EP3875647A1 - Verfahren zum betreiben einer spinnmaschine sowie spinnmaschine - Google Patents

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EP3875647A1
EP3875647A1 EP21160241.2A EP21160241A EP3875647A1 EP 3875647 A1 EP3875647 A1 EP 3875647A1 EP 21160241 A EP21160241 A EP 21160241A EP 3875647 A1 EP3875647 A1 EP 3875647A1
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EP
European Patent Office
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spinning
optimized
parameters
thread
machine
Prior art date
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EP21160241.2A
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English (en)
French (fr)
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EP3875647B1 (de
Inventor
Adalbert Stephan
Pavel Kousalik
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Maschinenfabrik Rieter AG
Original Assignee
Maschinenfabrik Rieter AG
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Filing date
Publication date
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Application granted granted Critical
Publication of EP3875647B1 publication Critical patent/EP3875647B1/de
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01H—SPINNING OR TWISTING
    • D01H13/00—Other common constructional features, details or accessories
    • D01H13/32—Counting, measuring, recording or registering devices
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01H—SPINNING OR TWISTING
    • D01H13/00—Other common constructional features, details or accessories
    • D01H13/14—Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop motions ; Monitoring the entanglement of slivers in drafting arrangements
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01H—SPINNING OR TWISTING
    • D01H13/00—Other common constructional features, details or accessories
    • D01H13/14—Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop motions ; Monitoring the entanglement of slivers in drafting arrangements
    • D01H13/22—Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop motions ; Monitoring the entanglement of slivers in drafting arrangements responsive to presence of irregularities in running material
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01H—SPINNING OR TWISTING
    • D01H13/00—Other common constructional features, details or accessories
    • D01H13/26—Arrangements facilitating the inspection or testing of yarns or the like in connection with spinning or twisting
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a method for operating a spinning machine with a plurality of workstations arranged next to one another, each of the workstations having a feed device for a fiber material, a spinning device with spinning means for spinning the fiber material into a thread and a withdrawal device for drawing off the thread.
  • the invention also relates to a corresponding spinning machine in which at least one control device is also provided.
  • a spinning device is supplied with a fiber material from a feed device.
  • the feed device contains, for example, a feed roller and an opening roller on a rotor spinning machine and a drafting device on an air-jet spinning machine.
  • the fiber material is then spun into a thread in the spinning device.
  • the spinning device has various spinning means for the actual spinning of the fiber material, for pulling off the thread and, if necessary, also for feeding in the fiber material.
  • certain yarn properties are desired or compliance with a certain quality specification is necessary for the yarn. It is therefore already known to check the quality of the spun thread by means of a sensor before it is wound onto a winding bobbin. If a defect, in particular a thick or thin point, is discovered in the thread, production at the relevant work site is interrupted and the defective piece of yarn is removed.
  • the yarn quality is largely dependent on the operating conditions at the work sites. At the beginning of a new yarn batch it is therefore necessary, depending on the type of yarn desired, to use certain spinning means such as rotor types or take-off nozzles and / or to make certain settings at the respective work stations.
  • the EP 2 762 617 A1 describes a method for optimizing such a lot change. Suitable basic settings for the spinning parameters such as draft, yarn twist and rotor speed are stored in a central computer of the machine for the new batch and are then transferred to the workplaces that are to start the new batch. However, given the different conditions on the spinning machines, such as tolerances, wear conditions and the like, these basic settings do not always lead to a yarn of the desired quality.
  • the object of the present invention is therefore to propose a method for operating a spinning machine and a spinning machine which enable the spinning parameters to be set in an improved manner.
  • each of the workplaces has a feed device for a fiber material, a spinning device with spinning means for spinning the fiber material into a thread and a withdrawal device for withdrawing the thread.
  • a precision measuring head for detecting the quality of the thread is arranged at at least one of the work stations and that at the beginning of a new yarn section at the at least one work station, lot-related, optimized spinning parameters and / or lot-related, optimized spinning means are determined.
  • at least one quality parameter of the thread is recorded by means of the precision measuring head.
  • the spinning parameters of the spinning device are then set and / or the spinning means are selected and inserted into the spinning device.
  • the optimized spinning parameters and / or optimized spinning means determined in this way are then transmitted by means of at least one control device to further work stations of the spinning machine that process the same yarn section.
  • a spinning machine in particular an open-end spinning machine, in particular for carrying out the aforementioned method, has a large number of workstations arranged next to one another, each of the workstations having a feed device for a fiber material, a spinning device with spinning means for spinning the fiber material into a thread and a take-off device for drawing off the thread . Furthermore, at least one control device is provided.
  • At least one precision measuring head for detecting a quality of the thread is arranged at at least one of the workplaces, which detects at least one quality parameter of the thread and outputs the detected value of the at least one quality parameter and / or transmits it to the control device and / or to an evaluation unit.
  • the control device is designed to set batch-related, optimized spinning parameters and / or batch-related, optimized spinning means to other, to transfer the same yarn batch processing jobs of the spinning machine.
  • the work station is thus designed as a so-called pilot work station, at which the optimized spinning parameters and spinning means can be determined for a specific yarn section, since the yarn quality can be checked directly and with a high degree of accuracy due to the precision measuring head. If, for example, the optimized operating parameters, that is to say the spinning parameters and the spinning means, have been determined by means of a workstation control of the relevant workstation, then these can be transmitted either via a machine control or directly to other workstation controls.
  • the optimized operating parameters can of course also be determined with the aid of a central control device of the spinning machine, for example a section control or a machine control, which then transmits the determined operating parameters directly to the other work stations.
  • the other workplaces can then, for their part, if necessary after an operator has exchanged the existing spinning means for optimized spinning means, start production with the corresponding spinning parameters.
  • the spinning parameters and spinning means optimized for this yarn section, more precisely the exact type of the optimized spinning means, can also be saved in order to be used later for settings at other work stations. It is therefore not necessary to equip all work stations with an expensive precision measuring head.
  • the optimized spinning parameters and / or optimized spinning means are determined by an operator.
  • the precision measuring head outputs the information about the recorded value of the at least one quality parameter, for example on a display, or displays it in some other way.
  • the optimized settings of the spinning parameters or the optimized spinning means can for example be input into the control device by the operator.
  • control device and / or a further control device is designed to independently determine the lot-related, optimized spinning parameters and / or the lot-related, optimized spinning means as a function of the detected value of the at least one quality parameter.
  • a program for determining the lot-related, optimized spinning parameters and / or the lot-related, optimized spinning means is stored in the control device and / or a further control device.
  • the precision measuring head is connected to the control device and / or the further control device for this purpose. In the process, the program is activated when a new thread section is to be started.
  • the measured values of the quality parameter or parameters recorded by the precision measuring head can also be transmitted to an external evaluation unit.
  • the external evaluation unit is at least connected to the precision measuring head.
  • the optimized operating parameters are then determined in the external evaluation unit.
  • a program for determining the lot-related, optimized spinning parameters and / or the lot-related, optimized spinning means is stored in this.
  • the external evaluation unit is, for example, a central computer outside the machine.
  • the external evaluation unit is preferably also connected to the control device and / or the further control device.
  • the determined optimized operating parameters can then be set directly by the control device (s) also at the other work stations.
  • the external evaluation unit enables the acquisition and evaluation of much larger amounts of data and thus a particularly precise determination of the optimized operating parameters and / or optimized spinning means.
  • the hairiness of the thread and / or the evenness of the thread are recorded as quality parameters. Both are characteristic values that are essential for the quality of a thread and can also be easily recorded using measurement technology.
  • the at least one quality parameter is recorded by at least two different measuring methods.
  • the same quality parameter can be recorded both capacitively and optically.
  • the effects of certain operating parameters and / or certain spinning means can hereby be recorded particularly well.
  • the spinning parameters and / or the spinning means are optimized in such a way that the thread has an optimal quality.
  • the spinning parameters are changed for a long time, possibly in an interactive process and / or individual or all of the spinning means are exchanged, such as how the recorded values of the at least one quality parameter are further improved.
  • the quality-related, optimal spinning parameters and / or the optimal spinning means are found.
  • a limit value of the at least one quality parameter is specified, the recorded value of the at least one quality parameter is compared with the limit value, and the spinning parameters and / or the spinning means are optimized in such a way that, while adhering to the limit value, minimal energy consumption is achieved Job is reached.
  • the aim is not to achieve maximum quality, but rather a yarn quality that is still perceived to be sufficient for the application in question. In this case, there is a weighted optimization based on good quality with minimal energy consumption.
  • the measuring head can only be arranged temporarily at the at least one work station.
  • the at least one work station has electrical and mechanical interfaces for temporarily accommodating the at least one sensor. This makes it possible to temporarily turn any job that has such interfaces into a pilot job.
  • the precision measuring head can also be used one after the other at different workplaces and also on different machines.
  • the measuring head can be arranged in a fixed manner at the at least one work station and the at least one work station is temporarily assigned to the new yarn section in order to determine the optimized spinning parameters and / or spinning means.
  • the at least one work station can already be temporarily assigned to another new yarn batch with the precision measuring head.
  • each of the workstations of the spinning machine with electrical and mechanical interfaces for a precision measuring head.
  • the program for determining the lot-related, optimized spinning parameters and / or the lot-related, optimized spinning means is preferably also stored at each work station, for example in each of the work station controls.
  • the program is stored in a central control of the spinning machine, for example in a machine control, which in this case controls the organs of the work station accordingly and with which the precision measuring head is connected.
  • the program is stored in an external evaluation unit which is connected at least to the precision measuring head in order to evaluate the recorded measurement data of the quality parameters and to determine the optimized operating parameters.
  • the external evaluation unit is preferably also connected to the at least one control device, that is to say for example the machine control and / or the workstation control.
  • the optimized spinning parameters include a rotor speed and / or an air nozzle pressure and / or a yarn twist and / or a draft and / or a feed speed of the feed device.
  • the optimized spinning means comprise a spinning rotor type and / or an air nozzle type and / or a draw-off nozzle type and / or a swirl element type and / or a fiber channel insert type.
  • the lot-related, optimized spinning parameters and / or spinning means are stored in a memory, in particular in an article management database.
  • the memory is preferably arranged in the spinning machine or at least assigned to the spinning machine, since this means that the spinning parameters and / or spinning means determined specifically for this spinning machine are assigned to it.
  • the article management database could, however, also be provided in a central memory of a spinning mill. It is also advantageous if not only the optimized spinning parameters and / or spinning means, but also the measurement data of the precision measuring head on which these are based are also stored. It is thus also possible to check spinning parameters and / or spinning means once again determined at a later point in time.
  • the optimized spinning parameters and / or spinning means stored in the memory are called up and transferred to the workstations of the spinning machine processing this yarn section.
  • the spinning parameters and / or spinning means therefore do not have to be determined again when the same yarn batch is produced again.
  • the stored spinning parameters and / or spinning means can also be used as a basic setting for new but similar yarn sections.
  • FIG. 1 shows a front view of a spinning machine 1 in an overview.
  • the spinning or winding machine 1 has a multiplicity of work stations 2 arranged next to one another, which can be arranged on only one or also on both opposite longitudinal sides of the spinning or winding machine 1.
  • the workplaces 2 are presently arranged between two frames 9 in which central components such as central drives or functions can be arranged.
  • central components such as central drives or functions can be arranged.
  • only a machine control 13 is shown as the central control device 17.
  • a memory 14 is assigned to the control device 17.
  • Each of the work stations 2 has, in a manner known per se, a spinning device 3 which, for example, can be designed as a rotor spinning device or also as an air spinning device.
  • a fiber material 7 is fed to the spinning device 3 by a feed device 4, which is then spun into a thread 5 in the spinning device 3.
  • the feed device 4 comprises an opening roller 22 and a feed roller 23. If the spinning machine 1 is designed as an air-jet spinning machine, the feed device 4 can for example contain a drafting system.
  • the from the spinning device 3 The yarn 5 produced is withdrawn by means of a withdrawal device 19 and, depending on the design of the spinning machine 1, optionally fed via several further components or handling elements to a winding device 28, where it is wound onto a bobbin 6.
  • each of the work stations 2 also has a work station controller 12 as a control device 17, which is connected to the machine controller 13.
  • a work station controller 12 as a control device 17, which is connected to the machine controller 13.
  • several work stations 2 can also be controlled by a common control device 17.
  • additional control devices 17, for example at section level, are provided.
  • the individual workplaces 2 of the spinning or winding machine 1 are designed as so-called self-sufficient or at least partially self-sufficient workplaces 2. Such workplaces 2 are at least capable of automatically resuming the production process after an interruption.
  • the individual work stations 2 have a work station-specific piecing device (not shown).
  • the spinning machine 1 Depending on the design of the spinning machine 1, it is still possible to produce different yarn sections 18 on a single spinning machine 1.
  • the prerequisite for this is that at least some of the work organs of the work stations 2 of the spinning machine 1 are either centrally driven with individual drives for each work station or at least in groups.
  • working organs for example, the feed devices 4, the spinning devices 3, the take-off devices 19, the winding devices and possibly other working organs are to be mentioned. If, for example, on a spinning machine 1, the working elements on both longitudinal sides are driven by means of central drives on each longitudinal side, then two different yarn sections 18 can be produced on the two longitudinal sides of the spinning machine 1.
  • the spinning device 3 has one or more spinning means 8.
  • the spinning means 8 comprise, for example, a spinning rotor 21, a take-off nozzle 24 and / or a swirl element 25 as well as a fiber channel insert 26 by means of which the fibers supplied by the feed device 4 can be guided into the spinning rotor 21.
  • the spinning means 8 can comprise, for example, an air nozzle and a spindle arranged in the air nozzle.
  • These spinning means 8 are decisive for the yarn properties and thus responsible for the quality of the spun thread 5 and are therefore usually arranged in or on the spinning device 3 such that they can be exchanged. In addition to the design of the spinning means 8, however, settings of the working organs at the work station 2, such as the rotational speeds of the working organs, also influence the quality of the thread 5 precisely set.
  • At least one of the work stations 2 is at least temporarily designed as a pilot work station 11.
  • the optimal spinning parameters and / or optimal spinning means 8 for a certain yarn quality can be determined at these pilot work stations 11 and then made available by these to the other work stations 2 producing the same yarn batch 18.
  • the pilot workstation 11 has a precision measuring head 10, which is described in more detail below is explained.
  • the other work stations 2 of the spinning machine, which are not designed as pilot work stations 11, are only equipped with a thread monitor 20 or a simple measuring head.
  • three work stations 2 are designed as pilot work stations 11, each of the three yarn sections 18 being assigned a pilot work station 11.
  • pilot work stations 11 could also be assigned to a yarn lot 18;
  • certain yarn sections 18 cannot be assigned any pilot workplaces at all, but optimized spinning parameters and / or spinning means 8 that have already been determined earlier can be used.
  • FIG. 2 shows a schematic, partially sectioned side view of a work station 2 of a spinning machine 1, which is designed as a pilot work station 11.
  • the work station 2 is designed as an autonomous work station in which the feed device 4, the spinning device 3, the take-off device 19 and the winding device 28 or components thereof are each driven by means of an individual drive 27.
  • the individual drives 27 are controlled by the workstation control 12, as symbolized by dotted lines.
  • the precision measuring head 10 is also connected for control purposes to the workstation control 12, which is indicated by a further dotted line.
  • the present spinning device 3 has a spinning rotor 21, a take-off nozzle 24, a swirl element 25 and a fiber channel insert 26.
  • the present work station 2 is designed as a pilot work station 11 by means of the precision measuring head 10, optimized spinning parameters and / or optimized spinning means 8 can now be determined.
  • Production can start with certain basic settings, which are either entered by an operator or from a control device 17 can be accessed.
  • the precision measuring head 10 can then be used to determine immediately whether the quality corresponds to the desired requirements or whether the spinning parameters and / or the spinning means 8 have to be changed.
  • a corresponding program is preferably stored in the control device 17, preferably in the workstation control 12.
  • the program can, however, also be stored in another control device 17 and can only be called up accordingly when it is required.
  • the workstation 2 can determine the optimized spinning parameters and / or spinning means 8 largely independently.
  • the control device 17 also changes spinning parameters several times in succession, such as the speed of the spinning rotor 21, the speed of the take-off device 19 and the like, until the quality of the thread 5 corresponds to the desired quality.
  • the control device 17 continuously receives the values of the quality parameter (s) observed, which are detected by the precision measuring head 10.
  • the optimized spinning parameters and / or spinning means 8 are found as soon as further changes in the spinning parameters and / or spinning means 8 no longer result in any significant improvement in the quality parameters.
  • the control device 17 compares the recorded values of the quality parameter (s) transmitted to it by the precision measuring head 10 and compares them with the setpoint values or limit values.
  • the optimized spinning parameters and / or spinning means 8 are found in this case when the setpoint values are reached. It is also possible to carry out a weighted optimization, for example according to a minimum energy consumption. In this case the optimized spinning parameters are and / or Spinning means 8 is found when the limit value of the quality parameter is still adhered to and at the same time a minimum energy consumption is reached.
  • the spinning means 8 In order to optimize the spinning means 8, according to a first embodiment, it is possible for the operator to exchange them on the basis of his experience and for the selected type of spinning means 8 to be entered in the control device 17. However, it is particularly advantageous if the program also specifies the type of spinning device 8 so that the operator only has to use it. For example, the control device 17 can show the operator on a display (not shown) which spinning means 8 is to be used. After inserting the spinning device 8, the operator only needs to acknowledge this so that the control device knows which type of spinning device 8 is now being used. It is of course also conceivable that the spinning means are provided with an identification that can be read by the control device 17.
  • optimized spinning parameters and / or optimized spinning means 8 are determined in this way by means of the control device 17, for example the workstation control 12 of the pilot workstation 11, then these can not be sent from the control device 17, here the workstation control 12, for example directly to further workstation controls 12 as further Pilot jobs 11 trained jobs 2 are transmitted. It is also possible that the optimized spinning parameters and / or optimized spinning means 8 are first transmitted to the machine control 13 and from there to the other workstation controls 12. For this purpose, the machine control 13 is in control connection with the workstation controls 12, as also by a dotted line symbolizes. Alternatively, the optimized spinning parameters and / or optimized spinning means 8 can of course also initially be stored in the control device 17 and later stored therefrom are read out in order to then be made available to further control devices 17, in particular to further workstation controls 12.
  • the optimized spinning parameters and / or optimized spinning means 8 can now be set at the other work stations 2 that process the same yarn section 18 but are not designed as pilot work stations 11, without a precision measuring head 10 being required for this at each individual work station 2.
  • the precision measuring head 10 does not necessarily have to be arranged permanently at the work station 2, but can also only be provided temporarily in order to use a work station 2 as a pilot work station 11.
  • Fig. 3 shows a section of such a work station 2 in a schematic detailed representation.
  • this workstation 2 has mechanical interfaces 16 and electrical interfaces 15 for receiving the precision measuring head 10.
  • the work station 2 can thus be converted into a pilot work station 11 in a simple manner by attaching the precision measuring head 10.
  • a corresponding program is also stored in a control device 17, for example in the workstation control 12, with which the optimized spinning parameters and / or the optimized spinning means 8 can be determined. This then only has to be activated by an operator.

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

Abstract

Verfahren zum Betreiben einer Spinnmaschine (1), insbesondere einer Offnendspinnmaschine, mit einer Vielzahl nebeneinander angeordneter Arbeitsstellen (2), wobei jede der Arbeitsstellen (2) eine Zuführvorrichtung (4) für ein Fasermaterial (7), eine Spinnvorrichtung (3) mit Spinnmitteln (8) zum Verspinnen des Fasermaterials (7) zu einem Faden (5) und eine Abzugsvorrichtung (19) zum Abziehen des Fadens (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass an wenigstens einer der Arbeitsstellen (2) ein Präzisionsmesskopf (10) zur Erfassung einer Qualität des Fadens (5) angeordnet wird,dass zu Beginn einer neuen Garnpartie (18) an der wenigstens einen Arbeitsstelle (2) partiebezogene, optimierte Spinnparameter und/oder partiebezogene, optimierte Spinnmittel (8) ermittelt werden,wobei zur Ermittlung der optimierten Spinnparameter und/oder Spinnmittel mittels des Präzisionsmesskopfes (10) wenigstens ein Qualitätsparameter des Fadens (5) erfasst wird und in Abhängigkeit von einem erfassten Wert des wenigstens einen Qualitätsparameters die Spinnparameter der Spinnvorrichtung (3) eingestellt werden und/oder die Spinnmittel (8) ausgewählt und in die Spinnvorrichtung (3) eingesetzt werden,und dass die so ermittelten, optimierten Spinnparameter und/oder optimierten Spinnmittel (8) mittels wenigstens einer Steuervorrichtung (17) auf weitere, dieselbe Garnpartie (18) verarbeitende Arbeitsstellen (2) der Spinnmaschine (1) übertragen werden.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Spinnmaschine mit einer Vielzahl nebeneinander angeordneter Arbeitsstellen, wobei jede der Arbeitsstellen eine Zuführvorrichtung für ein Fasermaterial, eine Spinnvorrichtung mit Spinnmitteln zum Verspinnen des Fasermaterials zu einem Faden und eine Abzugsvorrichtung zum Abziehen des Fadens aufweist. Weiterhin betrifft die Erfindung eine entsprechende Spinnmaschine, bei welcher weiterhin wenigstens eine Steuervorrichtung vorgesehen ist.
  • An den Arbeitsstellen einer Spinnmaschine wird einer Spinnvorrichtung ein Fasermaterial von einer Zuführvorrichtung zugeführt. Die Zuführvorrichtung beinhaltet an einer Rotorspinnmaschine beispielsweise eine Speisewalze und eine Auflösewalze und an einer Luftspinnmaschine ein Streckwerk. In der Spinnvorrichtung wird das Fasermaterial dann zu einem Faden versponnen. Die Spinnvorrichtung weist hierzu verschiedene Spinnmittel zum eigentlichen Verspinnen des Fasermaterials, zum Abziehen des Fadens sowie ggf. auch zum Zuführen des Fasermaterials auf. Abhängig von der späteren Verwendung des gesponnenen Fadens werden dabei bestimmte Garneigenschaften gewünscht bzw. ist die Einhaltung einer bestimmten Qualitätsvorgabe für das Garn erforderlich. Es ist daher bereits bekannt geworden, die Qualität des gesponnenen Fadens mittels eines Sensors zu überprüfen, bevor dieser auf eine Auflaufspule aufgewickelt wird. Wird eine Fehlerstelle, insbesondere eine Dick- oder Dünnstelle im Faden entdeckt, so wird die Produktion an der betreffenden Arbeitsstelle unterbrochen und das fehlerhafte Garnstück entfernt.
  • Aus der EP 2 671 832 B1 ist es weiterhin bekannt geworden, an einer Wickelvorrichtung einer Spulmaschine nicht nur Dick- und Dünnstellen, sondern auch die Haarigkeit des Garns zu erfassen. Wird eine Fehlerstelle in dem von einer Ablaufspule gelieferten Faden erfasst, wird wie zuvor beschrieben der Faden geschnitten und das fehlerhafte Garnstück entfernt. Anschließend wird das von der Ablaufspule gelieferte Fadenende wieder mit dem anderen, auflaufspulenseitigen Spulenende verbunden. Hierdurch kann ein qualitativ besonders hochwertiges Garn erzeugt werden. Allerdings können die Garnfehler erst im Nachhinein aus dem bereits produzierten Faden herausgeschnitten werden.
  • Die Garnqualität ist maßgeblich von den Betriebsbedingungen an den Arbeitsstellen abhängig. Zu Beginn einer neuen Garnpartie ist es daher je nach Art des gewünschten Garnes erforderlich, bestimmte Spinnmittel wie beispielsweise Rotortypen oder Abzugsdüsen einzusetzen und/oder bestimmte Einstellungen an den jeweiligen Arbeitsstellen vorzunehmen. Die EP 2 762 617 A1 beschreibt ein Verfahren zur Optimierung eines solchen Partiewechsels. Dabei sind für die neue Partie geeignete Grundeinstellungen der Spinnparameter wie der Verzug, die Garndrehung und die Rotordrehzahl in einem Zentralrechner der Maschine gespeichert und werden dann auf die Arbeitsstellen, die die neue Partie starten sollen, übertragen. Aufgrund gegebener, unterschiedlicher Bedingungen an den Spinnmaschinen wie z.B. Toleranzen, Verschleißzustände und dgl. führen diese Grundeinstellungen jedoch nicht immer zu einem Garn der gewünschten Qualität.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum Betreiben einer Spinnmaschine und eine Spinnmaschine vorzuschlagen, welche eine verbesserte Einstellung der Spinnparameter ermöglichen.
  • Die Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche.
  • Bei einem Verfahren zum Betreiben einer Spinnmaschine, insbesondere einer Offenendspinnmaschine, mit einer Vielzahl nebeneinander angeordneter Arbeitsstellen, weist jede der Arbeitsstellen eine Zuführvorrichtung für ein Fasermaterial, eine Spinnvorrichtung mit Spinnmitteln zum Verspinnen des Fasermaterials zu einem Faden und eine Abzugsvorrichtung zum Abziehen des Fadens auf.
  • Es ist nun vorgesehen, dass an wenigstens einer der Arbeitsstellen ein Präzisionsmesskopf zur Erfassung einer Qualität des Fadens angeordnet wird und zu Beginn einer neuen Garnpartie an der wenigstens einen Arbeitsstelle partiebezogene, optimierte Spinnparameter und/oder partiebezogene, optimierte Spinnmittel ermittelt werden. Hierzu wird mittels des Präzisionsmesskopfes wenigstens ein Qualitätsparameter des Fadens erfasst. In Abhängigkeit von einem erfassten Wert des wenigstens einen Qualitätsparameters werden dann die Spinnparameter der Spinnvorrichtung eingestellt und/oder die Spinnmittel ausgewählt und in die Spinnvorrichtung eingesetzt. Die so ermittelten, optimierten Spinnparameter und/oder optimierten Spinnmittel werden dann mittels wenigstens einer Steuervorrichtung auf weitere, dieselbe Garnpartie verarbeitende Arbeitsstellen der Spinnmaschine übertragen.
  • Eine Spinnmaschine, insbesondere Offenendspinnmaschine, insbesondere zur Durchführung des vorgenannten Verfahrens, weist eine Vielzahl nebeneinander angeordneter Arbeitsstellen auf, wobei jede der Arbeitsstellen eine Zuführvorrichtung für ein Fasermaterial, eine Spinnvorrichtung mit Spinnmitteln zum Verspinnen des Fasermaterials zu einem Faden und eine Abzugsvorrichtung zum Abziehen des Fadens aufweist. Weiterhin ist wenigstens eine Steuervorrichtung vorgesehen.
  • Bei der Spinnmaschine ist an wenigstens einer der Arbeitsstellen wenigstens ein Präzisionsmesskopf zur Erfassung einer Qualität des Fadens angeordnet, welcher wenigstens einen Qualitätsparameter des Fadens erfasst und den erfassten Wert des wenigstens einen Qualitätsparameters ausgibt und/oder an die Steuervorrichtung und/oder an eine Auswerteeinheit übermittelt. Die Steuervorrichtung ist dazu ausgebildet, partiebezogene, optimierte Spinnparameter und/oder partiebezogene, optimierte Spinnmittel auf weitere, dieselbe Garnpartie verarbeitende Arbeitsstellen der Spinnmaschine zu übertragen.
  • Ggf. sind zur Ermittlung der optimierten Spinnparameter und/oder Spinnmittel auch mehrere Versuche erforderlich, bis der erfasste Wert des wenigstens einen Qualitätsparameters dem gewünschten Wert entspricht oder bis der unter den gegebenen Umständen optimale Wert des wenigstens einen Qualitätsparameters erreicht ist. Die Arbeitsstelle ist somit als sogenannte Pilotarbeitsstelle ausgebildet, an welcher eine für eine bestimmte Garnpartie die optimierten Spinnparameter und Spinnmittel ermittelt werden können, da die Garnqualität unmittelbar und aufgrund des Präzisionsmesskopfes mit einer hohen Genauigkeit überprüft werden kann. Sind dann beispielsweise mittels einer Arbeitsstellensteuerung der betreffenden Arbeitsstelle die optimierten Betriebsparameter, also die Spinnparameter und die Spinnmittel, ermittelt worden, so können diese entweder über eine Maschinensteuerung oder direkt an weitere Arbeitsstellensteuerungen übermittelt werden. Alternativ können die optimierten Betriebsparameter natürlich auch mithilfe einer zentralen Steuervorrichtung der Spinnmaschine, beispielsweise einer Sektionssteuerung oder einer Maschinensteuerung ermittelt werden, die dann die ermittelten Betriebsparameter direkt an die weiteren Arbeitsstellen übermittelt. Die weiteren Arbeitsstellen können dann ihrerseits, ggf. nachdem ein Bediener noch die vorhandenen Spinnmittel gegen optimierten Spinnmittel ausgetauscht hat, die Produktion mit den entsprechenden Spinnparametern aufnehmen. Die für diese Garnpartie optimierten Spinnparameter und Spinnmittel, genauer gesagt, der genaue Typ der optimierten Spinnmittel, können auch gespeichert werden, um später für Einstellungen an weiteren Arbeitsstellen herangezogen zu werden. Es ist somit nicht erforderlich, alle Arbeitsstellen mit einem teuren Präzisionsmesskopf auszustatten.
  • Dabei ist es grundsätzlich möglich, dass die optimierten Spinnparameter und/oder optimierten Spinnmittel durch einen Bediener ermittelt werden. In diesem Fall gibt der Präzisionsmesskopf die Informationen über den erfassten Wert des wenigstens einen Qualitätsparameter beispielsweise auf einem Display aus oder bringt diese in sonstiger Weise zur Anzeige. Der Bediener erhält hierdurch unmittelbar Rückmeldung und kann aufgrund seiner Erfahrung die Einstellungen der Spinnparameter optimieren bzw. einzelne Spinnmittel verändern. Sind dann die optimierten Einstellungen der Spinnparameter bzw. die optimierten Spinnmittel gefunden, so werden diese von der Steuervorrichtung registriert und auf die weiteren, dieselbe Garnpartie verarbeitenden Arbeitsstellen übertragen. Die optimierten Einstellungen der Spinnparameter bzw. die optimierten Spinnmittel können dabei beispielsweise von dem Bediener in die Steuervorrichtung eingegeben werden.
  • Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn die Steuervorrichtung und/oder eine weitere Steuervorrichtung dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von dem erfassten Wert des wenigstens einen Qualitätsparameters die partiebezogenen, optimierten Spinnparameter und/oder die partiebezogenen, optimierten Spinnmittel selbständig zu ermitteln. In der Steuervorrichtung und/oder einer weiteren Steuervorrichtung ist hierzu ein Programm zur Ermittlung der partiebezogenen, optimierten Spinnparameter und/oder der partiebezogenen, optimierten Spinnmittel hinterlegt. Weiterhin ist der Präzisionsmesskopf hierzu mit der Steuervorrichtung und/oder der weiteren Steuervorrichtung verbunden. Bei dem Verfahren wird das Programm aktiviert, wenn eine neue Garnpartie gestartet werden soll.
  • Nach einer weiteren alternativen Ausführung können die durch den Präzisionsmesskopf erfassten Messwerte des oder der Qualitätsparameter auch an eine externe Auswerteeinheit übermittelt werden. Die externe Auswerteeinheit ist hierzu zumindest mit dem Präzisionsmesskopf verbunden. Die optimierten Betriebsparameter werden dann in der externen Auswerteeinheit ermittelt. Hierzu ist in dieser ein Programm zur Ermittlung der partiebezogenen, optimierten Spinnparameter und/oder der partiebezogenen, optimierten Spinnmittel hinterlegt. Die externe Auswerteeinheit ist beispielsweise ein zentraler Rechner außerhalb der Maschine. Vorzugsweise ist die externe Auswerteeinheit auch mit der Steuervorrichtung und/oder der weiteren Steuervorrichtung verbunden. Die ermittelten optimierten Betriebsparameter können dann direkt durch die Steuervorrichtung(-en) auch an den weiteren Arbeitsstellen eingestellt werden. Die externe Auswerteeinheit ermöglicht die Erfassung und Auswertung wesentlich größerer Datenmengen und dadurch eine besonders genaue Ermittlung der optimierten Betriebsparameter und/oder optimierten Spinnmittel.
  • Bei dem Verfahren ist es vorteilhaft, wenn als Qualitätsparameter die Haarigkeit des Fadens und/oder die Gleichmäßigkeit des Fadens erfasst werden. Beides sind Kennwerte, die für die Qualität eines Fadens wesentlich sind und zudem gut messtechnisch erfasst werden können.
  • Gibt es für einen oder mehrere Qualitätsparameter mehrere unterschiedliche Standards, beispielsweise Haarigkeit nach Uster oder nach Zweigle, so ist es weiterhin vorteilhaft, wenn dieser Qualitätsparameter auch nach den mehreren unterschiedlichen Standards ausgegeben wird. Bei dem genannten Beispiel der Haarigkeit werden somit zwei Kennwerte für die Haarigkeit ausgegeben.
  • Nach einer Weiterbildung des Verfahrens ist es vorteilhaft, wenn der wenigstens eine Qualitätsparameter durch wenigstens zwei unterschiedliche Messverfahren erfasst wird. Beispielsweise kann derselbe Qualitätsparameter sowohl kapazitiv als auch optisch erfasst werden. Die Auswirkungen bestimmter Betriebsparameter und/oder bestimmter Spinnmittel können hierdurch besonders gut erfasst werden.
  • Nach einer ersten Ausführung des Verfahrens ist es weiterhin vorteilhaft, wenn die Spinnparameter und/oder die Spinnmittel derart optimiert werden, dass der Faden eine optimale Qualität aufweist. Hierzu werden, gegebenenfalls in einem interaktiven Verfahren, die Spinnparameter so lange verändert und/oder einzelne oder auch alle Spinnmittel ausgetauscht, wie die erfassten Werte des wenigstens einen Qualitätsparameters noch verbessert werden. Sobald weitere Veränderungen nicht mehr zu nennenswerten Verbesserungen des erfassten Wertes führen, sind die qualitätsbezogenen, optimalen Spinnparameter und/oder die optimalen Spinnmittel gefunden.
  • Nach einer alternativen Ausführung des Verfahrens wird hingegen ein Grenzwert des wenigstens einen Qualitätsparameters vorgegeben, der erfasste Wert des wenigstens einen Qualitätsparameters mit dem Grenzwert verglichen wird und die Spinnparameter und/oder die Spinnmittel werden derart optimiert, dass unter Einhaltung des Grenzwertes ein minimaler Energieverbrauch an der Arbeitsstelle erreicht wird. Mit anderen Worten wird bei dieser Ausführung des Verfahrens keine maximale Qualität angestrebt, sondern eine Garnqualität, die für die betreffende Anwendung als noch ausreichend empfunden wird. Es findet in diesem Falle eine gewichtete Optimierung nach einer guten Qualität bei minimalem Energieverbrauch statt.
  • Bei dem Verfahren kann der Messkopf dabei lediglich temporär an der wenigstens einen Arbeitsstelle angeordnet werden. Die wenigstens eine Arbeitsstelle weist hierzu elektrische und mechanische Schnittstellen zur temporären Aufnahme des wenigstens einen Sensors auf. Es ist hierdurch möglich, jede Arbeitsstelle, die solche Schnittstellen aufweist, temporär zu einer Pilotarbeitsstelle zu machen. Der Präzisionsmesskopf kann hierdurch auch nacheinander an verschiedenen Arbeitsstellen und auch an verschiedenen Maschinen zum Einsatz kommen.
  • Alternativ kann der Messkopf fest an der wenigstens einen Arbeitsstelle angeordnet werden und die wenigstens eine Arbeitsstelle wird zur Ermittlung der optimierten Spinnparameter und/oder Spinnmittel temporär der neuen Garnpartie zugeordnet. Sobald die für diese Garnpartie optimierten Spinnparameter und/oder optimierten Spinnmittel ermittelt worden und an die Steuervorrichtung übertragen worden sind, kann die wenigstens eine Arbeitsstelle mit dem Präzisionsmesskopf bereits einer weiteren neuen Garnpartie temporär zugeordnet werden.
  • Möglich ist es aber auch, jede der Arbeitsstellen der Spinnmaschine mit elektrischen und mechanischen Schnittstellen für einen Präzisionsmesskopf zu versehen. Somit kann jede beliebige Arbeitsstelle temporär als Pilotarbeitsstelle betrieben werden. Vorzugsweise ist in diesem Fall auch das Programm zur Ermittlung der partiebezogenen, optimierten Spinnparameter und/oder der partiebezogenen, optimierten Spinnmittel an jeder Arbeitsstelle hinterlegt, beispielsweise in jeder der Arbeitsstellensteuerungen. Denkbar ist es aber auch, dass das Programm in einer zentralen Steuerung der Spinnmaschine, beispielsweise in einer Maschinensteuerung hinterlegt ist, welche in diesem Fall die Organe der Arbeitsstelle entsprechend ansteuert und mit welcher der Präzisionsmesskopf in Verbindung steht. Ebenso ist es denkbar, dass das Programm in einer externen Auswerteeinheit hinterlegt ist, die zumindest mit dem Präzisionsmesskopf in Verbindung steht, um die erfassten Messdaten der Qualitätsparameter auszuwerten und die optimierten Betriebsparameter zu ermitteln. Vorzugsweise steht die externe Auswerteeinheit auch mit der wenigstens eine Steuervorrichtung, also beispielsweise der Maschinensteuerung und/oder der Arbeitsstellensteuerung in Verbindung.
  • Bei dem Verfahren ist es weiterhin vorteilhaft, wenn die optimierten Spinnparameter eine Rotordrehzahl und/oder einen Luftdüsendruck und/oder eine Garndrehung und/oder einen Verzug und/oder eine Zuführgeschwindigkeit der Zuführvorrichtung umfassen.
  • Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die optimierten Spinnmittel einen Spinnrotortyp und/oder einen Luftdüsentyp und/oder einen Abzugsdüsentyp und/oder einen Drallelementtyp und/oder einen Faserkanaleinsatztyp umfassen.
  • Bei dem Verfahren ist es zudem vorteilhaft, wenn die partiebezogenen, optimierten Spinnparameter und/oder Spinnmittel in einem Speicher, insbesondere in einer Artikelverwaltungsdatenbank, gespeichert werden. Der Speicher ist vorzugsweise in der Spinnmaschine angeordnet oder aber zumindest der Spinnmaschine zugeordnet, da hierdurch die speziell für diese Spinnmaschine ermittelten Spinnparameter und/oder Spinnmittel dieser zugeordnet sind. Die Artikelverwaltungsdatenbank könnte jedoch auch in einem zentralen Speicher einer Spinnerei vorgesehen sein. Dabei ist es auch vorteilhaft, wenn nicht nur die optimierten Spinnparameter und/oder Spinnmittel, sondern auch die diesen zugrundeliegenden Messdaten des Präzisionsmesskopfes ebenfalls gespeichert werden. Es ist damit auch möglich, einmal ermittelte Spinnparameter und/oder Spinnmittel zu einem späteren Zeitpunkt noch einmal zu überprüfen.
  • Vorteilhaft ist es, wenn dann bei erneuter Produktion derselben Garpartie die in dem Speicher gespeicherten optimierten Spinnparameter und/oder Spinnmittel abgerufen werden und auf die diese Garnpartie verarbeitenden Arbeitsstellen der Spinnmaschine übertragen werden. Die Spinnparameter und/oder Spinnmittel müssen somit bei erneuter Produktion derselben Garnpartie nicht wieder neu ermittelt werden. Zudem können die hinterlegten Spinnparameter und/oder Spinnmittel auch als Grundeinstellung für zwar neue, aber ähnliche Garnpartien verwendet werden.
  • Weitere Vorteile der Erfindung sind in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigen, jeweils schematisch:
    • Figur 1
    eine Übersichtsdarstellung einer Spinnmaschine in einer schematischen Vorderansicht,
    Figur 2
    eine Arbeitsstelle einer Spinnmaschine nach einer ersten Ausführung in einer schematischen, teilweise geschnittenen Seitenansicht,
    Figur 3
    eine abgebrochene, teilweise geschnittene Detailansicht einer Arbeitsstelle mit elektrischen und mechanischen Schnittstellen für einen Präzisionsmesskopf.
  • Bei der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele werden identische oder in ihrer Gestaltung und/oder Wirkweise zumindest vergleichbare Merkmale mit gleichen Bezugszeichen versehen. Weiterhin werden diese lediglich bei ihrer erstmaligen Erwähnung detailliert erläutert, während bei den folgenden Ausführungsbeispielen lediglich auf die Unterschiede zu den bereits beschriebenen Ausführungsbeispielen eingegangen wird. Weiterhin sind aus Gründen der Übersichtlichkeit von mehreren identischen Bauteilen bzw. Merkmalen oftmals nur eines oder nur einige wenige beschriftet.
  • Figur 1 zeigt eine Vorderansicht einer Spinnmaschine 1 in einer Übersichtsdarstellung. Die Spinn- oder Spulmaschine 1 weist eine Vielzahl nebeneinander angeordneter Arbeitsstellen 2 auf, die auf nur einer oder auch auf beiden einander gegenüberliegenden Längsseiten der Spinn- oder Spulmaschine 1 angeordnet sein können. Die Arbeitsstellen 2 sind vorliegend zwischen zwei Gestellen 9 angeordnet, in welchen zentrale Komponenten wie beispielsweise zentrale Antriebe oder Funktionen angeordnet sein können. Vorliegend ist lediglich eine Maschinensteuerung 13 als zentrale Steuervorrichtung 17 dargestellt. Der Steuervorrichtung 17 ist ein Speicher 14 zugeordnet.
  • Jede der Arbeitsstellen 2 weist in an sich bekannter Weise eine Spinnvorrichtung 3 auf, die beispielsweise als Rotorspinnvorrichtung oder auch als Luftspinnvorrichtung ausgebildet sein kann. Der Spinnvorrichtung 3 wird durch eine Zuführvorrichtung 4 ein Fasermaterial 7 zugeführt, welches dann in der Spinnvorrichtung 3 zu einem Faden 5 versponnen wird. Die Zuführvorrichtung 4 umfasst beispielsweise im Falle einer Rotorspinnmaschine, wie hier dargestellt, eine Auflösewalze 22 und eine Speisewalze 23. Ist die Spinnmaschine 1 als Luftspinnmaschine ausgebildet, so kann die Zuführvorrichtung 4 beispielsweise ein Streckwerk beinhalten. Der von der Spinnvorrichtung 3 produzierte Faden 5 wird mittels einer Abzugsvorrichtung 19 abgezogen und, je nach Ausführung der Spinnmaschine 1, ggf. über mehrere weitere Komponenten bzw. Handlingsorgane einer Spulvorrichtung 28 zugeführt, wo er auf eine Spule 6 aufgewickelt wird.
  • Nach vorliegender Darstellung weist jede der Arbeitsstellen 2 als Steuervorrichtung 17 weiterhin eine Arbeitsstellensteuerung 12 auf, welche mit der Maschinensteuerung 13 in Verbindung steht. Alternativ zu der gezeigten Ausführung können jedoch auch mehrere Arbeitsstellen 2 von einer gemeinsamen Steuervorrichtung 17 angesteuert werden. Weiterhin ist es auch möglich, dass zusätzlich weitere Steuervorrichtungen 17, beispielsweise auf Sektionsebene, vorgesehen sind.
  • Die einzelnen Arbeitsstellen 2 der Spinn-oder Spulmaschine 1 sind als sogenannte autarke oder zumindest teilautarke Arbeitsstellen 2 ausgebildet. Solche Arbeitsstellen 2 sind zumindest in der Lage, nach einer Unterbrechung des Produktionsvorgangs diesen selbsttätig wiederaufzunehmen. Hierfür weisen die einzelnen Arbeitsstellen 2 eine nicht dargestellte, arbeitsstelleneigene Anspinnvorrichtung auf.
  • Je nach Ausführung der Spinnmaschine 1 ist es weiterhin möglich, unterschiedliche Garnpartien 18 auf einer einzigen Spinnmaschine 1 zu produzieren. Voraussetzung hierfür ist, dass zumindest ein Teil der Arbeitsorgane der Arbeitsstellen 2 der Spinnmaschine 1 entweder mit Einzelantrieben je Arbeitsstelle oder zumindest gruppenweise zentral angetrieben werden. Als Arbeitsorgane sind beispielsweise die Zuführvorrichtungen 4, die Spinnvorrichtungen 3, die Abzugsvorrichtungen 19, die Spulvorrichtungen und ggf. weitere Arbeitsorgane zu nennen. Werden beispielsweise an einer Spinnmaschine 1 die Arbeitsorgane beider Längsseiten mittels Zentralantrieben je Längsseite angetrieben, so können auf den beiden Längsseiten der Spinnmaschine 1 zwei unterschiedliche Garnpartien 18 hergestellt werden. Sind hingegen, wie in Figur 2 gezeigt, zumindest für einen Teil der Arbeitsorgane Einzelantriebe 27 (siehe Figur 2) vorgesehen, so ist eine weitgehend freie Zuordnung der einzelnen Arbeitsstellen 2 zu verschiedenen Garnpartien 18 möglich. Vorliegend (Figur 1) sind die Arbeitsstellen 2 der Spinnmaschine 1 beispielsweise drei verschiedenen Garnpartien 18 zugeordnet.
  • Zum Verspinnen des Fasermaterials 7 zu einem Faden 5 weist die Spinnvorrichtung 3 eine oder mehrere Spinnmittel 8 auf. Vorliegend ist lediglich ein einziges Spinnmittel 8 je Arbeitsstelle 2 symbolisch dargestellt. An einer Rotorspinnmaschine, wie sie in der Figur 2 dargestellt ist, umfassen die Spinnmittel 8 beispielsweise einen Spinnrotor 21, eine Abzugsdüse 24 und/der ein Drallelement 25 sowie einen Faserkanaleinsatz 26, mittels welchem die von der Zuführvorrichtung 4 gelieferten Fasern in den Spinnrotor 21 geleitet werden können. An einer Luftspinnmaschine (nicht dargestellt) können die Spinnmittel 8 beispielsweise eine Luftdüse sowie eine in der Luftdüse angeordnete Spindel umfassen. Diese Spinnmittel 8 sind maßgeblich für die Garneigenschaften und somit für die Qualität des gesponnenen Fadens 5 verantwortlich und daher in der Regel austauschbar in oder an der Spinnvorrichtung 3 angeordnet. Neben der Ausführung der Spinnmittel 8 beeinflussen allerdings auch Einstellungen der Arbeitsorgane an der Arbeitsstelle 2 wie beispielsweise Drehzahlen der Arbeitsorgane die Qualität des Fadens 5. Um einen Faden 5 in einer gewünschten Qualität herstellen zu können, ist es daher erforderlich diese sogenannten Spinnparameter an den Arbeitsstellen 2 genau einzustellen.
  • Wie im Folgenden anhand der Figur 2 noch erläutert wird, ist wenigstens eine der Arbeitsstellen 2 zumindest temporär als Pilotarbeitsstelle 11 ausgebildet. An diesen Pilotarbeitsstellen 11 können die für eine bestimmte Garnqualität optimalen Spinnparameter und/oder optimalen Spinnmittel 8 ermittelt werden und dann von diesen den weiteren, dieselbe Garnpartie 18 produzierenden Arbeitsstellen 2 zur Verfügung gestellt werden. Die Pilotarbeitsstelle 11 weist hierzu einen Präzisionsmesskopf 10 auf, der im Folgenden noch näher erläutert wird. Demgegenüber sind die weiteren, nicht als Pilotarbeitsstellen 11 ausgebildeten Arbeitsstellen 2 der Spinnmaschine lediglich mit einem Fadenwächter 20 oder einem einfachen Messkopf ausgestattet.
  • Vorliegend sind beispielsweise drei Arbeitsstellen 2 als Pilotarbeitsstellen 11 ausgebildet, wobei jeder der drei Garnpartien 18 jeweils eine Pilotarbeitsstelle 11 zugeordnet ist. Allerdings ist eine solche Zuordnung je einer Pilotarbeitsstelle 11 zu je einer Garnpartie 18 keineswegs zwingend. Ebenso könnten einer Garnpartie 18 auch mehrere Pilotarbeitsstellen 11 zugeordnet werden; weiterhin können bestimmte Garnpartien 18 auch gar keine Pilotarbeitsstellen zugeordnet werden, sondern es können bereits früher ermittelte, optimierte Spinnparameter und/oder Spinnmittel 8 verwendet werden.
  • Figur 2 zeigt eine schematische, teilweise geschnittene Seitenansicht einer Arbeitsstelle 2 einer Spinnmaschine 1, welche als Pilotarbeitsstelle 11 ausgebildet ist. Die Arbeitsstelle 2 ist wie zuvor beschrieben als autarke Arbeitsstelle ausgebildet, bei welcher die Zuführvorrichtung 4, die Spinnvorrichtung 3, die Abzugsvorrichtung 19 und die Spulvorrichtung 28 bzw. Komponenten derselben jeweils mittels eines Einzelantriebs 27 angetrieben werden. Die Einzelantriebe 27 werden von der Arbeitsstellensteuerung 12 angesteuert, wie durch gepunktete Linien symbolisiert. Der Präzisionsmesskopf 10 ist ebenfalls steuermäßig mit der Arbeitsstellensteuerung 12 verbunden, was durch eine weitere gepunktete Linie angedeutet wird. Als Spinnmittel 8 weist die vorliegende Spinnvorrichtung 3 einen Spinnrotor 21, eine Abzugsdüse 24, ein Drallelement 25 sowie einen Faserkanaleinsatz 26 auf.
  • Da die vorliegende Arbeitsstelle 2 mittels des Präzisionsmesskopfes 10 als Pilotarbeitsstelle 11 ausgebildet ist, können nun optimierte Spinnparameter und/oder optimierte Spinnmittel 8 ermittelt werden. Dabei kann die Produktion zunächst mit bestimmten Grundeinstellungen, welche entweder durch einen Bediener eingegeben werden oder aber auch aus einer Steuervorrichtung 17 abgerufen werden können, gestartet werden. Durch den Präzisionsmesskopf 10 kann dann unmittelbar festgestellt werden, ob die Qualität den gewünschten Anforderungen entspricht oder ob Spinnparameter und oder Spinnmittel 8 verändert werden müssen.
  • Vorzugsweise ist zur Ermittlung der optimierten Spinnparameter und/oder Spinnmittel 8 ein entsprechendes Programm in der Steuervorrichtung 17, vorzugsweise in der Arbeitsstellensteuerung 12, hinterlegt. Das Programm kann jedoch auch in einer anderen Steuervorrichtung 17 hinterlegt sein und erst wenn es benötigt wird, entsprechend abgerufen werden. Die Arbeitsstelle 2 kann in diesem Fall die Ermittlung der optimierten Spinnparameter und/oder Spinnmittel 8 weitgehend selbstständig durchführen. Die Steuervorrichtung 17 verändert hierzu gegebenenfalls auch mehrfach hintereinander Spinnparameter wie beispielsweise die Drehzahl des Spinnrotors 21, die Drehzahl der Abzugsvorrichtung 19 und dergleichen so lange, bis die Qualität des Fadens 5 der gewünschten Qualität entspricht. Die Steuervorrichtung 17 erhält hierzu fortlaufend die von dem Präzisionsmesskopf 10 erfassten Werte des oder der beobachteten Qualitätsparameter.
  • Soll dabei eine möglichst optimale Garnqualität erreicht werden, so sind die optimierten Spinnparameter und/oder Spinnmittel 8 gefunden, sobald weitere Veränderungen der Spinnparameter und/oder Spinnmittel 8 keine nennenswerte Verbesserung der Qualitätsparameter mehr erbringen. Es ist aber auch möglich, in die Steuervorrichtung 17 bestimmte Sollwerte oder auch Grenzwerte für den oder die Qualitätsparameter einzugeben oder dort zu hinterlegen. Die Steuervorrichtung 17 vergleicht in diesem Fall die ihr von dem Präzisionsmesskopf 10 übermittelten, erfassten Werte des oder der Qualitätsparameter und vergleicht sie mit den Sollwerten oder Grenzwerten. Die optimierten Spinnparameter und/oder Spinnmittel 8 sind in diesem Fall dann gefunden, wenn die Sollwerte erreicht sind. Es ist auch möglich, eine gewichtete Optimierung, beispielsweise nach einem minimalen Energieverbrauch vorzunehmen. In diesem Fall sind die optimierten Spinnparameter und/oder Spinnmittel 8 dann gefunden, wenn der Grenzwert des Qualitätsparameters noch eingehalten wird und zugleich ein minimaler Energieverbrauch erreicht ist.
  • Um die Spinnmittel 8 zu optimieren, ist es nach einer ersten Ausführung möglich, dass der Bediener diese aufgrund seiner Erfahrung austauscht und den gewählten Typ des Spinnmittel 8 in die Steuervorrichtung 17 eingeht. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn das Programm auch den Typ des Spinnmittel 8 festgelegt, sodass der Bediener dieses nur noch einsetzen muss. Beispielsweise kann die Steuervorrichtung 17 dem Bediener auf einem Display (nicht dargestellt) anzeigen, welches Spinnmittel 8 eingesetzt werden soll. Der Bediener muss nach dem Einsetzen des Spinnmittel 8 dies lediglich quittieren, so dass die Steuervorrichtung weiß, welcher Typ des Spinnmittel 8 nun eingesetzt ist. Denkbar ist es natürlich auch, dass die Spinnmittel mit einer Kennzeichnung versehen sind, die von der Steuervorrichtung 17 gelesen werden kann.
  • Sind auf diese Weise mittels der Steuervorrichtung 17, beispielsweise der Arbeitsstellensteuerung 12 der Pilotarbeitsstelle 11, optimierte Spinnparameter und/oder optimierte Spinnmittel 8 ermittelt, so können diese von der Steuervorrichtung 17, hier der Arbeitsstellensteuerung 12, beispielsweise direkt an weitere Arbeitsstellensteuerungen 12 weiterer, nicht als Pilotarbeitsstellen 11 ausgebildeter Arbeitsstellen 2 übermittelt werden. Ebenso ist es möglich, dass die optimierten Spinnparameter und/oder optimierten Spinnmittel 8 zunächst an die Maschinensteuerung 13 übermittelt werden und von dieser an die weiteren Arbeitsstellensteuerungen 12. Die Maschinensteuerung 13 steht hierzu mit den Arbeitsstellensteuerungen 12 in steuermäßiger Verbindung, wie ebenfalls durch eine gepunktete Linie symbolisiert. Alternativ können die optimierten Spinnparameter und/oder optimierten Spinnmittel 8 natürlich auch zunächst in der Steuervorrichtung 17 gespeichert und später aus dieser ausgelesen werden, um dann weiteren Steuervorrichtungen 17, insbesondere weiteren Arbeitsstellensteuerungen 12, zur Verfügung gestellt zu werden.
  • Die optimierten Spinnparameter und/oder optimierten Spinnmittel 8 können nun an den weiteren dieselbe Garnpartie 18 verarbeitenden, aber nicht als Pilotarbeitsstellen 11 ausgebildeten Arbeitsstellen 2 eingestellt werden, ohne dass hierfür an jeder einzelnen Arbeitsstelle 2 ein Präzisionsmesskopf 10 erforderlich wäre.
  • Wie in Fig. 3 gezeigt, muss der Präzisionsmesskopf 10 nicht zwangsläufig fest an der Arbeitsstelle 2 angeordnet sein, sondern kann auch nur temporär vorgesehen werden, um eine Arbeitsstelle 2 als Pilotarbeitsstelle 11 zu nutzen. Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt einer solchen Arbeitsstelle 2 in einer schematischen Detaildarstellung. Um temporär als Pilotarbeitsstelle 11 fungieren zu können, weist diese Arbeitsstelle 2 mechanische Schnittstellen 16 sowie elektrische Schnittstellen 15 zur Aufnahme des Präzisionsmesskopfes 10 auf. Die Arbeitsstelle 2 kann somit in einfacher Weise durch das Anbringen des Präzisionsmesskopfes 10 zu einer Pilotarbeitsstelle 11 umgebaut werden.
  • Um die Pilotfunktionalität an der Arbeitsstelle 2 zu ermöglichen, ist weiterhin in einer Steuervorrichtung 17, beispielsweise in der Arbeitsstellensteuerung 12, ein entsprechendes Programm hinterlegt, mit dem die optimierten Spinnparameter und/oder die optimierten Spinnmittel 8 ermittelt werden können. Dieses muss dann nur noch von einem Bediener aktiviert werden.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Abwandlungen im Rahmen der Patentansprüche sind ebenso möglich wie eine beliebige Kombination der beschriebenen Merkmale, auch wenn sie in unterschiedlichen Teilen der Beschreibung bzw. den Ansprüchen oder in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen dargestellt und beschrieben sind, vorausgesetzt, dass kein Widerspruch zur Lehre der unabhängigen Ansprüche entsteht.
    • Bezubszeichenliste
    • 1
    Spinnmaschine
    2
    Arbeitsstelle
    3
    Spinnvorrichtung
    4
    Zuführvorrichtung
    5
    Faden
    6
    Spule
    7
    Fasermaterial
    8
    Spinnmittel
    9
    Gestell
    10
    Präzisionsmesskopf
    11
    Pilotarbeitsstelle
    12
    Arbeitsstellensteuerung
    13
    Maschinensteuerung
    14
    Speicher
    15
    elektrische Schnittstelle
    16
    mechanische Schnittstelle
    17
    Steuervorrichtung
    18
    Garnpartie
    19
    Abzugsvorrichtung
    20
    Fadenwächter
    21
    Spinnrotor
    22
    Auflösewalze
    23
    Speisewalze
    24
    Abzugsdüse
    25
    Drallelement
    26
    Faserkanaleinsatz
    27
    Einzelantriebe
    28
    Spulvorrichtung

Claims (15)

  1. Verfahren zum Betreiben einer Spinnmaschine (1), insbesondere einer Offenendspinnmaschine, mit einer Vielzahl nebeneinander angeordneter Arbeitsstellen (2), wobei jede der Arbeitsstellen (2) eine Zuführvorrichtung (4) für ein Fasermaterial (7), eine Spinnvorrichtung (3) mit Spinnmitteln (8) zum Verspinnen des Fasermaterials (7) zu einem Faden (5) und eine Abzugsvorrichtung (19) zum Abziehen des Fadens (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass an wenigstens einer der Arbeitsstellen (2) ein Präzisionsmesskopf (10) zur Erfassung einer Qualität des Fadens (5) angeordnet wird,
    dass zu Beginn einer neuen Garnpartie (18) an der wenigstens einen Arbeitsstelle (2) partiebezogene, optimierte Spinnparameter und/oder partiebezogene, optimierte Spinnmittel (8) ermittelt werden,
    wobei zur Ermittlung der optimierten Spinnparameter und/oder Spinnmittel mittels des Präzisionsmesskopfes (10) wenigstens ein Qualitätsparameter des Fadens (5) erfasst wird und in Abhängigkeit von einem erfassten Wert des wenigstens einen Qualitätsparameters die Spinnparameter der Spinnvorrichtung (3) eingestellt werden und/oder die Spinnmittel (8) ausgewählt und in die Spinnvorrichtung (3) eingesetzt werden,
    und dass die so ermittelten, optimierten Spinnparameter und/oder optimierten Spinnmittel (8) mittels wenigstens einer Steuervorrichtung (17) auf weitere, dieselbe Garnpartie (18) verarbeitende Arbeitsstellen (2) der Spinnmaschine (1) übertragen werden.
  2. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass in der Steuervorrichtung (17) und/oder in einer weiteren Steuervorrichtung (17) und/oder in einer externen Auswerteeinheit ein Programm zur Ermittlung der partiebezogenen, optimierten Spinnparameter und/oder Spinnmittel (8) hinterlegt ist und dass das Programm aktiviert wird, wenn eine neue Garnpartie (18) gestartet werden soll.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Qualitätsparameter die Haarigkeit des Fadens (5) und/oder die Gleichmäßigkeit des Fadens (5) erfasst werden.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Qualitätsparameter durch wenigstens zwei unterschiedliche Messverfahren erfasst wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spinnparameter und/oder die Spinnmittel derart optimiert werden, dass der Faden (5) eine optimale Qualität aufweist.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Grenzwert des wenigstens einen Qualitätsparameters vorgegeben wird, der erfasste Wert des wenigstens einen Qualitätsparameters mit dem Grenzwert verglichen wird und die Spinnparameter und/oder die Spinnmittel (8) derart optimiert werden, dass unter Einhaltung des Grenzwertes ein minimaler Energieverbrauch an der Arbeitsstelle (2) erreicht wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Präzisionsmesskopf (10) nur temporär an der wenigstens einen Arbeitsstelle (2) angeordnet wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optimierten Spinnparameter eine Rotordrehzahl und/oder einen Luftdüsendruck und/oder eine Garndrehung und/oder einen Verzug und/oder eine Zuführgeschwindigkeit der Zuführvorrichtung (4) umfassen.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optimierten Spinnmittel (8) einen Spinnrotortyp und/oder einen Luftdüsentyp und/oder einen Abzugsdüsentyp und/oder einen Drallelementtyp und/oder einen Faserkanaltyp umfassen.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die partiebezogenen, optimierten Spinnparameter und/oder Spinnmittel (8) in einem Speicher (14), insbesondere in einer Artikelverwaltungsdatenbank, gespeichert werden.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei erneuter Produktion derselben Garpartie (18) die in dem Speicher (14) gespeicherten optimierten Spinnparameter und/oder Spinnmittel (8) abgerufen werden und auf die diese Garnpartie (18) verarbeitenden Arbeitsstellen (2) der Spinnmaschine (1) übertragen werden.
  12. Spinnmaschine (1), insbesondere Offenendspinnmaschine, mit einer Vielzahl nebeneinander angeordneter Arbeitsstellen (2), wobei jede der Arbeitsstellen (2) eine Zuführvorrichtung (4) für ein Fasermaterial (7), eine Spinnvorrichtung (3) mit Spinnmitteln (8) zum Verspinnen des Fasermaterials (7) zu einem Faden (5) und eine Abzugsvorrichtung (19) zum Abziehen des Fadens (5) aufweist, und wobei weiterhin wenigstens eine Steuervorrichtung (17) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass an wenigstens einer der Arbeitsstellen (2) wenigstens ein Präzisionsmesskopf (10) zur Erfassung einer Qualität des Fadens (5) angeordnet ist, welcher wenigstens einen Qualitätsparameter des Fadens (5) erfasst und den erfassten Wert des wenigstens einen Qualitätsparameters ausgibt und/oder an die Steuervorrichtung (17) und/oder an eine externe Auswerteeinheit (29) übermittelt, und dass die Steuervorrichtung (17) ausgebildet ist, optimierte Spinnparameter und/oder optimierte Spinnmittel (8) auf weitere, dieselbe Garnpartie (18) verarbeitende Arbeitsstellen (2) der Spinnmaschine (1) zu übertragen.
  13. Spinnmaschine (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass in der Steuervorrichtung (17) und/oder einer weiteren Steuervorrichtung (17) und/oder der externen Auswerteeinheit (29) ein Programm zur Ermittlung der partiebezogenen, optimierten Spinnparameter und/oder der partiebezogenen, optimierten Spinnmittel (8) hinterlegt ist.
  14. Spinnmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Arbeitsstelle (2), vorzugsweise alle Arbeitsstellen (2), elektrische (15) und mechanische (16) Schnittstellen zur temporären Aufnahme des Präzisionsmesskopfes (10) aufweist.
  15. Spinnmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spinnmaschine (1) ein Speicher (14), insbesondere eine Artikelverwaltungsdatenbank, zugeordnet ist, in welcher die partiebezogenen, optimierten Spinnparameter und/oder Spinnmittel (8) speicherbar sind.
EP21160241.2A 2020-03-06 2021-03-02 Verfahren zum betreiben einer spinnmaschine sowie spinnmaschine Active EP3875647B1 (de)

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