WO2013156302A1 - Spulmaschine sowie verfahren zum betrieb einer spulmaschine - Google Patents

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WO2013156302A1
WO2013156302A1 PCT/EP2013/056977 EP2013056977W WO2013156302A1 WO 2013156302 A1 WO2013156302 A1 WO 2013156302A1 EP 2013056977 W EP2013056977 W EP 2013056977W WO 2013156302 A1 WO2013156302 A1 WO 2013156302A1
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WO
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thread
winding
individual
drives
coil
Prior art date
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PCT/EP2013/056977
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English (en)
French (fr)
Inventor
Mathias Burchert
Dr. Volker Jehle
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Maschinenfabrik Rieter AG
Original Assignee
Maschinenfabrik Rieter AG
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Publication date
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Ceased legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H54/00—Winding, coiling, or depositing filamentary material
    • B65H54/02—Winding and traversing material on to reels, bobbins, tubes, or like package cores or formers
    • B65H54/40—Arrangements for rotating packages
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00—Handled material; Storage means
    • B65H2701/30—Handled filamentary material
    • B65H2701/31—Textiles threads or artificial strands of filaments

Definitions

  • the present invention relates to a method for operating a winding machine with a plurality of winding units for each rewinding of a yarn from a supply spool on a receiver spool, wherein the winding units each having a drive is assigned, with the aid of the individual receiver coils are placed in a rotary motion and thereby the Thread withdrawn from the respective supply spool is wound onto the corresponding receiver spool.
  • a winding machine with a plurality of winding units for each rewinding of a yarn from a supply spool is proposed on a receiver coil, wherein the winding units each have a drive is assigned to enable the individual receiver coils in a rotational movement and thereby an individual winding of the of the allow each delivered coil withdrawn thread on the corresponding receiver coil.
  • Generic winding machines (other designation: automatic winder) are known from the prior art and are usually used to rewind a wound on a spinning machine and wound on a supply spool thread on a receiver coil (the capacity or shape of the corresponding parameters of the supply spool differs).
  • the coils usually have a cylindrical or frusto-conical hollow bobbin on which the thread can be wound up.
  • the drive of the respective receiver coils is carried out via a central drive unit whose speed is controlled centrally. Although this drive concept results in a low control and monitoring effort. However, a consideration of coil specific conditions is not possible.
  • each winding unit is assigned a separate drive whose speed can be controlled individually. Even if this already wisser degree of customization can be achieved, the speed specifications or their changes in the course of Umspulreas for all winding units are uniformly specified and vary only depending on the material to be transposed.
  • the object of the present invention is to propose a winding machine or a method for operating a winding machine, which permit a rewinding process that is optimized over the prior art.
  • the method for operating a winding machine having a plurality of winding stations for winding a yarn from a supply bobbin onto a receiver bobbin is characterized in that bobbin-individual data and / or at least one thread-specific characteristic individually monitored during winding at each winding station during operation of the winding machine is taken into account continuously in order to maximize the quality and / or time-related number of receiver coils fully wound by the winder.
  • the individual bobbins are no longer delivered to an arbitrary winding station and rewound with a centrally predetermined winding speed that is uniform for all winding stations. Rather, individual data are taken into account, so that the operation of the winding machine can be adapted to the actually existing supply spools or the actual spooling process at the respective winding station (eg a lot or a few thread breaks) without the adjustment of a winding station automatically also the identical adjustment of all other winding units would result.
  • the speed of the receiver coil at a winding unit is no longer dependent on the rotational speeds of the corresponding drives to the other winding units.
  • This in turn makes it possible to optimize the productivity of each winding unit, ie the length of the rewound yarn per unit time, in a winding unit-individual manner. Namely, if a rei ßfesterer thread rewound at a first winding station than at a second winding station, the speed of the drive of the first winding unit (based on the same winding progress or the same bobbin diameter) can be set higher, without causing excessive thread breaks (which would result in a reduced efficiency of the winding unit despite higher winding speed).
  • the speed is thus increased in this case, if the number of detected at this winding unit yarn breaks per unit time or rewound thread length falls below a minimum value. Likewise, the speed of this drive is reduced when the number of said thread breaks per unit time exceeds a maximum value.
  • the time unit is a predetermined period of time, the time should only be added when a thread is actually spooled. This avoids that a longer standstill time (in which there can be no inevitable thread break) leads to an increased speed when resuming the rewinding.
  • the increase or decrease in the speed can be carried out continuously or at predetermined intervals, if the above limits were exceeded in a certain period.
  • the cleaner cuts made by the respective winding unit ie, the release of a thread misalignment and the subsequent joining of the resulting thread ends
  • the cleaner cuts made by the respective winding unit ie, the release of a thread misalignment and the subsequent joining of the resulting thread ends
  • the mentioned quantities can finally be considered as absolute values. It is also conceivable to be relativised, taking into account the tion of the corresponding quantities of elapsed time or the length of the string rewound in a defined time window.
  • the thread-specific parameter (s) mentioned, d. H. is controlled by means of the control and / or regulating device.
  • the thread-specific characteristic monitored during rewinding can be the strength or hairiness of the thread, the thread tension, the thread width, the length of the already rewound thread, the length of the thread rewound since the last thread break or other physical parameters of the thread. the change of which may result, for example, in an increased or lesser risk of thread breakage.
  • a first and a second limit value and thus a defined range are defined, wherein the rotational speed of the drive at the respective winding station is increased (or reduced) if the characteristic value lies outside the specified range. If, for example, the strength of the thread exceeds an upper limit value, the winding speed can be increased while the thread quality remains the same (that is to say without increasing the thread breakage rate).
  • the respective drives are operated at start and / or after an interruption of a rewinding operation with a uniformly defined initial rotational speed, which is determined individually on the basis of the thread to be rewound, for example.
  • an optimization of the individual winding units by the rotational speeds of the individual drives are adjusted individually.
  • the adaptation can take place taking into account the above-mentioned variables (thread-specific characteristics, yarn breakage rate, etc.) or also taking account of coil-individual data. These include, for example, the current diameter of the supply and / or receiver coil or the past (net) winding time since the last thread break.
  • Corresponding data are, for example, data on the geometry of the delivery and / or receiver coil (for example, existing imbalances, diameter, length or inclination of the outer surfaces). If, for example, it has been shown in the past that thread breaks are to be recorded more frequently in the case of a specific spool (which can be individualized, for example, with the aid of optical or electronic marking), it would be conceivable to reduce the initial rotational speed when using this spool, the reduction would have no effect on the initial speeds of the remaining drives.
  • the individual coils could be linked in this case, for example, in a database with individual initial speeds, so that always the optimum initial speed can be selected.
  • the coil-specific data contain information about the spinning position of the spinning machine, which has produced the respective supply spool. For example, it is known that not all spinning stations of a spinning machine produce threads with exactly the same properties. If, however, the origin of the delivery bobbin is taken into account, then the corresponding characteristics of the respective spinning station can be discussed. For example, if it is known that the spinning station A of the ring spinning machine B produces a thread which has a lower strength compared to the other spinning stations, it makes sense to reduce the initial speed of the drive of that winding station compared to a standard value, the same with the rewinding Delivery coil is entrusted.
  • the initial speed can be increased when the corresponding supply spool comes from a spinning station, which produces a particularly tear-resistant thread.
  • Corresponding data about the individual spinning stations or coils can be stored in a data base of the winding machine. chert and are always available when a known coil is handled by the winder.
  • the coil-individual data information about the number of connection points (which were created in the case of the supply spool at the spinning station or in the case of the receiver coil at the winding unit) and / or the number of thread breaks, the distribution of joints or thread breaks over the length of the wound thread or the diameter of the coil, the thread material and / or other thread-specific characteristics, such as hairiness, rotation and / or the strength of the thread included.
  • the winding unit can be adjusted individually to the thread to be wound on this winding unit.
  • the thread contained on the supply spool has excessively large number of connection points (which, for example, originate at the spinning position produced by the thread) and / or relatively many thread breaks, then it may be useful to reduce the initial speed relative to a standard value to an excessively high number To avoid yarn breaks during rewinding.
  • the supply spools are assigned to the individual winding stations, taking into account the individual data of the bobbins, in particular taking into account the number of connecting points and / or the yarn breaks of the yarn contained on the respective supply bobbin.
  • the supply spools are assigned to the individual winding stations, taking into account the individual data of the bobbins, in particular taking into account the number of connecting points and / or the yarn breaks of the yarn contained on the respective supply bobbin.
  • connection points do not necessarily have to be connection points of two thread ends.
  • connection point is understood to mean a so-called piecing (that is to say a connection point between a thread end and the individual fibers introduced into a spinning rotor, for example, on a rotor spinning machine).
  • connection points or yarn breaks of a supply spool can for example on the spool itself in the form of z.
  • B electronic identifications eg RFID chips
  • the yarn breaks at the respective winding station are preferably also detected by means of a sensor, so that the total number of connection points of the wound on the receiver coil thread is always known.
  • the supply spools are assigned to the individual winding stations, taking into account the current degree of spillover of the respective receiver spool and / or the number of connection points of the thread already wound on the respective receiver spool.
  • the rewinding of a supply spool with a number of connection points lying above a limit value or at yarn breaks make sense at a winding unit, the receiver coil already has a diameter above a reference value in particular relatively small number of connection points (usually several supply coils are rewound on a receiver coil). It would also be conceivable to rewind such a supply spool onto a receiver spool with a still relatively low spooling level.
  • Such a receiver coil is still relatively quick to stop and restart in comparison to a relatively full coil due to their lower mass, so that the time required for the correction of yarn breaks total time can be minimized.
  • a supply spool with a low number of connection points should be assigned to a winding unit whose receiver spool either already has an already above a threshold Bespulungsgrad or based on their diameter lying above a limit total number of connection points.
  • the total number of junctions of a fully-wound receiver coil can be kept within certain limits by the appropriate allocation of matching supply coils, so that the quality of all receiver coils corresponds to the specifications.
  • the rotational speeds of the respective drives can only be regulated within predefined limit values, with the limit values for all drives being defined and / or modified uniformly or separately for each drive.
  • the limit values for all drives being defined and / or modified uniformly or separately for each drive.
  • the same minimum and maximum speeds for the individual drives eg, electric motors
  • limits are defined which are known to result in a deterioration of the thread quality during rewinding when exceeding or falling below these limits.
  • the speeds of the individual drives can thus be measured on each winding
  • the control and / or regulating unit avoids exceeding or falling below certain limit values.
  • the limit values are individually determined at each winding station as a function of the coil-specific data, in particular as a function of the data identifying or characterizing the respective supply spool or characterizing the thread contained thereon.
  • a particularly individual adaptation of the speeds is possible. So it would be conceivable, for example, that at some of the winding units a different type of thread is rewound than at the other winding units.
  • the limit values could in this case be determined individually depending on the type of thread. Also, the variation of the limits for each winding unit is possible individually.
  • the maximum limit of the speed at a winding station it may be useful to reduce the maximum limit of the speed at a winding station, if this winding unit is supplied to a supply spool from a spinning station of the upstream spinning machine, which is known to produce a thread with relatively low strength.
  • the corresponding data are either entered manually into the control and / or regulating unit or detected by a corresponding sensor (which detects, for example, the origin of the supply spool) before rewinding.
  • control and / or control unit either a central unit of the winder is to understand, which adapts the rotational speeds of the drives at the individual winding units individually to various factors.
  • control and / or regulating unit consists of subunits, which are assigned either to a group of winding units or in each case only a single winding unit.
  • the respective subunits can work independently or be linked to one another in order to specify general specifications valid for all drives (such as, for example, the maximum and minimum permissible rotational speeds). Specify penden specific.
  • the rotational speed during rewinding is individually controlled at each winding station, taking into account the data of the individual bobbins, in particular the data identifying or characterizing the respective supply bobbin, or characterizing the thread contained thereon. In this way, it is possible to optimize the effectiveness of the individual winding units during rewinding separately from the other winding units and also continuously.
  • the maximum speeds at which the yarn breakage rate is just below a certain tolerable limit can be stored in a database for each winding unit in conjunction with corresponding characteristics of the coils or the type of thread and at a later date (to which a comparable thread rewound or a already known supply coil of the winding unit is supplied) can be retrieved again.
  • the winding machine according to the invention is finally distinguished by the fact that it has a control and / or regulating device which is designed to operate the winding machine according to one or more of the preceding aspects.
  • the winding machine can be operated according to the method described so far, wherein the respective aspects can be implemented individually or in (as far as is technically feasible) any combination.
  • at least the majority of the winding stations each comprise a sensor for detecting a yarn break at the corresponding winding station.
  • the control and / or regulating device (comprising only a central unit or comprising several units of the winding unit) is also advantageously designed to increase the speed of the drive of this winding unit if the number of yarn breaks detected per unit of time falls below a minimum value and the speed to reduce this drive when the number of said thread breaks per unit time exceeds a maximum value. This creates a control loop that allows optimization of the effectiveness of the respective winding unit.
  • the control and / or regulating device should in this case be designed to individually increase (or reduce) the rotational speed of the drive of the corresponding winding unit if the measured value transmitted by the sensor is outside a predetermined range.
  • control and / or regulating device is designed to operate the respective drives at start and / or after an interruption of a rewinding operation with a defined and preferably uniformly defined for all drives initial speed.
  • the basic conditions at all winding units should be the same.
  • the control and / or regulating unit recognizes during the rewinding of individual threads that the productivity (ie the length of the per unit rewound thread) or the yarn break rate varies at individual winding units, a winding unit individual optimization of the winding process is necessary.
  • the speeds of the individual drives in the course of Umspulvorgangs be adjusted independently of the speed of the other drives, in which case one or more thread-specific characteristic (s) or coil and / or winding individual data can be considered.
  • the control and / or regulating device determines the initial speed of the respective drives individually based on the data transmitted by the respective sensor.
  • the control and / or regulating device determines the initial speed of the respective drives individually based on the data transmitted by the respective sensor.
  • Figure 1 is a schematic view of a winding unit of a winding machine according to the invention.
  • Figure 2 shows a time course of the rotational speed of a drive
  • Winding station in comparison to the time course of the yarn breakage rate.
  • FIG. 1 shows a schematic view of a winding unit 1 of an inventive according to the present invention (in which only the components relevant for the following description are shown).
  • a corresponding winding machine (which preferably has a plurality of juxtaposed and generally similar winding units 1) is used when rewinding threads.
  • a thread 3 produced on a ring spinning machine is wound on the corresponding spinning station of the ring spinning machine on a spool whose capacity is generally relatively low.
  • the position of the thread 3 on the spool core or also the shape of the finished spool (as seen in FIG. 1) can be changed.
  • a yarn 3 is supplied to one of the winding stations 1 of the winding machine on a reel referred to below as a supply spool 2, which was produced for example by a spinning station of a ring spinning machine, to rewind the yarn 3 onto a receiver reel 4.
  • supply spool 2 and receiver spool 4 are fixed, for example, on a rotatable shaft 10.
  • the thread 3 is brought by means of a corresponding auxiliary device (for example, a service robot or a Spulstellen exactly thread handling device) or manually with the receiver coil 4 in contact. If this is then offset by a spool own drive 5 in a rotary motion, the withdrawal of the thread 3 from the supply spool 2 and at the same time winding of the withdrawn thread 3 to the receiver coil 4.
  • the drive 5 of the receiver coil 4 can either directly via a compound of Drive 5 with the coil body bearing shaft 10 done.
  • the receiver coil 4 can also be provided by frictional engagement between the thread surface and a drive unit 5 connected to the drive 5. Binding drive roller 9 done.
  • the drive 5 is connected to a control and / or regulating unit 6, which is designed to vary the rotational speed U of the drive 5 of the respective winding unit 1 independently of the rotational speed U of the drives 5 of the remaining winding stations 1.
  • the control and / or regulating unit 6 can either be designed as a winding machine-central unit which is in communication with the individual drives 5.
  • each of the drives 5 may be connected to its own subunit, wherein the individual subunits together represent the control and / or regulating unit 6 in the sense of the present invention.
  • a thread changer 8 is usually present, which ensures a back and forth of the thread 3 on the surface of the receiver coil 4 during the rewinding operation and thus a uniform coil surface.
  • each of the winding units 1 has a sensor 7 for monitoring the thread 3, d. H. its presence in the region of the sensor 7 and / or one or more thread-specific characteristics (hairiness, width, etc.). It may also, as explained in more detail below, be advantageous if the winding unit 1 comprises a (for example, optical) sensor 12, with the aid of a label 1 1 of the coil can be detected, for example, data on the geometry of the supply spool 2, via the spinning station, which has spooled the supply spool 2 with the thread 3, or else data which permits unambiguous identification of precisely this delivery spool 2 (ie its spool core on which the thread 3 is wound).
  • a (for example, optical) sensor 12 with the aid of a label 1 1 of the coil can be detected, for example, data on the geometry of the supply spool 2, via the spinning station, which has spooled the supply spool 2 with the thread 3, or else data which permits unambiguous identification of precisely this delivery spool 2 (ie its spool core
  • Exemplary profiles of the rotational speed U of a drive 5 at a winding station 1 in comparison to the yarn breakage rate F are shown in FIG. 2.
  • the specification of the limit values G1, G2, the change in the rotational speed U of the respective drives 5, or the initial rotational speeds A of the same can for example, on the basis of the data, which can be removed from a marking 1 1 of the supply spool 2, in particular with the aid of said sensor 12.
  • the data may, for example, contain information about the spinning station at which the supply spool 2 was spooled with a thread 3. If, for example, from a corresponding database it is known that the spinning station XY produces a thread 3 of low strength, then the initial rotational speed A and also the upper limit G1 of the rotational speed U of the corresponding drive 5 can be reduced compared to predetermined standard values.
  • a winding machine and a method for operating the same are proposed, which enable individual optimization of individual winding stations 1.
  • data of the spinning machine producing the thread 3 and winding onto the corresponding supply bobbins 2 can be taken into account in the regulation of the drives 5, so that the productivity of the winding machine can be significantly increased.
  • the winding machine is directly connected to an upstream spinning machine (eg in the form of a ring spinning machine) in order to forward data regarding the individual bobbins or the thread wound thereon from the spinning machine to the winding machine.
  • the data can finally be taken into account in the distribution of the supply spools on the individual winding units or in the choice or adjustment of the speeds of the receiver coils at the individual winding units.

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Description

Spulmaschine sowie Verfahren zum Betrieb einer Spulmaschine
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Spulmaschine mit einer Vielzahl von Spulstellen zum jeweiligen Umspulen eines Fadens von einer Lieferspule auf eine Empfängerspule, wobei den Spulstellen jeweils ein Antrieb zugeordnet ist, mit dessen Hilfe die einzelnen Empfängerspulen in eine Drehbewegung versetzt werden und dabei der von der jeweiligen Lieferspule abgezogene Faden auf die entsprechende Empfängerspule aufgespult wird. Darüber hinaus wird eine Spulmaschine mit einer Vielzahl von Spulstellen zum jeweiligen Umspulen eines Fadens von einer Lieferspule auf eine Empfängerspule vorgeschlagen, wobei den Spulstellen jeweils ein Antrieb zugeordnet ist, um die einzelnen Empfängerspulen in eine Drehbewegung versetzen zu können und dabei ein individuelles Aufspulen des von der jeweiligen Lieferspule abgezogenen Fadens auf die entsprechende Empfängerspule zu ermöglichen.
Gattungsgemäße Spulmaschinen (andere Bezeichnung: Spulautomaten) sind aus dem Stand der Technik bekannt und dienen in der Regel dem Umspulen eines an einer Spinnmaschine hergestellten und auf eine Lieferspule aufgespulten Fadens auf eine Empfängerspule (deren Kapazität oder Form in der Regel von den entsprechenden Parametern der Lieferspule abweicht). Die Spulen besitzen meist einen zylindrischen oder kegelstumpfförmigen hohlen Spulenkörper, auf den der Faden aufgewickelt werden kann. Der Antrieb der jeweiligen Empfängerspulen erfolgt dabei über ein zentrales Antriebsaggregat, dessen Drehzahl zentral geregelt wird. Zwar resultiert aus diesem Antriebskonzept ein geringer Steuerungs- und Überwachungsaufwand. Eine Berücksichtigung spulstellenspezifischer Gegebenheiten ist jedoch nicht möglich.
Darüber hinaus sind auch bereits Spulmaschinen mit Einzelantrieben bekannt, d. h. jeder Spulstelle ist ein separater Antrieb zugeordnet, dessen Drehzahl sich individuell regeln lässt. Auch wenn hierdurch bereits ein ge- wisser Individualisierungsgrad erreicht werden kann, so sind die Drehzahlvorgaben bzw. deren Änderungen im Verlauf des Umspulprozesses für alle Spulstellen einheitlich vorgegeben und variieren lediglich in Abhängigkeit des umzuspulenden Materials.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Spulmaschine bzw. ein Verfahren zum Betreiben einer Spulmaschine vorzuschlagen, die einen gegenüber dem Stand der Technik optimierten Umspulprozess erlauben.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren und eine Spulmaschine mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche.
Erfindungsgemäß zeichnet sich das Verfahren zum Betreiben einer eine Vielzahl von Spulstellen zum jeweiligen Umspulen eines Fadens von einer Lieferspule auf eine Empfängerspule aufweisenden Spulmaschine dadurch aus, dass beim Betrieb der Spulmaschine spulenindividuelle Daten und/oder wenigstens eine während des Umspulens an jeder Spulstelle individuell überwachte fadenspezifische Kenngröße kontinuierlich berücksichtigt wird, um die Qualität und/oder zeitbezogene Anzahl der von der Spulmaschine vollständig bespulten Empfängerspulen zu maximieren.
Im Gegensatz zu bekannten Spulmaschinen werden also neben der Fadenart weitere Parameter berücksichtigt, um die pro Zeiteinheit an der Spulmaschine umgespulte Fadenlänge zu maximieren bzw. um die Qualität der hergestellten Empfängerspulen zu optimieren. Zu den berücksichtigten Daten können, wie im Folgenden noch näher erläutert, Informationen über die Anzahl der Fadenbrüche an den jeweiligen Spulstellen, die Herkunft der Lieferspulen (d. h. Daten über die Spinnstelle, die die jeweilige Lieferspule hergestellt hat) oder auch die Anzahl an Fadenverbindungsstellen und/oder Fadenbrüchen des auf der Lieferspule enthaltenen oder der bereits auf die Empfängerspule umgespulten Fadens umfassen. Fließen die Daten in die Verteilung der einzelnen Lieferspulen auf die einzelnen Spulstellen oder die Drehzahlen der jeweiligen Empfänger- bzw. Lieferspulen an den einzelnen Spulstellen ein, so können individuelle Optimierungen vorgenommen werden.
Die einzelnen Spulen werden also in einer bevorzugten Ausführungsform nicht mehr nur an eine beliebige Spulstelle geliefert und mit einer zentral vorgegebenen und für alle Spulstellen einheitlichen Spulgeschwindigkeit umgespult. Vielmehr werden individuelle Daten berücksichtigt, so dass der Betrieb der Spulmaschine auf die tatsächlich vorliegenden Lieferspulen bzw. den tatsächlich an der jeweiligen Spulstelle ablaufenden Spulprozess (z. B. viel oder wenig Fadenbrüche) angepasst werden können, ohne dass die Anpassung einer Spulstelle automatisch auch die identische Anpassung aller anderen Spulstellen zu Folge haben müsste.
Besonders vorteilhaft ist es hierbei, wenn zumindest die Mehrzahl der Empfängerspulen jeweils mit Hilfe eines separaten Antriebs angetrieben wird, wobei die Drehzahl der einzelnen Antriebe mit Hilfe einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung individuell geregelt wird. Hieraus ergeben sich eine Vielzahl von Vorteilen, die im Weiteren ausführlich erläutert werden.
Insbesondere ist die Drehzahl der Empfängerspule an einer Spulstelle nicht mehr abhängig von den Drehzahlen der entsprechenden Antriebe an den übrigen Spulstellen. Dies erlaubt es wiederum, die Produktivität jeder Spulstelle, d. h. die Länge des umgespulten Fadens pro Zeiteinheit, spulstellenindivi- duell zu optimieren. Wird nämlich an einer erster Spulstelle ein rei ßfesterer Faden umgespult als an einer zweiten Spulstelle, so kann die Drehzahl des Antriebs der ersten Spulstelle (bezogen auf den gleichen Spulfortschritt bzw. den gleichen Spulendurchmesser) höher gewählt werden, ohne dass es zu übermäßig vielen Fadenbrüchen kommt (die trotz höherer Spulgeschwindigkeit eine verringerte Effektivität der Spulstelle zur Folge hätten). Auch ist es möglich, an unterschiedlichen Spulstellen Fäden unterschiedlicher Chargen oder aus unterschiedlichem Material umzuspulen, da die Drehzahlen der jeweiligen Antriebe individuell auf den Faden eingestellt werden können. Vorteilhaft ist es insbesondere, wenn zumindest an der Mehrzahl der Spulstellen Fadenbrüche (d. h. ein Reißen des Fadens) während des Umspulvorgangs erfasst werden und die Drehzahl des Antriebs der entsprechenden Spulstelle an die Anzahl der Fadenbrüche pro Zeiteinheit bzw. umgespulter Fadenlänge angepasst wird, um die Effektivität (Länge des pro Zeiteinheit von der Lieferspule auf die Empfängerspule umgespulten Fadens) jeder Spulstelle individuell zu optimieren (die genannte Anzahl der Fadenbrüche stellt somit in diesem Fall die spulenindividuelle Kenngröße dar, die auf erfindungsgemäße Weise Berücksichtigung findet). Die Drehzahl wird also in diesem Fall erhöht, wenn die Anzahl der an dieser Spulstelle detektierten Fadenbrüche pro Zeiteinheit bzw. umgespulter Fadenlänge einen Minimalwert unterschreitet. Ebenso wird die Drehzahl dieses Antriebs verringert, wenn die Anzahl der genannten Fadenbrüche pro Zeiteinheit einen Maximalwert überschreitet. Die Zeiteinheit ist dabei eine vorgegebene Zeitspanne, wobei die Zeit nur dann addiert werden sollte, wenn tatsächlich ein Faden gespult wird. Hierdurch wird vermieden, dass eine längere Stillstandszeit (in der es zwangsläufig zu keinem Fadenbruch kommen kann) zu einer erhöhten Drehzahl beim Wiederaufnehmen des Umspulens führt. Die Erhöhung bzw. Verringerung der Drehzahl kann kontinuierlich oder auch in vorgegebenen Zeitabständen erfolgen, falls die genannten Grenzwerte in einem bestimmten Zeitraum überschritten wurden. Alternativ oder zusätzlich ist es selbstverständlich auch möglich, die von der jeweiligen Spulstelle durchgeführten Reinigerschnitte (d. h. das Herauslösen einer Fadenfehlstelle und das anschließende Verbinden der entstandenen Fadenenden) als Basis für die Regulierung der jeweiligen Antriebsdrehzahlen zu verwenden. Hierbei wäre es wiederum sinnvoll, die jeweilige Drehzahl zu erhöhen, wenn die Anzahl der Reinigerschnitte bzw. die Summe aus Reinigerschnittanzahl und Fadenbruchanzahl einen Minimalwert unterschreitet oder die Drehzahl zu verringern, wenn die genannten Werte einen Maximalwert überschreitet. Die genannten Größen können schließlich als Absolutwerte berücksichtigt werden. Denkbar ist auch eine Relativierung unter Berücksichtigung der seit Beginn der Aufzeich- nung der entsprechenden Größen vergangene Zeit oder die in einem definierten Zeitfenster umgespulte Fadenlänge.
Vorteile bringt es zudem mit sich, wenn die Drehzahlen der einzelnen Antriebe unter Berücksichtigung der genannten fadenspezifischen Kenngröße(n) individuell variiert, d. h. mit Hilfe der Steuer- und/oder Regeleinrichtung geregelt wird. Bei der fadenspezifischen und während des Umspulens überwachten Kenngröße kann es sich um die Festigkeit oder Haarigkeit des Fadens, die Fadenspannung, die Fadenbreite, die Länge des bereits umgespulten Fadens, die Länge des seit dem letzten Fadenbruch umgespulten Fadens oder andere physikalische Parameter des Fadens handeln, deren Änderung beispielsweise in einer erhöhten oder geringeren Fadenbruchgefahr resultieren kann. Für die Kenngröße wird schließlich ein erster und ein zweiter Grenzwert und damit ein bestimmter Bereich definiert, wobei die Drehzahl des Antriebs an der jeweiligen Spulstelle erhöht (bzw. verringert) wird, wenn die Kenngröße außerhalb des genannten Bereichs liegt. Übersteigt beispielsweise die Festigkeit des Fadens einen oberen Grenzwert, so kann die Spulgeschwindigkeit bei gleichbleibender Fadenqualität (d. h. ohne Steigerung der Fadenbruchrate) erhöht werden.
Ebenso ist es vorteilhaft, wenn die jeweiligen Antriebe beim Start und/oder nach einer Unterbrechung eines Umspulvorgangs mit einer einheitlich definierten Anfangsdrehzahl betrieben werden, die beispielsweise auf Basis des umzuspulenden Fadens individuell festgelegt wird. Im weiteren Verlauf erfolgt schließlich eine Optimierung der einzelnen Spulstellen, indem die Drehzahlen der einzelnen Antriebe individuell angepasst werden. Die Anpassung kann hierbei unter Berücksichtigung der bereits genannten Größen (fadenspezifische Kenngrößen, Fadenbruchrate, etc.) oder auch unter Berücksichtigung spulenindividueller Daten erfolgen. Hierzu zählen beispielsweise der aktuelle Durchmesser der Liefer- und/oder Empfängerspule oder die vergangene (Netto-)Spulzeit seit dem letzten Fadenbruch. Ebenso bringt es Vorteile mit sich, wenn die spulenindividuellen Daten, insbesondere in Form von die jeweilige Lieferspule identifizierenden oder kennzeichnenden oder den darauf enthaltenen Faden charakterisierenden Daten, berücksichtigt werden, um die Anfangsdrehzahl der jeweiligen Antriebe individuell auf Basis der genannten Daten festzulegen. Entsprechende Daten sind beispielsweise Daten über die Geometrie der Liefer- und/oder Empfängerspule (beispielsweise vorhandene Unwuchten, Durchmesser, Länge oder Neigung der Außenflächen). Hat sich beispielsweise in der Vergangenheit gezeigt, dass bei einer bestimmten Spule (die z. B. mit Hilfe einer optischen oder elektronischen Kennzeichnung individualisiert sein kann) vermehrt Fadenbrüche zu verzeichnen sind, so wäre es denkbar, die Anfangsdrehzahl bei Verwendung dieser Spule zu verringern, wobei die Verringerung keinen Einfluss auf die Anfangsdrehzahlen der übrigen Antriebe hätte. Die einzelnen Spulen könnten in diesem Fall beispielsweise in einer Datenbank mit individuellen Anfangsdrehzahlen verknüpft werden, so dass stets die optimale Anfangsdrehzahl gewählt werden kann.
Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn die spulenindividuellen Daten Informationen über die Spinnstelle der Spinnmaschine enthalten, die die jeweilige Lieferspule hergestellt hat. So ist es beispielsweise bekannt, dass nicht alle Spinnstellen einer Spinnmaschine Fäden mit exakt den gleichen Eigenschaften produzieren. Wird jedoch die Herkunft der Lieferspule berücksichtigt, so kann auf die entsprechenden Eigenarten der jeweiligen Spinnstelle eingegangen werden. Ist beispielsweise bekannt, dass die Spinnstelle A der Ringspinnmaschine B einen Faden produziert, der im Vergleich zu den übrigen Spinnstellen eine geringere Festigkeit aufweist, so ist es sinnvoll, die Anfangsdrehzahl des Antriebs derjenigen Spulstelle gegenüber einem Standardwert zu verringern, die mit dem Umspulen eben dieser Lieferspule betraut wird. Ebenso kann die Anfangsdrehzahl erhöht werden, wenn die entsprechende Lieferspule von einer Spinnstelle stammt, die einen besonders reißfestes Faden produziert. Entsprechende Daten über die einzelnen Spinnstellen oder Spulen können in einer Datenbank der Spulmaschine abgespei- chert werden und stehen immer dann zur Verfügung, wenn eine bekannte Spule von der Spulmaschine gehandhabt wird.
Vorteilhaft ist es, wenn die spulenindividuellen Daten Informationen über die Anzahl der Verbindungsstellen (die im Fall der Lieferspule an der Spinnstelle bzw. im Fall der Empfängerspule an der Spulstelle erstellt wurden) und/oder die Anzahl der Fadenbrüche, die Verteilung der Verbindungsstellen bzw. Fadenbrüche über die Länge des aufgespulten Fadens bzw. den Durchmesser der Spule, das Fadenmaterial und/oder weiterer fadenspezifischer Kenngrößen, beispielsweise die Haarigkeit, Drehung und/oder die Festigkeit des Fadens enthalten. Die Spulstelle kann in diesem Fall individuell auf den an dieser Spulstelle umzuspulenden Faden eingestellt werden. Weist der auf der Lieferspule enthaltene Faden beispielsweise übermäßig viele Verbindungsstellen (die z. B. an der den Faden produzierten Spinnstelle entstanden) und/oder verhältnismäßig viele Fadenbrüche auf, so kann es sinnvoll sein, die Anfangsdrehzahl gegenüber einem Standardwert zu reduzieren, um übermäßig viele Fadenbrüche während des Umspulens zu vermeiden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Lieferspulen den einzelnen Spulstellen unter Berücksichtigung der spulenindividuellen Daten, insbesondere unter Berücksichtigung der Anzahl der Verbindungsstellen und/oder der Fadenbrüche des auf der jeweiligen Lieferspule enthaltenen Fadens, zugeordnet werden. Beispielsweise wäre es denkbar, eine Lieferspule mit einer über einem Grenzwert liegenden Anzahl an Verbindungsstellen bzw. an Fadenbrüchen an einer Spulstelle umzuspulen, von der bekannt ist, dass sie im Vergleich zu den übrigen Spulstellen während des Umspulvorgangs eine relativ geringe Anzahl an Fadenbrüchen produziert. Hierdurch kann die Gesamtzahl der Verbindungsstellen (Anzahl der Verbindungsstellen des auf der Lieferspule enthaltenen Fadens plus Anzahl der während des Umspulens auf Grund von Fadenbrüchen erstellten Verbindungsstellen) pro Empfängerspule unterhalb eines tolerierbaren Grenzwerts gehalten werden. Im Gegenzug wäre es möglich, eine Lieferspule mit relativ wenigen Verbindungsstellen bzw. Fadenbrü- chen (d. h. mit einer Anzahl an Verbindungsstellen bzw. Fadenbrüchen, die unterhalb eines Grenzwerts liegt) an einer Spulstelle umzuspulen, von der bekannt ist, dass sie im Vergleich zu den übrigen Spulstellen während des Umspulvorgangs eine relativ hohe Anzahl an Fadenbrüchen produziert.
Ebenso kann es sinnvoll sein, die Lieferspulen aufgrund der bereits beschriebenen fadenspezifischen Kenngrößen auf einzelne Spulstellen zu verteilen. Beispielsweise wäre das Umspulen einer Lieferspule mit einem Faden, dessen Festigkeit unterhalb eines definierten Grenzwerts liegt, an einer Spulstelle sinnvoll, die bekanntermaßen relativ wenig Fadenbrüche produziert. Generell sei an dieser Stelle klargestellt, dass es sich bei den genannten Verbindungsstellen nicht zwangsläufig um Verbindungsstellen zweier Fadenenden handeln muss. Ebenso wird unter dem Begriff„Verbindungsstelle" ein sogenannter Ansetzer (d. h. eine Verbindungsstelle zwischen einem Fadenende und den beispielsweise an einer Rotorspinnmaschine in einen Spinnrotor eingeführten Einzelfasern) verstanden.
Die Anzahl an Verbindungsstellen bzw. Fadenbrüchen einer Lieferspule (bzw. andere spulenindividuelle Daten, wie beispielsweise Daten, welche die Spulstelle individualisieren, die die Lieferspule hergestellt hat oder fadenspezifische Kenngrößen) können beispielsweise auf der Spule selbst in Form von z. B elektronischen Kennzeichnungen (z. B. RFID-Chips) hinterlegt sein. Die Fadenbrüche an der jeweiligen Spulstelle werden vorzugsweise ebenfalls mit Hilfe eines Sensors erfasst, so dass die Gesamtanzahl der Verbindungsstellen des auf der Empfängerspule aufgespulten Fadens stets bekannt ist.
Ebenso ist es von Vorteil, wenn die Lieferspulen den einzelnen Spulstellen unter Berücksichtigung des aktuellen Bespulungsgrads der jeweiligen Empfängerspule und/oder der Anzahl an Verbindungsstellen des auf der jeweiligen Empfängerspule bereits aufgespulten Fadens zugeordnet werden. Beispielsweise kann das Umspulen einer Lieferspule mit einer über einem Grenzwert liegenden Anzahl an Verbindungsstellen bzw. an Fadenbrüchen an einer Spulstelle sinnvoll sein, deren Empfängerspule bereits einen oberhalb eines Referenzwerts liegenden Durchmesser bei insbesondere verhältnismäßig kleiner Verbindungsstellenanzahl aufweist (in der Regel werden mehrere Lieferspulen auf eine Empfängerspule umgespult). Ebenso wäre es denkbar, eine derartige Lieferspule auf eine Empfängerspule mit einem noch relativ niedrigen Bespulungsgrad umzuspulen. Eine derartige Empfängerspule ist im Vergleich zu einer relativ vollen Spule aufgrund ihrer geringeren Masse noch verhältnismäßig schnell zu stoppen und wieder in Gang zu setzen, so dass die für die Behebung von Fadenbrüchen notwendige Gesamtzeit minimiert werden kann. Im Gegenzug sollte eine Lieferspule mit einer geringen Verbindungsstellenanzahl (bzw. einer geringen Fadenbruchanzahl) einer Spulstelle zugeordnet werden, deren Empfängerspule entweder eine bereits oberhalb eines Grenzwerts liegenden Bespulungsgrad oder bezogen auf ihren Durchmesser bereits eine über einem Grenzwert liegende Gesamtanzahl an Verbindungsstellen aufweist. Im Ergebnis kann die Gesamtanzahl an Verbindungsstellen einer vollständig bespulten Empfängerspule durch die entsprechende Zuordnung passender Lieferspulen innerhalb bestimmter Grenzen gehalten werden, so dass die Qualität sämtlicher Empfängerspulen den Vorgaben entspricht.
Besondere Vorteile bringt es mit sich, wenn die Drehzahlen der jeweiligen Antriebe lediglich innerhalb vordefinierter Grenzwerte geregelt werden können, wobei die Grenzwerte für alle Antriebe einheitlich oder für jeden Antrieb separat definiert und/oder modifiziert werden. Beispielsweise ist es denkbar, dass für das Umspulen eines Fadens vom Typ XY für alle Spulstellen gleiche Minimal- und Maximaldrehzahlen für die einzelnen Antriebe (z. B. Elektromotoren) vorgegeben werden. Hierdurch wird sichergestellt, dass die Drehzahlen an einzelnen Spinnstellen nicht auf beliebig hohe oder niedrige Werte geregelt werden können. Vielmehr werden Grenzen definiert, von denen bekannt ist, dass ein Über- bzw. Unterschreiten dieser Grenzen generell eine Verschlechterung der Fadenqualität während des Umspulens zur Folge hätte. Die Drehzahlen der einzelnen Antriebe können somit zwar an jeder Spul- stelle individuell geregelt werden, das Über- oder Unterschreiten bestimmter Grenzwerte wird jedoch durch die Steuer- und/oder Regelungseinheit vermieden.
Vorteilhaft ist es zudem, wenn die Grenzwerte in Abhängigkeit der spulenindividuellen Daten, insbesondere in Abhängigkeit von die jeweilige Lieferspule identifizierenden oder kennzeichnenden oder den darauf enthaltenen Faden charakterisierenden Daten an jeder Spulstelle individuell festgelegt werden. Hierdurch wird eine besonders individuelle Anpassung der Drehzahlen möglich. So wäre es beispielsweise denkbar, dass an einigen der Spulstellen eine andere Fadenart umgespult wird als an den übrigen Spulstellen. Die Grenzwerte könnten in diesem Fall je nach Fadenart individuell festgelegt werden. Auch ist die Variierung der Grenzwerte für jede Spulstelle einzeln möglich. Beispielsweise könnte es sinnvoll sein, die Maximalgrenze der Drehzahl an einer Spulstelle zu verringern, wenn dieser Spulstelle eine Lieferspule von einer Spinnstelle der vorgeordneten Spinnmaschine zugeführt wird, von der bekannt ist, dass sie einen Faden mit relativ geringer Festigkeit produziert. Die entsprechenden Daten werden in die Steuer- und/oder Regeleinheit entweder manuell eingegeben oder aber von einem entsprechenden Sensor (der beispielsweise die Herkunft der Lieferspule erkennt) vor dem Umspulen detektiert.
Grundsätzlich sei an dieser Stelle festgehalten, dass unter dem Begriff Steuer- und/oder Regeleinheit entweder eine zentrale Einheit der Spulmaschine zu verstehen ist, welche die Drehzahlen der Antriebe an den einzelnen Spulstellen individuell an diverse Faktoren anpasst. Alternativ ist es jedoch selbstverständlich auch möglich, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit aus Untereinheiten besteht, die entweder einer Gruppe von Spulstellen oder aber jeweils nur einer einzigen Spulstelle zugeordnet sind. Die jeweiligen Untereinheiten können wiederum selbstständig arbeiten oder aber miteinander verknüpft sein, um generelle, für alle Antriebe gültige Vorgaben (wie beispielsweise die maximal und minimal zulässige Drehzahl) zentral oder grup- penspezifisch vorgeben zu können.
Vorteilhaft ist es, wenn die Drehzahl während des Umspulens unter Berücksichtigung der spulenindividuellen Daten, insbesondere der die jeweilige Lieferspule identifizierenden oder kennzeichnenden oder den darauf enthaltenen Faden charakterisierenden Daten an jeder Spulstelle individuell geregelt wird. Auf diese Weise ist es möglich, die Effektivität der einzelnen Spulstellen während des Umspulens jeweils separat von den übrigen Spulstellen und zudem kontinuierlich zu optimieren. Die maximalen Drehzahlen, bei denen die Fadenbruchrate gerade noch unter einem bestimmten tolerierbaren Grenzwert liegt, kann dabei für jede Spulstelle in Verbindung mit entsprechenden Kenndaten der Spulen oder der Fadenart in einer Datenbank hinterlegt und zu einem späteren Zeitpunkt (zu dem ein vergleichbarer Faden umgespult oder eine bereits bekannte Lieferspule der Spulstelle zugeführt wird) wieder abgerufen werden.
Die erfindungsgemäße Spulmaschine zeichnet sich schließlich dadurch aus, dass sie eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung besitzt, die ausgebildet ist, die Spulmaschine gemäß einem oder mehreren der vorangegangenen Aspekte zu betreiben. Hinsichtlich der jeweiligen Merkmale bzw. deren Vorteile wird auf die bisherige Beschreibung verwiesen.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn zumindest die Mehrzahl der Spulstellen über jeweils einen separaten Antrieb verfügt, wobei die einzelnen Antriebe jeweils mit einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung in Wirkverbindung stehen, und wobei die Steuer- und/oder Regeleinrichtung ausgebildet ist, die Drehzahlen der einzelnen Antriebe individuell zu regeln. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Spulmaschine nach dem bisher beschriebenen Verfahren betrieben werden kann, wobei die jeweiligen Aspekte einzeln oder in (soweit technisch sinnvoll) beliebiger Kombination verwirklicht werden können. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn zumindest die Mehrzahl der Spulstellen jeweils einen Sensor zur Detektion eines Fadenbruchs an der entsprechenden Spulstelle umfasst. Die (lediglich eine zentrale Einheit aufweisende oder mehrere spulstelleneigene Einheiten umfassende) Steuer- und/oder Regeleinrichtung ist zudem vorteilhafterweise ausgebildet, die Drehzahl des Antriebs dieser Spulstelle zu erhöhen, wenn die Anzahl der an dieser Spulstelle detektierten Fadenbrüche pro Zeiteinheit einen Minimalwert unterschreitet und die Drehzahl dieses Antriebs zu verringern, wenn die Anzahl der genannten Fadenbrüche pro Zeiteinheit einen Maximalwert überschreitet. Hierdurch entsteht ein Regelkreis, der eine Optimierung der Effektivität der jeweiligen Spulstelle ermöglicht.
Besonders vorteilhaft ist es ebenso, wenn zumindest die Mehrzahl der Spulstellen jeweils einen oder mehrere Sensor(en) zur Erfassung der genannten fadenspezifischen Kenngröße(n) umfasst. Die Steuer- und/oder Regeleinrichtung sollte in diesem Fall ausgebildet sein, die Drehzahl des Antriebs der entsprechenden Spulstelle individuell zu erhöhen (bzw. zu verringern), wenn der vom Sensor übermittelte Messwert außerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegt. Hinsichtlich der möglichen fadenspezifischen Kenngrößen wird auf die bisherige Beschreibung verwiesen, wobei die Aufzählung nicht abschließend ist.
Ebenso bringt es Vorteile mit sich, wenn die Steuer- und/oder Regeleinrichtung ausgebildet ist, die jeweiligen Antriebe beim Start und/oder nach einer Unterbrechung eines Umspulvorgangs mit einer definierten und vorzugsweise für alle Antriebe einheitlich definierten Anfangsdrehzahl zu betreiben. Generell wird also davon ausgegangen, dass die Grundbedingungen an allen Spulstellen gleich sein sollten. Erst wenn die Steuer- und/oder Regeleinheit während des Umspulens einzelner Fäden erkennt, dass die Produktivität (d. h. die Länge des pro Zeiteinheit umgespulten Fadens) bzw. die Fadenbruchrate an einzelnen Spulstellen variiert, so ist eine spulstellenindividuelle Optimierung des Spulprozesses notwendig. Hierbei können die Drehzahlen der einzelnen Antriebe im Verlauf des Umspulvorgangs unabhängig von der Drehzahl der übrigen Antriebe angepasst werden, wobei hierbei eine oder mehrere fadenspezifische Kenngröße(n) bzw. spulen- und/oder spulstellen- individuelle Daten berücksichtigt werden können.
Schließlich ist es äußert vorteilhaft, wenn zumindest die Mehrzahl der Spulstellen über einen Sensor zur Detektion spulenindividueller Daten, insbesondere in Form von die jeweilige Lieferspule identifizierenden oder kennzeichnenden oder den darauf enthaltenen Faden charakterisierenden Daten, aufweist und die Steuer- und/oder Regeleinrichtung ausgebildet ist, die Anfangsdrehzahl der jeweiligen Antriebe individuell auf Basis der vom jeweiligen Sensor übermittelten Daten festzulegen. Auf diese Weise wird bereits von Anfang des Umspulprozesses an vermieden, dass es durch zu hohe Spulgeschwindigkeiten zu übermäßigen Fadenbrüchen kommt. Ebenfalls können jedoch auch zu niedrige Anfangsdrehzahlen vermieden werden, wenn die obigen Daten einzeln oder in Kombination berücksichtigt werden. Die Daten können schließlich aus einer Datenbank abrufbar sein, um eine schnelle Anpassung der Anfangsdrehzahlen an eine bestimmte Spule, eine bestimmte Fadenart oder aber die Spinnstelle, die die entsprechende Lieferspule bespult hat, zu ermöglichen.
Weitere Vorteile der Erfindung sind in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Ansicht einer Spulstelle einer erfindungsgemäßen Spulmaschine, und
Figur 2 einen zeitliche Verlauf der Drehzahl eines Antriebs einer
Spulstelle im Vergleich zum zeitlichen Verlauf der Fadenbruchrate.
Figur 1 zeigt eine schematische Ansicht einer Spulstelle 1 einer erfindungs- gemäßen Spulmaschine (wobei ausschließlich die für die folgende Beschreibung relevanten Bauteile dargestellt sind).
Grundsätzlich kommt eine entsprechende Spulmaschine (die vorzugsweise eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten und in der Regel gleichartige Spulstellen 1 aufweist) beim Umspulen von Fäden zum Einsatz. So wird beispielsweise ein an einer Ringspinnmaschine produzierter Faden 3 an der entsprechenden Spinnstelle der Ringspinnmaschine auf eine Spule aufgespult, deren Kapazität in der Regel relativ gering ist. Um die Weiterverarbeitung oder den Transport der hergestellten Fäden zu vereinfachen, ist es bekannt, die Fäden mehrerer der genannten Spulen auf eine größere Spule mit höherer Kapazität umzuspulen. Auch kann durch das Umspulen die Lage des Fadens 3 auf dem Spulenkern oder auch die Form der fertigen Spule (wie in Figur 1 zu sehen) verändert werden.
In jedem Fall wird ein Faden 3 auf einer im Folgenden als Lieferspule 2 bezeichneten Spule, die beispielsweise von einer Spinnstelle einer Ringspinnmaschine erzeugt wurde, an eine der Spulstellen 1 der Spulmaschine geliefert, um den Faden 3 auf eine Empfängerspule 4 umzuspulen. Hierfür werden Lieferspule 2 und Empfängerspule 4 beispielsweise auf einer drehbaren Welle 10 fixiert.
Der Faden 3 wird mit Hilfe einer entsprechenden Hilfsvorrichtung (beispielsweise einem Serviceroboter oder einer spulstelleneigenen Fadenhandhabungseinrichtung) oder auch manuell mit der Empfängerspule 4 in Kontakt gebracht. Wird diese nun durch einen spulstelleneigenen Antrieb 5 in eine Drehbewegung versetzt, so erfolgt der Abzug des Fadens 3 von der Lieferspule 2 und gleichzeitig ein Aufspulen des abgezogenen Fadens 3 auf die Empfängerspule 4. Der Antrieb 5 der Empfängerspule 4 kann entweder direkt über eine Verbindung des Antriebs 5 mit der den Spulenkörper tragenden Welle 10 erfolgen. Alternativ kann die Empfängerspule 4 auch durch Reib- schluss zwischen der Fadenoberfläche und einer mit dem Antrieb 5 in Ver- bindung stehenden Antriebswalze 9 erfolgen.
Wesentlich ist nun, dass der Antrieb 5 mit einer Steuer- und/oder Regelungseinheit 6 in Verbindung steht, die ausgebildet ist, die Drehzahl U des Antriebs 5 der jeweiligen Spulstelle 1 unabhängig von der Drehzahl U der Antriebe 5 der restlichen Spulstellen 1 zu variieren. Die Steuer- und/oder Regelungseinheit 6 kann dabei entweder als spulmaschinenzentrale Einheit ausgebildet sein, die mit den einzelnen Antrieben 5 in Verbindung steht. Alternativ kann auch jeder der Antriebe 5 mit einer eigenen Untereinheit verbunden sein, wobei die einzelnen Untereinheiten zusammen die Steuer- und/oder Regelungseinheit 6 im Sinne der vorliegenden Erfindung darstellen.
Darüber hinaus ist in der Regel ein Fadenchangierer 8 vorhanden, der ein Hin- und Herlaufen des Fadens 3 auf der Oberfläche der Empfängerspule 4 während des Umspulvorgangs und damit eine gleichmäßige Spulenoberfläche sicherstellt.
Schließlich verfügt jede der Spulstellen 1 über einen Sensor 7 zur Überwachung des Fadens 3, d. h. dessen Anwesenheit im Bereich des Sensors 7 und/oder einer oder mehrerer fadenspezifischer Kenngrößen (Haarigkeit, Breite, etc.). Auch kann es, wie im Folgenden noch näher erläutert, von Vorteil sein, wenn die Spulstelle 1 einen (beispielsweise optischen) Sensor 12 umfasst, mit dessen Hilfe eine Kennzeichnung 1 1 der Spule erfassbar ist, die beispielsweise Daten über die Geometrie der Lieferspule 2, über die Spinnstelle, die die Lieferspule 2 mit dem Faden 3 bespult hat oder aber Daten, welche eine eindeutige Identifizierung genau dieser Lieferspule 2 (d. h. deren Spulenkern, auf den der Faden 3 aufgespult wird) erlaubt.
Auf Basis der vom Sensor 7 und oder vom Sensor 12 gelieferten Daten ist es nun möglich, die Effektivität der jeweiligen Spulstelle 1 individuell während des Spulvorgangs zu optimieren, ohne dass es hierbei zu einer Beeinflussung der Drehzahlen U der Antriebe 5 der übrigen Spulstellen 1 kommt. So ist es beispielsweise denkbar, mit Hilfe des Sensors 7 die Fadenbruchrate F (d. h. die Anzahl an Fadenbrüchen pro Zeiteinheit) zu überwachen. Liegt die Fadenbruchrate F unterhalb eines vorgegebenen Minimalwerts Mi, wo wäre es möglich, die Drehzahl U des entsprechenden Antriebs 5 und damit auch die Spulgeschwindigkeit zu erhöhen. Überschreitet die Fadenbruchrate F hingegen einen definierten Maximalwert Ma, so würde es sich anbieten, die Drehzahl U des genannten Antriebs 5 zu verringern, um hierdurch wiederum die Fadenbruchrate F zu senken.
Exemplarische Verläufe der Drehzahl U eines Antriebs 5 an einer Spulstelle 1 im Vergleich zur Fadenbruchrate F zeigt Figur 2.
Ab Beginn des Umspulprozesses wird die Fadenbruchrate F überwacht. Sinkt diese (Zeitpunkt t-i ) unter einen vordefinierten Minimalwert Mi, so wird die Drehzahl U des entsprechenden Antriebs 5 um einen bestimmten Betrag erhöht. Wird der Minimalwert Mi erneut unterschritten, so kann die Drehzahl U und damit die Spulgeschwindigkeit erneut erhöht werden (t2). Um jedoch zu verhindern, dass die Drehzahl U durch diese Art Selbstoptimierung der Spulstelle 1 auf einen zu hohen Wert ansteigt (was in einer verminderten Qualität des Fadens 3 resultieren könnte), ist es sinnvoll, einen oberen Grenzwert G1 für die Drehzahl U festzulegen, der gleichermaßen für alle Spulstellen 1 gelten kann (alternativ ist es selbstverständlich auch möglich, den Grenzwert G1 in Abhängigkeit der Spulstelle 1 , der Art der Lieferspule 2, der individuellen Eigenschaften der Lieferspule 2, etc.) festzulegen. Ist der genannte Grenzwert G1 erreicht, so erfolgt auch bei erneutem Unterschreiten des Minimalwerts Mi der Fadenbruchrate F (t3) keine weitere Erhöhung der Drehzahl U mehr. Analog gilt das Gesagte auch für einen eventuell vorhandenen unteren Grenzwert G2 (zur Reduzierung der Drehzahl U siehe Zeitpunkte t4 und T6).
Die Festlegung der Grenzwerte G1 , G2, die Veränderung der Drehzahl U der jeweiligen Antriebe 5, oder auch die Anfangsdrehzahlen A derselben können beispielsweise auch auf Basis der Daten erfolgen, die einer Kennzeichnung 1 1 der Lieferspule 2, insbesondere mit Hilfe des genannten Sensors 12, entnehmbar sind. Die Daten können beispielsweise Informationen über die Spinnstelle enthalten, an der die Lieferspule 2 mit einem Faden 3 bespult wurde. Ist beispielsweise aus einer entsprechenden Datenbank bekannt, dass die Spinnstelle XY einen Faden 3 mit geringer Festigkeit produziert, so kann die Anfangsdrehzahl A und auch der obere Grenzwert G1 der Drehzahl U des entsprechenden Antriebs 5 gegenüber vorgegebenen Standardwerten verringert werden.
Im Ergebnis wird eine Spulmaschine sowie ein Verfahren zum Betrieb derselben vorgeschlagen, die eine individuelle Optimierung einzelner Spulstellen 1 ermöglichen. Insbesondere können hierbei Daten der den Faden 3 herstellenden und auf die entsprechenden Lieferspulen 2 aufspulenden Spinnmaschine bei der Regelung der Antriebe 5 berücksichtigt werden, so dass die Produktivität der Spulmaschine signifikant gesteigert werden kann.
Im Übrigen ist die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr sind sämtliche Kombinationen der beschriebenen Einzelmerkmale, wie sie in den Ansprüchen, der Beschreibung sowie den Figuren gezeigt oder beschrieben sind und soweit eine entsprechende Kombination technisch möglich bzw. sinnvoll erscheint, Gegenstand der Erfindung.
Insbesondere kann es beispielsweise von Vorteil sein, wenn die Spulmaschine mit einer vorgeschalteten Spinnmaschine (z. B. in Form einer Ringspinnmaschine) direkt verbunden ist, um Daten hinsichtlich der einzelnen Spulen oder des darauf aufgespulten Fadens von der Spinnmaschine an die Spulmaschine weiterzuleiten. Die Daten können schließlich bei der Verteilung der Lieferspulen auf die einzelnen Spulstellen oder bei der Wahl bzw. Anpassung der Drehzahlen der Empfängerspulen an den einzelnen Spulstellen berücksichtigt werden. Bezuqszeichenliste
1 Spulstelle
2 Lieferspule
3 Faden
4 Empfängerspule
5 Antrieb
6 Steuer- und/oder Regeleinrichtung
7 Sensor
8 Fadenchangierer
9 Antriebswalze
10 Welle
1 1 Kennzeichnung
12 Sensor
U Drehzahl
G1 oberer Grenzwert
G2 unterer Grenzwert
A Anfangsdrehzahl
Ma Maximalwert
Mi Minimalwert
F Fadenbruchrate
t Zeit

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1 . Verfahren zum Betrieb einer Spulmaschine mit einer Vielzahl von
Spulstellen (1 ) zum jeweiligen Umspulen eines Fadens (3) von einer Lieferspule (2) auf eine Empfängerspule (4), wobei den Spulstellen (1 ) jeweils ein Antrieb (5) zugeordnet ist, mit dessen Hilfe die einzelnen Empfängerspulen (4) in eine Drehbewegung versetzt werden und dabei der von der jeweiligen Lieferspule (2) abgezogene Faden (3) auf die entsprechende Empfängerspule (4) aufgespult wird, dadurch gekennzeichnet, dass beim Betrieb der Spulmaschine spulenindividuelle Daten und/oder wenigstens eine während des Umspulens an jeder Spulstelle (1 ) individuell überwachte fadenspezifische Kenngröße kontinuierlich berücksichtigt wird, um die Qualität und/oder zeitbezogene Anzahl der von der Spulmaschine vollständig bespulten Empfängerspulen (4) zu maximieren.
2. Verfahren gemäß vorangegangenem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Mehrzahl der Empfängerspulen (4) jeweils mit Hilfe eines separaten Antriebs (5) angetrieben wird, wobei die Drehzahl (U) der einzelnen Antriebe (5) mit Hilfe einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung (6) individuell geregelt wird.
3. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest an der Mehrzahl der Spulstellen (1 ) Fadenbrüche während des Umspulvorgangs er- fasst werden und die Drehzahl (U) des Antriebs (5) der entsprechenden Spulstelle (1 ) erhöht wird, wenn die Anzahl der an dieser Spulstelle (1 ) detektierten Fadenbrüche pro Zeiteinheit bzw. umgespulter Fadenlänge einen Minimalwert (Mi) unterschreitet und die Drehzahl (U) dieses Antriebs (5) verringert wird, wenn die Anzahl der genannten Fadenbrüche pro Zeiteinheit bzw. umgespulter Fadenlänge einen Ma- ximalwert (Ma) überschreitet.
4. Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 2 und 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahlen (U) der einzelnen Antriebe (5) der jeweiligen Spulstellen (1 ) individuell verändert werden, wenn die während des Umspulens ermittelten fadenspezifischen Kenngrößen außerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegen.
5. Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen Antriebe (5) beim Start und/oder nach einer Unterbrechung eines Umspulvorgangs mit einer, vorzugsweise für alle Antriebe (5) einheitlich, definierten Anfangsdrehzahl (A) betrieben werden, und dass die Drehzahlen (U) der einzelnen Antriebe (5) im Verlauf des Umspulvorgangs individuell und vorzugsweise gemäß einem der Ansprüche 3 und 4 oder unter Berücksichtigung spulen- und/oder spulstellenindividueller Daten angepasst werden.
6. Verfahren gemäß vorangegangenem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die spulenindividuellen Daten, insbesondere in Form von die jeweilige Lieferspule (2) identifizierenden oder kennzeichnenden oder den darauf enthaltenen Faden (3) charakterisierenden Daten, berücksichtigt werden, um die Anfangsdrehzahl (A) der jeweiligen Antriebe (5) individuell auf Basis der genannten Daten festzulegen.
7. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die spulenindividuellen Daten Informationen über die Spinnstelle der Spinnmaschine enthalten, welche die Lieferspule (2) hergestellt hat.
8. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die spulenindividuellen Daten Informationen über die Anzahl der Verbindungsstellen und/oder der Fadenbrüche des auf der Spule enthaltenen Fadens (3), die Verteilung der Verbindungsstellen bzw. Fadenbrüche über die Länge des aufgespulten Fadens (3) bzw. den Durchmesser der Spule, das Fadenmaterial und/oder über weitere fadenspezifische Kenngrößen, beispielsweise die Haarigkeit, Drehung und/oder die Festigkeit des Fadens (3), enthalten.
9. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lieferspulen (2) den einzelnen Spulstellen (1 ) unter Berücksichtigung der spulenindividuellen Daten, insbesondere unter Berücksichtigung der Anzahl der Verbindungsstellen und/oder der Fadenbrüche des auf der jeweiligen Lieferspule (2) enthaltenen Fadens (3), zugeordnet werden.
10. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lieferspulen (2) den einzelnen Spulstellen (1 ) unter Berücksichtigung des aktuellen Bespu- lungsgrads der jeweiligen Empfängerspule (4) und/oder der Anzahl an Verbindungsstellen des auf der jeweiligen Empfängerspule (4) bereits aufgespulten Fadens (3) zugeordnet werden.
1 1 . Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahlen (U) der jeweiligen Antriebe (5) lediglich innerhalb vordefinierter Grenzwerte (G1 ; G2) geregelt werden können, wobei die Grenzwerte (G1 ; G2) für alle Antriebe (5) einheitlich oder für jeden Antrieb (5) separat definiert und/oder modifiziert werden.
12. Verfahren gemäß vorangegangenem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Grenzwerte (G1 ; G2) in Abhängigkeit der spulenindividuellen Daten, insbesondere in Abhängigkeit von die jeweilige Lie- ferspule (2) identifizierenden oder kennzeichnenden oder den darauf enthaltenen Faden (3) charakterisierenden Daten, an jeder Spulstelle (1 ) individuell festgelegt werden.
13. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl (U) während des Umspulens unter Berücksichtigung der spulenindividuellen Daten, insbesondere der die jeweilige Lieferspule (2) identifizierenden oder kennzeichnenden oder den darauf enthaltenen Faden (3) charakterisierenden Daten, an jeder Spulstelle (1 ) individuell geregelt wird.
14. Spulmaschine mit einer Vielzahl von Spulstellen (1 ) zum jeweiligen Umspulen eines Fadens (3) von einer Lieferspule (2) auf eine Empfängerspule (4), wobei den Spulstellen (1 ) jeweils ein Antrieb (5) zugeordnet ist, um die einzelnen Empfängerspulen (4) in eine Drehbewegung versetzen zu können und dabei ein individuelles Aufspulen des von der jeweiligen Lieferspule (2) abgezogenen Fadens (3) auf die entsprechende Empfängerspule (4) zu ermöglichen, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulmaschine eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung (6) besitzt, die ausgebildet ist, die Spulmaschine gemäß einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche zu betreiben.
15. Spulmaschine gemäß vorangegangenem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Mehrzahl der Spulstellen (1 ) über jeweils einen separaten Antrieb (5) verfügt, wobei die einzelnen Antriebe (5) mit der Steuer- und/oder Regeleinrichtung (6) in Wirkverbindung stehen, und wobei die Steuer- und/oder Regeleinrichtung (6) ausgebildet ist, die Drehzahlen (U) der einzelnen Antriebe (5) individuell zu regeln.
16. Spulmaschine gemäß vorangegangenem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Mehrzahl der Spulstellen (1 ) jeweils einen Sensor (7) zur Detektion eines Fadenbruchs an der entsprechen- den Spulstelle (1 ) umfasst, wobei die Steuer- und/oder Regeleinrichtung (6) ausgebildet ist, die Drehzahl (U) des Antriebs (5) dieser Spulstelle (1 ) zu erhöhen, wenn die Anzahl der an dieser Spulstelle (1 ) de- tektierten Fadenbrüche pro Zeiteinheit einen Minimalwert (Mi) unterschreitet und die Drehzahl (U) dieses Antriebs (5) zu verringern, wenn die Anzahl der genannten Fadenbrüche pro Zeiteinheit einen Maximalwert (Ma) überschreitet.
17. Spulmaschine gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Mehrzahl der Spulstellen (1 ) jeweils einen Sensor (7) zur Erfassung der fadenspezifischen Kenngröße umfasst, wobei die Steuer- und/oder Regeleinrichtung (6) ausgebildet ist, die Drehzahl (U) des Antriebs (5) der entsprechenden Spulstelle (1 ) individuell zu verändern, wenn der vom Sensor (7) übermittelte Messwert außerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegt.
18. Spulmaschine gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Regeleinrichtung (6) ausgebildet ist, die jeweiligen Antriebe (5) beim Start und/oder nach einer Unterbrechung eines Umspulvorgangs mit einer definierten und vorzugsweise für alle Antriebe (5) einheitlich definierten Anfangsdrehzahl (A) zu betreiben und die Drehzahlen (U) der einzelnen Antriebe (5) im Verlauf des Umspulvorgangs unabhängig von der Drehzahl (U) der übrigen Antriebe (5) und vorzugsweise gemäß einem der Ansprüche 3 und 4 oder unter Berücksichtigung von spulen- und/oder spulstellenindividueller Daten anzupassen.
19. Spulmaschine gemäß vorangegangenem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Mehrzahl der Spulstellen (1 ) über einen Sensor (12) zur Detektion spulenindividueller Daten, insbesondere in Form von die jeweilige Lieferspule (2) identifizierenden oder kennzeichnenden oder den darauf enthaltenen Faden (3) charakterisieren- den Daten, aufweist und die Steuer- und/oder Regeleinrichtung (6) ausgebildet ist, die Anfangsdrehzahl (A) der jeweiligen Antriebe (5) individuell auf Basis der vom jeweiligen Sensor (12) übermittelten Daten festzulegen.
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