht es, mit einer einzigen Einstellung von Anspinnerparametern in der Testphase zu hochwertigen Anspinnern gleich ab Beginn des Spinnbetriebs zu gelangen, die sich durch eine weitestgehende Angleichung von Oberfadendurchmesser und Durchmesser des an den Anspinner anschließenden neu gesponnenen Fadenabschnitts auszeichnen.
Aus dem vorgenannten Stand der Technik geht hervor, daß zum Beispiel durch Einsatz von Erfahrungswerten bei Anspinnparametern versucht wird, bereits bei der Erzeugung des ersten Anspinners Dünnstellen zu vermeiden oder wenigstens zu verringern und den Faden im Anspinnerbereich zu vergleichmässigen. Dies soll der Vermeidung von Störungen und einer Steigerung der Produktivität dienen. Mit der Testanspinnererzeugung in einer Testphase und der anschließenden Entfernung des Testanspinners wird die Anspinneroptimierung nicht nur deutlich beschleunigt, sondern zusätzlich enthält der im Spinnbetrieb erzeugte Faden ausschließlich bereits hochwertige Anspinner und weist damit von Anfang an eine erhöhte Garnqualität auf.
Mit der erfindungsgemäßen Ausführung kann der Automatisierungsgrad für automatisches Anspinnen gesteigert werden. Das Bedienungspersonal wird dadurch entlastet und für andere Aufgaben frei.
Der Umfang der Einzugsaufaddierung ist von der Länge der Einzugsaufaddierung abhängig. Die Länge der Dünnstelle, von der auf die Länge der Einzugsaufaddierung geschlossen wird, läßt sich durch Auswertung der gemessenen Fadendurchmesser ermitteln. Dazu können die im Bereich der Dünnstelle gemessenen Fadendurchmesser mit einem aus dem Durchmesser des Oberfadens abgeleiteten Vergleichsdurchmesser verglichen und das Ende und damit die Länge der Dünnstelle durch das Erreichen einer Übereinstimmung ermittelt werden. Der Vergleich kann mittels eines Komparators durchgeführt werden. Alternativ kann der anhand der gemessenen Durchmesserwerte bestimmte Durchmesserverlauf als über die Fadenlänge aufgetragener Kurvenverlauf dargestellt werden, der gemittelte Anstieg des Kurvenverlaufs im Endbereich der Dünnstelle ermittelt und der Schnittpunkt von gemitteltem Anstieg und dem vom Oberfadendurchmesser abgeleiteten Vergleichsdurchmesser als Endpunkt der Dünnstelle bestimmt werden.
Mit einer während der Testphase wirksamen Reduzierung des Verzugs läßt sich vermeiden, daß die Dünnstelle nach dem Testanspinner derart ausgeprägt ist, daß ein Fadenbruch und damit der Fall droht, daß ein meßbarer Testanspinner beziehungsweise eine meßbare Dünnstelle nicht mehr zur Verfügung stehen würde. Die Verzugsreduzierung erlaubt es zusätzlich, daß auch bei sehr hohen Verzügen der Faden den aus der Normalfadenstärke abgeleiteten Vergleichsdurchmesser innerhalb eines begrenzten Anspinnprüfer-Meßfensters sicher annimmt beziehungsweise erreicht und damit ein Ausmessen der Dünnstelle in jedem Fall erfolgen kann.
Ein Algorithmus, der die Stapellänge, die hierfür auch ohne nachteilige Folgen nur annähernd durch Schätzung ermittelt werden kann, und einen begrenzten, vorgewählten Meßbereich für das Messen des Fadendurchmessers berücksichtigt, läßt vorteilhaft die einfache, schnelle und automatisierbare Bestimmung des Mindestausmaßes der Verzugsreduzierung zu. Die Parameter können dazu der Steuerungseinrichtung oder einer damit verbundenen Recheneinrichtung vorgegeben oder aus einem Datenspeicher abgerufen werden.
Bei Nennverzügen, bei denen zum Beispiel der Verzug zwischen 50fach und 100fach liegt, und wobei die Verwendung des Algorithmus, der die Stapellänge und den begrenzten Meßbereich für das Messen des Fadendurchmessers berücksichtigt, keine oder nur eine geringfügige Verzugsreduzierung ergibt, kann der reduzierte Verzug vereinfacht durch Multiplikation des Nennverzuges mit einem vorgegebenen Faktor, der etwas kleiner als Eins ist, bestimmt werden.
Eine Steigerung in der Präzision des Auswerteergebnisses wird erreicht, wenn mehrere Testanspinner mit gleichen vorgegebenen Parametern überprüft werden und daraus anschließend oder fortlaufend ein mittleres Anspinner- beziehungsweise Dünnstellenprofil gebildet wird. Hierdurch werden sowohl natürliche Faserband- oder Fasermischungsschwankungen als auch Streuungen, die durch Unterschiede bei den Spinnmitteln hervorgerufen werden, in die Bewertung einbezogen. Gleichzeitig läßt sich über die Mittelung eine Glättung der Anspinnerprofile erzielen, wodurch das Ausmessen der Dünnstelle leichter, präziser und sicherer erfolgen kann. Die Testanspinner können dazu an mehreren verschiedenen Spinnstellen erzeugt werden.
Den mit steigendem Nennverzug erhöhten Anforderungen an die Genauigkeit bei der Bestimmung der Einzugsaufaddierung und damit an die Präzision der Anspinnerprofile wird dadurch Rechnung getragen, daß mit steigendem Nennverzug auch die Zahl der zur Mittelwertbildung herangezogenen Testanspinner steigt.
Mit einer Einrichtung zur Visualisierung des Anspinnerprofils kann vorteilhaft eine Kontrolle der automatischen Auswertung von Anspinnerprofilen in der Testphase durchgeführt werden, zum Beispiel bei auftretenden Anspinnerwiederholungen oder dem Abschalten von Spinnstellen beim Anspinnen.
Mit der vorliegenden Erfindung läßt sich die Optimierungsphase bei der Erzeugung von Anspinnern signifikant verkürzen und das Anspinnerprofil verbessern. Die Erfindung stellt einen Schritt in Richtung einer auf der Basis der vom Anspinnprüfer ermittelten Qualitätsdaten sich selbst kalibrierenden und optimierenden automatischen Serviceeinrichtung, zum Beispiel eines Anspinnwagens, dar. Die Produktivität und damit die Wirtschaftlichkeit des Garnherstellungsprozesses wie auch die Garnqualität können mittels der Erfindung vorteilhaft erhöht werden.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der Darstellung der Figuren erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1
eine vereinfachte schematische Darstellung einer Spinnstelle einer Offenend-Rotorspinnmaschine,
Fig. 2
ein schematisches Ablaufdiagramm zur Bestimmung der Aufaddierungslänge,
Fig. 3
das Profil eines einzelnen Testanspinners,
Fig. 4
ein gemitteltes Anspinnerprofil aus einer Vielzahl von Testanspinnern,
Fig. 5
ein gemitteltes Anspinnerprofil aus Anspinnern mit erfindungsgemäßer Bestimmung der Einzugsaufaddierung.
Das Ausführungsbeispiel der Fig. 1 zeigt eine Spinnstelle 1 einer Offenend-Rotorspinnmaschine. Die Spinnstelle 1 weist eine Auflöseeinrichtung 2 auf, in die mittels einer durch einen stufenlos regelbaren Elektromotor 3 angetriebenen Einzugswalze 4 ein Faserband 5 eingeführt wird. Das Faserband 5 wird einer sich im Gehäuse 6 drehenden Auflösewalze vorgelegt, die das zugeführte Faserband 5 in einzelne Fasern 8 auflöst. Die vereinzelten Faser 8 gelangen durch den Faserleitkanal 9 auf die kegelförmig ausgebildete Rutschfläche 10 des Rotors 11 und von dort in die Fasersammelrille 12. Der Rotor 11 ist auf einer Welle 13 befestigt, die in einer Laufscheiben-Lagerung 14 gelagert und mittels eines Tangentialriemens 15 angetrieben ist. In der Fasersammelrille 12 bildet sich der Faden 16, der durch das Fadenabzugsrohr 17 hindurch in Richtung des Pfeiles 18 mit Hilfe einer Abzugsvorrichtung 19 abgezogen wird.
Die Abzugsvorrichtung 19 weist ein Walzenpaar auf. Während des normalen Spinnbetriebs folgt der Faden 16' nach der Abzugsvorrichtung 19 der unterbrochenen Linie und wird fortlaufend auf eine hier nicht dargestellte Kreuzspule aufgewickelt. Zum Anspinnen wird den Spinnstellen jeweils eine wanderfähige Anspinneinrichtung zugestellt, die den Anspinnvorgang durchführt. Die als Anspinnwagen (ASW) ausgebildete Anspinneinrichtung ist hier nicht näher dargestellt.
Nach Beendigung des Anspinnvorgangs wird überprüft, ob ein ordnungsgemäßes Anspinnen erfolgt ist. Dazu wird der Faden 16 streckenweise im Anspinnwagen geführt, was durch die Fadenauslenkung zwischen der Abzugsvorrichtung 19 und einem Fadenführer 20 schematisch angedeutet wird. Der Faden 16 verläuft im hier nicht näher dargestellten Anspinnwagen zwischen zwei Fadenführern 21 und 22 vor einer Sensoreinrichtung 23, mit der das Fadenprofil gemessen wird.
Die Prüfsignale für die längenbezogenen Fadenprofilmeßwerte werden einer Steuerungseinrichtung 24 zugeführt. Wird eine Überschreitung vorgegebener Grenzwerte festgestellt, so wird daraus auf einen nicht mehr tolerierbaren Fehler des Fadenprofils geschlossen. Es wird ein Schneidsignal ausgelöst, das an eine Schneideinrichtung 25 weitergegeben wird, die den Faden 16 schneidet. Eine Unterbrechung des Fadens 16 wird spätestens dann erkannt, wenn vor der Sensoreinrichtung kein Faden mehr detektiert wird. Ein Fehlersignal löst daraufhin einen neuen Anspinnvorgang aus.
Die Überprüfung des Fadenprofils erfolgt am beschleunigten Faden. Nach dem Anspinnen wird der Faden, entsprechend der sich steigernden Rotordrehzahl, mit einer zunehmenden Geschwindigkeit aus dem Fadenabzugsrohr 17 mittels der Abzugsvorrichtung 19 abgezogen. Damit die Meßfrequenz der Sensoreinrichtung 23 auf die sich ändernde Geschwindigkeit des beschleunigten Fadens 16 eingestellt werden kann, werden von der von einem Antrieb 26 angetriebenen Fadenabzugswalze der Abzugsvorrichtung 19 mittels eines Sensors 27 Impulse abgegriffen. Diese Impulse geben Auskunft über die Abzugsgeschwindigkeit des Fadens 16. Die Sensorsignale werden der Steuerungseinrichtung 24 zugeleitet, welche die Meßfrequenz des Sensors 27 steuert und sie der Fadenabzugsgeschwindigkeit anpaßt. Die Steuerungseinrichtung 24 ist mit einer Einrichtung 28 zur Visualisierung des Anspinnerprofils und über die Leitung 29 mit weiteren Modulen der Spinnmaschine verbunden.
Weitere Einzelheiten derartiger Spinnstellen können beispielsweise der DE 40 30 100 A1 oder der Veröffentlichung Raasch et. al. "Automatisches Anspinnen beim OE-Rotorspinnen", MELLIAND Textilberichte 4/1989, Seiten 251 bis 256, entnommen werden.
Bei Änderung der Spinnparameter, beispielsweise nach einem Partiewechsel, wird eine Einzugsaufaddierung jeweils neu bestimmt.
In der nach dem bekannten Stand der Technik üblichen Praxis wird zur Bestimmung der Einzugsaufaddierung beziehungsweise der Aufaddierungslänge LA in einem ersten Ansatz der Nennverzug VNENN, die mittlere Stapellänge LST, herangezogen und die fehlende Fasermenge dabei in Form eines Faktors, zum Beispiel als Auskämmanteil AA, berücksichtigt. Die Aufaddierungslänge LAE, bezogen auf das Faserband, ergibt sich somit aus der Formel: LAE = LST x AA
Zur Bestimmung der durch Auskämmen des Faserbartes fehlenden Fasermenge wird üblicherweise ein Erfahrungswert für den Auskämmanteil AA benutzt. Erfahrungsgemäß werden etwa 20 % der Stapellänge durch Auskämmen eingekürzt. Bei einer Stapellänge LST von 25 mm ergibt sich die theoretische, zu berücksichtigende Aufaddierungslänge LAE wie folgt: LAE = 25 mm x 0, 2 = 5 mm
Beginnend mit dem Anspinner wird üblicherweise ein Meßbereich von circa 600 bis 700 mm Fadenlänge nach dem Anspinner überwacht und zur Bildung eines Anspinnerprofils herangezogen, das zum Beispiel zur Qualitätsüberwachung des Anspinners ausgewertet wird.
Fig. 2 zeigt ein Ablaufdiagramm, nach dem eine erfindungsgemäße Bestimmung der Aufaddierungslänge erfolgen kann. Ist die Einzugsaufaddierung, beispielsweise nach einem Partiewechsel oder einer Änderung der Spinnparameter, neu zu bestimmen, wird ein spezielles Programm 30 verwendet.
Nach dem Start 301 des Sonderprogramms des Anspinnwagens (ASW) erfolgt zunächst die Festlegung 302 der Anzahl der Testanspinner nAT. Je nach Höhe des Nennverzuges VNENN, der für den Spinnbetrieb vorgesehen ist, sollten 15 bis 50 Testanspinner in der Testphase erzeugt werden. Mit steigendem Verzug sollte auch die Anzahl der Testanspinner nAT steigen. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist bei einem Verzug VNENN = 125 die Anzahl der Testanspinner nAT = 22.
Anschließend erfolgt nach dem Algorithmus VRED = LMF x AMF LST x AA eine Berechnung und Festlegung 303 eines reduzierten Verzuges VRED, wobei in die Berechnung die Stapellänge LST, der Auskämmanteil AA, die Länge LMF des Meßbereiches für den Testanspinner (das sogenannte Meßfenster) und ein Anteilsfaktor AMF des Meßbereiches am Meßfenster einfließen.
Mit dem Anteilsfaktor AMF, der dafür unter Eins liegen muß, wird der Verzug VRED so festgelegt, daß die Dünnstelle nach dem Testanspinner mit Sicherheit vollständig im Meßfenster liegt und bis zu ihrem Ende ausgewertet werden kann.
Bei
  • LMF = 600 mm
  • AMF = 2/3
  • LST = 20
  • AA = 20 %
    • ergibt die Berechnung nach dem obigen Algorithmus einen Verzug von VRED = 600 x 2 x 520 x 3 = 100
    Dieser reduzierte Verzug VRED wird im Ausführungsbeispiel für die Testphase zur Erzeugung von Testanspinnern festgelegt. Die Stapellänge muß hierbei, wenn sie nicht bekannt ist, nicht aufwendig im Labor bestimmt werden, sondern kann geschätzt werden. Während eine fehlerhafte Stapellänge bei einer Bestimmung der Einzugsaufaddierungslänge nach dem oben geschilderten Stand der Technik zu unzulässigen Fehlern führt, ist dies bei der erfindungsgemäßen Bestimmung nicht der Fall.
    Anschließend erfolgt eine Festlegung 304 der Einzugsaufaddierungslänge LA auf Null. Falls das Normalprogramm zur Erzeugung von Anspinnern eine Zusatzdrehung DRZ enthält, wird auch diese auf Null gesetzt. Danach erfolgt das Festlegen 305 beziehungsweise das Aktivieren des Verzugs VRED für die Voreinspeisung. Die Erzeugung von Testanspinnern nach dem Sonderprogramm 30 kann nunmehr durchgeführt werden.
    Um einen Testanspinner zu erzeugen, erfolgt eine Anfahrt 306 des Anspinnwagens zur nächsten Spinnstelle. Dort erfolgt der Start 307 des Anspinnvorgangs. Anschließend erfolgt eine Überprüfung 308, ob ein Testanspinner vorhanden ist. Ergibt die Überprüfung 308, daß kein Testanspinner mit einer Dünnstelle 32 vorhanden ist, erfolgt eine Überprüfung 309, ob die Anzahl der Anspinnversuche nAV an dieser Spinnstelle = 3 ist. Ist dies nicht der Fall, erfolgt die Einleitung 308 einer Wiederholung des Anspinnens durch den Start 307 des Anspinnvergangs an dieser Spinnstelle.
    Führt die Überprüfung 309 zu dem Ergebnis, daß die Anzahl der Anpinnversuche nAV = 3 ist, erfolgt eine Auslösung 311 eines Alarmsignals dadurch, daß die jeweilige Spinnstelle in Rotlicht gesetzt wird. Anschließend wird eine Anfahrt 306 zur nächsten Spinnstelle durchgeführt.
    Ergibt die Überprüfung 308, daß ein Testanspinner 33 mit Dünnstelle 32 vorhanden ist, wird die Speicherung 312 des Anspinnerprofils und anschließend eine Unterbrechung 313 des Fadenlaufs vorgenommen.
    Das Anspinnerprofil eines einzelnen Testanspinners 33 ist als Kurvenverlauf in Fig. 3 dargestellt, wobei der Fadendurchmesser DF als Funktion der Fadenlänge LF dargestellt ist. Der Fadendurchmesser DF ist dabei ins Verhältnis zu einer Normalfadenstärke DFN gesetzt und in Prozent der Normalfadenstärke DFN angegeben. Die Fadenlänge LF ist in mm angegeben. Die Dünnstelle 32 nach dem Testanspinner 33, innerhalb der der Fadendurchmesser DF die Normalfadenstärke DFN merklich unterschreitet, ist in Fig. 3 erkennbar. Der Beginn 34 des Testanspinners 33 ist durch eine kurze Dünnstelle vor dem steilen Anstieg 35 des Fadendurchmessers DF auf den Durchmesser des Testanspinners 33 charakterisiert.
    Anschließend erfolgt die Überprüfung 314, ob die Gesamtzahl nAG der abgespeicherten Testanspinner gleich der vorbestimmten Anzahl nAT der Testanspinner ist. Ist dies nicht der Fall, erfolgt die Anfahrt 306 zur nächsten Spinnstelle. Ergibt die Überprüfung 314, daß nAG und nAT übereinstimmen, erfolgt eine Mittelung 315 aller abgespeicherten Testanspinnerprofile. Ein derartig gemitteltes Anspinnerprofil zeigt Fig. 4. Der Kurvenverlauf der Fig. 4 ist gegenüber dem Kurvenverlauf in Fig. 3 weitgehend geglättet und damit einer Auswertung besser zugänglich. Die Dünnstelle 36 im gemittelten Anspinnerprofil nach dem Anspinner 37 ist in Fig. 4 deutlich ausgeprägt sichtbar.
    Anschließend erfolgt das Ausmessen 316 der Dünnstelle 36 im gemittelten Anspinnerprofil. Beim Ausmessen 316 der Dünnstelle 36, bei deren Entstehung der reduzierte Verzug VRED aktiviert war, ist zu berücksichtigen, daß der Normalfadenstärke DFN ein Oberfadenende als Normal zugrunde liegt, das ohne den reduzierten Verzug VRED erzeugt ist. Daher ist das Ende 38 der Dünnstelle 36 durch Erreichen eines Vergleichsdurchmessers DV charakterisiert, der größer ist als die Normalfadenstärke DFN.
    Der Vergleichsdurchmesser DV ergibt sich nach der Formel DV = DFN x FFN
    FFN ist ein Faktor, der aus dem Nennverzug VNENN, der während des normalen Spinnbetriebs wirksam ist, und dem reduzierten Verzug VRED folgendermaßen bestimmt wird: FFN = VNENN VRED
    Der Vergleichsdurchmesser DV zur Bestimmung der Länge LDST der Dünnstelle 36 im gemittelten Anspinnerprofil ergibt sich für das Ausführungsbeispiel der Fig. 4 als DV = DFN x 125:100 = 1,118 x DFN
    Damit liegt der Vergleichsdurchmesser DV bei 111,8 % der Normalfadenstärke DFN.
    Die Länge LDST, die zur Bestimmung der Aufaddierungslänge LAE herangezogen wird, ist im gemittelten Anspinnerprofil als der Abstand zwischen dem Ende 38 der Dünnstelle 36 und dem Beginn 39 des Anspinners 37 definiert. Der Beginn 39 des Anspinners 37 ist durch eine kurze Dünnstelle charakterisiert. Das Erreichen des Vergleichsdurchmesser DV und damit das Ende 38 der Dünnstelle 36 liegt vor, wenn der Kurvenverlauf im gemittelten Anspinnerprofil nach dem Anspinner 37 erstmals wieder den in Fig. 4 durch eine horizontale Linie angedeuteten Vergleichsdurchmesser DV schneidet. Alternativ kann der anhand der gemessenen Durchmesserwerte bestimmte Kurvenverlauf dargestellt werden, der gemittelte Anstieg 40 des Kurvenverlaufs im Endbereich der Dünnstelle 36 ermittelt und der Schnittpunkt vom gemittelten, als strichpunktierte Gerade dargestellten Anstieg 40 und dem als horizontale Linie angedeuteten Vergleichsdurchmesser DV als Endpunkt der Dünnstelle 36 bestimmt werden. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 4 beträgt die Länge LDST zwischen dem Beginn 39 des Anspinners 37 und dem Ende 38 der Dünnstelle 36 am Schnittpunkt 544 mm.
    Für die Aufaddierungslänge LAE, die für den normalen Spinnbetrieb beim Faserbandeinzug zu berücksichtigen ist, gilt nun LAE = LDST VRED
    Bei
  • LDST = 544 mm
  • VRED = 100
    • ergibt sich für das Ausführungsbeispiel LAE = 544100 = 5,44
    Die mit dem Rechenschritt 317 bestimmte Aufaddierungslänge LAE beträgt demnach 5,44 mm.
    In der Fig. 2 bezeichnet 318 das Einsetzen des Ergebnisses der Aufaddierungslängenbestimmung als Parameter für den normalen Spinnbetrieb. Anschließend erfolgt eine Wiederherstellung 319 von Betriebsparametern des Anspinnwagens, die für die Erzeugung von Testanspinnern in der Testphase geändert wurden, wie zum Beispiel der Parameter "Verzug", sowie darauffolgend die Wiederherstellung 320 des Normalprogramms des Anspinnwagens für den Spinnbetrieb. Für den normalen Spinnbetrieb erfolgt nunmehr der Start 31 des Normalprogramms des Anspinnwagens.
    In einer nicht dargestellten alternativen Ausbildung des speziellen Programms 30 zur Bestimmung der Aufaddierungslänge erfolgt an den Spinnstellen die Auslösung 311 eines Rotlicht-Alarmsignals nur dann, wenn kein Testanspinner zustande kommt.
    In einer weiteren nicht dargestellten alternativen Ausbildung des Programms 30 erfolgt nach der Unterbrechung 313 des Fadenlaufs keine Einleitung 310 der Wiederholung des Anspinnens oder die Auslösung 311 des Rotlicht-Alarmsignals mehr, sondern es wird stattdessen jeweils die Anfahrt 306 des Anspinnwagens zur nächsten Spinnstelle durchgeführt. Durch diese beiden alternativen Ausbildungen des Programms 30 kann die Auslösung 311 von Rotlicht, das in den vorgenannten Fällen als unnötig eingestuft wird und vom Bedienungspersonal manuell einzeln gelöscht werden müsste, vermieden werden. Die Erzeugung von Testanspinnern kann auf möglichst viele Spinnstellen ausgedehnt werden.
    Fig. 5 zeigt ein gemitteltes Anspinnerprofil aus 120 Anspinnern, bei denen die Einzugslängenoptimierung nach der Erfindung vorgenommen wurde. Es ist deutlich eine hervorragende Übereinstimmung zwischen dem Durchmesser im Bereich 41 des Oberfadens und dem Durchmesser des an den Anspinner 42 anschließenden neu gesponnenen Fadenabschnitts 43 zu erkennen.

    Claims (7)

    1. Anspinnvorrichtung mit einer Auswerteeinrichtung zur Ermittlung von Parametern eines automatischen Anspinnvorgangs, mit mindestens einer Sensoreinrichtung zum Messen des Fadendurchmessers und zum Erfassen der Lage des jeweiligen Meßpunktes zum Anspinner,
      dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuerungseinrichtung (24) vorhanden ist, die zunächst in einer Testphase die Erzeugung von mindestens einem Testanspinner (33) ohne Einzugsaufaddierung und die anschließende Entfernung des erzeugten Testanspinners (33) steuert, daß die Auswerteeinrichtung für die Ermittlung der Länge einer dadurch jeweils in Fadenlaufrichtung gesehen nach dem Testanspinner (33) hervorgerufenen Dünnstelle (32, 36) und die Bestimmung des für die Kompensation der Dünnstelle (32,36) erforderlichen Umfangs der Einzugsaufaddierung aus der ermittelten Länge der Dünnstelle (32,36) eingerichtet ist.
    2. Anspinnvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungseinrichtung (24) zusätzlich zur Steuerung einer während der Testphase wirksamen Reduzierung des Verzugs eingerichtet ist.
    3. Anspinnvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausmaß der Verzugsreduzierung durch einen Algorithmus bestimmt ist, der die Stapellänge und einen begrenzten Meßbereich für das Messen des Fadendurchmessers berücksichtigt.
    4. Anspinnvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verzug während der Testphase durch Multiplikation des Nennverzuges mit einem vorgegebenen Faktor bestimmt ist.
    5. Anspinnvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil der Dünnstelle (36) durch Mittelwertbildung aus einer Vielzahl von Testanspinnern (33) gebildet ist.
    6. Anspinnvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der zur Mittelwertbildung herangezogenen Testanspinner (33) mit steigender Höhe des Verzuges ebenfalls steigt.
    7. Anspinnvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (28) zur Visualisierung des Anspinnerprofils vorhanden ist.
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