EP3231903B1 - Verfahren zum betreiben einer textilmaschine und textilmaschine - Google Patents

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EP3231903B1
EP3231903B1 EP17164551.8A EP17164551A EP3231903B1 EP 3231903 B1 EP3231903 B1 EP 3231903B1 EP 17164551 A EP17164551 A EP 17164551A EP 3231903 B1 EP3231903 B1 EP 3231903B1
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EP
European Patent Office
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textile machine
energy resources
available
partial sequences
yarn
Prior art date
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EP17164551.8A
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English (en)
French (fr)
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EP3231903A1 (de
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Adalbert Stephan
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Rieter Ingolstadt GmbH
Original Assignee
Rieter Ingolstadt GmbH
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H67/00Replacing or removing cores, receptacles, or completed packages at paying-out, winding, or depositing stations
    • B65H67/08Automatic end-finding and material-interconnecting arrangements
    • B65H67/081Automatic end-finding and material-interconnecting arrangements acting after interruption of the winding process, e.g. yarn breakage, yarn cut or package replacement
    • B65H67/085Automatic end-finding and material-interconnecting arrangements acting after interruption of the winding process, e.g. yarn breakage, yarn cut or package replacement end-finding at the take-up package, e.g. by suction and reverse package rotation
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01HSPINNING OR TWISTING
    • D01H4/00Open-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
    • D01H4/42Control of driving or stopping
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H54/00Winding, coiling, or depositing filamentary material
    • B65H54/02Winding and traversing material on to reels, bobbins, tubes, or like package cores or formers
    • B65H54/22Automatic winding machines, i.e. machines with servicing units for automatically performing end-finding, interconnecting of successive lengths of material, controlling and fault-detecting of the running material and replacing or removing of full or empty cores
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H54/00Winding, coiling, or depositing filamentary material
    • B65H54/70Other constructional features of yarn-winding machines
    • B65H54/74Driving arrangements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65H63/00Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop-motions ; Quality control of the package
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65H67/00Replacing or removing cores, receptacles, or completed packages at paying-out, winding, or depositing stations
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
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    • B65H69/00Methods of, or devices for, interconnecting successive lengths of material; Knot-tying devices ;Control of the correct working of the interconnecting device
    • B65H69/06Methods of, or devices for, interconnecting successive lengths of material; Knot-tying devices ;Control of the correct working of the interconnecting device by splicing
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01HSPINNING OR TWISTING
    • D01H15/00Piecing arrangements ; Automatic end-finding, e.g. by suction and reverse package rotation; Devices for temporarily storing yarn during piecing
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01HSPINNING OR TWISTING
    • D01H4/00Open-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
    • D01H4/48Piecing arrangements; Control therefor
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01HSPINNING OR TWISTING
    • D01H9/00Arrangements for replacing or removing bobbins, cores, receptacles, or completed packages at paying-out or take-up stations ; Combination of spinning-winding machine
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00Handled material; Storage means
    • B65H2701/30Handled filamentary material
    • B65H2701/31Textiles threads or artificial strands of filaments

Definitions

  • the present invention relates to a method for operating a textile machine with a large number of similar work stations, the same yarn being produced with the help of the work stations during normal operation or being rewound from a delivery bobbin to a receiver bobbin, and normal operation at the individual work stations after a stop of the Textile machine initiated by a service operation or interrupted at certain time intervals by a service operation in the form of a piecing process, a tube changing process or a yarn joining process.
  • a textile machine with a large number of similar workstations for producing yarn or for rewinding yarn from a delivery spool to a receiver spool is proposed, with lines for transporting energy resources being provided, and with the workstations having devices for performing a piecing process, a tube changing process and / or of a yarn joining process.
  • Generic textile machines can be used as spinning machines (for example as a spinning machine, as in the EP 3 168 179 A1 is described), which are used to produce a yarn from a supplied fiber structure, or be designed as winding machines, the latter being designed to rewind yarn from delivery bobbins to receiver bobbins and preferably to remove yarn defects from the yarn.
  • the spinning machines can be, for example, ring, rotor or air-jet spinning machines. The normal operation of these textile machines is interrupted again and again.
  • the object of the present invention is therefore to improve the method for operating the textile machine in such a way that the productivity of the textile machine is increased.
  • the object is achieved by a method for operating a textile machine and a textile machine with the features of the independent claims.
  • a method for operating a textile machine with a large number of similar work stations With the help of the work stations, yarn is produced during normal operation of the work stations or yarn is rewound from a delivery bobbin to a receiver bobbin.
  • the textile machine is a spinning machine. It is irrelevant for the present invention whether it is a ring, a rotor, an air-jet spinning machine or some other spinning machine. In the event of rewinding from a supply reel to a receiver reel, the textile machine is then designed as a winding machine.
  • normal operation is initiated by a service operation.
  • this service operation is, for example, a piecing process.
  • normal operation can also be interrupted at certain time intervals by a service operation, for example a piecing process, a tube changing process or a yarn joining process.
  • These service operations can be carried out both by devices that are assigned to one or a few work stations, and also by service devices that can be driven to individual work stations.
  • the method is preferably carried out in textile machines whose workstations are each equipped individually or in pairs with workstation-specific service devices that are arranged in a stationary manner.
  • service devices that can be moved along the workplaces e.g. B. in the form of service robots known in principle in the prior art, are used.
  • At least one of the mentioned service operations is divided into several partial sequences. These partial sequences are carried out one after the other, but a pause can be inserted after each or individual partial sequences.
  • a pending sub-sequence is carried out independently of the other sub-sequences of the corresponding service operation if the energy resources required to carry out the pending sub-sequence are available. The energy resources required therefore only have to be available for the next partial sequence and not for the entire service operation. So can partial sequences a service operation can also be processed if the required energy resources for the entire service operation are not yet available. In this way, the energy resources of the textile machine are better utilized and the productivity of the textile machine is increased.
  • the energy resources required by the upcoming partial sequences exceed the available energy resources. It is then advantageous if the sub-sequence to be carried out next is selected in such a way that the productivity of the textile machine is maximized. For example, yarn joining processes are pending for two workplaces, with the first partial sequence pending at one workstation and the last partial sequence of this service operation pending at the other workstation. If the energy resources are not available for both partial sequences, then the partial sequence for the job at which the last partial sequence is due is carried out first, since this job can then continue with normal operation and productivity is increased.
  • the partial sequence that is assigned to the job that works fastest and / or most reliably and / or on is carried out next resumes normal operation in the fastest and / or most reliable manner. For example, if a piecing process is to be carried out for two work stations and the free energy resources are only sufficient for one piecing process, then the piecing process is first carried out at the work station that spins faster and / or more reliably or which experience has shown can be pieced faster and / or more reliably. This increases the productivity of the textile machine.
  • the amount of at least one consumed energy resource, one required energy resource and / or one is advantageously available standing energy resource is stored in a memory and is called up by this. It is possible to use a value for each partial sequence of a service operation or - which is more complex, but more precise - to use separately determined values for each job. With the help of this information, it can be calculated quickly and easily in both cases whether or not there are still enough energy resources available for an upcoming partial sequence.
  • the amount of at least one consumed energy resource and / or one available energy resource is measured while the textile machine is in operation.
  • the resulting measured values are then used to determine the required or available energy resources. In this way, fluctuations in the energy requirement and in particular in the available energy resources can be taken into account and the available energy resources can be used even better.
  • the energy resources are taken into account within their natural units of jobs.
  • the power supply to a textile machine is usually centrally regulated - in this case the natural units of workplaces would be all workplaces.
  • the supply of negative pressure is often implemented separately for each side of the machine.
  • the natural unit of jobs is the jobs on one side of the machine.
  • the energy resources advantageously include electrical power, compressed air and / or negative pressure, since these are the most frequently required energy resources in textile machines.
  • the method presented can also be used for other energy resources without any problems.
  • the partial sequences of the piecing process include a thread search process and a workstation run-up process. This division is advantageous for two reasons: on the one hand, it is easily possible to interrupt the piecing process after the thread search process; for holding the thread end that has been found, no or only very small energy resources are generally required. On the other hand, a lot of negative pressure is required for the thread search process, while more electrical power is required for the job start-up process. This division of the partial sequences means that the available energy resources can be optimally used.
  • a thread search process a splicing process and a job run-up process.
  • a yarn joining process is necessary after a thread break or a cleaner cut, for example.
  • a free thread end is first searched for on a partially wound tube, for example with one with negative pressure working suction tube.
  • This thread end is then brought together with a freshly spun thread (for spinning machines) or with a thread from the delivery bobbin (for winding machines) and connected in the splicing process.
  • the job start-up process follows again so that the job can start normal operation. This division of the partial sequences again enables interruptions between the partial sequences and the partial sequences have different energy requirements, which overall increases the productivity of the textile machine.
  • a textile machine is also proposed with a large number of similar work stations for producing yarn or for rewinding yarn from a supply bobbin to a receiving bobbin.
  • the textile machine can therefore be a spinning machine or a winding machine.
  • the textile machine has lines for transporting energy resources, for example electrical power, negative pressure or compressed air.
  • the workstations have devices for performing service operations. These service operations include a piecing process, a tube changing process and / or a yarn joining process.
  • the textile machine has a control unit or is in operative connection with a control unit.
  • the control unit is designed in such a way that it operates the textile machine according to the method described above.
  • the service operations are divided into several partial sequences.
  • the control unit then causes a pending partial sequence to be carried out independently of the other partial sequences of the corresponding service operation if the energy resources required for this are available.
  • FIG. 1 shows a textile machine 1 according to the invention with a plurality of work stations 2 (similar sections / components of the textile machine 1 are drawn identically and for reasons of clarity only some of the sections / components are usually provided with a reference number).
  • Each of these work stations 2 has a device 3 for performing a service operation, for example a piecing process.
  • a control unit 5 which, among other things, controls the implementation of the service operations.
  • a main power line 6 and two main vacuum lines 7 also extend from the end of the machine 4.
  • the main power line 6 is designed centrally for the entire textile machine 1 and branches off into several power lines 8 which supply the devices 3 with electrical power.
  • the vacuum main lines 7 are each assigned to one machine half. They branch into several vacuum lines 9, which supply the devices 3 with negative pressure.
  • a workstation 2 If a workstation 2 now needs a service operation, it makes a request to the control unit 5.
  • the control unit 5 checks whether the energy resources allow an upcoming partial sequence of this service operation to be carried out. In this case, the control unit 5 for the electrical current considers the consumption at all work stations 2 of the textile machine 1. For the consumption of negative pressure - due to the separate distribution of the negative pressure via two main negative pressure lines 7 - on the other hand, only the machine half of the textile machine 1 is considered, which is the Job 2 that requested the service operation is assigned.
  • control unit 5 instructs the device 3 to carry out this partial sequence of the service operation.
  • Figure 2a shows the consumption of electrical power in a single piecing process. The time is plotted in certain time units on the x-axis. On the y-axis is the consumption of electric power as Proportion of the electrical current available in this spinning machine is applied.
  • the piecing process begins with a thread search (FS), which only requires 5% of the available electrical current and lasts five time units.
  • the thread search is followed by the start-up (HF) of the spinning station. Starting up requires 40% of the available electrical power and takes three time units. After a total of eight time units, the piecing process is ended and the work station can start normal operation.
  • FS thread search
  • HF start-up
  • Figure 2b shows the to Figure 2a associated consumption of negative pressure.
  • the labels are the same as in Figure 2a except that the consumption of negative pressure is plotted on the y-axis as a proportion of the negative pressure available in this spinning machine. How out Figure 2b As can be seen, 30% of the available vacuum is required for the thread search. Starting up the workplace does not require a negative pressure.
  • Figures 3a and 3b show the consumption of electrical power or negative pressure of piecing processes at five work stations according to the conventional method.
  • the names are the same as in Figures 2a or 2b. It is assumed that all five jobs require a piecing process at zero time.
  • the number of piecing processes that can take place simultaneously is limited by the available electrical current. Since a piecing process requires 40% of the available electrical current when starting up, a maximum of two piecing processes can take place at the same time.
  • the piecing process is carried out for two work stations.
  • the thread search (FS1 and FS2) is followed by start-up (HF1 and HF2) of these jobs. Meanwhile, the three other jobs have to wait.
  • the piecing process for the first two work stations has ended after eight time units, the piecing process for the next two work stations begins.
  • the piecing process again includes the thread search (FS3 and FS4) and the start-up (HF3 and HF4) of the work stations. Meanwhile, the first two jobs are already working in normal operation and the fifth is still waiting.
  • the third and fourth work stations are finished with the piecing process and start normal operation.
  • the piecing process can now begin for the fifth job with thread search (FS5) and start-up (HF5). This is completed after a total of 24 time units.
  • the available energy resources are not used particularly well in the conventional method.
  • interruptions can occur between the individual partial sequences in the method according to the invention.
  • the thread search is limited by the available negative pressure and so in this example three work stations can start the thread search (FS1, FS2 and FS3). As soon as the thread search for these three jobs has been completed, the first two jobs can start starting up (HF1 and HF2). For booting up the third There is not enough electricity available at work. However, there are still enough energy resources available so that jobs four and five can start searching for threads (FS4 and FS5).
  • Job four can only start with the start-up (HF4) at the time ten, since the thread search was only then completed. At this point in time, job five has also completed the thread search. However, job five must wait to start up (HF5) until job three has finished starting up at eleven and enough electricity is available again. At times 13 and 14, jobs four and five have also completed the start-up.
  • the energy resources are used significantly better than with the conventional method.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Spinning Or Twisting Of Yarns (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Textilmaschine mit einer Vielzahl von gleichartigen Arbeitsstellen, wobei mit Hilfe der Arbeitsstellen während eines Normalbetriebs derselben Garn hergestellt oder von einer Lieferspule auf eine Empfängerspule umgespult wird, und wobei der Normalbetrieb an den einzelnen Arbeitsstellen nach einem Stopp der Textilmaschine durch eine Serviceoperation eingeleitet oder in gewissen Zeitabständen durch eine Serviceoperation in Form eines Anspinnvorgangs, eines Hülsenwechselvorgangs oder eines Garnverbindungsvorgangs unterbrochen wird.
  • Ferner wird, in der DE 20 2005 022126 U1 , eine Textilmaschine mit einer Vielzahl von gleichartigen Arbeitsstellen zum Herstellen von Garn oder zum Umspulen von Garn von einer Lieferspule auf eine Empfängerspule vorgeschlagen, wobei Leitungen zum Transport von Energieressourcen vorgesehen sind, und wobei die Arbeitsstellen Vorrichtungen zum Durchführen eines Anspinnvorgangs, eines Hülsenwechselvorgangs und/oder eines Garnverbindungsvorgangs aufweisen.
  • Gattungsgemäße Textilmaschinen können als Spinnmaschinen (z.B. als Spinnmaschine, wie sie in der EP 3 168 179 A1 beschrieben ist), die der Herstellung eines Garns aus einem zugeführten Faserverband dienen, oder als Spulmaschinen ausgebildet sein, wobei letztere dazu ausgebildet sind, Garn von Lieferspulen auf Empfängerspulen umzuspulen und hierbei vorzugsweise Garnfehler aus dem Garn zu entfernen. Bei den Spinnmaschinen kann es sich beispielsweise um Ring-, Rotor- oder Luftspinnmaschinen handeln. Der Normalbetrieb dieser Textilmaschinen wird dabei immer wieder unterbrochen.
  • Die Gründe für solche Unterbrechungen des Normalbetriebs sind vielfältig. Ein Grund ist ein Fadenbruch. Ein anderer ist ein Reinigerschnitt, also das absichtliche Herausschneiden eines Fadenabschnitts, weil dieser zu dick, zu dünn oder zu verschmutzt war oder aus einem anderen Grund nicht den Ansprüchen genügt hat. Ebenfalls kommt es zu einer Unterbrechung des Normalbetriebs, wenn an einer Arbeitsstelle eine volle Hülse gegen eine leere Hülse gewechselt werden muss. Eine Unterbrechung des Normalbetriebs an allen Arbeitsstellen, also ein Stopp der Textilmaschine, kommt beispielsweise bei einem Partiewechsel vor, also wenn die Textilmaschine auf die Produktion eines anderen Fadens (alternative Bezeichnung: Garn) umgestellt wird.
  • Nach jeder dieser Unterbrechungen ist eine Serviceoperation von Nöten, um den Normalbetrieb wieder herzustellen. Im Allgemeinen benötigen diese Serviceoperationen Energieressourcen, wobei an einer Textilmaschine immer nur begrenzte Energieressourcen zur Verfügung stehen. Damit die benötigten Energieressourcen die zur Verfügung stehenden Energieressourcen nicht überschreiten, wird nur eine gewisse Anzahl an Serviceoperationen gleichzeitig ausgeführt. Darüber hinaus gehende anstehende Serviceoperationen müssen warten, bis eine laufende Serviceoperation beendet ist und hierdurch wieder Kapazität frei wird. Während dieser Wartezeit ist die Produktivität der Textilmaschine vermindert.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, das Verfahren zum Betreiben der Textilmaschine dahingehend zu verbessern, dass die Produktivität der Textilmaschine gesteigert wird.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben einer Textilmaschine und eine Textilmaschine mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche.
  • Vorgeschlagen wird ein Verfahren zum Betreiben einer Textilmaschine mit einer Vielzahl von gleichartigen Arbeitsstellen. Mit Hilfe der Arbeitsstellen wird während eines Normalbetriebs der Arbeitsstellen Garn hergestellt oder Garn von einer Lieferspule auf eine Empfängerspule umgespult. Für den Fall der Herstellung von Garn handelt es sich bei der Textilmaschine also um eine Spinnmaschine. Dabei ist es für die vorliegende Erfindung unerheblich, ob es sich um eine Ring-, eine Rotor-, eine Luftspinnmaschine oder eine sonstige Spinnmaschine handelt. Für den Fall des Umspulens von einer Lieferspule auf eine Empfängerspule ist die Textilmaschine dann als Spulmaschine ausgebildet.
  • Nach einem Stopp der Textilmaschine, beispielsweise nach einem Partiewechsel, wird der Normalbetrieb durch eine Serviceoperation eingeleitet. Bei einer Spinnmaschine ist diese Serviceoperation beispielsweise ein Anspinnvorgang. Der Normalbetrieb kann aber auch in gewissen Zeitabständen durch eine Serviceoperation, zum Beispiel einen Anspinnvorgang, einen Hülsenwechselvorgang oder einen Garnverbindungsvorgang, unterbrochen werden. Diese Serviceoperationen können dabei sowohl von Vorrichtungen durchgeführt werden, die einer oder einigen wenigen Arbeitsstellen zugeordnet sind, also auch von Servicevorrichtungen, die zu einzelnen Arbeitsstellen fahrbar sind. Bevorzugt wird das Verfahren jedoch bei Textilmaschinen ausgeführt, deren Arbeitsstellen jeweils einzeln oder paarweise mit arbeitsstelleneigenen Servicevorrichtungen ausgerüstet sind, die ortsfest angeordnet sind. Alternativ oder zusätzlich können selbstverständlich auch entlang der Arbeitsstellen verfahrbare Servicevorrichtungen, z. B. in Form von im Stand der Technik prinzipiell bekannten Servicerobotern, zum Einsatz kommen.
  • Erfindungsgemäß ist zumindest eine der genannten Serviceoperationen in mehrere Teilsequenzen unterteilt. Diese Teilsequenzen werden nacheinander durchgeführt, es kann aber nach jeder oder einzelnen Teilsequenzen eine Pause eingelegt werden. Eine anstehende Teilsequenz wird unabhängig von den anderen Teilsequenzen der entsprechenden Serviceoperation durchgeführt, falls die zur Durchführung der anstehenden Teilsequenz benötigten Energieressourcen zur Verfügung stehen. Die benötigten Energieressourcen müssen also lediglich für die nächste Teilsequenz zur Verfügung stehen und nicht für die gesamte Serviceoperation. So können Teilsequenzen einer Serviceoperation auch schon abgearbeitet werden, wenn die benötigten Energieressourcen für die gesamte Serviceoperation noch nicht zur Verfügung stehen. Damit werden die Energieressourcen der Textilmaschine besser ausgenutzt und somit die Produktivität der Textilmaschine gesteigert.
  • Es kann vorkommen, dass die von den anstehenden Teilsequenzen benötigten Energieressourcen die zur Verfügung stehenden Energieressourcen übersteigen. Dann ist es vorteilhaft, wenn die Auswahl der als nächstes durchzuführenden Teilsequenz so erfolgt, dass die Produktivität der Textilmaschine maximiert wird. Beispielsweise stehen für zwei Arbeitsstellen Garnverbindungsvorgänge an, wobei bei der einen Arbeitsstelle die erste Teilsequenz und bei der anderen Arbeitsstelle die letzte Teilsequenz dieser Serviceoperation anstehen. Sind die Energieressourcen nicht für beide Teilsequenzen vorhanden, dann wird zunächst die Teilsequenz für die Arbeitsstelle durchgeführt, bei der die letzte Teilsequenz ansteht, da diese Arbeitsstelle sodann gleich mit dem Normalbetrieb fortfahren kann und somit die Produktivität gesteigert ist.
  • Für den Fall, dass die von den anstehenden Teilsequenzen benötigten Energieressourcen die zur Verfügung stehenden Energieressourcen übersteigen, ist es auch vorteilhaft, wenn die Teilsequenz als nächstes durchgeführt wird, die der Arbeitsstelle zugeordnet ist, die am schnellsten und/oder zuverlässigsten arbeitet und/oder am schnellsten und/oder zuverlässigsten den Normalbetrieb wieder aufnimmt. Ist beispielsweise ein Anspinnvorgang für zwei Arbeitsstellen durchzuführen und die freien Energieressourcen reichen nur für einen Anspinnvorgang, dann wird der Anspinnvorgang zuerst bei der Arbeitsstelle durchgeführt, die schneller und/oder zuverlässiger spinnt bzw. die erfahrungsgemäß schneller und/oder zuverlässiger angesponnen werden kann. Dadurch wird die Produktivität der Textilmaschine gesteigert.
  • Vorteilhafterweise ist die Menge von zumindest einer verbrauchten Energieressource, einer benötigten Energieressource und/oder einer zur Verfügung stehenden Energieressource in einem Speicher abgelegt und wird von diesem abgerufen. Dabei ist es möglich, für jede Teilsequenz einer Serviceoperation einen Wert zu verwenden oder - was zwar aufwändiger, dafür aber genauer ist - für jede Arbeitsstelle separat ermittelte Werte zu verwenden. Mit Hilfe dieser Informationen kann in beiden Fällen schnell und einfach berechnet werden, ob noch genügend Energieressourcen für eine anstehende Teilsequenz zur Verfügung stehen oder nicht.
  • Es ist auch von Vorteil, wenn die Menge von zumindest einer verbrauchten Energieressource und/oder einer zur Verfügung stehenden Energieressource im laufenden Betrieb der Textilmaschine gemessen wird. Die resultierenden Messwerte werden dann für die Ermittlung der benötigten bzw. der zur Verfügung stehenden Energieressourcen verwendet. So können Schwankungen beim Energiebedarf und insbesondere bei den zur Verfügung stehenden Energieressourcen berücksichtigt und die zur Verfügung stehenden Energieressourcen noch besser ausgenutzt werden.
  • Vorteilhaft ist es, wenn die Energieressourcen jeweils innerhalb ihrer natürlichen Einheiten von Arbeitsstellen berücksichtigt werden. Beispielsweise ist die Stromversorgung einer Textilmaschine meist zentral geregelt - die natürlichen Einheiten von Arbeitsstellen wären in diesem Fall alle Arbeitsstellen. Dagegen ist die Versorgung mit Unterdruck oft separat pro Maschinenseite verwirklicht. In dem Fall ist die natürliche Einheit von Arbeitsstellen die Arbeitsstellen von jeweils einer Maschinenseite. Durch diese Gliederung werden die Energieressourcen so berücksichtigt, wie sie auch zur Verfügung stehen: so kann eine Arbeitsstelle von einer Maschinenseite nicht auf den Unterdruck von der anderen Maschinenseite zurückgreifen.
  • Vorteilhafterweise umfassen die Energieressourcen elektrischen Strom, Druckluft und/oder Unterdruck, da dies die am häufigsten benötigten Energieressourcen bei Textilmaschinen sind. Das vorgestellte Verfahren ist aber auch problemlos für andere Energieressourcen anwendbar.
  • Es ist von Vorteil, wenn die Teilsequenzen des Anspinnvorgangs einen Fadensuchvorgang und einen Arbeitsstellenhochlaufvorgang umfassen. Diese Aufteilung ist aus zwei Gründen vorteilhaft: zum einen ist es leicht möglich, den Anspinnvorgang nach dem Fadensuchvorgang zu unterbrechen; für das Halten des gefundenen Fadenendes werden dabei in der Regel keine oder nur sehr kleine Energieressourcen benötigt. Zum anderen wird für den Fadensuchvorgang vor allem viel Unterdruck benötigt, während für den Arbeitsstellenhochlaufvorgang mehr elektrischer Strom gebraucht wird. Durch diese Aufteilung der Teilsequenzen können also die zur Verfügung stehenden Energieressourcen optimal ausgenutzt werden.
  • Für den Fall eines Hülsenwechselvorgangs ist es von Vorteil, wenn dieser einen Abbremsvorgang, einen Hülsentauschvorgang und einen Arbeitsstellenhochlaufvorgang aufweist. Beim Abbremsvorgang wird eine um ihre Längsachse rotierende Hülse, auf die ein Faden zu einem Kops aufgewickelt wurde, abgebremst und gegebenenfalls zum Stillstand gebracht. Die nur noch langsam oder gar nicht mehr rotierende Hülse wird beim Hülsentauschvorgang dann durch eine leere Hülse ersetzt. Daran schließt sich der Arbeitsstellenhochlaufvorgang an, bei dem die leere Hülse wieder in Rotation versetzt wird und die Arbeitsstelle nach dem Ergreifen des von einer Spinneinheit oder einer Lieferspule kommenden Garns durch die Hülse wieder ihren Normalbetrieb aufnimmt. Auch hier sind zwischen den Teilsequenzen in der Regel problemlos Unterbrechungen möglich und die Teilsequenzen unterscheiden sich wieder durch ihren Energiebedarf.
  • Schließlich ist es für den Fall eines Garnverbindungsvorgangs von Vorteil, wenn dieser einen Fadensuchvorgang, einen Spleißvorgang und einen Arbeitsstellenhochlaufvorgang umfasst. Ein solcher Garnverbindungsvorgang ist beispielsweise nach einem Fadenbruch oder einem Reinigerschnitt von Nöten. Dann wird zunächst im Fadensuchvorgang ein freies Fadenende auf einer teilweise bewickelten Hülse gesucht, beispielsweise mit einem mit Unterdruck arbeitenden Saugröhrchen. Dieses Fadenende wird dann mit einem frisch gesponnenen Faden (bei Spinnmaschinen) bzw. mit einem Faden von der Lieferspule (bei Spulmaschinen) zusammengeführt und im Spleißvorgang verbunden. Schließlich folgt wieder der Arbeitsstellenhochlaufvorgang, damit die Arbeitsstelle ihren Normalbetrieb aufnehmen kann. Diese Aufteilung der Teilsequenzen ermöglicht wieder Unterbrechungen zwischen den Teilsequenzen und die Teilsequenzen haben unterschiedlichen Energiebedarf, was insgesamt die Produktivität der Textilmaschine steigert.
  • Das genannte Verfahren wird gemäß der vorangegangenen Beschreibung durchgeführt, wobei die genannten Merkmale einzeln oder in beliebiger Kombination verwirklicht werden können.
  • Vorgeschlagen wird ferner eine Textilmaschine mit einer Vielzahl von gleichartigen Arbeitsstellen zum Herstellen von Garn oder zum Umspulen von Garn von einer Lieferspule auf eine Empfängerspule. Es kann sich bei der Textilmaschine also um eine Spinnmaschine oder eine Spulmaschine handeln. Die Textilmaschine weist Leitungen zum Transport von Energieressourcen, beispielsweise elektrischen Strom, Unterdruck oder Druckluft, auf. Außerdem weisen die Arbeitsstellen Vorrichtungen zum Durchführen von Serviceoperationen auf. Zu diesen Serviceoperationen zählen ein Anspinnvorgang, ein Hülsenwechselvorgang und/oder ein Garnverbindungsvorgang.
  • Erfindungsgemäß weist die Textilmaschine eine Steuereinheit auf oder steht mit einer Steuereinheit in Wirkverbindung. Die Steuereinheit ist dabei so ausgelegt, dass sie die Textilmaschine gemäß dem oben beschriebenen Verfahren betreibt. Insbesondere sind also die Serviceoperationen in mehrere Teilsequenzen unterteilt. Die Steuereinheit veranlasst dann die Durchführung einer anstehenden Teilsequenz unabhängig von den übrigen Teilsequenzen der entsprechenden Serviceoperation, falls die dazu benötigten Energieressourcen zur Verfügung stehen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren wird im nachfolgenden Beispiel noch einmal ausführlich beschrieben. Es zeigen:
  • Figur 1
    eine schematische Draufsicht einer erfindungsgemäßen Textilmaschine,
    Figur 2a
    den Verbrauch von elektrischem Strom eines einzelnen Anspinnvorgangs,
    Figur 2b
    den zum Anspinnvorgang aus Figur 2a gehörenden Verbrauch von Unterdruck,
    Figur 3a
    den Verbrauch von elektrischem Strom von Anspinnvorgängen an fünf Arbeitsstellen nach dem herkömmlichen Verfahren,
    Figur 3b
    den zu den Anspinnvorgängen aus Figur 3a gehörenden Verbrauch von Unterdruck,
    Figur 4a
    den Verbrauch von elektrischem Strom von Anspinnvorgängen an fünf Arbeitsstellen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren,
    Figur 4b
    den zu den Anspinnvorgängen aus Figur 4a gehörenden Verbrauch von Unterdruck.
  • Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Textilmaschine 1 mit einer Vielzahl von Arbeitsstellen 2 (wobei gleichartige Abschnitte/Bauteile der Textilmaschine 1 gleich gezeichnet sind und aus Übersichtsgründen in der Regel nur ein Teil der Abschnitte /Bauteile mit einem Bezugszeichen versehen sind). Jede dieser Arbeitsstellen 2 weist eine Vorrichtung 3 zum Durchführen einer Serviceoperation, beispielsweise eines Anspinnvorgangs, auf. Am Maschinenende 4 ist eine Steuereinheit 5 angeordnet, die unter anderem die Durchführung der Serviceoperationen steuert.
  • Vom Maschinenende 4 gehen auch eine Stromhauptleitung 6 und zwei Unterdruckhauptleitungen 7 aus. Die Stromhauptleitung 6 ist zentral für die gesamte Textilmaschine 1 ausgelegt und verzweigt sich in mehrere Stromleitungen 8, die die Vorrichtungen 3 mit elektrischem Strom versorgen. Die Unterdruckhauptleitungen 7 sind jeweils einer Maschinenhälfte zugeordnet. Sie verzweigen sich in mehrere Unterdruckleitungen 9, die die Vorrichtungen 3 mit Unterdruck versorgen.
  • Benötigt nun eine Arbeitsstelle 2 eine Serviceoperation, so stellt sie eine Anforderung an die Steuereinheit 5. Die Steuereinheit 5 prüft, ob die Energieressourcen die Durchführung einer anstehenden Teilsequenz dieser Serviceoperation erlauben. Dabei betrachtet die Steuereinheit 5 für den elektrischen Strom den anfallenden Verbrauch an allen Arbeitsstellen 2 der Textilmaschine 1. Für den Verbrauch an Unterdruck wird - auf Grund der separaten Verteilung des Unterdrucks über zwei Unterdruckhauptleitungen 7 - hingegen nur die Maschinenhälfte der Textilmaschine 1 betrachtet, der die Arbeitsstelle 2, die die Serviceoperation angefordert hat, zugeordnet ist.
  • Stehen die von der anstehenden Teilsequenz benötigten Energieressourcen zur Verfügung, dann weist die Steuereinheit 5 die Vorrichtung 3 an, diese Teilsequenz der Serviceoperation durchzuführen.
  • In den nun folgenden Figuren wird der Verbrauch von Energieressourcen von Anspinnvorgängen an einer Spinnmaschine gezeigt. Dies soll der Illustration des erfindungsgemäßen Verfahrens dienen; die gezeigten Werte sind dabei frei gewählt.
  • Figur 2a zeigt den Verbrauch von elektrischem Strom eines einzelnen Anspinnvorgangs. Auf der x-Achse ist dabei die Zeit in bestimmten Zeiteinheiten aufgetragen. Auf der y-Achse ist der Verbrauch von elektrischem Strom als Anteil des bei dieser Spinnmaschine zur Verfügung stehenden elektrischen Stroms aufgetragen.
  • Wie aus Figur 2a ersichtlich, beginnt der Anspinnvorgang mit einer Fadensuche (FS), die lediglich 5 % des zur Verfügung stehenden elektrischen Stroms benötigt und fünf Zeiteinheiten lang dauert. An die Fadensuche schließt sich das Hochfahren (HF) der Spinnstelle an. Das Hochfahren benötigt 40 % des zur Verfügung stehenden elektrischen Stroms und dauert drei Zeiteinheiten lang. Nach insgesamt acht Zeiteinheiten ist also der Anspinnvorgang beendet und die Arbeitsstelle kann ihren Normalbetrieb aufnehmen.
  • Figur 2b zeigt den zu Figur 2a gehörenden Verbrauch von Unterdruck. Die Beschriftungen sind dieselben wie in Figur 2a, nur dass auf der y-Achse der Verbrauch von Unterdruck als Anteil des bei dieser Spinnmaschine zur Verfügung stehenden Unterdrucks aufgetragen ist. Wie aus Figur 2b ersichtlich, wird für die Fadensuche 30 % des zur Verfügung stehenden Unterdrucks benötigt. Das Hochfahren der Arbeitsstelle benötigt keinen Unterdruck.
  • Figuren 3a und 3b zeigen den Verbrauch von elektrischem Strom bzw. Unterdruck von Anspinnvorgängen an fünf Arbeitsstellen nach dem herkömmlichen Verfahren. Die Bezeichnungen sind dabei dieselben wie in Figuren 2a bzw. 2b. Es wird davon ausgegangen, dass alle fünf Arbeitsstellen zur Zeit null einen Anspinnvorgang benötigen.
  • In diesem Beispiel ist beim herkömmlichen Verfahren die Anzahl der Anspinnvorgänge, die gleichzeitig stattfinden können, durch den zur Verfügung stehenden elektrischen Strom begrenzt. Da ein Anspinnvorgang beim Hochfahren 40 % des zur Verfügung stehenden elektrischen Stroms benötigt, können höchstens zwei Anspinnvorgänge gleichzeitig stattfinden.
  • Zunächst wird also der Anspinnvorgang für zwei Arbeitsstellen durchgeführt. An die Fadensuche (FS1 und FS2) schließt sich das Hochfahren (HF1 und HF2) dieser Arbeitsstellen an. Währenddessen müssen die drei anderen Arbeitsstellen warten. Ist der Anspinnvorgang für die ersten beiden Arbeitsstellen nach acht Zeiteinheiten beendet, beginnt der Anspinnvorgang für die nächsten beiden Arbeitsstellen. Der Anspinnvorgang umfasst wieder die Fadensuche (FS3 und FS4) und das Hochfahren (HF3 und HF4) der Arbeitsstellen. Währenddessen arbeiten die ersten beiden Arbeitsstellen schon im Normalbetrieb und die fünfte wartet noch. Zur Zeit 16 sind dann auch die dritte und vierte Arbeitsstelle mit dem Anspinnvorgang fertig und nehmen den Normalbetrieb auf. Nun kann für die fünfte Arbeitsstelle der Anspinnvorgang mit Fadensuche (FS5) und Hochfahren (HF5) beginnen. Dies ist nach insgesamt 24 Zeiteinheiten abgeschlossen.
  • Wie in Figuren 3a und 3b zu sehen ist, werden die zur Verfügung stehenden Energieressourcen beim herkömmlichen Verfahren nicht besonders gut ausgenutzt. Die kumulierte Wartezeit der fünf Arbeitsstellen bis zum jeweiligen Normalbetrieb beträgt in diesem Beispiel 72 (= 8 + 8 + 16 + 16 + 24) Zeiteinheiten.
  • Beim erfindungsgemäßen Verfahren, das in den Figuren 4a und 4b gezeigt wird, werden die zur Verfügung stehenden Energieressourcen deutlich besser ausgenutzt. In den Figuren 4a und 4b werden dabei die gleichen Bezeichnungen wie in Figuren 3a bzw. 3b verwendet.
  • Im Gegensatz zum herkömmlichen Verfahren können beim erfindungsgemäßen Verfahren zwischen den einzelnen Teilsequenzen Unterbrechungen auftreten.
  • Die Fadensuche ist durch den zur Verfügung stehenden Unterdruck begrenzt und so können in diesem Beispiel drei Arbeitsstellen mit der Fadensuche (FS1, FS2 und FS3) beginnen. Sobald die Fadensuche für diese drei Arbeitsstellen abgeschlossen ist, können die ersten beiden Arbeitsstellen mit dem Hochfahren beginnen (HF1 und HF2). Für das Hochfahren der dritten Arbeitsstelle steht nicht genügend elektrischer Strom zur Verfügung. Es sind aber noch genügend Energieressourcen vorhanden, damit die Arbeitsstellen vier und fünf schon mit der Fadensuche (FS4 und FS5) beginnen können.
  • Zur Zeit acht haben die ersten beiden Arbeitsstellen das Hochfahren abgeschlossen und können den Normalbetrieb aufnehmen. Nun sind wieder genügend Energieressourcen frei, dass Arbeitsstelle drei mit dem Hochfahren beginnen kann (HF3).
  • Arbeitsstelle vier kann erst zur Zeit zehn mit dem Hochfahren (HF4) beginnen, da erst dann die Fadensuche abgeschlossen wurde. Zu diesem Zeitpunkt hat auch Arbeitsstelle fünf die Fadensuche abgeschlossen. Arbeitsstelle fünf muss aber mit dem Hochfahren (HF5) warten bis Arbeitsstelle drei zur Zeit elf das Hochfahren abgeschlossen hat und wieder genügend elektrischer Strom zur Verfügung steht. Zur Zeit 13 bzw. 14 haben dann auch Arbeitsstellen vier bzw. fünf das Hochfahren abgeschlossen.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Energieressourcen deutlich besser ausgenutzt als mit dem herkömmlichen Verfahren. Die kumulierte Wartezeit der fünf Arbeitsstellen bis zum jeweiligen Normalbetrieb beträgt in diesem Beispiel nur noch 54 (= 8 + 8 + 11 + 13 + 14) Zeiteinheiten, also 25 % weniger als beim herkömmlichen Verfahren. Bei einer noch höheren Anzahl an Arbeitsstellen, die einen Anspinnvorgang benötigen, würde die Ersparnis sogar noch größer ausfallen.
  • Durch kürzere Wartezeiten können die Arbeitsstellen schneller wieder mit dem Normalbetrieb der Garnherstellung fortfahren und die Produktivität der Spinnmaschine wird erhöht.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Beispiele beschränkt und kann im Rahmen der Patentansprüche abgewandelt werden.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Betreiben einer Textilmaschine (1) mit einer Vielzahl von gleichartigen Arbeitsstellen (2),
    - wobei mit Hilfe der Arbeitsstellen (2) während eines Normalbetriebs derselben Garn hergestellt oder von einer Lieferspule auf eine Empfängerspule umgespult wird, und
    - wobei der Normalbetrieb an den einzelnen Arbeitsstellen (2) nach einem Stopp der Textilmaschine (1) durch eine Serviceoperation eingeleitet oder in gewissen Zeitabständen durch eine Serviceoperation in Form eines Anspinnvorgangs, einer Serviceoperation in Form eines Hülsenwechselvorgangs oder einer Serviceoperation in Form eines Garnverbindungsvorgangs unterbrochen wird, wobei
    dadurch gekennzeichnet, dass
    zumindest eine der genannten Serviceoperationen in mehrere Teilsequenzen unterteilt ist, und dass eine anstehende Teilsequenz unabhängig von den übrigen Teilsequenzen der entsprechenden Serviceoperation durchgeführt wird, falls die zur Durchführung der anstehenden Teilsequenz benötigten Energieressourcen zur Verfügung stehen.
  2. Verfahren nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn die benötigten Energieressourcen der anstehenden Teilsequenzen die zur Verfügung stehenden Energieressourcen übersteigen, die Auswahl der als nächstes durchzuführenden Teilsequenz so erfolgt, dass die Produktivität der Textilmaschine (1) maximiert wird.
  3. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn die benötigten Energieressourcen der anstehenden Teilsequenzen die zur Verfügung stehenden Energieressourcen übersteigen, die Teilsequenz als nächstes durchgeführt wird, die der Arbeitsstelle (2) zugeordnet ist, die am schnellsten und/oder zuverlässigsten arbeitet und/oder am schnellsten und/oder zuverlässigsten den Normalbetrieb wieder aufnimmt.
  4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge von zumindest einer verbrauchten Energieressource, einer benötigten Energieressource und/oder einer zur Verfügung stehenden Energieressource in einem Speicher abgelegt ist und von diesem abgerufen wird.
  5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge von zumindest einer verbrauchten Energieressource und/oder einer zur Verfügung stehenden Energieressource im laufenden Betrieb der Textilmaschine (1) gemessen wird und die resultierenden Messwerte für die Ermittlung der benötigten bzw. der zur Verfügung stehenden Energieressourcen verwendet werden.
  6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieressourcen elektrischen Strom, Druckluft und/oder Unterdruck umfassen.
  7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilsequenzen des Anspinnvorgangs einen Fadensuchvorgang und einen Arbeitsstellenhochlaufvorgang umfassen.
  8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilsequenzen des Hülsenwechselvorgangs einen Abbremsvorgang, einen Hülsentauschvorgang und einen Arbeitsstellenhochlaufvorgang umfassen.
  9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilsequenzen des Garnverbindungsvorgangs einen Fadensuchvorgang, einen Spleißvorgang und einen Arbeitsstellenhochlaufvorgang umfassen.
  10. Textilmaschine (1) mit einer Vielzahl von gleichartigen Arbeitsstellen (2) zum Herstellen von Garn oder zum Umspulen von Garn von einer Lieferspule auf eine Empfängerspule,
    - wobei Leitungen (6, 7, 8, 9) zum Transport von Energieressourcen vorgesehen sind, und
    - wobei die Arbeitsstellen (2) Vorrichtungen (3) zum Durchführen eines Anspinnvorgangs, eines Hülsenwechselvorgangs und/oder eines Garnverbindungsvorgangs aufweisen,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Textilmaschine (1) eine Steuereinheit (5) aufweist oder mit einer Steuereinheit (5) in Wirkverbindung steht, die ausgelegt ist, die Textilmaschine (1) gemäß Anspruch 1 zu betreiben.
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