WO2007012212A1 - Textilmaschine mit garnüberwachung - Google Patents

Textilmaschine mit garnüberwachung Download PDF

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WO2007012212A1
WO2007012212A1 PCT/CH2006/000383 CH2006000383W WO2007012212A1 WO 2007012212 A1 WO2007012212 A1 WO 2007012212A1 CH 2006000383 W CH2006000383 W CH 2006000383W WO 2007012212 A1 WO2007012212 A1 WO 2007012212A1
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WO
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data
yarn
yarn monitoring
time
control unit
Prior art date
Application number
PCT/CH2006/000383
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Philipp Ott
Peter Pirani
Original Assignee
Uster Technologies Ag
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Publication date
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Priority to EP06761234A priority patent/EP1910203A1/de
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    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01HSPINNING OR TWISTING
    • D01H13/00Other common constructional features, details or accessories
    • D01H13/26Arrangements facilitating the inspection or testing of yarns or the like in connection with spinning or twisting
    • 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
    • B65H54/26Automatic 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 having one or more servicing units moving along a plurality of fixed winding units
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H63/00Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop-motions ; Quality control of the package
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01HSPINNING OR TWISTING
    • D01H13/00Other common constructional features, details or accessories
    • D01H13/32Counting, measuring, recording or registering devices
    • 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 is in the field of spinning and in particular yarn monitoring in spinning or rewinding yarn, and relates to a textile machine, for example a spinning or rewinding machine, a yarn monitoring device and a yarn monitoring system for such a textile machine and a method for yarn monitoring at a workstation a textile machine, according to the preambles of the independent claims.
  • the aim of yarn monitoring is to ensure the desired yarn quality.
  • a time course of yarn parameters such as mass per unit length and / or diameter is recorded.
  • the detection takes place with capacitive, optical and / or other sensors. From the recorded temporal.
  • Course of the yarn parameters can be closed by suitable evaluation of unwanted deviations from a desired value.
  • Such defects can occur statistically or periodically.
  • various reactions can be triggered automatically.
  • the spinning or rewinding operation can be interrupted in order to remove the defect from the yarn, or a warning signal can be emitted.
  • the measurement results can be recorded in a statistic that provides information about the yarn quality.
  • Yarn monitoring devices usually include a simple local evaluation unit for evaluating the sensor signals. The evaluation leads to the decision as to whether a yarn cut should be made or not; in the former case, the evaluation unit outputs an editing signal to a cutting device attached to the workstation.
  • a cleaner control unit which on the one hand monitors and controls the yarn monitoring devices, on the other hand registers and evaluates events such as yarn cuts and their triggers.
  • the cleaner control unit communicates with a machine control unit of the textile machine.
  • the connection between a yarn monitoring device and the cleaner control unit is made via a data transmission line, preferably a data bus, to which both the cleaner control unit and a plurality of yarn monitoring devices are connected.
  • a data transmission line preferably a data bus
  • DE-39'28'831 Al and DE-195 '48' 667 Al give examples of a possible embodiment of a data bus and the infrastructure required for this purpose; however, the data buses described therein serve for communication between the workstations and the machine control unit and therefore have nothing to do with yarn monitoring.
  • EP-O '650' 915 Al teaches the use of a mobile cone changer of a rewinding machine for detecting quality parameters of the cones. Such quality parameters are z. As the cone diameter, the winding density, the radial or axial deformation of the cone, etc.
  • the object of DE-199 07 07 684 A1 is to improve the control and information system of a textile machine and, in particular, to make its manufacture more cost-effective, by the processor of a respective workstation additionally evaluating the sensor signals in addition to controlling the workstation and the yarn cleaning controls.
  • the DE-195 '05' 023 Al proposes to save the data bus at all, by the machine control unit is arranged on the piecing.
  • the machine control unit and the control device of each work station are equipped with data transmission means for a bidirectional data exchange between the machine control unit and the respective control device. A data exchange always takes place when the piecing carriage is positioned in front of the respective workstation.
  • the data transmission means are used to read into the control device of the workstation work, part or yarn quality-related data.
  • yarn quality data measured via the data transfer means are read into the engine control unit, thereby enabling the production of yarn quality protocols.
  • the piecing carriage is equipped with a sensor and an evaluation device for monitoring the yarn quality.
  • a normalization value of the yarn quality is detected at each workstation and via appropriate data buses via the machine control unit Textile machine transferred to the appropriate workplace.
  • the normalization value is used to calibrate the yarn cleaner.
  • the invention is based on the idea to make those components of the yarn monitoring system, which are present in large numbers, simple and inexpensive, and to equip a few components with a slightly higher complexity and functionality.
  • the invention focuses on the evaluation and transmission of the yarn-related data.
  • time critical data that is essential to the job and / or rapid intervention in the job Require operation.
  • the time-critical data is sent in parallel, ie continuously and from every workstation. They are preferably transmitted directly to a control unit of the textile machine.
  • Non-critical data that does not require quick intervention in the work process.
  • the non-time critical data are only serially, d. H. only temporarily and in each case only from one job. They are preferably transmitted to the machine control unit of the textile machine. This reduces the amount of data to be transmitted in parallel or the required parallel data transmission rate.
  • a table or coordinate system having a length on its horizontal axis and a mass or diameter of the yarn on its vertical axis.
  • a so-called cleaning limit can be set, ie a curve whose exceeding or falling below an untolerable yarn error means. Any deviation from a nominal value detected on the yarn is entered in this coordinate system and tested for tolerability based on the cleaning limit.
  • serial data transmission means for the time-critical data and additionally serial data transmission means for the non-time-critical data are provided.
  • Elements of the serial data transmission means are preferably located on a mobile module which may be mounted on an already existing mobile service unit such as a starter truck of a spinning machine or a traveling fan of a rewinding machine. On such a mobile service unit, a mobile measuring head for detecting data relating to the yarn may be attached.
  • the parallel and / or serial data transmission means may preferably transmit data in both directions.
  • the mobile module mainly receives recorded measurement data relating to the yarn. To work are z. B. setting data (setup data) for the yarn monitoring device.
  • the yarn monitoring device for a workstation of a textile machine, for example a spinning or
  • Rewinding machine includes a sensor for detecting
  • the yarn monitoring apparatus also includes data dividing means for dividing the data to be output into time-critical data requiring rapid intervention in the textile operation, and non-time critical data requiring no such intervention.
  • the yarn monitoring apparatus further includes storage means for storing the data obtained from the acquired data.
  • the data output means includes parallel data output means for permanently outputting the time-critical data and serial data output means different from the parallel data output means for temporarily outputting the non-time-critical data stored in the memory means.
  • the yarn monitoring system for a textile machine, for example a spinning or rewinding machine with a plurality of jobs, includes a plurality of yarn monitoring devices to be associated with the work stations for acquiring data representing a time profile of at least one property of the respective yarn.
  • the yarn monitoring system further comprises a yarn monitoring control unit for controlling the yarn monitoring devices and for evaluating acquired data, and data transmission means for transmitting data obtained from the acquired data from each yarn monitoring device for Yarn monitoring control unit.
  • Garnüberwachungsvortechnische is an inventive GarnüberwachungsVorraum described above.
  • the data transfer means are serial data transfer means which include the serial data output means.
  • the textile machine for example a spinning or rewinding machine, includes a plurality of work stations for yarns, a workstation control unit for controlling the plurality of workstations, and a yarn monitoring system for monitoring a time course of at least one property of the yarns.
  • the yarn monitoring system is an inventive yarn monitoring system described above, wherein each workstation is associated with a GarnüberwachungsVorraum.
  • the textile machine additionally comprises parallel data transfer means for transferring data obtained from the acquired data from each yarn monitoring device to the workstation control unit, which parallel data transfer means include the parallel data output means.
  • Rewinding machine data representing a time course of at least one property of a yarn is detected.
  • Data obtained from the acquired data is output.
  • the data to be output is divided into time-critical data requiring a quick intervention in the textile operation and non-time-critical data requiring no such intervention.
  • the time-critical data is output permanently, and the non-time critical data is stored and output only temporarily.
  • the yarn monitoring system of the textile machine according to the invention is simpler and less expensive than the previously known yarn monitoring systems comparable
  • Statistical quality data for example spectrograms, can be determined from the serially transmitted non-time-critical data, which has hitherto been available either with a large number of expensive, parallel interfaces or in additional
  • Textile machine thus offers the possibility of a cost-effective ongoing (online) laboratory testing.
  • Example of a spinning machine preferably one Rotor spinning machine.
  • the invention includes not only spinning machines, but also rewinding machines and other textile machines in which monitoring of elongated structures such as yarn, roving, belts, etc. takes place.
  • FIGS 1 and 2 show schematically block diagrams of two
  • FIG. 3 shows a flow chart of an embodiment of the invention
  • FIG. 1 A schematic of some elements of a spinning machine 1 according to the invention is shown in FIG.
  • An elongated machine frame 11 carries a plurality of spinning stations 3.1, 3.2, ..., 3.n.
  • the drawing is also schematic in that, for the sake of simplicity, the spinning stations 3.1, 3.2, ... m, 3.n are shown lying side by side on only one side of the machine frame 11; Usually, a two-sided arrangement of the spinning stations is preferred.
  • Each spinning station 3.1-3.n preferably includes a measuring head 30.1-30. n for detecting a time profile of at least one property of a respective yarn (not shown).
  • each measuring head includes 30.1-30. n at least one capacitive, optical and / or other sensor.
  • An example of such a measuring head with a capacitive sensor is given in EP-924'513 A1. From the recorded time profile of the at least one yarn property can be closed by suitable evaluation on unwanted deviations from a desired value. Depending on the nature of the deviation, appropriate measures are taken which may include interruption of the spinning process and removal of a defect from the yarn, a yarn cut on a rewinder, emission of a warning signal, detection in a statistic and / or other reactions.
  • the spinning machine 1 includes at least one section control unit 13.1-13.m, and preferably a section control unit 13.1-13.m for each section 12.1-12.m.
  • Each section control unit 13.1-13.m controlled and controls a plurality of spinning stations 3.1-3.n.
  • the section control unit 13.1 by means of suitable data transmission means, for. B. a section bus, connected to each spinning station 3.1-3.n their section 12.1; however, in order not to overload the drawing, these data transfer means are not shown in FIG.
  • parallel data transmission means 5.1-5.n which serve for the data transmission between each measuring head 30.1-30.n and the section control unit 13.1.
  • the present invention aims to reduce the initial cost of the spinning machine 1 and to simplify the spinning machine 1 and its yarn monitoring system. Therefore, it starts with those elements which are present in a multitude: the spinning stations 3.1- 3.n and the parallel data transmission means 5.1-5.n. These are simplified by reducing their functions to the bare necessities. Specifically, this means that the of a measuring head 30.1-30. n data obtained in a spinning station 3.1-3.n can be divided into at least two categories of data:
  • Time-critical data requiring rapid intervention in the spinning process can z. B. be used to trigger a shutdown or interruption of the spinning process at the relevant spinning station. You can provide information about contain the mass per unit length or the thickness of the yarn, in particular on their individual deviations from a target value such as nits, thick areas or thin places.
  • the time-critical data are transmitted in parallel, ie continuously and from each spinning station 3.1-3.n, to the section controller 13.1, which, if necessary, intervenes immediately in the spinning process. This ensures that no unacceptable defects remain in the yarns.
  • Non-critical data that does not require rapid intervention in the spinning process can contain all measured data recorded by a measuring head 30.3 or only parts thereof.
  • the non-time-critical data are transmitted only serially, ie only temporarily and not from all spinning stations 3.1-3.n at the same time, to the section controller 13.1. This reduces the amount of data to be transmitted or the required data transfer rate.
  • the parallel data transmission means 5.1-5.n are made available.
  • the parallel data transmission means 5.1-5.n can be designed simply and inexpensively, preferably as a simple electrical line. Accordingly, the interfaces between the parallel data transmission means 5.1-5.n and the spinning stations 3.1-3.n or the processor unit 2 are correspondingly simple and cost-effective.
  • the parallel data transmission means 5.1-5.n are preferably based on unilateral data transmission by a respective measuring head 5.1-5.n. 5.n set up the section control unit 13.1.
  • the time-critical data can be transmitted in the form of binary signals which can assume the values "0" or "1 w .” For example, three types of signals can be provided:
  • serial data transmission means 6 serve to transmit the non-time-critical data. They are “serial" insofar as they serve to transmit data relating to the particular yarn between only one selected spinning station 3.3 and one mobile module 4. If this data transmission is completed, another spinning station is selected and the mobile module 4 is transported to it and data are transmitted between this other spinning station and the mobile module 4.
  • the respective spinning station 3.3 is selected from all spinning stations 3.1-3.n of the spinning machine 1 or from only one group of spinning stations, for example from the spinning stations 3.1-3. The selection of the respective spinning station 3.3 can take place randomly or specifically according to specific criteria
  • the serial data transmission means 6 can use light waves, infrared waves, radio waves, electromagnetic induction or an electrical line for the data transmission.
  • the mobile module 4 can be mounted on an existing mobile service device 40 of the spinning machine 1, which automatically to a selected spinning station 3.3. is movable.
  • the service device 40 is a piecing or piecing robot for starting a Spinning.
  • the rewinding machine the case of the rewinding machine, the
  • the mobile module 4 can also be added specifically for its purpose to the spinning machine 1.
  • mobile module 4 it may also be a hand-held device such.
  • the mobile module 4 is mounted on a piecing carriage 40 of the spinning machine 1, preferably that spinning station 3.3 is selected for serial data transmission, in which the piecing carriage 40 just has to perform a piecing operation, or one of the adjacent spinning stations 3.2, 3.4.
  • Data transmission means preferably that spinning station 3.3 is selected for serial data transmission, in which the piecing carriage 40 just has to perform a piecing operation, or one of the adjacent spinning stations 3.2, 3.4.
  • the mobile module 4 is preferably assigned to an evaluation unit 43 for evaluating the non-time-critical data.
  • the evaluation unit 43 with respect to the machine frame 11 is stationary.
  • first further data transmission means 61 are present.
  • the evaluation unit 43 may, but does not have to, be connected to a machine control unit 2 by means of second further data transmission means 62.
  • the further data transmission means 61, 62 preferably include a data line, but may also operate without contact.
  • the Machine control unit 2 is connected to the section control units 13.1-13 by means of suitable machine data transmission means 21, which may be embodied as a machine bus or as individual data lines. m the spinning machine 1 connected.
  • the serial data transmission means 6 can firstly be used to transmit non-time-critical measurement data relating to the yarn spun at the selected spinning station 3.3 from the measuring head 30.3 at the selected spinning station 3.3 via the mobile module 4 to the evaluation unit 43.
  • Each measuring head 30.1-30. n is preferably equipped with storage means (not shown) in which detected time-non-critical measurement data are initially stored and later, when the spinning station 3.3 is selected, read out by means of the serial data transmission means 6.
  • the serial data transfer means 6 can be used to transfer data to the selected spinning station 3.3.
  • Such transmitted to the selected spinning station 3.3 data can z.
  • Static settings data are defined from the outset, absolute parameter limits that may not be exceeded to comply with a specific quality standards, eg. Deviations from a nominal value of the yarn thickness as a function of the length of the deviation.
  • Dynamic settings data are relative, temporally possibly variable data such.
  • B. an average of a yarn parameter, for example. The yarn thickness, over all spinning stations 3.1-3.n or a group of spinning stations.
  • Such dynamic setting data can z. B. be useful for the determination of wrong yarn numbers after a change of the starting material for the spinning process.
  • the mobile module 4 temporarily stops at the selected spinning station 3.3. This will normally apply in the case of a mobile module 4 mounted on a piecing carriage 40. But this is not necessary. In particular, contactless data transmission can also take place when the mobile module 4 is moving. Such data transfer without stopping can z. B. are used in a traveling fan of a rewinding machine.
  • FIG. 2 shows schematically an embodiment of an inventive spinning machine 1, in which the mobile module 4 itself is equipped with at least one mobile measuring head 41.
  • the mobile measuring head 41 serves to detect at least one property, for example the mass per unit length or the thickness, of the respective yarn.
  • the mobile measuring head 41 can be attached to the mobile module 4 or to the mobile service device 40 by means of a measuring head arm 42.
  • the measuring head arm 42 is preferably movable such that, on the one hand, the attached mobile measuring head 41 can be brought to the respective yarn for a measurement, but on the other hand does not hinder a displacement of the mobile module 4 and the mobile service device 40 from one spinning station 3.3 to another.
  • the Meßkopfarm 42 may be designed, for example. Swiveling and / or extendable.
  • the mobile measuring head 41 is preferably attached to the piecing carriage 40 in such a way that it carries out the measurement at a selected spinning station 3.3, which is adjacent to that spinning station 3.2 at which the piecing process is currently being initiated.
  • Several measuring head arms, each with one or more mobile measuring heads, can be attached to the mobile module 4.
  • the serial data transmission means 6 are used for data transmission between the mobile measuring head 41 and the mobile module 4; For this purpose, they can, for. As infrared waves or radio waves use.
  • FIG. 2 the evaluation unit 43 is integrated in the mobile service unit 40 or at least connected to it, so that it is movable together with the mobile module 4. In the embodiment of FIG. 2, there is no connection between the evaluation unit 43 and the machine control unit 2.
  • the mobile module 4 is therefore autonomous. Its evaluation unit 43 independently selects the corresponding spinning stations 3.3 and evaluates the data determined there.
  • FIG. 3 is a flowchart schematically showing an embodiment of the method according to the invention.
  • the time profile of at least one yarn property is continuously measured by the measuring head 30.3 101.
  • the measured data are continuously evaluated in the relevant measuring head 30.3 102.
  • the criteria for this decision are known per se from conventional yarn cleaners ago, and z. For example, in the documents US 3'577'854 A, CH-678'173 A5 or EP-O '877' 108 Al described in detail.
  • One possible criterion is z. B. an exceeding or falling below a cleaning limit.
  • Time-critical data 104 are transmitted via the parallel data transmission means 5.3 immediately to the section control unit 13.1 105 to an action 105.
  • the time-critical data are stored in memory means in the measuring head 30.3 108.
  • non-time-critical data 107 are only stored 108 without immediately triggering an action. This process continues until a data transfer between the measuring head 30.3 and the mobile module 4 is possible and desirable.
  • the measuring head 30.3 repeatedly checks 109 whether the mobile module 4 is in its vicinity. If this is the case, the stored data is transmitted via the serial data transmission means 6 to the mobile module 4 110. From there, they can be transmitted to the evaluation unit 43 for further use.

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Abstract

Eine Spinnmaschine (1) beinhaltet eine Gruppe von Spinnstellen (3.1-3.n) , eine Prozessoreinheit (2) und einen Anspinnwagen (40) . Parallele Datenübertragungsmittel (5.1- 5.n) zur permanenten gleichzeitigen Übermittlung von zeitkritischen Daten zwischen einer jeden der Arbeitsstellen (3.1-3.n) und der Sektionskontrolleinheit (13.1) sind möglichst einfach und kostengünstig ausgeführt. Zusätzliche serielle Datenübertragungsmittel (6) dienen der Übermittlung von zeitunkritischen Daten zwischen nur einer ausgewählten Arbeitsstelle (3.3) und dem Anspinnwagen (40). Dank dieser Aufteilung der Datenübermittlung ist die Spinnmaschine (1) einfacher und kostengünstiger.

Description

TEXTILMASCHINE MIT GARNUBERWACHUNG
FACHGEBIET
Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet des Spinnens und insbesondere der Garnüberwachung beim Spinnen oder Umspulen von Garn, und betrifft eine Textilmaschine, bspw. eine Spinn- oder Umspulmaschine, eine Garnüberwachungsvorrichtung und eine Garnüberwachungsanlage für eine solche Textilmaschine sowie ein Verfahren zur Garnüberwachung an einer Arbeitsstelle einer Textilmaschine, gemäss den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche.
STAND DER TECHNIK
Vorrichtungen und Verfahren zur Garnüberwachung in Textilmaschinen sind bekannt. Ziel der Garnüberwachung ist es, eine gewünschte Garnqualität sicherzustellen. Es wird ein zeitlicher Verlauf von Garnparametern wie Masse pro Längeneinheit und/oder Durchmesser erfasst. Die Erfassung erfolgt mit kapazitiven, optischen und/oder anderen Sensoren. Aus dem erfassten zeitlichen. Verlauf der Garnparameter kann durch geeignete Auswertung auf unerwünschte Abweichungen von einem Sollwert geschlossen werden. Derartige Fehlstellen können statistisch oder periodisch auftreten. Je nach Bewertung solcher Fehlstellen können verschiedene Reaktionen automatisch ausgelöst werden. Bei einer stark störenden Fehlstelle kann der Spinn- oder Umspulvorgang unterbrochen werden, um die Fehlstelle aus dem Garn zu entfernen, oder es kann ein Warnsignal ausgesendet werden. Die Messresultate können in einer Statistik erfasst werden, die über die Garnqualität Auskunft gibt.
Es ist seit vielen Jahren üblich, an jeder Arbeitsstelle, bspw. Spinn- oder Umspulstelle, einer Textilmaschine eine individuelle Garnüberwachungsvorrichtung anzubringen, welche das entsprechende Garn während seines Durchlaufs durch die Arbeitsstelle dauernd überwacht. Ein Beispiel für eine derartige Garnüberwachungsvorrichtung, auch Garnreiniger genannt, ist z. B. in der GB-638,365 angegeben. Garnüberwachungsvorrichtungen beinhalten üblicherweise eine einfache lokale Auswerteeinheit zur Auswertung der SensorSignale . Die Auswertung führt zur Entscheidung, ob ein Garnschnitt vorgenommen werden soll oder nicht; im ersteren Fall gibt die Auswerteeinheit ein Schnittsignal an eine an der Arbeitsstelle angebrachte Schnittvorrichtung aus. Üblicherweise sind mehrere Garnüberwachungsvorrichtungen mit einer Reinigerkontrolleinheit verbunden, welche einerseits die GarnüberwachungsVorrichtungen überwacht und steuert, andererseits Ereignisse wie Garnschnitte und ihre Auslöser registriert und auswertet. Die Reinigerkontrolleinheit kommuniziert mit einer Maschinensteuereinheit der Textilmaschine. Die Verbindung zwischen einer Garnüberwachungsvorrichtung und der Reinigerkontrolleinheit erfolgt über eine Datenübermittlungsleitung, vorzugsweise einen Datenbus, an dem sowohl die Reinigerkontrolleinheit als auch eine Vielzahl von GarnüberwachungsVorrichtungen angeschlossen ist. Die DE-39'28'831 Al und die DE-195 ' 48 ' 667 Al geben Beispiele für eine mögliche Ausgestaltung eines Datenbusses und der dazu benötigten Infrastruktur an; allerdings dienen die dort beschriebenen Datenbusse zur Kommunikation zwischen den Arbeitsstellen und der Maschinensteuereinheit und haben daher nichts mit Garnüberwachung zu tun. Bei schnell laufenden Garnen und einer Vielzahl von an einer Reinigerkontrolleinheit angeschlossenen GarnüberwachungsVorrichtungen fallen grosse Datenmengen in kurzer Zeit an, deren Bewältigung hohe Anforderungen an die Elektronik in den einzelnen GarnüberwachungsVorrichtungen, den Datenbus, die Reinigerkontrolleinheit und die entsprechenden Schnittstellen stellt. Es ist auch bekannt, nebst Parametern, die das Garn betreffen, auch andere, nicht das Garn betreffende Parameter messtechnisch zu erfassen. So lehrt die EP-O '650 '915 Al die Verwendung eines mobilen Konenwechslers einer Umspulmaschine für die Erfassung von Qualitätsparametern der Konen. Solche Qualitätsparameter sind z. B. der Konendurchmesser, die Windungsdichte, die radiale oder axiale Verformung der Kone etc. Diese Parameter können auf relativ einfache Weise erfasst werden, indem am Konenwechsler eine Kamera zur Überwachung der Konen angebracht wird. Dadurch fallen, nebst den Daten der GarnüberwachungsVorrichtungen, weitere grosse Datenmengen an, die ebenfalls übermittelt und verarbeitet werden müssen. Die Zusatzfunktion der Konenüberwachung verteuert die Umspulmaschine und macht sie komplexer.
In früheren Jahren war es technisch kaum möglich, die von einer Garnüberwachungsvorrichtung erfassten, ein individuelles Garn betreffenden Daten dauernd zu übermitteln. Deshalb sind gemäss der US-3,885,232 A die Garnüberwachungsvorrichtungen mit Datenspeichern ausgestattet, die von einer Reinigerkontrolleinheit periodisch und seriell, d. h. einer nach dem anderen, abgefragt werden. Eine ähnliche Lehre gibt auch die US-4,137,699 A, wobei jedoch die Daten nicht über elektrische Leitungen an eine stationäre Reinigerkontrolleinheit übermittelt werden. Stattdessen befindet sich die Reinigerkontrolleinheit auf einem mobilen Anspinnwagen, der die einzelnen Spinnstellen anfahren kann. Die Daten von derjenigen Spinnstelle, bei der sich der Anspinnwagen gerade befindet, werden kontaktlos an die Reinigerkontrolleinheit übermittelt. Diese seriellen DatenübertragungsSysteme haben den offensichtlichen Nachteil, dass bei schwerwiegenden Defekten nicht rechtzeitig eingegriffen werden kann.
In neuerer Zeit hat es die technische Entwicklung ermöglicht, die Daten aus vielen Arbeitsstellen parallel, d. h. dauernd und gleichzeitig, an die Reinigerkontrolleinheit zu übermitteln und dort auszuwerten oder zu verarbeiten. Dies ist z. B. in der US-4,984,749 A beschrieben. Eine parallele Datenübermittlung ist aber immer noch mit einem recht hohen technischen Aufwand und folglich mit hohen Kosten verbunden. Die Elektronik in den einzelnen Garnüberwachungsvorrichtungen ist komplex, und als Datenübermittlungsleitungen müssen mehrere teure parallele Busleitungen verlegt werden, was wiederum das Vorhandensein passender, teurer Schnittstellen bei allen Garnüberwachungsvorrichtungen und der Reinigerkontrolleinheit bedingt.
Die DE-199' 07" 684 Al stellt sich die Aufgabe, das Steuer- und Informationssystem einer Textilmaschine zu verbessern und insbesondere ihre Herstellung kostengünstiger zu machen. Dies wird erreicht, indem der Prozessor einer jeweiligen Arbeitsstelle neben der Steuerung der Arbeitsstelle zusätzlich die Sensorsignale auswertet und die Garnreinigung steuert. Für die Kommunikation zwischen den Arbeitsstellen und einer Maschinensteuereinheit ist ein geraeinsamer Datenbus vorhanden .
Die DE-195' 05 ' 023 Al schlägt vor, den Datenbus überhaupt einzusparen, indem die Maschinensteuereinheit auf dem Anspinnwagen angeordnet wird. Der Maschinensteuereinheit und die Steuereinrichtung einer jeden Arbeitsstelle sind mit Datenübertragungsmitteln für einen bidirektionalen Datenaustausch zwischen der Maschinensteuereinheit und der jeweiligen Steuereinrichtung ausgestattet. Ein Datenaustausch findet immer dann statt, wenn der Anspinnwagen vor der jeweiligen Arbeitsstelle positioniert ist. Die Datenübertragungsmittel dienen einerseits dem Einlesen von arbeitssteilen-, partie- oder garnqualitätsbezogenen Daten in die Steuereinrichtung der Arbeitsstelle. Andererseits werden über die Datenübertragungsmittel gemessene Garnqualitätsdaten in die Maschinensteuereinheit eingelesen, wodurch das Erstellen von Protokollen über die Garnqualität ermöglicht wird .
Gemäss der DE-101' 59 ' 153 Al ist der Anspinnwagen mit einem Sensor und einer Auswerteeinrichtung zur Überwachung der Garnqualität ausgestattet. Mit diesem Sensor und der Auswerteeinrichtung wird an jeweils einer Arbeitsstelle ein Normierungswert der Garnqualität erfasst und über entsprechende Datenbusse via die Maschinensteuereinheit der Textilmaschine an die entsprechende Arbeitsstelle übertragen. Mit dem Normierungswert wird der Garnreiniger kalibriert. Durch eine solche Kalibrierung aller Garnreiniger wird sichergestellt, dass die Garnqualität an allen Arbeitsstellen sowohl örtlich als auch zeitlich gleich und reproduzierbar gemessen wird.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Textilmaschine mit Garnüberwachung zu schaffen, die technisch weniger aufwändig und kostengünstiger herstellbar ist als die bekannten Textilmaschinen. Es ist auch eine Aufgabe der Erfindung, eine Garnüberwachungsvorrichtung und eine Garnüberwachungsanlage für eine Textilmaschine zu schaffen, welche die oben genannten Nachteile vermeiden. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Garnüberwachung an einer Arbeitsstelle einer Textilmaschine anzugeben, welches die oben genannten Nachteile nicht aufweist .
Diese und andere Aufgaben werden gelöst durch die erfindungsgemässe Garnüberwachungsvorrichtung, die erfindungsgemässe Garnüberwachungsanlage, die erfindungsgemässe Textilmaschine und durch das erfindungsgemässe Verfahren, wie sie in den unabhängigen Patentansprüchen definiert sind. Vorteilhafte Ausführungsformen werden in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Die Erfindung beruht auf der Idee, diejenigen Komponenten des Garnüberwachungssystems, die in grosser Anzahl vorhanden sind, einfach und kostengünstig zu gestalten, und dafür einige wenige Komponenten mit einer etwas höheren Komplexität und Funktionalität auszustatten. Dabei konzentriert sich die Erfindung insbesondere auf die Auswertung und Übermittlung der das Garn betreffenden Daten.
Eine Analyse des Stands der Technik zeigt, dass teure Garnüberwachungskomponenten, die in grosser Anzahl in der Textilmaschine vorhanden sind, die jeder Spinnstelle zugeordneten Garnüberwachungsvorrichtungen, die Datenleitungen von den Garnüberwachungsvorrichtungen zu einer zentrale Kontrolleinheit und die entsprechenden Schnittstellen sind. Hier setzt die Erfindung an, indem sie darauf abzielt, diese Komponenten zu vereinfachen und kostengünstiger zu gestalten. Sie tut dies, indem sie ihre Funktionen auf das Nötigste reduziert. Zu diesem Zweck werden vorzugsweise die an einer Arbeitsstelle von der Garnüberwachungsvorrichtung ermittelten Daten in mindestens zwei Datenkategorien aufgeteilt:
(i) Zeitkritische Daten, die für den Arbeitsvorgang wesentlich sind und/oder ein schnelles Eingreifen in den Arbeitsvorgang erfordern. Die zeitkritischen Daten werden parallel, d. h. dauernd und von jeder Arbeitsstelle aus, gesendet. Sie werden vorzugsweise direkt an eine Kontrolleinheit der Textilmaschine übermittelt.
(ii) Zeitunkritische Daten, die kein schnelles Eingreifen in den Arbeitsvorgang erfordern. Die zeitunkritischen Daten werden nur seriell, d. h. nur zeitweise und jeweils nur von einer Arbeitsstelle aus, gesendet. Sie werden vorzugsweise an die Maschinenkontrolleinheit der Textilmaschine übermittelt. Dadurch wird die parallel zu übermittelnde Datenmenge bzw. die erforderliche parallele Datenübertragungsrate reduziert.
Die Kriterien für eine solche Aufteilung sind an sich von konventionellen Garnreinigern her bekannt. Typischerweise wird eine Tabelle oder ein Koordinatensystem bereitgestellt, auf dessen horizontalen Achse eine Länge und auf dessen vertikalen Achse eine Masse oder einen Durchmesser des Garns aufgetragen wird. In dieses Koordinatensystem kann eine so genannte Reinigungsgrenze gelegt werden, d. h. eine Kurve, deren Über- oder Unterschreiten einen untolerierbaren Garnfehler bedeutet. Jede am Garn festgestellte Abweichung von einem Sollwert wird in dieses Koordinatensystem eingetragen und anhand der Reinigungsgrenze auf ihre Tolerierbarkeit hin geprüft . Diese und andere Unterscheidungskriterien sind z. B. in den Schriften US-3'577'854 A, CH-678'173 A5 oder EP-O '877 '108 Al, deren Offenbarung hiermit durch Bezugnahme in die vorliegende Schrift aufgenommen wird, detailliert beschrieben.
Dementsprechend werden gemäss der Erfindung einfache, kostengünstige parallele Datenübertragungsmittel für die zeitkritischen Daten und zusätzlich serielle Datenübertragungsmittel für die zeitunkritischen Daten bereitgestellt. Elemente der seriellen Datenübertragungsmittel befinden sich vorzugsweise auf einem mobilen Modul, das auf einer bereits vorhandenen mobilen Serviceeinheit wie etwa einem Anspinnwagen einer Spinnmaschine oder einem Wandergebläse einer Umspulmaschine montiert sein kann. Auf einer derartigen mobilen Serviceeinheit kann ein mobiler Messkopf zur Erfassung von das Garn betreffenden Daten angebracht sein. Die parallelen und/oder die seriellen Datenübertragungsmittel können vorzugsweise Daten in beide Richtungen übermitteln. Zum mobilen Modul werden hauptsächlich das Garn betreffende erfasste Messdaten übermittelt. Zur Arbeitsstelle werden z. B. Einstellungsdaten (Setup-Daten) für die Garnüberwachungsvorrichtung übermittelt .
Die erfindungsgemässe GarnüberwachungsVorrichtung für eine Arbeitsstelle einer Textilmaschine, bspw. einer Spinn- oder
Umspulmaschine, beinhaltet einen Sensor zum Erfassen von
Daten, die einen zeitlichen Verlauf mindestens einer Eigenschaft eines Garns darstellen, und Datenausgabemittel zur Ausgabe von aus den erfassten Daten gewonnenen Daten. Die GarnüberwachungsVorrichtung beinhaltet ausserdem Datenaufteilraittel zum Aufteilen der auszugebenden Daten in zeitkritische Daten, die ein schnelles Eingreifen in den textilen Arbeitsvorgang erfordern, und zeitunkritische Daten, die kein solches Eingreifen erfordern. Die GarnüberwachungsVorrichtung beinhaltet ferner Speichermittel zum Speichern der aus den erfassten Daten gewonnenen Daten. Die Datenausgabemittel beinhalten parallele Datenausgabemittel zur permanenten Ausgabe der zeitkritischen Daten und von den parallelen Datenausgabemitteln verschiedene serielle Datenausgabemittel zur zeitweiligen Ausgabe der in den Speichermitteln gespeicherten zeitunkritischen Daten.
Die erfindungsgemässe Garnüberwachungsanlage für eine Textilmaschine, bspw. eine Spinn- oder Umspulmaschine, mit einer Vielzahl von Arbeitsstellen, beinhaltet eine Vielzahl von den Arbeitsstellen zuzuordnenden Garnüberwachungsvorrichtungen zum Erfassen von Daten, die einen zeitlichen Verlauf mindestens einer Eigenschaft des jeweiligen Garns darstellen. Die Garnüberwachungsanlage beinhaltet ferner eine Garnüberwachungskontrolleinheit zur Steuerung der Garnüberwachungsvorrichtungen und zur Auswertung von erfassten Daten, sowie Datenübertragungsmittel zur Übertragung von aus den erfassten Daten gewonnenen Daten von einer jeden GarnüberwachungsVorrichtung zur Garnüberwachungskontrolleinheit . Jede der
Garnüberwachungsvorrichtungen. ist eine erfindungsgemässe, oben beschriebene GarnüberwachungsVorrichtung. Die Datenübertragungsmittel sind serielle Datenübertragungsmittel, welche die seriellen Datenausgabemittel beinhalten.
Die erfindungsgemässe Textilmaschine, bspw. Spinn- oder Umspulmaschine, beinhaltet eine Vielzahl von Arbeitsstellen für Garne, eine Arbeitsstellenkontrolleinheit zur Steuerung der Vielzahl von Arbeitsstellen, und eine Garnüberwachungsanlage zur Überwachung eines zeitlichen Verlaufs mindestens einer Eigenschaft der Garne. Die Garnüberwachungsanlage ist eine erfindungsgemässe, oben beschriebene Garnüberwachungsanlage, wobei jeder Arbeitsstelle eine GarnüberwachungsVorrichtung zugeordnet ist. Die Textilmaschine weist zusätzlich parallele Datenübertragungsmittel zur Übertragung von aus den erfassten Daten gewonnenen Daten von einer jeden Garnüberwachungsvorrichtung zur Arbeitsstellenkontrolleinheit auf, welche parallelen Datenübertragungsmittel die parallelen Datenausgabemittel beinhalten.
Im erfindungsgemässen Verfahren zur Garnüberwachung an einer Arbeitsstelle einer Textilmaschine, bspw. einer Spinn- oder
Umspulmaschine, werden Daten, die einen zeitlichen Verlauf mindestens einer Eigenschaft eines Garns darstellen, erfasst. Aus den erfassten Daten gewonnene Daten werden ausgegeben. Die auszugebenden Daten werden aufgeteilt in zeitkritische Daten, die ein schnelles Eingreifen in den textilen Arbeitsvorgang erfordern, und zeitunkritische Daten, die kein solches Eingreifen erfordern. Die zeitkritischen Daten werden permanent ausgegeben, und die zeitunkritischen Daten werden gespeichert und nur zeitweilig ausgegeben.
Die Garnüberwachungsanlage der erfindungsgemässen Textilmaschine ist einfacher und kostengünstiger als die bisher bekannten Garnüberwachungsanlagen vergleichbarer
Funktionalität. Ausserdem bietet sie einen zusätzlichen
Vorteil: Aus den seriell übermittelten zeitunkritischen Daten können statistische Qualitätsangaben, bspw. Spektrogramme, ermittelt werden, die bisher entweder mit einer Vielzahl von teuren, parallelen Schnittstellen oder in zusätzlichen
Laborprüfungen möglich waren. Die erfindungsgemässe
Textilmaschine bietet also die Möglichkeit einer kostengünstigen laufenden (online) Laborprüfung an.
AUFZÄHLUNG DER ZEICHNUNGEN
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen detailliert erläutert.
Die Zeichnungen und die Erläuterungen beziehen sich auf das
Beispiel einer Spinnmaschine, vorzugsweise einer Rotorspinnmaschine. Dies ist jedoch nicht einschränkend zu verstehen; die Erfindung umfasst nicht nur Spinnmaschinen, sondern auch Umspulmaschinen und andere Textilmaschinen, in denen eine Überwachung von länglichen Gebilden wie Garn, Vorgarn, Bändern etc. stattfindet.
Figuren 1 und 2 zeigen schematisch Blockdiagramme zweier
Ausführungsformen einer erfindungsgemässen
Spinnmaschine, und
Figur 3 zeigt ein Flussdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemässen
Verfahrens .
AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Ein Schema einiger Elemente einer erfindungsgemässen Spinnmaschine 1 ist in Figur 1 dargestellt. Ein länglicher Maschinenrahmen 11 trägt eine Vielzahl von Spinnstellen 3.1, 3.2, ..., 3.n. Moderne Spinnmaschinen umfassen einige hundert derartige Spinnstellen, die jeweils in Sektionen 12.1, 12.2, ..., 12.m zu je n Spinnstellen zusammengefasst sind, m und n sind natürliche Zahlen, wobei typischerweise gilt: m « 16, n « 20. Wenn nichts anderes erwähnt, beziehen sich die nachfolgenden Erläuterungen auf jeweils eine Sektion 12.1. Selbstverständlich gelten sie auch für den Spezialfall m = 1, d. h. für eine Spinnmaschine 1 ohne Sektionen, und mutatis mutandis für einen allgemeineren Fall einer weiteren Unterteilung. Die Zeichnung ist auch insofern schematisch, als dass der Einfachheit halber die Spinnstellen 3.1, 3.2, ...m, 3.n nur auf einer Seite des Maschinenrahmens 11 nebeneinander liegend dargestellt sind; üblicherweise wird eine beidseitige Anordnung der Spinnstellen bevorzugt.
Jede Spinnstelle 3.1-3.n beinhaltet vorzugsweise einen Messkopf 30.1-30. n zum Erfassen eines zeitlichen Verlaufs mindestens einer Eigenschaft eines jeweiligen (nicht dargestellten) Garns. Zu diesem Zweck beinhaltet jeder Messkopf 30.1-30. n mindestens einen kapazitiven, optischen und/oder anderen Sensor. Ein Beispiel für einen derartigen Messkopf mit einem kapazitiven Sensor ist in der EP-924'513 Al angegeben. Aus dem erfassten zeitlichen Verlauf der mindestens einen Garneigenschaft kann durch geeignete Auswertung auf unerwünschte Abweichungen von einem Sollwert geschlossen werden. Je nach Art der Abweichung werden geeignete Massnahmen ergriffen, die eine Unterbrechung des Spinnvorgangs und eine Entfernung einer Fehlstelle aus dem Garn, ein Garnschnitt auf einer Umspulmaschine, eine Aussendung eines Warnsignals, eine Erfassung in einer Statistik und/oder andere Reaktionen beinhalten können.
Ferner beinhaltet die Spinnmaschine 1 mindestens eine Sektionskontrolleinheit 13.1-13.m, und vorzugsweise eine Sektionskontrolleinheit 13.1-13.m für jede Sektion 12.1-12.m. Jede Sektionskontrolleinheit 13.1-13.m kontrolliert und steuert eine Vielzahl von Spinnstellen 3.1-3.n. Zu diesem Zweck ist die Sektionskontrolleinheit 13.1 mittels geeigneter Datenübertragungsmittel, z. B. eines Sektionsbusses, mit jeder Spinnstelle 3.1-3.n ihrer Sektion 12.1 verbunden; um die Zeichnung nicht zu überlasten, sind jedoch diese Datenübertragungsmittel in Fig. 1 nicht dargestellt. Wichtig im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung sind hingegen erste, parallele Datenübertragungsmittel 5.1-5.n, die der Datenübertragung zwischen einem jeden Messkopf 30.1-30.n und der Sektionskontrolleinheit 13.1 dienen.
Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, die Anschaffungskosten für die Spinnmaschine 1 zu senken und die Spinnmaschine 1 bzw. ihr Garnüberwachungssystem zu vereinfachen. Deshalb setzt sie bei denjenigen Elementen an, die in einer Vielzahl vorhanden sind: den Spinnstellen 3.1- 3.n und den parallelen Datenübertragungsmitteln 5.1-5.n. Diese werden vereinfacht, indem ihre Funktionen auf das Nötigste reduziert werden. Konkret heisst dies, dass die von einem Messkopf 30.1-30. n in einer Spinnstelle 3.1-3.n ermittelten Daten in mindestens zwei Datenkategorien aufgeteilt werden:
(i) Zeitkritische Daten, die ein schnelles Eingreifen in den Spinnvorgang erfordern. Die zeitkritischen Daten können z. B. zu einer Auslösung einer Abstellung oder Unterbrechung des Spinnvorgangs an der betreffenden Spinnstelle verwendet werden. Sie können Angaben über die Masse pro Längeneinheit oder über die Dicke des Garns enthalten, insbesondere über deren Einzelabweichungen von einem Sollwert wie Nissen, Dickstellen oder Dünnstellen. Die zeitkritischen Daten werden parallel, d. h. dauernd und von jeder Spinnstelle 3.1-3.n, an den Sektionskontroller 13.1 übermittelt, der nötigenfalls sofort in den Spinnprozess eingreift. Dadurch wird sichergestellt, dass keine unannehmbaren Fehlstellen in den Garnen verbleiben. (ii) Zeitunkritische Daten, die kein schnelles Eingreifen in den Spinnvorgang erfordern. Die zeitunkritischen Daten können sämtliche von einem Messkopf 30.3 aufgenommene Messdaten oder nur Teile davon enthalten. Vorzugsweise enthalten sie Angaben über die Masse pro Längeneinheit oder über die Dicke des Garns, insbesondere über eine statistische Verteilung der Masse pro Längeneinheit oder der Dicke, aus denen Information über die Qualität des zur betreffenden Spinnstelle 3.3 gehörigen Garns und/oder über systematische Fehler im Spinnvorgang gewonnen wird. Die zeitunkritischen Daten werden nur seriell, d. h. nur zeitweise und nicht von allen Spinnstellen 3.1-3.n gleichzeitig, an den Sektionskontroller 13.1 übermittelt . Dadurch wird die zu übermittelnde Datenmenge bzw. die erforderliche Datenübertragungsrate reduziert. Zur Übermittlung der zeitkritischen Daten werden die parallelen Datenübertragungsmittel 5.1-5.n zur Verfügung gestellt. „Parallel" sind sie insofern, als dass sie zur permanenten gleichzeitigen Übermittlung von das jeweilige Garn betreffenden Daten zwischen jedem der Messköpfe 30.1- 30. n und der Sektionskontrolleinheit 13.1 dienen, wobei der Ausdruck „jeder der Messköpfe" nicht notwendigerweise alle Messköpfe der Spinnmaschine 1, sondern möglicherweise nur alle Messköpfe 30.1-30.n einer Sektion 12.1 oder eine anders definierte Menge von Messköpfen bezeichnet. Die parallelen Datenübertragungsmittel 5.1-5.n können einfach und kostengünstig gestaltet werden, vorzugsweise als einfache elektrische Leitung. Entsprechend einfach und kostengünstig sind auch die Schnittstellen zwischen den parallelen Datenübertragungsmitteln 5.1-5.n und den Spinnstellen 3.1-3.n bzw. der Prozessoreinheit 2. Die parallelen Datenübertragungsmittel 5.1-5.n sind vorzugsweise auf einseitige Datenübermittlung von jeweils einem Messkopf 5.1- 5.n zur Sektionskontrolleinheit 13.1 eingerichtet. Die zeitkritischen Daten können in Form von binären Signalen übertragen werden, welche die Werte „0" oder „lw annehmen können. Es können z. B. drei Arten von Signalen vorgesehen sein:
(a) ein zeitlich kurzes Signal mit der Bedeutung „kurze Dickstelle, Spinnvorgang abstellen",
(b) ein zeitlich langes Signal mit der Bedeutung „lange Dickstelle, Spinnvorgang abstellen", und (c) ein zeitlich andauerndes Signal mit der Bedeutung „Alarm ausgeben" .
Zweite, serielle Datenübertragungsmittel 6 dienen der Übermittlung der zeitunkritischen Daten. „Seriell" sind sie insofern, als dass sie zur Übermittlung von das jeweilige Garn betreffenden Daten zwischen nur einer ausgewählten Spinnstelle 3.3 und einem mobilen Modul 4 dienen. Ist diese Datenübermittlung abgeschlossen, so wird eine andere Spinnstelle ausgewählt und das mobile Modul 4 zu ihr transportiert, und es werden Daten zwischen dieser anderen Spinnstelle und dem mobilen Modul 4 übermittelt. Ausgewählt wird die jeweilige Spinnstelle 3.3 aus allen Spinnstellen 3.1-3.n der Spinnmaschine 1 oder aus nur einer Gruppe von Spinnstellen, bspw. aus den Spinnstellen 3.1-3.n einer Sektion 12.1. Die Auswahl der jeweiligen Spinnstelle 3.3 kann zufällig oder gezielt nach bestimmten Kriterien erfolgen. Die seriellen Datenübertragungsmittel 6 können für die Datenübermittlung Lichtwellen, Infrarotwellen, Radiowellen, elektromagnetische Induktion oder eine elektrische Leitung verwenden.
Das mobile Modul 4 kann auf eine bereits vorhandene mobile Serviceeinrichtung 40 der Spinnmaschine 1 montiert werden, welches automatisch zu einer ausgewählten Spinnstelle 3.3. bewegbar ist. Vorzugsweise ist die Serviceeinrichtung 40 ein Anspinnwagen oder Anspinnroboter zum Ingangsetzen eines Spinnvorgangs. Im Fall der Umspulmaschine kann die
Serviceeinrichtung 40 ein üblicherweise vorhandenes
Wandergebläse sein. Das mobile Modul 4 kann aber auch eigens zu seinem Zweck zur Spinnmaschine 1 hinzugefügt werden. Beim mobilen Modul 4 kann es sich auch um ein handgetragenes Gerät wie z. B. einen persönlichen digitalen Assistenten (Personal
Digital Assistant, PDA) oder einen tragbaren Personalcomputer
(Laptop) handeln.
Falls das mobile Modul 4 auf einem Anspinnwagen 40 der Spinnmaschine 1 montiert ist, wird vorzugsweise diejenige Spinnstelle 3.3 zur seriellen Datenübermittlung ausgewählt, bei welcher der Anspinnwagen 40 gerade einen Anspinnvorgang durchführen muss, oder eine der benachbarten Spinnstellen 3.2, 3.4. Datenübertragungsmittel
Dem mobilen Modul 4 ist vorzugsweise eine Auswerteeinheit 43 zur Auswertung der zeitunkritischen Daten zugeordnet. Im Ausführungsbeispiel von Figur 1 ist die Auswerteeinheit 43 bezüglich des Maschinenrahmens 11 stationär. Zur Übermittlung des zweiten Datensatzes vom mobilen Modul 4 zur Auswerteeinheit 43 sind erste weitere Datenübertragungsmittel 61 vorhanden. Die Auswerteeinheit 43 kann, muss aber nicht, mittels zweiter weiterer Datenübertragungsmittel 62 mit einer Maschinensteuereinheit 2 verbunden sein. Die weiteren Datenübertragungsmittel 61, 62 beinhalten vorzugsweise eine Datenleitung, können aber auch kontaktlos arbeiten. Die Maschinensteuereinheit 2 ist mittels geeigneter Maschinendatenübertragungsmittel 21, die als Maschinenbus oder als einzelne Datenleitungen ausgeführt sein können, mit den Sektionskontrolleinheiten 13.1-13. m der Spinnmaschine 1 verbunden.
Die seriellen Datenübertragungsmittel 6 können erstens dazu verwendet werden, zeitunkritische, das an der ausgewählten Spinnstelle 3.3 gesponnene Garn betreffende Messdaten vom Messkopf 30.3 an der ausgewählten Spinnstelle 3.3 über das mobile Modul 4 an die Auswerteeinheit 43 zu übermitteln. Jeder Messkopf 30.1-30. n ist vorzugsweise mit (nicht eingezeichneten) Speichermitteln ausgerüstet, in welchen erfasste zeitunkritische Messdaten zunächst gespeichert und später, wenn die Spinnstelle 3.3 ausgewählt wird, mittels der seriellen Datenübertragungsmittel 6 ausgelesen werden.
Zweitens können die seriellen Datenübertragungsmittel 6 dazu verwendet werden, Daten an die ausgewählte Spinnstelle 3.3 zu übermitteln. Solche an die ausgewählte Spinnstelle 3.3 übermittelten Daten können z. B. Einstellungsdaten (Setup- Daten) für den Messkopf 30.3 sein. Bei diesen kann zwischen statischen Einstellungsdaten und dynamischen Einstellungsdaten unterschieden werden. Statische Einstellungsdaten sind von vornherein festgesetzte, absolute Parametergrenzen, die zur Einhaltung eines bestimmten Qualitätsstandards nicht überschritten werden dürfen, bspw. Abweichungen von einem Sollwert der Garndicke in Abhängigkeit von der Länge der Abweichung. Dynamische Einstellungsdaten sind relative, zeitlich möglicherweise veränderliche Daten wie z. B. ein Mittelwert eines Garnparameters, bspw. der Garndicke, über alle Spinnstellen 3.1-3.n oder eine Gruppe von Spinnstellen. Solche dynamische Einstellungsdaten können z. B. zur Ermittlung falscher Garnnummern nach einem Wechsel des Ausgangsmaterials für den Spinnvorgang nützlich sein.
Für die Datenübermittlung mittels der seriellen Datenübertragungsmittel 6 ist es vorteilhaft, wenn das mobile Modul 4 bei der ausgewählten Spinnstelle 3.3 vorübergehend anhält. Dies wird im Fall eines auf einem Anspinnwagen 40 montierten mobilen Moduls 4 normalerweise zutreffen. Nötig ist dies aber nicht. Insbesondere eine kontaktlose Datenübermittlung kann auch bei bewegtem mobilem Modul 4 stattfinden. Eine derartige Datenübermittlung ohne Anhalten kann z. B. bei einem Wandergebläse einer Umspulmaschine zum Einsatz kommen.
Ferner ist vorzugsweise in jeder Sektion 12.1-12.m ein Speisegerät 14.1-14.m zur Energieversorgung der Messköpfe 30.1-30. m vorhanden. Die Speisung erfolgt z. B. über einen Energiebus 15.1, oder alternativ über einzelne Speiseleitungen. Figur 2 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Spinnmaschine 1, in dem das mobile Modul 4 selbst mit mindestens einem mobilen Messkopf 41 ausgerüstet ist. Der mobile Messkopf 41 dient der Erfassung mindestens einer Eigenschaft, bspw. der Masse pro Längeneinheit oder der Dicke, des jeweiligen Garns. Der mobile Messkopf 41 kann mittels eines Messkopfarms 42 am mobilen Modul 4 oder an der mobilen Serviceeinrichtung 40 befestigt sein. Der Messkopfarm 42 ist vorzugsweise derart beweglich, dass einerseits der daran befestigte mobile Messkopf 41 für eine Messung zum jeweiligen Garn gebracht werden kann, andererseits aber eine Verschiebung des mobilen Moduls 4 und der mobilen Serviceeinrichtung 40 von einer Spinnstelle 3.3 zu einer anderen nicht behindert. Der Messkopfarm 42 kann bspw. schwenkbar und/oder ausfahrbar gestaltet sein. Im Fall eines Anspinnwagens 40 ist der mobile Messkopf 41 vorzugsweise derart am Anspinnwagen 40 befestigt, dass er die Messung an einer ausgewählten Spinnstelle 3.3 vornimmt, die zu derjenigen Spinnstelle 3.2, an der gerade der Anspinnvorgang in Gang gesetzt wird, benachbart ist. Es können mehrere Messkopfarme mit jeweils einem oder mehreren mobilen Messköpfen am mobilen Modul 4 angebracht sein. Die seriellen Datenübertragungsmittel 6 dienen der Datenübermittlung zwischen dem mobilen Messkopf 41 und dem mobilen Modul 4; zu diesem Zweck können sie z. B. Infrarotwellen oder Radiowellen verwenden. Ein weiterer Unterschied zwischen den Ausführungsformen der Figuren 1 bzw. 2 besteht darin, dass in Figur 2 die Auswerteeinheit 43 in der mobilen Serviceeinheit 40 integriert oder zumindest mit dieser verbunden ist, so dass sie zusammen mit dem mobilen Modul 4 beweglich ist. In der Ausführungsform von Figur 2 besteht keine Verbindung zwischen der Auswerteeinheit 43 und der Maschinensteuereinheit 2. Das mobile Modul 4 ist also gleichsam autonom. Seine Auswerteeinheit 43 wählt selbständig die entsprechenden Spinnstellen 3.3 aus und wertet die dort ermittelten Daten aus.
Figur 3 zeigt in einem Flussdiagramm schematisch eine Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens. Der zeitliche Verlauf mindestens einer Garneigenschaft wird vom Messkopf 30.3 laufend gemessen 101. Die Messdaten werden im betreffenden Messkopf 30.3 laufend ausgewertet 102. Aufgrund dieser Auswertung wird im Messkopf 30.3 entschieden 103, ob es sich um zeitkritische Daten oder um zeitunkritische Daten handelt. Die Kriterien für diese Entscheidung sind an sich von konventionellen Garnreinigern her bekannt, und z. B. in den Schriften US-3'577'854 A, CH-678'173 A5 oder EP-O '877 '108 Al detailliert beschrieben. Ein mögliches Kriterium ist z. B. ein Über- oder Unterschreiten einer Reinigungsgrenze . Zeitkritische Daten 104 werden über die parallelen Datenübertragungsmittel 5.3 sofort an die Sektionskontrolleinheit 13.1 übermittelt 105, um eine Aktion wie das Abstellen der Spinnstelle 3.3 auszulösen 105. Die zeitkritischen Daten werden in Speichermitteln im Messkopf 30.3 gespeichert 108. Zeitunkritische Daten 107 werden andererseits nur gespeichert 108, ohne unmittelbar eine Aktion auszulösen. Dieser Vorgang läuft so lange ab, bis eine Datenübermittlung zwischen dem Messkopf 30.3 und dem mobilen Modul 4 möglich und erwünscht ist. Der Messkopf 30.3 überprüft 109 immer wieder, ob sich das mobile Modul 4 in seiner Nähe befindet. Ist dies der Fall, so werden die gespeicherten Daten über die seriellen Datenübertragungsmittel 6 an das mobile Modul 4 übermittelt 110. Von dort aus können sie zwecks weiterer Verwendung an die Auswerteeinheit 43 übermittelt werden.
Selbstverständlich können die beiden Ausführungsformen der Figuren 1 und 2, wie auch einzelne Teilausführungsformen davon, miteinander kombiniert werden. Das heisst z. B., dass das mobile Modul 4 sowohl mittels serieller Datenübertragungsmittel 6 Daten mit der ausgewählten Spinnstelle 3.3 austauschen kann, als auch mittels eines mobilen Messkopfes 41 Daten an derselben oder einer anderen ausgewählten Spinnstelle erfassen kann. Bei Kenntnis der Erfindung wird der Fachmann weitere Ausführungsformen herleiten können, die in dieser Schrift nicht direkt beschrieben sind, aber trotzdem unter den Schutzbereich dieses Schutzrechtes fallen. BEZUGSZEICHENLISTE
1 Textilmaschine
11 Maschinenrahmen
12.1-12. m Sektionen der Textilmaschine
13.1-13.m Sektionskontrolleinheiten
14.1-14.m Speisegeräte
15.1-15.m Energiebusse
2 Maschinensteuereinheit
21 Maschinenbus
3.1-3.n Arbeitsstellen
30.1-30. n Messköpfe für Garne
4 mobiles Modul
40 mobile Serviceeinheit
41 mobiler Messkopf
42 Messkopfarm
43 Auswerteeinheit
5.1-5.n parallele Datenübertragungsmittel
6 serielle Datenübertragungsmittel
61 erste weitere Datenübertragungsmittel
62 zweite weitere Datenübertragungsmittel

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Garnüberwachungsvorrichtung (30.3) für eine Arbeitsstelle (3.3) einer Textilmaschine (1), bspw. einer Spinn- oder Umspulmaschine, beinhaltend einen Sensor zum Erfassen von Daten, die einen zeitlichen Verlauf mindestens einer Eigenschaft eines Garns darstellen, und
Datenausgabemittel zur Ausgabe von aus den erfassten Daten gewonnenen Daten, dadurch gekennzeichnet, dass die Garnüberwachungsvorrichtung Datenaufteilmittel zum
Aufteilen der auszugebenden Daten in zeitkritische Daten, die ein schnelles Eingreifen in den textilen Arbeitsvorgang erfordern, und zeitunkritische Daten, die kein solches Eingreifen erfordern, beinhaltet, die Garnüberwachungsvorrichtung ferner Speichermittel zum Speichern der aus den erfassten Daten gewonnenen Daten beinhaltet und die Datenausgabemittel parallele Datenausgabemittel zur permanenten Ausgabe der zeitkritischen Daten und von den parallelen Datenausgabemitteln verschiedene serielle Datenausgabemittel zur zeitweiligen Ausgabe der in den Speichermitteln gespeicherten zeitunkritischen Daten beinhalten.
Garnüberwachungsanlage für eine Textilmaschine (1), bspw. eine Spinn- oder Umspulmaschine, mit einer Vielzahl von
Arbeitsstellen (3.1-3.n), wobei die
Garnüberwachungsanlage eine Vielzahl von den Arbeitsstellen (3.1-3.n) zuzuordnenden Garnüberwachungsvorrichtungen (30.1-30. n) zum Erfassen von Daten, die einen zeitlichen Verlauf mindestens einer Eigenschaft des jeweiligen Garns darstellen, eine Garnüberwachungskontrolleinheit (43) zur Steuerung der Garnüberwachungsvorrichtungen (30.1-30.n) und zur
Auswertung von erfassten Daten, sowie
Datenübertragungsmittel zur Übertragung von aus den erfassten Daten gewonnenen Daten von einer jeden
Garnüberwachungsvorrichtung (30.1-30. n) zur Garnüberwachungskontrolleinheit (43) beinhaltet, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Garnüberwachungsvorrichtungen (30.1-30. n) eine
Garnüberwachungsvorrichtung nach Anspruch 1 ist und die Datenübertragungsmittel serielle
Datenübertragungsmittel (6) sind, welche die seriellen
Datenausgabemittel beinhalten.
3. Garnüberwachungsanlage nach Anspruch 2 , wobei die Garnüberwachungsanlage ferner ein mobiles Modul (4) umfasst, das zu irgendeiner aus der Vielzahl von Garnüberwachungsvorrichtungen (30.1-30. n) ausgewählten Garnüberwachungsvorrichtung (30.3) bewegbar ist, einerseits mittels der seriellen Datenübertragungsmittel (6) mit der ausgewählten Arbeitsstelle verbindbar ist und andererseits mit der Garnüberwachungskontrolleinheit (43) verbunden ist.
4. Garnüberwachungsanlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die seriellen Datenübertragungsmittel
(6) für die Datenübermittlung Lichtwellen, Infrarotwellen, Radiowellen, elektromagnetische Induktion oder eine elektrische Leitung verwenden.
5. Garnüberwachungsanlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die seriellen Datenübertragungsmittel (6) geeignet sind, Daten von der ausgewählten Garnüberwachungsvorrichtung (30.3) zum mobilen Modul (4) und/oder Daten vom mobilen Modul (4) zur ausgewählten Garnüberwachungsvorrichtung (30.3) zu übermitteln .
6. Garnüberwachungsanlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das mobile Modul (4) mindestens einen mobilen Messkopf (41) zum Erfassen mindestens einer Eigenschaft eines Garns beinhaltet.
7. Garnüberwachungsanlage nach einem der Ansprüche 3-6, wobei das mobile Modul (4) ein tragbares elektronisches
Gerät wie ein Personal Digital Assistant oder ein Personal Computer ist.
8. Textilmaschine (1), bspw. Spinn- oder Umspulmaschine, beinhaltend eine Vielzahl von Arbeitsstellen (3.1-3.n) für Garne, eine Arbeitsstellenkontrolleinheit (13.1) zur Steuerung der Vielzahl von Arbeitsstellen (3.1-3.n), und eine Garnüberwachungsanlage zur Überwachung eines zeitlichen Verlaufs mindestens einer Eigenschaft der Garne , dadurch gekennzeichnet, dass die Garnüberwachungsanlage eine Garnüberwachungsanlage nach einem der Ansprüche 2-7 ist, wobei jeder Arbeitsstelle (3.1-3.n) eine Garnüberwachungsvorrichtung (30.1-30.n) zugeordnet ist, und die Textilmaschine (1) zusätzlich parallele Datenübertragungsmittel (5.1-5.n) zur Übertragung von aus den erfassten Daten gewonnenen Daten von einer jeden Garnüberwachungsvorrichtung (30.1-30. n) zur Arbeitsstellenkontrolleinheit (13.1) aufweist, welche parallelen Datenübertragungsmittel (5.1-5.n) die parallelen Datenausgabemittel beinhalten.
9. Textilmaschine (1) nach Anspruch 8, wobei die parallelen Datenübertragungsmittel (5.1-5.n) aus jeweils einer einfachen elektrische Leitung bestehen.
10. Textilmaschine (1) nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Textilmaschine (1) eine Maschinensteuereinheit (2) aufweist, die sowohl mit der Garnüberwachungskontrolleinheit (43) als auch mit der Arbeitsstellenkontrolleinheit (13.1) verbunden ist.
11. Textilmaschine (1) nach Anspruch 10, wobei die Textilmaschine (1) eine Vielzahl von
Arbeitsstellenkontrolleinheiten (13.1-13.m) aufweist, die alle mit der Maschinensteuereinheit (2) verbunden sind.
12. Textilmaschine (1) nach einem der Ansprüche 8-11 und Anspruch 3, wobei die Textilmaschine (1) eine mobile
Serviceeinrichtung (40), z. B. einen Anspinnwagen oder ein Wandergebläse, beinhaltet und das mobile Modul (4) auf der mobilen Serviceeinrichtung (40) montiert ist.
13. Verfahren zur Garnüberwachung an einer Arbeitsstelle (3.3) einer Textilmaschine (1), bspw. einer Spinn- oder ümspulmaschine, wobei Daten, die einen zeitlichen Verlauf mindestens einer Eigenschaft eines Garns darstellen, erfasst werden (101) und aus den erfassten Daten gewonnene Daten ausgegeben werden, dadurch gekennzeichnet, dass die auszugebenden Daten aufgeteilt werden (103) in zeitkritische Daten (104) , die ein schnelles
Eingreifen (105) in den textilen Arbeitsvorgang erfordern, und zeitunkritische Daten (107) , die kein solches
Eingreifen erfordern, die zeitkritischen Daten (104) permanent ausgegeben (106) werden und die zeitunkritischen Daten (107) gespeichert (108) und nur zeitweilig ausgegeben werden (110) .
14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Textilmaschine (1) eine Vielzahl von Arbeitsstellen (3.1-3.n) umfasst und die zeitkritischen Daten (104) permanent und gleichzeitig von einer jeden der Arbeitsstellen (3.1-3.n) an eine Arbeitsstellenkontrolleinheit (13.1) übermittelt werden 106) .
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14 , wobei die zeitunkritischen Daten (107) von nur einer aus der Vielzahl von Arbeitsstellen (3.1-3.n) ausgewählten Arbeitsstelle (3.3) an ein mobiles Modul (4), das zur ausgewählten Arbeitsstelle (3.3) bewegt wird, übermittelt werden (110) .
16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei das mobile Modul (4) gleichzeitig die serielle Datenübermittlung (106) und einen Servicevorgang an einer Arbeitsstelle (3.3) durchführt .
17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, wobei das mobile Modul (4) mindestens eine Eigenschaft des jeweiligen Garns erfasst.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 15-17, wobei für die Datenübermittlung (106) zwischen der ausgewählten
Arbeitsstelle (3.3) und dem mobilen Modul (4) Lichtwellen, Infrarotwellen, Radiowellen, elektromagnetische Induktion oder eine elektrische Leitung verwendet werden.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 13-18, wobei die zeitkritischen Daten (104) zur Auslösung einer Abstellung des textilen Arbeitsvorgangs an der ausgewählten Arbeitsstelle (3.3) verwendet werden.
20. Verfahren nach Anspruch einem der Ansprüche 13-19, wobei die zeitkritischen Daten (104) Angaben über die Masse pro Längeneinheit oder die Dicke des Garns enthalten, insbesondere über Einzelabweichungen von einem Sollwert der Masse pro Längeneinheit bzw. der Dicke wie Nissen, Dickstellen oder Dünnstellen.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 13-20, wobei die zeitunkritischen Daten (107) Angaben über die Masse pro
Längeneinheit oder die Dicke des Garns enthalten, insbesondere über eine statistische Verteilung der Masse pro Längeneinheit bzw. die Dicke, aus denen Information über die Qualität des zur ausgewählten Arbeitsstelle
(3.3) gehörigen Garns und/oder über systematische Fehler im textilen Arbeitsvorgang gewonnen wird.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 15-21, wobei Daten vom mobilen Modul (4) zur ausgewählten Arbeitsstelle (3.3) übermittelt werden.
23. Verfahren nach Anspruch 22, wobei die zur ausgewählten Arbeitsstelle (3.3) übermittelten Daten Einstellungsdaten zum Einstellen der ausgewählten Arbeitsstelle (3.3) sind.
24. Verfahren nach Anspruch 23, wobei die Einstellungsdaten statische Einstellungsdaten mit von vornherein festgesetzten, absoluten Parametergrenzen und/oder dynamische Einstellungsdaten mit relativen, zeitlich veränderlichen Daten beinhalten, und die dynamischen Einstellungsdaten vorzugsweise aus den seriell übermittelten Daten hergeleitet werden.
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