EP2738124B1 - Verfahren zum Steuern der Beschleunigung einer Spulenantriebswalze - Google Patents

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EP2738124B1
EP2738124B1 EP13005337.4A EP13005337A EP2738124B1 EP 2738124 B1 EP2738124 B1 EP 2738124B1 EP 13005337 A EP13005337 A EP 13005337A EP 2738124 B1 EP2738124 B1 EP 2738124B1
Authority
EP
European Patent Office
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bobbin
acceleration
drive roller
take
value
Prior art date
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Active
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EP13005337.4A
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English (en)
French (fr)
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EP2738124A3 (de
EP2738124A2 (de
Inventor
Torsten Forche
Manfred Mund
Bernd-Rüdiger Theele
Hans-Günter Wedershoven
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.)
Saurer Spinning Solutions GmbH and Co KG
Original Assignee
Saurer Germany GmbH and Co KG
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Publication date
Application filed by Saurer Germany GmbH and Co KG filed Critical Saurer Germany GmbH and Co KG
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Publication of EP2738124A3 publication Critical patent/EP2738124A3/de
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Publication of EP2738124B1 publication Critical patent/EP2738124B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H54/00—Winding, coiling, or depositing filamentary material
    • B65H54/70—Other constructional features of yarn-winding machines
    • B65H54/74—Driving arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H54/00—Winding, coiling, or depositing filamentary material
    • B65H54/02—Winding and traversing material on to reels, bobbins, tubes, or like package cores or formers
    • B65H54/40—Arrangements for rotating packages
    • B65H54/42—Arrangements for rotating packages in which the package, core, or former is rotated by frictional contact of its periphery with a driving surface
    • 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 controlling the acceleration of a bobbin drive roller at a workstation of a cheese-producing textile machine, in which the bobbin drive roller drives a package spool frictionally and wherein the spooling progress is monitored during the spool travel.
  • Cheese-making textile machines have long been known; They usually consist of a large number of similar workstations arranged next to each other in series. On the jobs, for example, an automatic winder spinning cops that have relatively little thread material, rewound to large-volume cheeses, which are needed in downstream in the production process textile machines, such as looms.
  • such winding units are also present in other textile machines, for example in rotor spinning machines, friction spinning machines or air spinning machines in connection with spinning stations, in order to allow the winding of cheeses.
  • Thread supplier is then instead of a spinning cop or a supply spool the appropriate spinning station.
  • the cheese referred to in this context as a package
  • a job is driven at the periphery by a coil drive roller.
  • the bobbin drive roller may be formed, for example, as a yarn guide drum and leads the yarn during the winding process before emergence on the cross-wound bobbin back and forth.
  • the thread is changed by means of a separate thread guide in front of the cross-wound bobbin, wherein the bobbin drive roller is then not provided with Faden arrangementsnuten.
  • the yarn quality of the supply bobbin is improved by cleaning out yarn defects, for example from thick and thin areas.
  • the current thread is monitored by a so-called thread cleaner, which initiates a cleaning step and a cleaning of the thread error when discovering a thread error.
  • the first phase of the run-up is referred to as a soft start and includes the acceleration of the bobbin drive roller, for example, up to the yarn speed of 100 m * min -1 .
  • the further acceleration, until reaching the winding speed, is called run-up and is the subject of the present invention.
  • Such a method for controlling the winding speed or the acceleration to the winding speed is the DE 42 30 984 C2 removable.
  • this patent application it is disclosed that several start-up acceleration commands with different characteristics of the startup speeds whose slopes are below a limit value are stored in a central control unit. Before start of winding, the start-up acceleration command is selected with the steepest increase in speed, in which disadvantages such as too high slip or yarn breaks are still avoided.
  • a disadvantage of this known method is that one must be selected by the operator from predetermined characteristics and this characteristic specifies an acceleration that was not determined individually for the respective package.
  • predetermined characteristics can only cover areas to which the packages are then assigned and are therefore not always optimal.
  • manual entry also always entails the risk that errors will be made and a wrong characteristic curve selected.
  • the invention has the object to further optimize the winding process, in particular to improve the acceleration of the package to the winding speed.
  • the bobbin drive roller is sequentially accelerated to predetermined acceleration levels, the angular velocities of both the bobbin drive roller and the package are detected and compared with each other and depending on the result of this comparison, the acceleration to the next acceleration stage is started and that the start the acceleration stages of the bobbin drive roller is controlled during startup in response to the respective winding progress of the package.
  • This type of acceleration of the bobbin drive roller with constantly changing slip is ideal for avoiding winding patterns even during run-up.
  • the comparison of the angular speeds of the package and the bobbin drive roller, which correlate with the peripheral speeds, is the basis for the initiation of the next acceleration stage and ensures that only the next acceleration stage is initiated when either the package falls below an acceleration value or a speed difference to the bobbin drive roller.
  • the start of the next acceleration stage of the bobbin drive roller during a run-up in each case falls below a limit for the circumferential acceleration, ie the product of angular acceleration and diameter of the package.
  • This limit value is reduced with increasing winding progress of the package.
  • acceleration stage in the sense of this invention is to be understood that the bobbin drive roller is accelerated as much as possible in a first phase, optionally up to a predetermined speed and then remains at this speed level until the acceleration phase of the next acceleration stage is initiated. Since the moment of inertia of the package increases with increasing Spulfort Kunststoff, the acceleration during startup to avoid too high slip towards the end of the coil travel must be slower than it is possible at the beginning.
  • the respective winding progress of the package associated limits for the circumferential acceleration of the package either based on the winding progress dependent inertial moments of the package determined or empirically determined at one or more jobs and then for the other jobs.
  • the limit values which initiate the next acceleration stage of the bobbin drive roller can thus be determined by calculation or determined by means of tests during a bobbin travel.
  • I m 2 * r shell 2 + r Kitchen sink 2
  • m represents the mass and r the radius of the sleeve or coil.
  • V ⁇ * h * (r coil 2 - r sleeve 2 ) where h indicates the height.
  • Claim 5 describes that within an acceleration stage in the last third of the run-up, the time is measured until a value representing the synchronization of the peripheral speeds of the package and the bobbin drive roller is reached or an adjustable value below, and that at a predetermined deviation from a target period of Start of the acceleration stages for the following startup operations is changed so that it corresponds to a different winding progress of the package.
  • the so-called ramp-up time value determined in this way is an indicator of how much slippage set in at the end of the run-up and allows conclusions to be drawn about the acceleration that is possible without sacrificing quality.
  • the comparison of the time duration until a value representing the synchronization of the circumferential speeds of the package and the bobbin drive roller is reached, with a set value can be used to correct the calculated or empirically determined limits for the circumferential acceleration of the package for the start of the acceleration stages in Be used within the framework of a control loop. In this case, an intervention takes place only if deviations from the standard determined, in particular by means of coil-specific events (for example, failure or fluctuation of the paraffin application).
  • the time required to reach a value representing the tracking of the peripheral speeds of the bobbin drive roller or a more adjustable value below is determined in the last acceleration stage in which the bobbin drive roller reaches the final winding speed, since at the end the run-up the safest Value can be determined and is expected at the necessary correction of the least loss of production.
  • this acceleration stage there is no intervention in the run-up, for example, by unnecessary extension of an intermediate stage for the acceleration time determination, since this is extended anyway to the final production speed. Furthermore, aborted ramp-ups that would falsify the result are not recorded thereby and thus are not included in the regulation of the acceleration.
  • the target time period is repeatedly measured before an adjustment taking into account the current winding conditions. This procedure ensures that it is not frequently switched back and forth between different settings due to so-called outliers. So only certain deviations are taken into account.
  • FIG. 1 shows that at each workstation from a feed bobbin 1, in particular a spinning cop generated on a ring spinning machine, a yarn 2 is withdrawn, which is wound onto a cheese 3, for example a conical cheese.
  • the cross-wound bobbin 3 which is held by means of a pivotable creel, not shown, rests on a bobbin drive roller 4, in particular on a so-called yarn guide drum, by means of which the cheese 3 rotates and the yarn 2 in the axial direction of the cross-wound bobbin 3 is supplied.
  • Conceivable in the context of the present invention but would also be another type of Fadenchangier observed, for example, a so-called Fingerfaden discussing.
  • the yarn 2 which is usually a yarn formed on a ring spinning machine, passes through a yarn guide 5, a controlled yarn tensioner 6, a yarn tension sensor 9 and a sensor in the form of a cleaner 8.
  • Der Thread tensioner 6 acts on the running thread 2 with a predeterminable clamping force.
  • the cleaner 8 monitors the running thread 2 for errors, especially on thick or thin areas.
  • a paraffin worker 14 and optionally another yarn guide 10 are arranged in the yarn path after the yarn tension sensor 9, a paraffin worker 14 and optionally another yarn guide 10 are arranged.
  • paraffin particles are applied to the yarn, which improve the running and sliding properties of the yarn, which is of considerable importance in particular in subsequent processing processes, for example in knitting and knitting.
  • the thread tensioner 6, the thread tension sensor 9, the cleaner 8 and a splicer 7 for connecting the thread ends before the next run-up are connected to a control and regulation unit 11, a so-called workstation computer.
  • the bobbin drive roller 4 of each work station is driven by its own drive motor 12, which is equipped with a speed control, in particular a Trommelmotorendrun 13.
  • the control of the Trommelmotorendrun 13 is carried out by the workstation computer 11 depending on job-specific parameters such as the thread tension.
  • An unillustrated central computer of the automatic winder is connected, for example via a bus line with the workstation computers 11 of the numerous jobs.
  • the running yarn 2 is interrupted by a cleansing cut and the defective yarn piece is cut out.
  • the package 3 is lifted from the bobbin drive roller 4 and both package 3 as well as the bobbin drive roller 4 are braked to a standstill.
  • the now existing two thread ends are connected to each other by means of a known splicer 7.
  • the package 3 is lowered back to the bobbin drive roller 4 and the bobbin drive roller 4 is accelerated. Up to a yarn speed of, for example, 100 m * min -1 , the so-called soft start takes place, after which the startup according to the invention follows.
  • the bobbin drive roller 4 is accelerated to a predetermined level and remains there.
  • the peripheral speed or the circumferential acceleration that is, the slope of the peripheral speed curve, of the package 3 is detected. If, for example, the circumferential acceleration of the package 3 falls below the limit value adapted to the diameter of the package 3, the next acceleration stage starts. Once the bobbin drive roller 4 has reached the final winding speed, is no longer accelerated and it is detected, the time required for the package 3 to also reach their final winding speed. This ramp-up time is compared with a so-called ramp-up time limit. If, for example, the ramp-up time limit value is 900 ms and the run-up time of the package 3 took 1000 ms, the acceleration for the subsequent run-ups is reduced, that is, the acceleration stages are delayed. The acceleration time value is recorded after every completed startup.
  • FIG. 2 illustrates the change in the limits of acceleration of the package 3, which initiate the next acceleration stage of the bobbin drive roller 4, depending on the package diameter.
  • the acceleration limits of the package 3 are shown on the ordinate.
  • the abscissa scales the package diameter starting with the diameter of the empty shell.
  • the high initial limit can be maintained here, up to about 110 mm in diameter. With increasing diameter of the package 3, the acceleration value decreases.
  • a phase of constant limit values can be set within the scope of the present invention if the acceleration limit values have reached a lower level. This makes it clear that the invention does not require that a (uniform) lowering of the acceleration limit value must take place during the entire coil travel.
  • the limit values for the circumferential acceleration of the package 3 are not only dependent on the inertia, but are influenced by property-related parameters, such as, for example, the paraffinization.
  • the curves of the course of the run-up value for the respective batch are stored in the workstations or central computer, so that they can be used as a basis again in the next same batch.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Winding Filamentary Materials (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern der Beschleunigung einer Spulenantriebswalze an einer Arbeitsstelle einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine, bei der die Spulenantriebswalze eine Auflaufspule reibschlüssig antreibt und wobei der Spulfortschritt während der Spulenreise überwacht wird.
  • Kreuzspulen herstellende Textilmaschinen sind seit langem bekannt; sie bestehen in der Regel aus einer Vielzahl von in Reihe nebeneinander angeordneten, gleichartigen Arbeitsstellen. Auf den Arbeitsstellen beispielsweise eines Spulautomaten werden Spinnkopse, die relativ wenig Fadenmaterial aufweisen, zu großvolumigen Kreuzspulen umgespult, die auf im Produktionsprozess nachgeschalteten Textilmaschinen, beispielsweise Webmaschinen, benötigt werden. Derartige Spulstellen sind aber auch bei anderen Textilmaschinen, beispielsweise bei Rotorspinnmaschinen, Friktionsspinnmaschinen oder Luftspinnmaschinen in Verbindung mit Spinnstellen vorhanden, um das Wickeln von Kreuzspulen zu ermöglichen. Fadenlieferant ist dann statt eines Spinnkopses oder einer Vorlagespule die entsprechende Spinnstelle.
  • Die Kreuzspule, in diesem Zusammenhang auch als Auflaufspule bezeichnet, einer Arbeitsstelle wird am Umfang durch eine Spulenantriebswalze angetrieben. Die Spulenantriebswalze kann beispielsweise als eine Fadenführungstrommel ausgebildet sein und führt den Faden während des Spulvorganges vor dem Auflaufen auf die Kreuzspule changierend hin und her. Alternativ wird der Faden mittels eines gesonderten Fadenführers vor der Kreuzspule changiert, wobei die Spulenantriebswalze dann nicht mit Fadenführungsnuten versehen ist.
  • Während des Spulprozesses auf einem Spulautomaten wird die Fadenqualität der Vorlagespule durch Ausreinigung von Fadenfehlern, zum Beispiel von Dick- und Dünnstellen, verbessert. Der laufende Faden wird dazu durch einen so genannten Fadenreiniger überwacht, der beim Entdecken eines Fadenfehlers einen Reinigerschritt sowie ein Ausreinigen des Fadenfehlers initiiert.
  • Wenn der Faden während der Spulenreise reißt, sei es dadurch, dass die Lieferung unterbrochen wird, oder, dass der Faden der Spulspannung nicht standhält, oder, dass der Reiniger den Faden trennt, muss dieses Ereignis detektiert werden, um Vorgänge einzuleiten, die notwendig sind, um den Fadenbruch zu beheben. Dazu wird die betreffende Spulstelle stillgesetzt, das bedeutet, die Auflaufspule wird von der Spulen-antriebswalze abgehoben und sowohl Auflaufspule als auch Spulenantriebswalze werden bis zum Stillstand abgebremst. Der Faden wird durch einen Fadenendenverbindungsvorgang wiederhergestellt und die Auflaufspule bzw. Spulenantriebswalze muss aus dem Stand bis zur Spulgeschwindigkeit beschleunigt werden. Dieser so genannte Hochlauf gliedert sich in zwei Phasen. Die erste Phase des Hochlaufes wird als Sanftanlauf bezeichnet und umfasst die Beschleunigung der Spulenantriebswalze beispielsweise bis zur Fadengeschwindigkeit von 100 m * min-1. Die weitere Beschleunigung, bis zum Erreichen der Spulgeschwindigkeit, wird Hochlauf genannt und ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
  • Ein derartiges Verfahren zum Steuern der Spulgeschwindigkeit bzw. der Beschleunigung bis zur Spulgeschwindigkeit ist der DE 42 30 984 C2 entnehmbar. In dieser Patentanmeldung wird offenbart, dass mehrere Anlaufbeschleunigungsbefehle mit verschiedenen Kennlinien der Anlaufgeschwindigkeiten, deren Steilheiten unterhalb eines Grenzwertes liegen, in einem zentralen Steuergerät hinterlegt werden. Vor Spulbeginn wird der Anlaufbeschleunigungsbefehl mit dem steilsten Geschwindigkeitsanstieg ausgewählt, bei dem Nachteile wie zu hoher Schlupf oder Fadenbrüche noch vermieden werden.
  • Nachteilig bei diesem bekannten Verfahren ist, dass durch den Bediener aus vorgegebenen Kennlinien eine ausgewählt werden muss und diese Kennlinie eine Beschleunigung vorgibt, die nicht individuell für die jeweilige Auflaufspule ermittelt wurde. Derart vorgegebene Kennlinien können allerdings nur Bereiche abdecken, denen die Auflaufspulen dann zugeordnet werden und sind dementsprechend nicht immer optimal. Zudem birgt eine manuelle Eingabe auch immer die Gefahr, dass Fehler gemacht werden und eine falsche Kennlinie ausgewählt wird.
  • Ein weiterer Nachteil ist, dass ein kontinuierlicher Hochlauf, so wie in diesem Dokument beschrieben, einen gleichmäßigen Schlupf zur Folge haben würde, was wiederum Wicklungsbilder verursacht. Dabei legen sich die Fäden auf der Auflaufspule teilweise übereinander und auf dem Spulenmantel entstehen Wülste, die auch an den Spulenflanken zu sehen sind. Bei der Weiterverarbeitung kommt es durch die dicht beieinander liegenden Fadenlagen zu Verhakungen oder es werden beim späteren Abziehen mehrere Lagen mitgenommen und es kommt zum Fadenbruch.
  • Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Spulprozess weiter zu optimieren, insbesondere die Beschleunigung der Auflaufspule bis zur Spulgeschwindigkeit zu verbessern.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Gemäß Anspruch 1 ist vorgesehen, dass die Spulenantriebswalze nacheinander auf vorgebbare Beschleunigungsstufen beschleunigt wird, wobei die Winkelgeschwindigkeiten sowohl der Spulenantriebswalze als auch der Auflaufspule erfasst und miteinander verglichen werden und in Abhängigkeit vom Ergebnis dieses Vergleichs die Beschleunigung auf die nächste Beschleunigungsstufe gestartet wird und dass der Start der Beschleunigungsstufen der Spulenantriebswalze während des Hochlaufs in Abhängigkeit vom jeweiligen Spulfortschritt der Auflaufspule gesteuert wird.
  • Diese Art der Beschleunigung der Spulenantriebswalze mit sich ständig änderndem Schlupf ist hervorragend geeignet, um auch während des Hochlaufs Wicklungsbilder zu vermeiden. Der Vergleich der Winkelgeschwindigkeiten der Auflaufspule und der Spulenantriebswalze, die mit den Umfangsgeschwindigkeiten korrelieren, ist Grundlage für die Initiierung der nächsten Beschleunigungsstufe und gewährleistet, dass erst dann die nächste Beschleunigungsstufe eingeleitet wird, wenn entweder die Auflaufspule einen Beschleunigungswert oder eine Geschwindigkeitsdifferenz zur Spulenantriebswalze unterschreitet.
  • Gemäß Spulfortschritt der Auflaufspule nimmt deren Durchmesser, deren Masse oder deren aufgespulte Fadenlänge kontinuierlich zu, wobei jede dieser Größen als Maß für den Spulfortschritt verwendet werden kann. Da das Trägheitsmoment mit zunehmendem Spulfortschritt ebenfalls größer wird, erfolgt der jeweilige Start der Beschleunigungsstufen in Abhängigkeit von dem Spulfortschritt, um während der gesamten Spulenreise einerseits den Schlupf zwischen Auflaufspule und Spulenantriebswalze zu begrenzen, andererseits jedoch einen möglichst hohen Wert einzunehmen und damit eine optimierte Produktivität gewährleisten zu können. Vor allem am Anfang der Spulenreise werden damit sehr hohe Beschleunigungswerte erzielt, die die Hochlaufzeiten deutlich reduzieren. Dies fällt an Spulautomaten besonders ins Gewicht, da auf Grund von Kopswechseln und Reinigungsschnitten häufig Hochläufe stattfinden.
  • Vorzugsweise erfolgt, wie in Anspruch 2 beschrieben, der Start der nächsten Beschleunigungsstufe der Spulenantriebswalze während eines Hochlaufs jeweils bei Unterschreitung eines Grenzwertes für die Umfangsbeschleunigung, also dem Produkt aus Winkelbeschleunigung und Durchmesser der Auflaufspule. Dieser Grenzwert wird mit zunehmendem Spulfortschritt der Auflaufspule reduziert. Unter Beschleunigungsstufe in Sinne dieser Erfindung soll verstanden werden, dass die Spulenantriebswalze in einer ersten Phase möglichst stark, gegebenenfalls maximal bis zu einer vorgegebenen Geschwindigkeit beschleunigt wird und anschließend auf dieser Geschwindigkeitsstufe verharrt, bis die Beschleunigungsphase der nächsten Beschleunigungsstufe initiiert wird. Da das Trägheitsmoment der Auflaufspule mit zunehmendem Spulfortschritt ansteigt, muss die Beschleunigung während des Hochlaufs zur Vermeidung eines zu hohen Schlupfes gegen Ende der Spulenreise langsamer erfolgen, als es zu Beginn möglich ist.
  • Wie in den Ansprüchen 3 und 4 dargelegt, können in Ausgestaltung der Erfindung die dem jeweiligen Spulfortschritt der Auflaufspule zugeordneten Grenzwerte für die Umfangsbeschleunigung der Auflaufspule entweder auf Basis der vom Spulfortschritt abhängigen Trägheitsmomente der Auflaufspule bestimmt oder an einer beziehungsweise mehreren Arbeitsstellen empirisch ermittelt und dann für die übrigen Arbeitsstellen zugrunde gelegt werden. Die Grenzwerte, die die nächste Beschleunigungsstufe der Spulenantriebswalze initiieren, können also rechnerisch bestimmt oder anhand von Versuchen während einer Spulenreise ermittelt werden.
  • Das Trägheitsmoment I einer zylindrischen Spule errechnet sich wie folgt:
    I = m 2 * r Hülse 2 + r Spule 2
    Figure imgb0001
     wobei m die Masse und r den Radius der Hülse beziehungsweise Spule darstellt.
  • Das Volumen V eines Hohlzylinders berechnet sich folgendermaßen:
    V = π * h * (rSpule 2 - rHülse 2) wobei h die Höhe angibt.
  • Die Masse m der Spule berechnet sich:
    m = ρ * V wobei ρ die Dichte darstellt.
  • Daraus ergibt sich für das Trägheitsmoment I folgende Formel: I = ρ * π * h 2 * r Spulse 4 - r Hülse 4
    Figure imgb0002
  • Anspruch 5 beschreibt, dass innerhalb einer Beschleunigungsstufe im letzten Drittel des Hochlaufs die Zeit gemessen wird, bis ein von der Auflaufspule und der Spulenantriebswalze den Gleichlauf der Umfangsgeschwindigkeiten repräsentierender Wert oder ein einstellbarer Wert darunter erreicht wird, und dass bei einer vorgebbaren Abweichung von einer Sollzeitspanne der Start der Beschleunigungsstufen für die folgenden Hochlaufvorgänge so verändert wird, dass er einem anderen Spulfortschritt der Auflaufspule entspricht. Der auf diese Weise ermittelte, so genannte Hochlaufzeitwert ist ein Indikator dafür, wie viel Schlupf sich gegen Ende des Hochlaufs eingestellt hat und lässt Rückschlüsse auf die ohne Qualitätseinbuße mögliche Beschleunigung zu. Der Vergleich der Zeitdauer, bis ein von der Auflaufspule und der Spulenantriebswalze den Gleichlauf der Umfangsgeschwindigkeiten repräsentierender Wert oder ein einstellbarer Wert darunter erreicht wird, mit einem Sollwert kann zur Korrektur der errechneten oder empirisch ermittelten Grenzwerte für die Umfangsbeschleunigung der Auflaufspule für den Start der Beschleunigungsstufen im Rahmen eines Regelkreises genutzt werden. Dabei erfolgt ein Eingriff nur dann, wenn insbesondere durch spulstellenspezifische Ereignisse (z.B. Ausfall oder Schwankung des Paraffinauftrags) vom ermittelten Standard abgewichen wird.
  • Vorteilhafterweise wird gemäß Anspruch 6 die Zeit, die für das Erreichen eines den Gleichlauf der Umfangsgeschwindigkeiten der Spulenantriebswalze durch die Auflaufspule repräsentierenden Wertes oder eines einstellbareren Wertes darunter notwendig ist, in der letzten Beschleunigungsstufe ermittelt, in der die Spulenantriebswalze die endgültige Spulgeschwindigkeit erreicht, da am Ende des Hochlaufs der sicherste Wert ermittelt werden kann und bei notwendiger Korrektur der geringste Produktionsverlust zu erwarten ist. In dieser Beschleunigungsstufe erfolgt kein Eingriff in den Hochlauf, zum Beispiel durch unnötiges Ausfahren einer Zwischenstufe für die Hochlaufzeitermittlung, da diese ohnehin bis zur endgültigen Produktionsgeschwindigkeit ausgefahren wird. Des Weiteren werden abgebrochene Hochläufe, die das Ergebnis verfälschen würden, dadurch nicht erfasst und fließen somit in die Regelung der Beschleunigung nicht mit ein.
  • Gemäß Anspruch 7 wird bei einer Überschreitung der Sollzeitspanne der Start der Beschleunigungsstufen um einen vorgebbaren Wert verzögert, so dass sich der Schlupf vermindert. Die Steuerung der Startpunkte für die Beschleunigungsstufen entspricht dann einem höheren Spulfortschritt. Analog dazu offenbart Anspruch 8, dass bei einer Unterschreitung der Sollzeitspanne hingegen der Start der Beschleunigungsstufen um einen vorgebbaren Wert vorgezogen wird, so dass die Hochlaufzeit verkürzt wird und somit einem geringeren Spulfortschritt entspricht.
  • In vorteilhafter Ausführungsform wird, wie im Anspruch 9 dargelegt, die Sollzeitspanne wiederholt gemessen, bevor eine Anpassung unter Berücksichtigung der momentanen Spulbedingungen erfolgt. Dieses Vorgehen gewährleistet, dass nicht auf Grund so genannter Ausreißer zwischen verschiedenen Einstellungen häufig hin- und hergeschaltet wird. Es werden also nur gesicherte Abweichungen berücksichtigt.
  • Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand einer schematisiert dargestellten Arbeitsstelle eines Spulautomaten erläutert.
  • Es zeigen
    • Figur 1:
    schematisch dargestellte Arbeitsstelle eines Spulautomaten
    Figur 2:
    Diagramm des Verlaufs des Hochlauf-Wertes in Abhängigkeit vom Auflaufspulendurchmesser.
  • Figur 1 zeigt, dass an jeder Arbeitsstelle von einer Vorlagespule 1, insbesondere einem auf einer Ringspinnmaschine erzeugten Spinnkops, ein Faden 2 abgezogen wird, der auf eine Kreuzspule 3, beispielsweise eine konische Kreuzspule aufgewickelt wird.
  • Die Kreuzspule 3, die mittels eines nicht dargestellten, schwenkbaren Spulenrahmens gehalten ist, liegt auf einer Spulenantriebswalze 4 auf, insbesondere auf einer so genannten Fadenführungstrommel, mittels der die Kreuzspule 3 rotiert und der Faden 2 in axialer Richtung changierend der Kreuzspule 3 zugeführt wird. Denkbar im Rahmen der vorliegenden Erfindung wäre aber auch eine andere Art von Fadenchangiereinrichtung, beispielsweise ein so genannter Fingerfadenführer.
  • Auf dem Weg von der Vorlagespule 1 zu der Kreuzspule 3 durchläuft der Faden 2, der in der Regel ein auf einer Ringspinnmaschine gebildetes Garn ist, einen Fadenführer 5, einen geregelten Fadenspanner 6, einen Fadenspannungssensor 9 und einen Sensor in Form eines Reinigers 8. Der Fadenspanner 6 beaufschlagt den laufenden Faden 2 mit einer vorgebbaren Klemmkraft. Der Reiniger 8 überwacht den laufenden Faden 2 auf Fehler, insbesondere auf Dick- oder Dünnstellen.
  • Im Fadenlaufweg nach dem Fadenspannungssensor 9 sind ein Paraffineur 14 und gegebenenfalls ein weiterer Fadenführer 10 angeordnet. Mittels des Paraffineurs 14 werden auf das Garn Paraffinpartikel aufgetragenen, die die Lauf- und Gleiteigenschaften des Garnes verbessern, was insbesondere bei nachfolgenden Verarbeitungsprozessen, beispielsweise beim Wirken und Stricken von erheblicher Bedeutung ist.
  • Der Fadenspanner 6, der Fadenspannungssensor 9, der Reiniger 8 und eine Spleißvorrichtung 7 zum Verbinden der Fadenenden vor dem nächsten Hochlauf sind an eine Steuer- und Regeleinheit 11, einen so genannten Arbeitsstellenrechner, angeschlossen.
  • Die Spulenantriebswalze 4 jeder Arbeitsstelle ist mittels eines eigenen Antriebsmotors 12 angetrieben, der mit einer Drehzahlregelung ausgerüstet ist, insbesondere einer Trommelmotorendstufe 13. Die Steuerung der Trommelmotorendstufe 13 erfolgt durch den Arbeitsstellenrechner 11 in Abhängigkeit von arbeitsstellenspezifischen Parametern wie beispielsweise der Fadenspannung. Ein nicht dargestellter Zentralrechner des Spulautomaten ist beispielsweise über eine Busleitung mit den Arbeitsstellenrechnern 11 der zahlreichen Arbeitsstellen verbunden.
  • Bei Auftreten nicht tolerierbarer Garnfehler wird der laufende Faden 2 durch einen Reinigerschnitt unterbrochen und das fehlerhafte Garnstück herausgetrennt. Dazu wird die Auflaufspule 3 von der Spulenantriebswalze 4 abgehoben und sowohl Auflaufspule 3 als auch Spulenantriebswalze 4 werden bis zum Stillstand abgebremst. Die nunmehr vorhandenen zwei Fadenenden werden mittels einer bekannten Spleißvorrichtung 7 miteinander verbunden. Danach wird die Auflaufspule 3 wieder auf die Spulenantriebswalze 4 abgesenkt und die Spulenantriebswalze 4 beschleunigt. Bis zu einer Fadengeschwindigkeit von beispielsweise 100 m * min-1 findet dann der so genannte Sanftanlauf statt, danach folgt der erfindungsgemäße Hochlauf. Innerhalb einer Beschleunigungsstufe wird die Spulenantriebswalze 4 auf ein vorgegebenes Niveau beschleunigt und verharrt dort. Währenddessen wird die Umfangsgeschwindigkeit oder die Umfangsbeschleunigung, also die Steigung der Umfangsgeschwindigkeitskurve, der Auflaufspule 3 erfasst. Unterschreitet zum Beispiel die Umfangsbeschleunigung der Auflaufspule 3 den dem Durchmesser der Auflaufspule 3 angepassten Grenzwert, startet die nächste Beschleunigungsstufe. Sobald die Spulenantriebswalze 4 die endgültige Spulgeschwindigkeit erreicht hat, wird nicht mehr beschleunigt und es wird die Zeit erfasst, die die Auflaufspule 3 benötigt, um ebenfalls ihre endgültige Spulgeschwindigkeit zu erreichen. Diese Hochlaufzeit wird mit einem so genannten Hochlaufzeitgrenzwert verglichen. Ist der Hochlaufzeitgrenzwert beispielsweise mit 900 ms angegeben und die Hochlaufzeit der Auflaufspule 3 nahm 1000 ms in Anspruch, so wird die Beschleunigung für die nachfolgenden Hochläufe verringert, das heißt, der Start der Beschleunigungsstufen verzögert. Die Erfassung des Hochlaufzeitwertes erfolgt nach jedem vollendeten Hochlauf.
  • Damit nicht nach jedem einzelnen Hochlauf die Grenzwerte der Beschleunigungsstufen verändert werden und so eventuell ständig zwischen verschiedenen Einstellungen der Beschleunigungsstufen hin- und hergeschaltet wird, werden die ermittelten Hochlaufzeiten mehrerer Hochläufe zusammengefasst. So können die Grenzwerte der Beschleunigungsstufen zuverlässig gewählt werden, ohne dass einzelne Ausreißer die Grenzwerte ungünstig beeinflussen.
  • Figur 2 verdeutlicht die Veränderung der Grenzwerte der Beschleunigung der Auflaufspule 3, die die nächste Beschleunigungsstufe der Spulenantriebswalze 4 initiieren, in Abhängigkeit vom Auflaufspulendurchmesser. Auf der Ordinate sind die Beschleunigungsgrenzwerte der Auflaufspule 3 dargestellt. Die Abszisse skaliert den Auflaufspulendurchmesser, beginnend mit dem Durchmesser der leeren Hülse. Zu Beginn der Spulenreise gibt es eine Phase, in der schon bei einer noch relativ hohen Beschleunigung der Auflaufspule 3 die nächste Beschleunigungsstufe der Spulenantriebswalze 4 initiiert wird. Da die Trägheit der Auflaufspule 3 über einen bestimmten Zeitraum relativ niedrig ist, kann, hier bis circa 110 mm Durchmesser, der hohe Anfangsgrenzwert beibehalten werden. Mit zunehmendem Durchmesser der Auflaufspule 3 sinkt der Beschleunigungswert. Am Ende der Spulenreise kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Phase gleichbleibender Grenzwerte eingestellt werden, wenn die Beschleunigungsgrenzwerte ein unteres Niveau erreicht haben. Dies verdeutlicht, dass die Erfindung nicht voraussetzt, dass während der gesamten Spulenreise eine (gleichmäßige) Absenkung des Beschleunigungsgrenzwertes erfolgen muss.
  • Die Grenzwerte für die Umfangsbeschleunigung der Auflaufspule 3 sind nicht nur von der Trägheit abhängig, sondern werden von partiebezogenen Parametern, wie beispielsweise der Paraffinierung, beeinflusst. Die Kurven des Verlaufs des Hochlauf-Wertes für die jeweilige Partie werden im Arbeitsstellen- oder Zentralrechner gespeichert, so dass bei der nächsten gleichen Partie diese wieder als Grundlage verwendet werden können.

Claims (9)

  1. Verfahren zum Steuern der Beschleunigung einer Spulenantriebswalze (4) an einer Arbeitsstelle einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine, bei der die Spulenantriebswalze (4) eine Auflaufspule (3) reibschlüssig antreibt und wobei der Spulfortschritt während der Spulenreise überwacht wird,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Spulenantriebswalze (4) nacheinander auf vorgebbare Beschleunigungsstufen beschleunigt wird, wobei die Winkelgeschwindigkeiten sowohl der Spulenantriebswalze (4) als auch der Auflaufspule (3) erfasst und miteinander verglichen werden und in Abhängigkeit vom Ergebnis dieses Vergleichs die Beschleunigung auf die nächste Beschleunigungsstufe gestartet wird und der Start der Beschleunigungsstufen der Spulenantriebswalze (4) während eines Hochlaufs in Abhängigkeit vom jeweiligen Spulfortschritt der Auflaufspule (3) gesteuert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Start der nächsten Beschleunigungsstufe der Spulenantriebswalze (4) während eines Hochlaufs jeweils bei Unterschreitung eines Grenzwertes für die Umfangsbeschleunigung der Auflaufspule (3) erfolgt und dass dieser Grenzwert mit zunehmendem Spulfortschritt der Auflaufspule (3) reduziert wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die dem jeweiligen Spulfortschritt der Auflaufspule (3) zugeordneten Grenzwerte für die Umfangsbeschleunigung der Auflaufspule (3) auf Basis der vom Spulfortschritt abhängigen Trägheitsmomente der Auflaufspule (3) bestimmt werden.
  4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die dem jeweiligen Spulfortschritt der Auflaufspule (3) zugeordneten Grenzwerte für die Umfangsbeschleunigung der Auflaufspule (3) an einer oder mehreren Arbeitsstellen empirisch ermittelt und dann für die übrigen Arbeitsstellen zugrunde gelegt werden.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im letzten Drittel des Hochlaufs innerhalb einer Beschleunigungsstufe die Zeit gemessen wird, bis ein von der Auflaufspule (3) und der Spulenantriebswalze (4) den Gleichlauf der Umfangsgeschwindigkeiten repräsentierender Wert oder ein einstellbarer Wert darunter erreicht wird, und dass bei einer vorgebbaren Abweichung von einer Sollzeitspanne der Start der Beschleunigungsstufen für die folgenden Hochlaufvorgänge so verändert wird, dass er einem anderen Spulfortschritt der Auflaufspule (3) entspricht.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeit für das Erreichen eines den Gleichlauf der Umfangsgeschwindigkeiten der Spulenantriebswalze (4) durch die Auflaufspule (3) repräsentierenden Wertes oder eines einstellbareren Wertes darunter in der Beschleunigungsstufe ermittelt wird, in der die Spulenantriebswalze (4) die Spulgeschwindigkeit erreicht.
  7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Überschreitung der Sollzeitspanne der Start der Beschleunigungsstufen um einen vorgebbaren Wert verzögert wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Unterschreitung der Sollzeitspanne der Start der Beschleunigungsstufen um einen vorgebbaren Wert vorgezogen wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeit wiederholt gemessen wird und unter Berücksichtigung von mehreren Messwerten die Beschleunigungsstufen angepasst werden.
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