EP2184387B1 - Verfahren zum Betreiben einer Offenend-Spinnmaschine und Offenend-Spinnmaschine - Google Patents

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EP2184387B1
EP2184387B1 EP09012786.1A EP09012786A EP2184387B1 EP 2184387 B1 EP2184387 B1 EP 2184387B1 EP 09012786 A EP09012786 A EP 09012786A EP 2184387 B1 EP2184387 B1 EP 2184387B1
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EP
European Patent Office
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thread
workstation
open
workstations
yarn
Prior art date
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EP09012786.1A
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English (en)
French (fr)
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EP2184387A1 (de
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Frank Frenzen
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Saurer Spinning Solutions GmbH and Co KG
Original Assignee
Saurer Germany GmbH and Co KG
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Publication date
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    • 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
    • D01H4/42—Control of driving or stopping
    • D01H4/44—Control of driving or stopping in rotor spinning
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H51/00—Forwarding filamentary material
    • B65H51/20—Devices for temporarily storing filamentary material during forwarding, e.g. for buffer storage
    • B65H51/205—Devices for temporarily storing filamentary material during forwarding, e.g. for buffer storage by means of a fluid
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2513/00—Dynamic entities; Timing aspects
    • B65H2513/50—Timing
    • B65H2513/512—Starting; Stopping
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00—Handled material; Storage means
    • B65H2701/30—Handled filamentary material
    • B65H2701/31—Textiles threads or artificial strands of filaments

Definitions

  • the invention relates to a method for operating an open-end spinning machine with a plurality of jobs, wherein a job has a spinning device and a thread withdrawal device and a winding device for producing a cross-wound bobbin and a thread storage device temporarily stores the amount of thread during startup of the job in Result of different acceleration speeds of spinning device and winding device arises. Furthermore, the invention relates to an open-end spinning machine for carrying out the method.
  • Such thread stores are for example by the DE-AS 2 221 316 through which DE 101 39 075 A1 or by the DE 10 2005 055 717 A1 known.
  • an open-end rotor spinning machine whose jobs have an open-end spinning device, a winding device and a thread take-off device.
  • the thread withdrawal device ensures that during regular spinning operation the thread is withdrawn at a constant delivery speed from the open-end spinning device and delivered to the winding device.
  • a thread-storing nozzle which can be subjected to negative pressure is arranged, which detects the thread excess occurring when a workstation is raised stores temporarily and then delivers successively to the winding device of the relevant job.
  • Open-end rotor spinning machines whose jobs are equipped with similarly trained pneumatic thread stores, are also by the DE 101 39 075 A1 or the DE 10 2005 055 717 A1 known.
  • the workstations of these known open-end rotor spinning machines each have, in addition to the pneumatically operating thread store, also a mechanical thread store.
  • the movably mounted Fadenleitorgan this mechanical thread storage is defined by means of an electric motor actuator so displaced that during the regular winding process occurring due to the Fadenchang réelle yarn length variations are compensated.
  • the present invention seeks to enable a safe start-up of the work and to adjust the speed of the winding device during startup in a simple and cost-effective manner.
  • the thread tension at startup is measured at least at one workstation (54) for different diameters of the cross-wound bobbin at a new batch and the run-up speed of the winding device is set as a function of the measured thread tension.
  • the thread tension is a measure of the filling state of the thread storage device.
  • a run-up curve for the different diameters of the cross-wound bobbin determined and then these diameter-dependent ramp-up curves for each lot at startup of jobs used.
  • the diameter of the respective cross-wound bobbin plays a role during run-up.
  • run-up curves are determined for different cheese diameter. That is, it is measured for various cheese diameter, the yarn tension and set the winding speed.
  • an open-end spinning machine with a plurality of jobs wherein a job has a spinning device, a winding device for producing a cross-wound bobbin and a thread storage device in which temporarily the amount of thread can be stored, which during startup of Job arises as a result of different ramp speeds of spinning and winding device.
  • a job equipped as a pilot workstation with a yarn tension sensor for measuring the yarn tension and control means are adapted to adjust depending on the measured yarn tension, the acceleration speed of the winding device and to determine from the set speeds a diameter-dependent run-up curve for a new batch. Further, control means are adapted to use the run-up curve during startup of the workstations not designed as pilot workstations.
  • the yarn tensile force sensor is firmly mounted on the pilot workstation.
  • the pilot workstation then preferably also has the corresponding control means for determining the run-up curves. It is then only the pilot workstation equipped accordingly. The remaining jobs can be made simpler and in particular need no yarn tension sensor.
  • At least one workstation is designed to receive a yarn tensile force sensor and to function as a pilot workstation.
  • the yarn tensile force sensor of the pilot workstation is interchangeable and can also be mounted on other workstations designed for this purpose. This allows a job to be quickly converted to a pilot job. This is an advantage if different parts are produced simultaneously on a spinning machine. It is also possible to use the yarn tension force sensor for various spinning machines and thus obtain a further cost advantage.
  • the yarn tension force sensor may include its own control means for determining the run-up curve.
  • the yarn tension force sensor is sent to the control unit of connected to the respective job.
  • the workstation controls are usually microprocessor-controlled today, so that the control and evaluation functions for the thread tension signal can be implemented as software and thus no additional hardware is required.
  • Fig. 1 schematically shows a front view of an open-end rotor spinning machine 1 with so-called end frames 52, 53, which, as known and therefore not shown in detail, through through supply and disposal channels, such as a vacuum channel for supplying the spinning devices with spinning vacuum, an electronic channel for a bus system and / or a yarn monitoring device and a cable channel for supplying the work stations 54 with electrical energy, are connected.
  • supply and disposal channels which are quasi the "backbone" of the textile machine, the Garnönöns- or cross wound winding devices of the rotor spinning machine 1 can be fixed, which form a variety of normal jobs 54 and a pilot workstation 10.
  • a masterfibre tape is placed in Spinnkannen 16 is stored, spun into a yarn which is wound on cheeses 19.
  • a (not shown) textile machine's own vacuum supply device for example, a (not shown) textile machine's own vacuum supply device, an electrical power supply and a central control unit 55 of the rotor spinning machine 1 are arranged.
  • the central control unit 55 is in turn connected to the workstation computers 6 of the individual normal workstations 54 and the pilot workstation 10, preferably via a bus system 7.
  • a pilot workstation 10 is shown on the pilot workstations 10, as well as on the workstations 54, by means of an open-end spinning device 12, an original fiber web is spun into a yarn 17, which is then wound on a winding device 18 to form a cheese 19.
  • a winding device 18 has, inter alia, also a creel 8 for rotatably supporting a package.
  • the pilot workstation 10 as well as each of the workstations 54 of the open end rotor spinning machine has a number of other, different thread handling or thread handling devices that allow for proper operation of the workstations.
  • Each workstation has, for example, a yarn draw-off device 20, a suction nozzle 21, a thread-changing device 22 with a traversing yarn guide 51 which can be driven by a single motor, and a reel drive device 23 whose reel drive roller 14 is driven, for example, by an electric motor 27.
  • the individual drive 24 for the thread withdrawal device 20, the single drive 25 for the suction nozzle 21, the single drive 26 for the traversing yarn guide 51 and the single drive 27 for the coil drive roller 14 are via control lines 28 - 31 to a Workstation computer 6 connected, which in turn, preferably via a bus system 7, is connected to the central control unit 55 of the textile machine.
  • the yarn 17 produced in the open-end spinning device 12 is withdrawn from the open-end spinning device 12 by the yarn draw-off device 20 at a constant yarn delivery speed.
  • a thread monitor 3 a pneumatic thread store 4, a mechanical thread store 2 and a waxing device 5 are arranged in the area of the thread running path.
  • the pneumatic yarn store 4 has a suction nozzle which can be subjected to negative pressure, which is arranged directly behind the regular yarn running path and, if required, sucks in the running yarn 17 in the form of a loop and temporarily stores a certain yarn length.
  • Such pneumatic yarn storage 4 are known per se and for example in the DE 10 2005 005 717 A1 described in detail.
  • the mechanical yarn store 2 is arranged both at the pilot workstation 10 and at every other workstation 54.
  • This mechanical thread store 2 has two stationary thread guide rollers 38, 39 and a movably mounted thread deflection roller 36.
  • the Fadenumlenkrolle 36 is disposed on a spring member 32, preferably a leaf spring element, which in turn is fixed to a lever 35.
  • a drive preferably a thrust piston 37, articulated, which allows a defined displacement of the control lever 35 and thus the Fadenumlenkrolle 36.
  • the spring component 32 is equipped at the pilot workstation with a sensor element 33 which detects mechanical deformations of the leaf spring component 32.
  • the sensor element 33 designed, for example, as a film strain gauge is connected via a signal line 34 to the workstation's own control device 6.
  • the workstation's own control device 6 of the pilot workstation 10 evaluates the thread tension during the run-up of the job and adjusts the run-up speed accordingly. From this data, the run-up curves for the other jobs can then be determined.
  • the leaf spring member 32 is connected by means of a screw 56 with the lever 35 and the control line 34 of the sensor element 33 is connected via a plug connection, not shown, with the control unit 6.
  • the leaf spring member 32 with the sensor element 33 is easily replaceable and can also be mounted at other work sites 54.
  • the leaf spring component 32 with the sensor element 33 then forms an exchangeable yarn tensile force sensor. This means that every job can be converted into a pilot job.
  • the software for determining the run-up curve can be provided in each workstation control or is loaded if necessary.
  • the thread 17 produced in the open-end spinning device 12 is replaced by the Thread withdrawal device 20 withdrawn at a constant yarn delivery speed from the open-end spinning device 12 and wound on the winding device 18 to form a cheese 19.
  • the cross-wound bobbin 19 rotatably mounted between the arms of a creel 8 rests with its surface on the drive motor drum 14 which is driven by a single motor and is driven by the latter via frictional engagement in the winding-up direction.
  • the running onto the cheese 19 thread 17 is simultaneously laid by means of Fadenchangier driving 22 so that it runs in intersecting layers on the lateral surface of the cheese 19, which occur during the regular winding operation yarn length variations are compensated by the mechanical yarn storage 2.
  • the workstation computer 6 ensures that both the open-end spinning device 12 of the relevant job 10 and the associated winding device 18 are stopped.
  • the workstation computer 6 also ensures that the workstation's own suction nozzle 21 is pivoted into a thread receiving position in the immediate vicinity of the lateral surface of the cheese 19 and subjected to negative pressure. Subsequently, the bobbin drive roller 14 is slowly rotated in the unwinding, so that the accumulated after the yarn breakage on the lateral surface of the cheese 19 can be absorbed by the suction nozzle 21.
  • the thread is placed behind the thread deflection roller 36 of the opened mechanical thread store 2, passed in front of the mouth of the pneumatic thread store 4 and positioned between the thread take-off rollers of the thread take-off device 20.
  • the thread take-off device 20 is closed, brought the mechanical yarn storage 2 in the operating position, in which the Fadenumlenkrolle 36 is again pivoted between the yarn guide rollers 38 and 39, and the pneumatic yarn storage 4 subjected to negative pressure.
  • the suction nozzle 21 transfers the received thread end to a piecing element 9 arranged in the region of the open-end spinning device 12, which prepares the thread end for re-piecing.
  • the drive 24 of the thread withdrawal device 20 is then controlled by the workstation computer 6 so that a defined thread return of the prepared thread end takes place in the direction of the open-end spinning device 12. Since the piecing element 9 is under the influence of the negative pressure prevailing inside the open-end spinning device 12, the prepared thread end is sucked into the open-end spinning device 12 and applied to a fiber ring revolving within the open-end spinning device 12, which is thereby broken.
  • the newly emerging thread 17 is withdrawn via the current again in the withdrawal direction thread withdrawal device 20 and wound on the winding device 18 to a cross-wound bobbin 19.
  • the yarn delivery speed of the open-end spinning device 12 is initially slightly above the winding speed of the cheese 19, with the result that sets a thread excess. This resulting excess yarn is temporarily stored by the pneumatic yarn store 4 in the form of a thread loop.
  • the cross-wound bobbin 18 is slightly accelerated beyond its regular operating speed, that is, the cross-wound bobbin 18 is rotated at a winding speed which is slightly above the yarn delivery speed of the open-end spinning device 12 .
  • the increased winding speed is maintained until the pneumatic yarn store 4 is completely empty, then the cross-wound bobbin is again rotated at a winding speed corresponding to the yarn delivery speed of the open-end spinning device.
  • the exact time at which it must be switched back to regular winding speed is set via a ramp-up curve.
  • the run-up curve is determined in a new lot by tests at the pilot workstation 10.
  • the time at which it is necessary to switch back to the regular winding speed can be detected by means of the sensor element 33 on the mechanical yarn store 2. That is, as soon as the thread loop has dissolved in the pneumatic yarn store 4, it comes to an increase in the thread tension due to the excessive winding speed of the cheese 18, which is transmitted via the Fadenumlenkrolle 36 to the spring member 32.
  • the occurring mechanical deformation of the spring component 32 is detected directly by means of the arranged on the spring member 32 sensor element 33 and forwarded via the signal line 34 to the control device 6 of the pilot workstation 10.
  • the control device 6 then processes this signal to the effect that the motor of the bobbin drive roller 14 is immediately switched back to regular winding speed.
  • the winding speeds set in this way are stored in a run-up curve and made available to the other workstations 54 via the bus system 7.
  • the tests at the pilot workstation 10 are repeated for different diameters of the cross-wound bobbin, so that a series of run-up curves results.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Offenend-Spinnmaschine mit einer Vielzahl von Arbeitsstellen, wobei eine Arbeitsstelle über eine Spinnvorrichtung sowie über eine Fadenabzugseinrichtung und eine Spulvorrichtung zum Herstellen einer Kreuzspule verfügt und eine Fadenspeichereinrichtung temporär die Fadenmenge speichert, die während des Hochfahrens der Arbeitsstelle in Folge unterschiedlicher Hochlaufgeschwindigkeiten von Spinnvorrichtung und Spulvorrichtung entsteht. Ferner betrifft die Erfindung eine Offenend-Spinnmaschine zur Durchführung des Verfahrens.
  • Zur Speicherung des Fadens während des Hochfahrens werden in der Praxis häufig pneumatische arbeitende Fadenspeicher eingesetzt. Solche Fadenspeicher sind beispielsweise durch die DE-AS 2 221 316 , durch die DE 101 39 075 A1 oder durch die DE 10 2005 055 717 A1 bekannt.
  • In der DE-AS 2 221 316 ist eine Offenend-Rotorspinnmaschine beschrieben, deren Arbeitsstellen eine Offenend-Spinnvorrichtung, eine Spulvorrichtung und eine Fadenabzugseinrichtung aufweisen. Die Fadenabzugseinrichtung sorgt dafür, dass während des regulären Spinnbetriebes der Faden mit konstanter Liefergeschwindigkeit aus der Offenend-Spinnvorrichtung abgezogen und zur Spulvorrichtung geliefert wird. Im Anschluss an die Fadenabzugseinrichtung ist eine unterdruckbeaufschlagbare Fadenspeicherdüse angeordnet, die den beim Hochfahren einer Arbeitsstelle auftretenden Fadenüberschuss temporär speichert und anschließend sukzessiv an die Spulvorrichtung der betreffenden Arbeitsstelle abgibt.
  • Offenend-Rotorspinnmaschinen, deren Arbeitsstellen mit ähnlich ausgebildeten pneumatischen Fadenspeichern ausgerüstet sind, sind auch durch die DE 101 39 075 A1 oder die DE 10 2005 055 717 A1 bekannt. Die Arbeitsstellen dieser bekannten Offenend-Rotorspinnmaschinen weisen allerdings zusätzlich zum pneumatisch arbeitenden Fadenspeicher jeweils auch einen mechanischen Fadenspeicher auf. Das beweglich gelagerte Fadenleitorgan dieser mechanischen Fadenspeicher ist mittels eines elektromotorischen Stellantriebes definiert so verlagerbar, dass während des regulären Spulprozesses die aufgrund der Fadenchangierung auftretenden Fadenlängenschwankungen ausgeglichen werden.
  • Bei den vorstehend beschriebenen, an sich bewährten pneumatischen Fadenspeichern hat es sich allerdings als etwas problematisch herausgestellt, jeweils exakt den Zeitpunkt zu treffen, an dem der Speicher ordnungsgemäß entleert ist, das heißt, die Zeitspanne zu bestimmen, in der die Kreuzspule nach dem Hochfahren der Arbeitsstelle mit einer Wickelgeschwindigkeit angetrieben werden muss, die etwas über der Fadenliefergeschwindigkeit der Offenend-Spinnvorrichtung liegt, zumal diese Zeitspanne von zahlreichen Parametern abhängig ist, die sich mit jeder neuen Partie ändern.
  • Da eine zu lange mit erhöhter Wickelgeschwindigkeit angetriebene Kreuzspule in der Regel zu einem Fadenbruch führt, während eine Kreuzspule, bei der der Wickelantrieb zu früh auf Fadenliefergeschwindigkeit zurückgenommen wurde, ohne die notwendige Fadenspannung gewickelt wird, ist es des Weiteren grundsätzlich bekannt, solche pneumatischen Fadenspeicher mit einer Sensorik auszustatten, die den Speicherinhalt überwacht.
  • Solche, beispielsweise in der DE 10 2004 057 825 A1 im Zusammenhang mit einem Kreuzspulautomat beschriebenen Einrichtungen zum Überwachen des Füllzustandes eines pneumatischen Fadenspeichers sind meistens als optische oder kapazitive Sensoreinrichtungen ausgebildet und relativ kostenintensiv. Das bedeutet, ein Einsatz derartiger Sensoreinrichtungen ist bei Offenend-Rotorspinnmaschinen, die 300 und mehr Arbeitsstellen aufweisen, wenig wirtschaftlich und damit kaum sinnvoll.
  • Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein sicheres Hochfahren der Arbeitstellen zu ermöglichen und auf einfache und kostengünstige Weise die Geschwindigkeit der Spuleinrichtung während des Hochfahrens einzustellen.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Verfahrensanspruches 1 sowie des Vorrichtungsanspruches 2 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Zur Lösung der Aufgabe wird bei einer neuen Partie zunächst mindestens an einer Arbeitsstelle (54) für verschiedene Durchmesser der Kreuzspule die Fadenspannung beim Hochfahren gemessen und die Hochlaufgeschwindigkeit der Spulvorrichtung wird in Abhängigkeit von der gemessenen Fadenspannung eingestellt. Die Fadenspannung stellt dabei ein Maß für den Füllzustand der Fadenspeichereinrichtung dar. Erfindungsgemäß wird aus den eingestellten Geschwindigkeiten jeweils eine Hochlaufkurve für die verschiedenen Durchmesser der Kreuzspule ermittelt und dann werden diese durchmesserabhängigen Hochlaufkurven für die jeweilige Partie beim Hochfahren der Arbeitsstellen verwendet. Durch die Ermittlung der Hochlaufkurven aus Messungen der Fadenspannung werden die unterschiedlichen Parameter einer jeweiligen Partie automatisch berücksichtigt. Da eine solche Messung nur bei einem Partiewechsel erforderlich ist, gestaltet sich die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders einfach.
  • Neben den Partieparametern spielt beim Hochlauf der Durchmesser der jeweiligen Kreuzspule eine Rolle. Dadurch können sich die Zeiträume bis zur Leerung des Fadenspeichers und damit der Zeitpunkt, an dem die Spulgeschwindigkeit wieder abgesenkt werden muss, verändern. Deshalb werden Hochlaufkurven für verschiedene Kreuzspulendurchmesser ermittelt. Das heißt, es wird für verschiedene Kreuzspulendruchmesser die Fadenspannung gemessen und die Spulgeschwindigkeit eingestellt. Nachdem auf diese Weise durchmesserabhängige Hochlaufkurven ermittelt worden sind, kann für den Hochlauf entweder eine dem aktuellen Durchmesser der Kreuzspule am nächsten liegende Hochlaufkurve gewählt werden oder es wird für den jeweiligen Kreuzspulendurchmesser aus den gemessenen Hochlaufkurven eine Hochlaufkurve interpoliert.
  • Zur Durchführung des Verfahrens wird ferner eine Offenend-Spinnmaschine mit einer Vielzahl von Arbeitsstellen vorgeschlagen, wobei eine Arbeitsstelle über eine Spinnvorrichtung, über eine Spulvorrichtung zum Herstellen einer Kreuzspule sowie über eine Fadenspeichereinrichtung verfügt, in der temporär die Fadenmenge speicherbar ist, die während des Hochfahrens der Arbeitsstelle in Folge unterschiedlicher Hochlaufgeschwindigkeiten von Spinnvorrichtung und Spulvorrichtung entsteht. Erfindungsgemäß ist eine Arbeitsstelle als Pilotarbeitsstelle mit einem Fadenzugkraftsensor zur Messung der Fadenspannung ausgestattet und Steuermittel sind dazu ausgebildet, in Abhängigkeit von der gemessenen Fadenspannung die Hochlaufgeschwindigkeit der Spulvorrichtung einzustellen und aus den eingestellten Geschwindigkeiten eine durchmesserabhängige Hochlaufkurve für eine neue Partie zu ermitteln. Ferner sind Steuermittel dazu ausgebildet, beim Hochfahren der nicht als Pilotarbeitsstellen ausgebildeten Arbeitsstellen die Hochlaufkurve zu verwenden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Offenend-Spinnmaschine ist der Fadenzugkraftsensor fest an der Pilotarbeitsstelle montiert. Vorzugsweise weist dann die Pilotarbeitstelle auch die entsprechenden Steuermittel zur Ermittlung der Hochlaufkurven auf. Es ist dann nur die Pilotarbeitsstelle entsprechend ausgestattet. Die übrigen Arbeitsstellen können einfacher gestaltet werden und benötigen insbesondere keinen Fadenzugkraftsensor.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Offenend-Spinnmaschine ist mindestens eine Arbeitsstelle dazu ausgebildet, einen Fadenzugkraftsensor aufzunehmen und als Pilotarbeitsstelle zu fungieren. In diesem Fall ist der Fadenzugkraftsensor der Pilotarbeitsstelle austauschbar und auch an anderen dazu ausgebildeten Arbeitsstellen montierbar. So lässt sich eine Arbeitsstelle schnell zu einer Pilotarbeitsstelle umbauen. Das ist von Vorteil, wenn auf einer Spinnmaschine gleichzeitig verschiedene Partien gefertigt werden. Auch ist es möglich, den Fadenzugkraftsensor für verschiedene Spinnmaschinen zu verwenden und so einen weiteren Kostenvorteil zu erhalten. Der Fadenzugkraftsensor kann dabei eigene Steuermittel zur Bestimmung der Hochlaufkurve enthalten. Vorteilhafterweise wird der Fadenzugkraftsensor jedoch an die Steuereinheit der jeweiligen Arbeitsstelle angeschlossen. Die Arbeitsstellensteuerungen sind heute in der Regel mikroprozessorgesteuert, so dass die Steuer- und Auswertefunktionen für das Fadenspannungssignal als Software realisiert werden können und somit keine zusätzliche Hardware erforderlich ist.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine erfindungsgemäße Offenend-Spinnmaschine mit einer Pilotarbeitsstelle zur Bestimmung einer Hochlaufkurve;
    Fig. 2
    eine perspektivische Darstellung der Pilotarbeitsstelle mit einem Fadenzugkraftsensor;
    Fig. 3
    eine Seitenansicht der Pilotarbeitsstelle.
  • Fig. 1 zeigt schematisch in Vorderansicht eine Offenend-Rotorspinnmaschine 1 mit so genannten Endgestellen 52, 53, die, wie bekannt und daher nicht näher dargestellt, über durchgehende Ver- und Entsorgungskanäle, beispielsweise einen Unterdruckkanal zur Versorgung der Spinnvorrichtungen mit Spinnunterdruck, einen Elektronikkanal für ein Bussystem und/oder eine Garnüberwachungseinrichtung sowie einen Kabelkanal zur Versorgung der Arbeitsstellen 54 mit elektrischer Energie, verbunden sind. An diesen Ver- und Entsorgungskanälen, die quasi das "Rückgrad" der Textilmaschine darstellen, sind die Garnbildungs- bzw. Kreuzspulwickeleinrichtungen der Rotorspinnmaschine 1 festlegbar, die eine Vielzahl von normalen Arbeitsstellen 54 sowie eine Pilotarbeitsstelle 10 bilden. An den Arbeitsstellen 54 wird ein Vorlagefaserband, das in Spinnkannen 16 bevorratet ist, zu einem Garn gesponnen, welches auf Kreuzspulen 19 aufgewickelt wird. In den Endgestellen 52 bzw. 53 sind beispielsweise eine (nicht dargestellte) textilmaschineneigene Unterdruckversorgungseinrichtung, eine elektrische Energieversorgung sowie eine Zentralsteuereinheit 55 der Rotorspinnmaschine 1 angeordnet. Die Zentralsteuereinheit 55 ist ihrerseits mit den Arbeitsstellenrechnern 6 der einzelnen normalen Arbeitsstellen 54 und der Pilotarbeitsstelle 10, vorzugsweise über ein Bussystem 7, verbunden.
  • In den Figuren 2 und 3 ist jeweils eine Pilotarbeitsstelle 10 dargestellt. Auf den Pilotarbeitsstellen 10 wird, wie auch auf den Arbeitsstellen 54, mittels einer Offenend-Spinnvorrichtung 12 ein Vorlagefaserband zu einem Faden 17 gesponnen, der anschließend auf einer Spulvorrichtung 18 zu einer Kreuzspule 19 aufgewickelt wird. Eine solche Spulvorrichtung 18 weist unter anderem über auch einen Spulenrahmen 8 zum drehbaren Haltern einer Auflaufspule auf.
  • Die Pilotarbeitsstelle 10 sowie jede der Arbeitsstellen 54 der Offenend-Rotorspinnmaschine verfügt über eine Anzahl weiterer, unterschiedlicher Fadenhandhabungs- bzw. Fadenbehandlungseinrichtungen, die einen ordnungsgemäßen Betrieb der Arbeitsstellen ermöglichen. Jede Arbeitsstelle weist beispielsweise eine Fadenabzugseinrichtung 20, eine Saugdüse 21, eine Fadenchangiereinrichtung 22 mit einem einzelmotorisch antreibbaren Changierfadenführer 51 sowie eine Spulenantriebseinrichtung 23 auf, deren Spulenantriebswalze 14 zum Beispiel durch einen Elektromotor 27 angetrieben wird. Der Einzelantrieb 24 für die Fadenabzugseinrichtung 20, der Einzelantrieb 25 für die Saugdüse 21, der Einzelantrieb 26 für den Changierfadenführer 51 sowie der Einzelantrieb 27 für die Spulenantriebswalze 14 sind dabei über Steuerleitungen 28 - 31 an einen Arbeitsstellenrechner 6 angeschlossen, der seinerseits, vorzugsweise über ein Bussystem 7, mit der Zentralsteuereinheit 55 der Textilmaschine verbunden ist. Der in der Offenend-Spinnvorrichtung 12 hergestellte Faden 17 wird durch die Fadenabzugseinrichtung 20 mit konstanter Fadenliefergeschwindigkeit aus der Offenend-Spinnvorrichtung 12 abgezogen.
  • Im Bereich des Fadenlaufweges sind des Weiteren beispielsweise ein Fadenwächter 3, ein pneumatischer Fadenspeicher 4, ein mechanischer Fadenspeicher 2 sowie eine Paraffiniereinrichtung 5 angeordnet.
  • Der pneumatische Fadenspeicher 4 weist eine unterdruckbeaufschlagbare Saugdüse auf, die unmittelbar hinter dem regulären Fadenlaufweg angeordnet ist und die im Bedarfsfall den laufenden Faden 17 schlaufenförmig einsaugt und dabei eine gewisse Fadenlänge temporär speichert. Solche pneumatischen Fadenspeicher 4 sind an sich bekannt und beispielsweise in der DE 10 2005 005 717 A1 ausführlich beschrieben.
  • In Fadenlaufrichtung F hinter dem pneumatischen Fadenspeicher 4 ist sowohl bei der Pilotarbeitsstelle 10 als auch jeder anderen Arbeitsstelle 54 der mechanische Fadenspeicher 2 angeordnet. Dieser mechanische Fadenspeicher 2 weist zwei stationäre Fadenleitrollen 38, 39 sowie eine beweglich gelagerte Fadenumlenkrolle 36 auf. Die Fadenumlenkrolle 36 ist an einem Federbauteil 32, vorzugsweise einem Blattfederelement, angeordnet, das seinerseits an einem Stellhebel 35 festgelegt ist. An den Stellhebel 35, der begrenzt drehbar gelagert ist, ist ein Antrieb, vorzugsweise ein Schubkolbengetriebe 37, angelenkt, das eine definierte Verlagerung des Stellhebels 35 und damit der Fadenumlenkrolle 36 ermöglicht.
  • Anders als an den anderen Arbeitsstellen 54 ist das Federbauteil 32 an der Pilotarbeitsstelle mit einem Sensorelement 33 ausgestattet, das mechanische Verformungen des Blattfederbauteils 32 detektiert. Das beispielsweise als Foliendehnungsmessstreifen ausgebildete Sensorelement 33 ist über eine Signalleitung 34 an die arbeitsstelleneigene Steuereinrichtung 6 angeschlossen. Die arbeitsstelleneigene Steuereinrichtung 6 der Pilotarbeitsstelle 10 wertet die Fadenspannung während des Hochlaufes der Arbeitsstelle aus und stellt die Hochlaufgeschwindigkeit entsprechend ein. Aus diesen Daten können dann die Hochlaufkurven für die anderen Arbeitsstellen ermittelt werden.
  • In dem darstellten Ausführungsbeispiel ist das Blattfederbauteil 32 mittels einer Schraubverbindung 56 mit dem Stellhebel 35 verbunden und die Steuerleitung 34 des Sensorelementes 33 ist über eine nicht dargestellte Steckverbindung mit der Steuereinheit 6 verbunden. Auf diese Weise ist das Blattfederbauteil 32 mit dem Sensorelement 33 leicht austauschbar und kann auch an anderen Arbeitsstellen 54 montiert werden. Das Blattfederbauteil 32 mit dem Sensorelement 33 bildet dann einen austauschbaren Fadenzugkraftsensor. Damit kann jede Arbeitsstelle zu einer Pilotarbeitsstelle umfunktioniert werden. Die Software zur Ermittlung der Hochlaufkurve kann in jeder Arbeitsstellensteuerung vorgesehen sein oder wird im Bedarfsfall eingespielt.
  • Alternativ zu der Variante mit dem austauschbaren Fadenzugkraftsensor kann auch ein fest installierter Sensor verwendet werden.
  • Während des normalen Arbeitsprozesses wird der in der Offenend-Spinnvorrichtung 12 hergestellte Faden 17 mittels der Fadenabzugseinrichtung 20 mit konstanter Fadenliefergeschwindigkeit aus der Offenend-Spinnvorrichtung 12 abgezogen und auf der Spulvorrichtung 18 zu einer Kreuzspule 19 aufgewickelt. Die zwischen den Armen eines Spulenrahmens 8 rotierbar gelagerte Kreuzspule 19 liegt dabei mit ihrer Oberfläche auf der einzelmotorisch angetriebenen Antriebstrommel 14 auf und wird von dieser über Reibschluss in Aufwickelrichtung angetrieben. Der auf die Kreuzspule 19 auflaufende Faden 17 wird gleichzeitig mittels der Fadenchangiereinrichtung 22 so verlegt, dass er in sich kreuzenden Lagen auf die Mantelfläche der Kreuzspule 19 aufläuft, die während des regulären Spulbetriebs auftretenden Fadenlängenschwankungen werden durch den mechanischen Fadenspeicher 2 ausgeglichen.
  • Wenn es an einer der Arbeitsstellen 54 der Offenend-Rotorspinnmaschine zu einem Störfall, beispielsweise zu einem Fadenbruch kommt, was vorzugsweise durch den Fadenwächter 3 detektiert wird, sorgt der Arbeitsstellenrechner 6 dafür, dass sowohl die Offenend-Spinnvorrichtung 12 der betreffenden Arbeitsstelle 10 als auch die zugehörige Spulvorrichtung 18 stillgesetzt werden.
  • Der Arbeitsstellenrechner 6 sorgt außerdem dafür, dass die arbeitsstelleneigene Saugdüse 21 in eine Fadenaufnahmestellung in unmittelbarer Nähe der Mantelfläche der Kreuzspule 19 geschwenkt und mit Unterdruck beaufschlagt wird. Anschließend wird die Spulenantriebswalze 14 langsam in Abwickelrichtung rotiert, so dass das nach dem Fadenbruch auf die Mantelfläche der Kreuzspule 19 aufgelaufene Fadenende durch die Saugdüse 21 aufgenommen werden kann.
  • Während des anschließenden Herunterschwenkens der Saugdüse 21 in den Bereich der Offenend-Spinnvorrichtung 12 wird der Faden hinter die Fadenumlenkrolle 36 des geöffneten mechanischen Fadenspeichers 2 gelegt, vor der Mündung des pneumatischen Fadenspeichers 4 vorbeigeführt sowie zwischen den Fadenabzugsrollen der Fadenabzugseinrichtung 20 positioniert. Im Anschluss wird die Fadenabzugseinrichtung 20 geschlossen, der mechanische Fadenspeicher 2 in Betriebsstellung gebracht, in dem die Fadenumlenkrolle 36 wieder zwischen die Fadenleitrollen 38 und 39 eingeschwenkt ist, und der pneumatischen Fadenspeicher 4 mit Unterdruck beaufschlagt. Die Saugdüse 21 übergibt das aufgenommene Fadenende an ein im Bereich der Offenend-Spinnvorrichtung 12 angeordnetes Anspinnorgan 9, das das Fadenende für das Wiederanspinnen vorbereitet. Der Antrieb 24 der Fadenabzugseinrichtung 20 wird dann durch den Arbeitsstellenrechner 6 so angesteuert, dass eine definierte Fadenrückführung des vorbereiteten Fadenendes in Richtung der Offenend-Spinnvorrichtung 12 stattfindet.
    Da das Anspinnorgan 9 unter dem Einfluss des innerhalb der Offenend-Spinnvorrichtung 12 herrschenden Unterdruckes steht, wird das vorbereitete Fadenende in die Offenend-Spinnvorrichtung 12 hineingesaugt und an einen innerhalb der Offenend-Spinnvorrichtung 12 umlaufenden Faserring angelegt, der dabei aufgebrochen wird.
  • Der neu entstehende Faden 17 wird über die jetzt wieder in Abzugsrichtung laufende Fadenabzugseinrichtung 20 abgezogen und auf der Spulvorrichtung 18 zu einer Kreuzspule 19 aufgewickelt.
  • Da die Kreuzspule 18 im Zuge des Anspinnprozesses nicht mit der gleichen Dynamik auf Betriebsgeschwindigkeit beschleunigt werden kann wie die Funktionselemente der Offenend-Spinnvorrichtung 12, liegt die Fadenliefergeschwindigkeit der Offenend-Spinnvorrichtung 12 zunächst etwas über der Wickelgeschwindigkeit der Kreuzspule 19, mit der Folge, dass sich ein Fadenüberschuss einstellt. Dieser entstehende Fadenüberschuss wird vom pneumatischen Fadenspeicher 4 in Form einer Fadenschlaufe zwischengespeichert.
  • Zum Entleeren des pneumatischen Fadenspeichers 4, das heißt, zum Wiederauflösen der zwischengespeicherten Fadenschlaufe wird die Kreuzspule 18 etwas über ihre reguläre Betriebsgeschwindigkeit hinaus beschleunigt, das heißt, die Kreuzspule 18 wird mit einer Wickelgeschwindigkeit rotiert, die etwas über der Fadenliefergeschwindigkeit der Offenend-Spinnvorrichtung 12 liegt. Die erhöhte Wickelgeschwindigkeit wird so lange beibehalten, bis der pneumatische Fadenspeicher 4 vollständig leer ist, anschließend wird die Kreuzspule wieder mit einer Wickelgeschwindigkeit rotiert, die der Fadenliefergeschwindigkeit der Offenend-Spinnvorrichtung entspricht.
  • Der genaue Zeitpunkt, an dem auf reguläre Wickelgeschwindigkeit zurückgeschaltet werden muss, wird dabei über eine Hochlaufkurve vorgegeben. Die Hochlaufkurve wird bei einer neuen Partie durch Versuche an der Pilotarbeitsstelle 10 ermittelt. An der Pilotarbeitsstelle 10 kann der Zeitpunkt, an dem auf die reguläre Wickelgeschwindigkeit zurückgeschaltet werden muss, mittels des Sensorelementes 33 an dem mechanischen Fadenspeicher 2 detektiert werden. Das heißt, sobald sich die Fadenschlaufe im pneumatischen Fadenspeicher 4 aufgelöst hat, kommt es aufgrund der überhöhten Wickelgeschwindigkeit der Kreuzspule 18 zu einer Erhöhung der Fadenspannung, die über die Fadenumlenkrolle 36 auf das Federbauteil 32 übertragen wird.
  • Die dabei auftretende mechanische Verformung des Federbauteiles 32 wird mittels des auf dem Federbauteil 32 angeordneten Sensorelementes 33 unmittelbar erfasst und über die Signalleitung 34 an die Steuereinrichtung 6 der Pilotarbeitsstelle 10 weitergeleitet. Die Steuereinrichtung 6 verarbeitet dieses Signal dann dahingehend, dass der Motor der Spulenantriebswalze 14 sofort auf reguläre Wickelgeschwindigkeit zurückgeschaltet wird. Die so eingestellten Wickelgeschwindigkeiten werden in einer Hochlaufkurve gespeichert und den anderen Arbeitsstellen 54 über das Bussystem 7 zur Verfügung gestellt. Die Versuche an der Pilotarbeitsstelle 10 werden für verschiedene Durchmesser der Kreuzspule wiederholt, so dass sich eine Schar von Hochlaufkurven ergibt.
  • Durch das korrekte Umschalten des Wickelantriebs können einerseits zuverlässig Fadenbrüche vermieden werden, die aus einem zu langen Betrieb mit überhöhter Wickelgeschwindigkeit resultieren, anderseits kann vermieden werden, dass Kreuzspulen ohne ausreichende Fadenspannung gewickelt werden, weil bereits auf reguläre Wickelgeschwindigkeit zurückgeschaltet wurde, bevor die Fadenschlaufe im pneumatischen Fadenspeicher 4 vollständig aufgelöst war.

Claims (4)

  1. Verfahren zum Betreiben einer Offenend-Spinnmaschine (1) mit einer Vielzahl von Arbeitsstellen (54), wobei eine Arbeitsstelle (54) über eine Spinnvorrichtung (12) sowie über eine Fadenabzugseinrichtung (20) und eine Spulvorrichtung (18) zum Herstellen einer Kreuzspule (19) verfügt und eine Fadenspeichereinrichtung (4) temporär die Fadenmenge speichert, die während des Hochfahrens der Arbeitsstelle (54) in Folge unterschiedlicher Hochlaufgeschwindigkeiten von Spinnvorrichtung (12) und Spulvorrichtung (18) entsteht, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer neuen Partie zunächst mindestens an einer Arbeitsstelle (54) für verschiedene Durchmesser der Kreuzspule (19) die Fadenspannung jeweils beim Hochfahren gemessen wird, wobei die Fadenspannung ein Maß für den Füllzustand der Fadenspeichereinrichtung (4) ist, dass in Abhängigkeit von der Fadenspannung die Hochlaufgeschwindigkeit der Spulvorrichtung (18) eingestellt wird, dass aus den eingestellten Geschwindigkeiten jeweils eine Hochlaufkurve für die verschiedenen Durchmesser der Kreuzspule (19) ermittelt und gespeichert wird und dass dann diese durchmesserabhängigen Hochlaufkurven für die jeweilige Partie beim Hochfahren der Arbeitsstellen (54) verwendet werden.
  2. Offenend-Spinnmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer Vielzahl von Arbeitsstellen (54), wobei jede Arbeitsstelle (54) über eine Spinnvorrichtung (12), über eine Spulvorrichtung (18) zum Herstellen einer Kreuzspule (19) sowie über eine Fadenspeichereinrichtung (4) verfügt, in der temporär die Fadenmenge speicherbar ist, die während des Hochfahrens der jeweiligen Arbeitsstelle (54) in Folge unterschiedlicher Hochlaufgeschwindigkeiten von Spinnvorrichtung (12) und Spulvorrichtung (18) entsteht, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Arbeitsstellen (54) als Pilotarbeitsstelle (10) mit einem Fadenzugkraftsensor (33) zur Messung der Fadenspannung ausgestattet ist und Steuermittel (6) dazu ausgebildet sind, in Abhängigkeit von der gemessenen Fadenspannung die Hochlaufgeschwindigkeit der Spulvorrichtung (18) einzustellen und aus den eingestellten Geschwindigkeiten durchmesserabhängige Hochlaufkurven für eine neue Partie zu ermitteln und zu speichern und Steuermittel (6) der nicht als Pilotarbeitsstellen (10) ausgebildeten Arbeitsstellen (54) dazu ausgebildet sind, beim Hochfahren die ermittelten durchmesserabhängigen Hochlaufkurven zu verwenden.
  3. Offenend-Spinnmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Fadenzugkraftsensor (33) fest an der Pilotarbeitsstelle (10) montiert ist.
  4. Offenend-Spinnmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Arbeitsstelle (54) dazu ausgebildet ist, einen Fadenzugkraftsensor (33) aufzunehmen und als Pilotarbeitsstelle (10) zu fungieren.
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