WO2020154820A1 - Optimierung eines spinnprozesses bezüglich fremdmaterialien. - Google Patents

Optimierung eines spinnprozesses bezüglich fremdmaterialien. Download PDF

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WO2020154820A1
WO2020154820A1 PCT/CH2020/000002 CH2020000002W WO2020154820A1 WO 2020154820 A1 WO2020154820 A1 WO 2020154820A1 CH 2020000002 W CH2020000002 W CH 2020000002W WO 2020154820 A1 WO2020154820 A1 WO 2020154820A1
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WO
WIPO (PCT)
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foreign material
material information
spinning process
foreign
fiber
Prior art date
Application number
PCT/CH2020/000002
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Loris De Vries
Ulf Schneider
Oswald BALDISCHWIELER
Pavel PLISKA
Original Assignee
Uster Technologies Ag
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Filing date
Publication date
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Priority to JP2021544482A priority patent/JP7496828B2/ja
Priority to CN202410349089.6A priority patent/CN118547408A/zh
Priority to US17/310,011 priority patent/US12043926B2/en
Priority to EP20704380.3A priority patent/EP3918119B1/de
Publication of WO2020154820A1 publication Critical patent/WO2020154820A1/de

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Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01G—PRELIMINARY TREATMENT OF FIBRES, e.g. FOR SPINNING
    • D01G31/00—Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop motions
    • D01G31/003—Detection and removal of impurities
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01H—SPINNING OR TWISTING
    • D01H13/00—Other common constructional features, details or accessories
    • D01H13/14—Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop motions ; Monitoring the entanglement of slivers in drafting arrangements
    • D01H13/22—Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop motions ; Monitoring the entanglement of slivers in drafting arrangements responsive to presence of irregularities in running material

Definitions

  • the present invention is in the field of yarn spinning. It relates to a method for optimizing a spinning process with regard to foreign materials and a device for carrying out the method according to the independent
  • WO-2006/079426 A1 discloses a method and a device for removing foreign substances in fiber material, in particular in raw cotton. Such processes are used, for example, in the blow room to prepare the raw cotton for spinning.
  • the fiber material is passed in succession in a pneumatic fiber transport line past a sensor system and a separating device. When foreign materials are detected by the sensor system, they are emitted by a compressed air pulse directed transversely to the fiber transport line
  • a yarn cleaner contains a measuring head with at least one sensor that scans the moving yarn and thereby detects yarn defects such as foreign materials or thick and thin spots. The sensor's output signal is continuously evaluated according to specified criteria.
  • US 6,244,030 B1 discloses a yarn cleaner which is not only
  • the sensor optically scans the yarn by incident light.
  • a classification field or classification matrix is made available.
  • the length of yarn sections is plotted along the horizontal axis of the classification field and the reflectivity of light on the yarn is plotted along the vertical axis.
  • the classification field is divided into 16 classes for light foreign materials and 16 classes for dark foreign materials. Yarn sections of the same class are counted.
  • a corresponding product is described in the brochure "USTER ® QUANTUM 3 Application Handbook", Section 8.4, Uster Technologies AG, April 2011.
  • WO-2017/190259 A1 describes a method and an apparatus for
  • the second monitoring device can be a yarn cleaner on a dishwasher.
  • a control unit is connected to the first and the second monitoring device. It collects data from the two monitoring devices, evaluates them statistically and outputs reports made from them to an operator. In a control loop, a limit for removing the contaminants in the first monitoring device is changed depending on a monitoring result of the second monitoring device.
  • US Pat. No. 4,653,153 A describes regulating devices for drawing processes in regulating sections of the textile industry. They can operate according to the principle of the open or the closed control loop in order to obtain a band with a uniform cross-section at the exit of the stretch passage. The measurement signal of a quickly responding
  • Measuring element at the exit of the line is correlated with another measurement signal at the inlet of the line.
  • the parameters determining the warpage size are corrected in such a way that even brief cross-sectional fluctuations in the strip are compensated for.
  • the running time of the belt from the actuator to the measuring device at the exit of the line as well as the overall amplification of the measuring signal
  • the optimization should particularly concern the yarn quality and / or the production costs: the yarn quality should be increased with the same production costs, the production costs should be reduced with the same yarn quality or the yarn quality should be increased and the production costs should be reduced at the same time.
  • the yarn quality should be increased with the same production costs
  • the production costs should be reduced with the same yarn quality or the yarn quality should be increased
  • the production costs should be reduced at the same time.
  • Another object of the invention is to provide an apparatus for performing the method.
  • sample denotes an associated quantity of the fiber material which has essentially the same, essentially homogeneously distributed properties.
  • the size of the sample can range from a fiber flake with a mass of less than 1 g to several tons of fiber material.
  • An example of a sample is a sample of 50 cotton bales of 220 kg each (total 11 1), as can be found in an open house. The sample goes through the spinning process; their structure and shape change depending on the respective process step.
  • the same sample can e.g. B. take the form of raw fibers, fiber flakes, fleece, sliver, roving or yarn.
  • the sample can be divided into different processing machines during the spinning process.
  • the method according to the invention serves to optimize a spinning process which is fed in by in the form of raw fibers and is output in the form of yarn
  • Fiber material is traversed with respect to foreign materials in the fiber material.
  • a first foreign material information relating to the foreign materials is determined at a first point in the spinning process.
  • a second foreign material information relating to the foreign materials is determined at a second point in the spinning process.
  • Foreign material information and the second foreign material information are assigned to one another in such a way that they relate essentially to the same sample of the fiber material. On the basis of the first foreign material information and the second foreign material information assigned to it, a change is made to the spinning process.
  • the first position or the second position preferably corresponds to a process step from the following amount: opening, rough cleaning, mixing, fine cleaning, carding, doubling, combing, stretching, spinning, rewinding.
  • Foreign material information can be provided on the entire sample of the fiber material or on a subset of the sample of the fiber material. It can take place continuously or at discrete times. It can be done online on the spinning process or offline by taking the sample of the fiber material or a subset thereof from the spinning process and outside the spinning process, e.g. B. is examined in a textile laboratory.
  • the change in the spinning process can include a change in the raw fibers fed into the spinning process or at least a part thereof and / or a change in settings on machines that are involved in the spinning process.
  • the mutual assignment of the first foreign material information and the second foreign material information preferably includes one of the steps from the following set: determining a throughput time as the time interval during which a fiber passes through from the first position to the second position in the spinning process; Determining a property of the sample itself; and labeling a carrier of the sample.
  • Lead time can be empirically or theoretically from known machining
  • Storage times can be determined.
  • the sample e.g. B. their chemical composition can be used, the natural composition of the fiber by means of genetic analysis and / or an artificially added marker (marker) can play a role.
  • the sample can be supported by cans or coil cores on which optical and / or electromagnetic markings are applied.
  • a stream of fiber flakes which are pneumatically required in an air stream, is monitored for foreign materials at the first point in the spinning process. Because of the surveillance, the first
  • a lead time is determined as the time interval during which a fiber travels from the first point to the second point in the spinning process.
  • the first foreign material information is at a first point in time and the second foreign material information is determined at a second point in time that is around the lead time after the first point in time. The first determined in this way
  • the first foreign material information is first
  • the second foreign matter information is a second foreign matter portion, which indicates a portion of foreign matter in the yarn.
  • the first foreign material portion essentially indicates a number of foreign materials per unit mass of fiber flakes or per unit time
  • the second foreign material portion essentially indicates a number of foreign materials per unit mass of yarn, per unit length of the yarn or per
  • foreign materials are eliminated from the stream of fiber flakes at the first place in the spinning process according to an elimination criterion, and the change in the spinning process includes a change in the
  • the first foreign material information can be a
  • a relationship between the elimination criterion and the elimination rate is advantageously determined beforehand, and this relationship is taken into account when the spinning process changes.
  • foreign materials detected in the yarn at the second point in the spinning process are cleaned out of the yarn according to a cleaning criterion
  • the change in the spinning process includes a change in the cleaning criterion.
  • the second foreign material information is preferably a cleaning rate which essentially specifies a number of cleaning processes per unit mass of yarn, per unit length of the yarn or per unit time.
  • a connection between the cleaning criterion and the cleaning rate can be determined beforehand and this connection can be taken into account when changing the spinning process. Previously, costs for an elimination can be determined and when changing the Spinning a product from the cost of an excretion and the
  • Cleaning process is determined and a product of the costs for a cleaning process and the cleaning rate are taken into account when changing the spinning process.
  • the spinning process it may be advantageous to take into account a linear combination of the product from the costs for an elimination and the elimination rate and the product from the costs for a cleaning process and the cleaning rate.
  • the change in the spinning process is advantageously carried out in such a way that the linear combination takes on a smaller value after the change than before the change, and preferably such that a global minimum of the linear combination is achieved.
  • the throughput time can be entered manually by an operator, calculated automatically on the basis of specifications and / or retrieved from a database on the basis of specifications.
  • fiber material predetermines which first classes differ from one another in terms of properties of the foreign materials, and the first
  • second classes of foreign materials in the fiber material can be predetermined at the second point, which second classes differ from one another in terms of properties of the foreign materials, and the second foreign material information can relate to one or more of these second classes.
  • the first foreign material information and the second foreign material information are output to an operator simultaneously.
  • Foreign material information can be at least partially graphical. In addition to the simultaneous output of the first foreign material information and the second
  • Foreign material information an evaluation of the first foreign material information and / or the second foreign material information can be output to the operator.
  • the assessment preferably includes at least two categories each point to appropriate or critical foreign material information.
  • an alarm is output to an operator based on the first foreign material information and the second foreign material information assigned to it.
  • a time profile of the first foreign material information and a time profile of the second foreign material information assigned to it are preferably determined, and the alarm is output on the basis of the time profiles.
  • the operator makes the change to the spinning process on the basis of the first foreign material information and second foreign material information output simultaneously, on the basis of the evaluation and / or on the basis of the recommendation.
  • the change to the spinning process is made automatically.
  • a worldwide frequency distribution of a foreign material content in fiber flakes and / or in yarns is determined beforehand, and this
  • Frequency distribution is taken into account when changing the spinning process.
  • the invention also relates to a device for carrying out the method according to the invention in a spinning mill which carries out a spinning process which is fed through by a fiber material which is fed in in the form of raw fibers and is output in the form of yarn.
  • the device includes a first monitoring device at a first point in the spinning process.
  • the first monitoring device is set up to be a first, which relates to the foreign materials
  • the device includes a second monitoring device at a second point in the spinning process, which is downstream with respect to the first point.
  • the second monitoring device is set up to be a second, which relates to the foreign materials To determine foreign material information.
  • the device also includes a central control device connected to the first monitoring device and the second monitoring device. The central control device is set up to assign the first foreign material information and the second foreign material information to one another and to make a change to the spinning process automatically on the basis of the first foreign material information and the associated second foreign material information and / or to simultaneously output the first foreign material information and the second foreign material information to an operator.
  • the device includes one
  • Fiber flake monitoring device at the first place in the spinning process.
  • Fiber flake monitoring device is set up to monitor a stream of fiber flakes, which are conveyed pneumatically in an air stream, for foreign materials and to determine the first foreign material information on the basis of the monitoring. Furthermore, the device includes a yarn monitoring device at the second point in the spinning process. The yarn monitoring device is set up to monitor yarn that has been spun from the fiber flakes and is conveyed along its longitudinal direction for foreign materials and to determine the second foreign material information on the basis of the monitoring. The central control device is set up to store a throughput time as the time interval during which a fiber travels from the first point to the second point in the spinning process, the first foreign material information at a first point in time and the second
  • the spinning process is optimized with regard to foreign materials.
  • a high quality of the yarn is achieved because few foreign substances remain in the yarn.
  • first position in the spinning process corresponds to the fine cleaning of fiber flakes and the second position in the spinning process corresponds to the rewinding of yarn.
  • this is not intended to limit the generality of the invention.
  • the first and / or the second digit can correspond to other process steps.
  • Figure 1 shows schematically a part of a spinning process in a spinning mill and a device according to the invention.
  • Figure 2 shows an exemplary fiber event field for foreign material events in a stream of fiber flakes.
  • FIG. 3 shows an exemplary yarn event field for foreign material events in a yarn.
  • Figures 4 and 5 show examples of graphical outputs from one another
  • FIG. 6 shows a diagram on the basis of which limits of evaluation areas for foreign material information can be defined.
  • FIG. 7 shows three examples of time profiles assigned to one another
  • FIG. 8 shows diagrams for minimizing the costs in a spinning process.
  • FIG. 1 schematically shows part of a spinning process 1 that takes place in a spinning mill.
  • the spinning process 1 can e.g. B. include the following process steps: opening, coarse cleaning, mixing, fine cleaning 11, carding 12, doubling, combing, stretching, spinning 13, rewinding 14. Not all process steps 1-14 mentioned need to be run through, and further process steps may be added . For the sake of simplicity, only a few process steps 11-14 are shown schematically in FIG. 1, while others are indicated by dots.
  • a device 2 according to the invention is also shown schematically in FIG. In a first place at an early stage in the spinning process 1, e.g. B. in or immediately after the fine cleaning 11, there is a stream of fiber flakes, which are required pneumatically in an air stream. At this first position there is one
  • Fiber flake monitoring device 3 of the device 2 is set up to monitor the flow of fiber flakes for foreign materials and, on the basis of the monitoring, to determine a first foreign material information relating to the foreign materials.
  • the first foreign material information can be a first foreign material portion, which indicates a portion of foreign materials in the fiber flakes.
  • This can e.g. B. essentially be a number of foreign materials per unit mass of fiber flakes (e.g. per 100 kg) or per unit time (e.g. per hour); the two data can be converted into one another by means of the usually known mass flow per unit of time (e.g. in kg / h).
  • the fiber flake monitoring device 3 can remove foreign materials according to an elimination criterion from the stream of fiber flakes.
  • Fiber flake monitoring device 3 is a sensor system that detects the properties of objects, including foreign substances, in the stream of fiber flakes.
  • the sensor system can e.g. B. include two CCD cameras that take pictures of the stream of fiber flakes; other or additional sensors are possible.
  • the sensor system is connected to a control unit, for example a computer.
  • the control unit evaluates
  • Output signal of the sensor system uses an elimination criterion to decide whether an object detected in the flow of fiber flakes is permissible or not. Depending on the result of the evaluation, it controls a separation unit
  • Excretion unit includes z. B. a plurality of compressed air nozzles that can be operated individually by a control unit. If the control unit detects an impermissible object, it causes the compressed air nozzle located at the location of the object, compressed air eject perpendicularly to the direction of transport of the stream of fiber flakes so that the object is eliminated from the stream of fiber flakes.
  • FIG. 2 shows a fiber event field 20 for fiber events, which contains a quadrant or part of a quadrant of a two-dimensional Cartesian coordinate system.
  • a first parameter is recorded
  • a second parameter is recorded.
  • the first parameter can relate to a geometric property of the objects in the stream of fiber flakes and is preferably a length or an area of the objects.
  • the second parameter can relate to an optical property of the objects and is preferably an intensity of light that is reflected from, transmitted through, or absorbed by the flakes.
  • the values of the first and second parameters, which were determined for an object, define coordinates of a fiber event that represents the object in the fiber event field 20.
  • a fiber event is shown as an example as point 23; in practice there are many such fiber events in a stream of fiber flakes, the locations of which in
  • Fiber event field 20 generally differ from one another.
  • the fiber event field 20 from FIG. 2 is divided into 20 rectangular first classes 27.
  • the first classes 27 In at least one, and preferably all, of the first classes 27, the
  • Fiber events are counted and their respective number can be determined.
  • a ratio of the absolute number of fiber events in the respective first class 27 and a total number of fiber events in the entire fiber event field 20 By forming a ratio of the absolute number of fiber events in the respective first class 27 and a total number of fiber events in the entire fiber event field 20, a relative proportion of the fiber events in the respective first class 27 is determined.
  • the first foreign material portion can relate to only one or only some of the first classes 27.
  • Figure 2 also illustrates a possible elimination criterion for foreign materials in a stream of fiber flakes.
  • the elimination criterion can e.g. B. in the form of an elimination curve 26 in the fiber event field 20, as described in WO 2017/190259 A1.
  • the elimination curve 26 divides the fiber event field 20 into two mutually complementary areas: a first area 24, in which permissible fiber events are located, and a second area 25, in which impermissible ones Fiber events. Objects that are represented by fiber events in the first area 24 remain in the stream of fiber flakes, while objects that are represented by fiber events in the second area 25 are eliminated from the stream of fiber flakes.
  • the elimination curve 26 in the two-dimensional fiber event field 20, as shown in FIG. 2, is only one possible elimination criterion for use in the present invention.
  • the elimination criterion can only consider a single parameter, e.g. B. an intensity as plotted along the ordinate 22 of the fiber event field 20.
  • the elimination criterion can take into account more than two parameters, e.g. B. a geometric property and an intensity, as they are plotted along the axes 21, 22 of the fiber event field 20, and additionally a color of the object.
  • the elimination criterion can be entered by an operator
  • the first foreign material information can be an excretion rate.
  • This can e.g. B. Specify essentially a number of excretions per unit mass of fiber flakes (e.g. per 100 kg) or per time unit (e.g. per hour); the two data can be converted into one another by means of the usually known mass flow per unit of time (e.g. in kg / h).
  • yarn which has been spun from the fiber flakes is conveyed along its longitudinal direction, e.g. B. during rewinding 14.
  • the yarn monitoring device 4 is set up to monitor the yarn for foreign materials and, on the basis of the monitoring, to determine a second foreign material information relating to the foreign materials.
  • the second foreign material information may be a second foreign material portion that indicates a portion of foreign materials in the yarn.
  • the yarn monitoring device 4 can, for. B. be designed as a yarn cleaner system.
  • Yarn cleaners for monitoring a running yarn for foreign materials are known per se, e.g. B. from US-6,244,030 Bl. Accordingly, the
  • Yarn monitoring device 4 a sensor that detects measured values of an optical measurement on a yarn section along the longitudinal direction of the yarn. It also includes an evaluation unit for determining values of a reflectivity of the measured yarn section from the measured values.
  • the evaluation unit provides a classification field for foreign materials, which is divided into at least two classes. It classifies the yarn events into the at least two classes and determines proportions of the yarn events in at least one of the at least two classes in a total number of foreign materials detected in the yarn.
  • the yarn event field 30 includes a quadrant or part of a quadrant of a two-dimensional Cartesian coordinate system.
  • An abscissa 31 of the coordinate system indicates an extent of reflectivity values in the longitudinal direction, e.g. B. in centimeters.
  • An ordinate 32 indicates a deviation of reflectivity values from a target value, e.g. B. in percent.
  • the values for the extent and the deviation of the reflectivity values, which were determined for a yarn event define coordinates of the yarn event in the yarn event field 30. In FIG. in practice there are many such events in a yarn, the locations of which in the yarn event field 30 differ from one another.
  • the yarn event field 30 of Figure 3 is divided into 32 rectangular second classes, which are clearly identified by letters and numbers AA1-F. Every yarn event in
  • Yarn event field 30 can clearly have a second class AA1-F according to its location be assigned.
  • the yarn event represented by point 33 is in the second class C3.
  • the yarn events can be counted in at least one, and preferably in all, of the second classes AA1-F and their respective number can thus be determined.
  • a ratio between the absolute number of yarn events in the respective second class AA1-F and a total number of yarn events in the entire yarn event field 30 a relative proportion of the yarn events in the respective second class AA1-F is determined.
  • the second foreign material share can relate to only one or only some of the second classes AA1-F.
  • a cleaning curve 36 is additionally drawn in, which represents a cleaning limit as the boundary between permissible and impermissible foreign materials in the yarn.
  • the determined coordinates of yarn events are with the
  • Cleaning limit 36 is compared and the yarn events are removed from the yarn depending on the comparison, i. H. cleaned up or not.
  • the second foreign material information can be a cleaning rate.
  • the yarn monitoring device 4 is bidirectionally connected to a central control device 5, which is represented by an arrow 7.
  • the central control device 5 is in turn with the
  • Fiber flock monitoring device 3 connected bidirectionally, which is shown by an arrow 6.
  • the data connections 6, 7 enable a bidirectional exchange of data between the devices 3, 4, 5 involved in each case
  • Fiber flake monitoring device 3 the yarn monitoring device 4 and the central control device 5 with transmitting means for transmitting data and with
  • Receiving means equipped for receiving data can be wired or wireless.
  • the central control device 5 can be designed as an independent device, for. B. as a computer that is located in the spinning mill or outside the spinning mill.
  • the central control device 5 can be integrated in another device, e.g. B. in a yarn testing device in the textile laboratory of the spinning mill, in the fiber flake monitoring device 3, in the yarn monitoring device 4 etc. In the latter two cases, a direct data connection between the central control device 5 and the central control device 5 .
  • Yarn monitoring device 4 of the fiber flake monitoring device 3 exist, via which the two devices 4, 3 transmit or exchange data.
  • connection 6 and / or 7 further (not shown)
  • Fiber flake monitoring devices 3 connected to a fiber flake expert system.
  • the fiber flake expert system is set up to collect data from the
  • a plurality of yarn monitoring devices 4 are connected to a yarn expert system.
  • the yarn expert system is set up to collect data from the
  • a throughput time Dt (cf. FIGS. 7 (b) and (c)) is determined in the spinning process 1 in FIG.
  • the throughput time Dt is defined in the present document as the time interval during which a fiber passes from the first point (eg fine cleaning 11) to the second point (eg rewinding 14) in the spinning process 1.
  • the throughput time Dt depends on several conditions such as B. the spinning process 1, the organization of the spinning mill, the raw fibers, the yarn to be produced etc. It can be in the range of hours or days, depending on the situation.
  • the throughput time Dt can be manually entered into the central control device 5 by an operator.
  • the lead time Dt can be from the central Control device 5 can be calculated automatically. The calculation can e.g. B.
  • the throughput time Dt can be called up by the central control device 5 on the basis of inputs from a database. It can remain constant or be changed while the method according to the invention is being carried out, a change again being able to take place manually or automatically.
  • the first foreign material portion and the second foreign material portion relate to the same sample of fiber material, that is to say ascertained “for the same fibers”.
  • the first foreign material component and the second foreign material component thus determined are assigned to one another.
  • the determination of the throughput time Dt is only one of several possibilities for the mutual assignment of the first foreign material information and the second
  • composition can be used, the natural composition of the fiber can play a role by means of genetic analysis and / or an artificially added marker.
  • Another possibility for assignment consists in marking a carrier of the sample in order to track the sample in the spinning process.
  • the sample can be supported by cans or coil cores on which optical and / or electromagnetic markings are applied.
  • the change in spinning process 1 includes a change in the elimination criterion.
  • the elimination criterion e.g. B.
  • Elimination curve 26 (see FIG. 2) can be changed.
  • the change to the spinning process 1 includes a change in the cleaning criterion.
  • a change in the cleaning criterion e.g. B.
  • Cleaning curve 36 (see FIG. 3) can be changed.
  • the change to the spinning process 1 includes a change in the raw fibers fed into the spinning process 1 or at least a part thereof.
  • the change to spinning process 1 includes a change in settings on machines that are involved in spinning process 1.
  • FIGS. 4 and 5 show two examples of this, the first foreign material information being the excretion rate and the second foreign material information being the cleaning rate.
  • FIG. 4 shows a first example of a graphical output 40. It contains a column 41 which is divided into four evaluation areas 42-45. On both sides of the column 41 there are horizontal arrows 46, 47, the position of which with respect to the column 41 can be changed in the vertical direction. The left arrow 46 shows the excretion rate, the right arrow 47 the cleaning rate assigned to it. The further down an arrow 46, 47 is, the lower the rate in question, and vice versa.
  • the four evaluation areas 42-45 of the column 41 can be colored in the traffic light colors green for appropriate (second evaluation area 43), yellow for critical (first evaluation area 42 and third evaluation area 44) and red for highly critical (fourth evaluation area 45) be.
  • the excretion rate is low and the cleaning rate is very high. Such a mismatch in rates is not optimal.
  • a recommendation for the change in the spinning process can be given to the operator be issued.
  • Such a recommendation is shown in FIG. 4 by the two simple, vertical arrows 48, 49: the excretion rate should be increased (arrow 48) and the
  • both horizontal arrows 46, 47 point to the second, green evaluation area 43.
  • the invention encompasses other similar graphical outputs, such as e.g. B. each a separate column for the excretion rate and for the cleaning rate.
  • FIG. 5 shows a second example of a graphical output of the excretion rate and the cleaning rate. This is a portfolio diagram 50.
  • the excretion rate is plotted along an abscissa 51 and the rate along an ordinate 52
  • the excretion rate and the cleaning rate assigned to it form the coordinates of a point 53 in the portfolio diagram.
  • Five evaluation areas 54-58 are shown schematically in the diagram area, the different
  • the evaluation areas 54-58 can have shapes other than those shown in FIG.
  • the five evaluation areas 54-58 in the traffic light colors green for appropriate (first evaluation area 54 and fifth evaluation area 58), yellow for critical (second evaluation area 55 and fourth evaluation area 57) and red for highly critical (third evaluation area 56) be colored.
  • the drawn in point 53 lies in a first, green evaluation area 54. In this case, apparently good raw fibers low in foreign matter are used, so that there is no need for action.
  • a point lying in a second, yellow evaluation area 55 would indicate a high excretion rate with a simultaneously low cleaning rate. Such a mismatch in rates should be corrected by reducing the excretion rate and increasing the cleaning rate.
  • Scoring area 56 both the excretion rate and the cleaning rate are high, resulting in poor productivity. In this case, consider using better, less contaminated raw fibers. A point lying in a fourth, yellow evaluation area 57 would indicate a low excretion rate with a simultaneously high cleaning rate. This corresponds to that in FIG. 4
  • the value of the excretion rate and / or the cleaning rate can be specified. This is the case in FIG. 4, where the two values are entered in the corresponding horizontal arrows 46, 47. Alternatively, only the values can be output to the operator without a graphic representation.
  • the operator can make a change to spinning process 1 manually.
  • the change to spinning process 1 can be made automatically, e.g. B. from the central control unit 5 ( Figure 1).
  • the limits of the evaluation areas 42-45, 54-58 in FIGS. 4 and 5 can be defined in different ways.
  • a first option is a default based on experience.
  • a second possibility is to previously determine a worldwide frequency distribution of a foreign material content in fiber flakes and / or in yarns and this frequency distribution when determining the limits of the
  • FIG. 54-58 in Figures 4 and 5 is illustrated in Figure 6.
  • the figure shows a diagram 60 in a Cartesian coordinate system, along the abscissa 61 of which
  • Elimination criterion influencing parameters is plotted.
  • This parameter can e.g. B. a sensitivity of the fiber flock monitoring device 3 (Figure 1) with respect to the light intensity, which determines the position of the excretion curve 26 ( Figure 2) in the vertical direction.
  • the excretion rate is plotted along the ordinate 62.
  • a curve 63 shows the relationship between the sensitivity and the
  • Excretion rate Such a relationship can be previously determined heuristically or theoretically.
  • the abscissa 61 is divided into three areas 64-66. In a first area 64, the sensitivities are so low that they have hardly any influence on the excretion rate. In a third area 66, the sensitivities are very high, which results in very high excretion rates. In a second area 65 there are medium sensitivities with medium excretion rates. A region 67 of the excretion rate corresponding to this second region 65 corresponds to this
  • FIG. 7 shows three examples of time profiles of the first foreign material information and the second foreign material information assigned to it. These two
  • Foreign material information is shown in two superimposed diagrams 701, 702, the upper diagram 701 along an ordinate 72 z.
  • an excretion rate E (t) and the lower diagram 702 along an ordinate 73 indicates a second foreign material fraction F (t) and the abscissa 71 is the two diagrams 701, 702 common time axis t.
  • a first curve 74 in the upper diagram 701 shows the time course of the first foreign material information
  • Diagram 702 shows the time course of the second foreign material information. It is assumed that apart from a possible change in the elimination criterion, none other changes can be made to spinning process 1.
  • the examples show the expected behavior. A deviation from this behavior indicates an error in the spinning process 1 and can e.g. B. trigger an alarm to the operator.
  • FIG. 7 (a) shows the trivial case in which the excretion rate E (t) remains constant over time and the excretion criterion is not changed.
  • the second foreign material component F (t) should also remain constant over time; otherwise an alarm should be issued.
  • Elimination criterion a decrease in the excretion rate E (t) also result in a decrease in the second foreign material fraction F (t).
  • the elimination criterion is changed at a first point in time t 1 such that a higher elimination rate E (t) results. This should be
  • the second proportion of foreign material F (t) decreases. If, on the other hand, the excretion criterion is changed so that a lower excretion rate E (t) results, the second foreign material fraction F (t) should increase by the throughput time Dt later.
  • FIG. 8 illustrates a further embodiment of the method according to the invention. In this embodiment, costs are taken into account.
  • FIG. 8 (a) shows a diagram 801 in a Cartesian coordinate system, along the abscissa 81 the excretion rate E and along the ordinate 82 the
  • a curve 83 schematically shows one possible one Relationship between the excretion rate E and the cleaning rate C (E).
  • Such a relationship C (E) can be determined heuristically or theoretically.
  • the costs K E for an elimination and the costs K c for a cleaning process can also be determined heuristically or theoretically.
  • the total costs K per unit mass for the excretions and cleaning processes in spinning process 1 are then
  • K (E) E ⁇ K E + C (E) ⁇ K c , taking care that in this linear combination the excretion rate E and the cleaning rate C refer to the same unit mass.
  • the condition for minimizing the total cost K (E) is
  • the derivative dC (E) / dE of curve 83 of FIG. 8 (a) is plotted along a ordinate 84 in a diagram 802 in FIG. 8 (b).
  • a curve 85 shows the course of the derivation.
  • a value -K E / K C is drawn in, which the derivative assumes at two places E max , E min .
  • the method can be carried out even when the one shown in FIG. 8 (a)
  • Function for a given spinning process 1 can not or not completely determined. It is sufficient if for the given spinning process 1 a single point (E, C ') and the function C (E) are known for another but similar spinning process. A proportionality factor can be assumed on the assumption that the curves of curve 83 are similar for both spinning processes to calculate. The minimum condition for the given spinning process is then 1
  • Embodiments limited. In particular, in more than two places in the

Landscapes

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  • Textile Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Vorgeschlagen wird ein Verfahren zur Optimierung eines Spinnprozesses (1), der von einem in Form von Rohfasern eingespeisten und in Form von Garn ausgegebenen Fasermaterial durchlaufen wird, bezüglich Fremdmaterialien. An einer ersten Stelle (11) im Spinnprozess (1) wird eine sich auf die Fremdmaterialien beziehende erste Fremdmaterialinformation ermittelt. An einer zweiten Stelle (14) im Spinnprozess (1), die stromabwärts bezüglich der ersten Stelle (11) liegt, wird eine sich auf die Fremdmaterialien beziehende zweite Fremdmaterialinformation ermittelt. Die erste Fremdmaterialinformation und die zweite Fremdmaterialinformation werden einander derart zugeordnet, dass sie sich im Wesentlichen auf dieselbe Probe des Fasermaterials beziehen. Aufgrund der ersten Fremdmaterialinformation und der ihr zugeordneten zweiten Fremdmaterialinformation wird eine Änderung an dem Spinnprozess (1) vorgenommen, um den Spinnprozess zu optimieren.

Description

OPTIMIERUNG EINES SPINNPROZESSES BEZÜGLICH
FREMDMATERIALIEN
FACHGEBIET
Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet des Spinnens von Garn. Sie betrifft ein Verfahren zur Optimierung eines Spinnprozesses bezüglich Fremdmaterialien und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, gemäss den unabhängigen
Patentansprüchen.
STAND DER TECHNIK Fremdmaterialien im Garn stellen eines der grossen Probleme heutiger Spinnereien dar. Es handelt sich dabei um Materialien, die sich vom beabsichtigten Grundmaterial der Garnfasern, z. B. Baumwollfasern, unterscheiden. Sie können verschiedenen Ursprungs sein, wie z. B. Kunststoffverpackungen, Schnüre, menschliche oder tierische Haare etc. Fremdmaterialien führen zu Fadenbrüchen beim Spinnen und Weben, nehmen Farbstoff in anderer Weise an als das Grundmaterial und beeinflussen das Aussehen des textilen
Endproduktes. Sie vermindern wesentlich den Wert des Endproduktes. Eine Übersicht über Gewebefehler, die durch Fremdmaterialien verursacht sind, und Empfehlungen zu ihrer Verminderung gibt Abs. 3.8 des USTER® NEWS BULLETIN NO. 47„The origins of fabric defects - and ways to reduce them“, Uster Technologies AG, März 2010.
Die WO-2006/079426 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ausscheiden von Fremdstoffen in Fasermaterial, insbesondere in Rohbaumwolle. Derartige Verfahren werden beispielsweise in der Putzerei eingesetzt, um die Rohbaumwolle für das Spinnen vorzubereiten. Das Fasermaterial wird in einer pneumatischen Fasertransportleitung nacheinander an einem Sensorsystem und an einer Ausscheidevorrichtung vorbeigeführt. Beim Erkennen von Fremdmaterialien durch das Sensorsystem werden diese mittels eines quer zur Fasertransportleitung gerichteten Druckluftimpulses durch eine
Ausscheideöffnung in der Fasertransportleitung aus dieser ausgeschieden. Ein entsprechendes Produkt ist in der Broschüre„USTER® JOSSI VISION SHIELD 2 - The key to Total Contamination Control“, Uster Technologies AG, Oktober 2015, beschrieben.
Weiter stromabwärts im textilen Herstellungsprozess können Fremdmaterialien auf Spinn- oder Spulmaschinen durch so genannte Garnreiniger aus dem Garn entfernt werden. Ein Garnreiniger beinhaltet einen Messkopf mit mindestens einem Sensor, der das bewegte Garn abtastet und dabei Garnfehler wie Fremdmaterialien oder Dick- und Dünnstellen detektiert. Das Ausgangssignal des Sensors wird laufend gemäss vorgegebenen Kriterien ausgewertet. Die US-6,244,030 B 1 offenbart einen Garnreiniger, der nicht nur
Fremdmaterialien detektiert, sondern auch verschiedene Arten von Fremdmaterialien voneinander unterscheidet. Der Sensor tastet das Garn optisch durch Auflicht ab. Es wird ein Klassierfeld oder eine Klassiermatrix zur Verfügung gestellt. Längs der horizontalen Achse des Klassierfeldes wird die Länge von Garnabschnitten und längs der vertikalen Achse wird die Reflektivität von Licht am Garn aufgetragen. Das Klassierfeld ist in 16 Klassen für helle Fremdmaterialien und 16 Klassen für dunkle Fremdmaterialien unterteilt. Garnabschnitte der gleichen Klasse werden gezählt. Ein entsprechendes Produkt ist in der Broschüre„USTER® QUANTUM 3 Application Handbook“, Abs. 8.4, Uster Technologies AG, April 2011, beschrieben.
Die WO-2017/190259 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur
Überwachung von Verunreinigungen in einem Faserflockenstrom. In einer
Ausführungsform überwacht eine erste Überwachungsvorrichtung Verunreinigungen in einem Faserflockenstrom, während eine zweite Überwachungsvorrichtung
Verunreinigungen stromabwärts im textilen Herstellungsprozess überwacht. Die zweite Überwachungsvorrichtung kann ein Garnreiniger auf einer Spülmaschine sein. Eine Steuereinheit ist mit der ersten und der zweiten Überwachungsvorrichtung verbunden. Sie sammelt Daten von den beiden Überwachungsvorrichtungen, wertet sie statistisch aus und gibt daraus hergestellte Berichte an eine Bedienungsperson aus. In einem Regelkreis wird eine Grenze zur Entfernung der Verunreinigungen in der ersten Überwachungsvorrichtung abhängig von einem Überwachungsresultat der zweiten Überwachungsvorrichtung geändert. In der US-4,653, 153 A sind Regelvorrichtungen für Streckprozesse bei Regulierstrecken der Textilindustrie beschrieben. Sie können nach dem Prinzip des offenen oder des geschlossenen Regelkreises wirken, um am Ausgang der Streckpassage ein im Querschnitt vergleichmässigtes Band zu erhalten. Das Messsignal eines schnell reagierenden
Messorgans am Ausgang der Strecke wird mit einem weiteren Messsignal am Einlauf der Strecke korreliert. Dadurch wird die die Verzugsgrösse bestimmenden Parameter derart korrigiert, dass auch kurzzeitige Querschnittsschwankungen des Bandes ausgeglichen werden. Dabei sind insbesondere die Laufzeit des Bandes vom Stellglied zum Messorgan am Ausgang der Strecke als auch die Gesamtverstärkung des Messsignals
ausschlaggebend.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren anzugeben, das einen Spinnprozess bezüglich Fremdmaterialien optimiert. Die Optimierung soll insbesondere die Garnqualität und/oder die Produktionskosten betreffen: Die Garnqualität soll bei gleichen Produktionskosten erhöht, die Produktionskosten sollen bei gleicher Garnqualität gesenkt oder die Garnqualität soll erhöht und die Produktionskosten sollen gleichzeitig gesenkt werden. Im Zusammenhang mit Fremdmaterialien bedeutet eine höhere
Garnqualität einen tieferen Anteil an störenden Fremdmaterialien im Garn. Die
Produktionskosten werden u. a. durch die Menge von als Abfall ausgeschiedenem
Fasergutmaterial und die Häufigkeit der Spulmaschinenabstellungen beeinflusst.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Verfügung zu stellen.
Diese und andere Aufgaben werden durch das erfindungsgemässe Verfahren und die erfindungsgemässe Vorrichtung gelöst, wie sie in den unabhängigen Patentansprüchen definiert sind. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben. Die Erfindung beruht auf der Idee, Fremdmaterialinformationen, die an zwei
verschiedenen Stellen im Spinnprozess ermittelt wurden, einander zuzuordnen und aufgrund der einander zugeordneten Fremdmaterialinformationen eine Änderung an dem Spinnprozess vorzunehmen. Die Zuordnung muss derart erfolgen, dass sich die
Fremdmaterialinformationen im Wesentlichen auf dieselbe Probe des Fasermaterials beziehen.
Der Ausdruck„Probe“ bezeichnet in dieser Schrift eine zusammengehörige Menge des Fasermaterials, die im Wesentlichen dieselben, im Wesentlichen homogen verteilten Eigenschaften aufweist. Die Grösse der Probe kann von einer Faserflocke mit einer Masse von weniger als 1 g bis zu mehreren Tonnen Fasermaterial betragen. Ein Beispiel für eine Probe ist eine Vorlage von 50 Baumwollballen zu je 220 kg (total 11 1), wie sie in einer Öffnerei anzutreffen ist. Die Probe durchläuft den Spinnprozess; dabei ändern sich je nach dem jeweiligen Prozessschritt ihre Struktur und Form. Dieselbe Probe kann z. B. die Form von Rohfasern, Faserflocken, Vlies, Faserband, Vorgarn oder Garn annehmen. Die Probe kann während des Spinnprozesses auf verschiedene Verarbeitungsmaschinen aufgeteilt werden.
Das erfindungsgemässe Verfahren dient zur Optimierung eines Spinnprozesses, der von einem in Form von Rohfasern eingespeisten und in Form von Garn ausgegebenen
Fasermaterial durchlaufen wird, bezüglich Fremdmaterialien in dem Fasermaterial. An einer ersten Stelle im Spinnprozess wird eine sich auf die Fremdmaterialien beziehende erste Fremdmaterialinformation ermittelt. An einer zweiten Stelle im Spinnprozess, die stromabwärts bezüglich der ersten Stelle liegt, wird eine sich auf die Fremdmaterialien beziehende zweite Fremdmaterialinformation ermittelt. Die erste
Fremdmaterialinformation und die zweite Fremdmaterialinformation werden einander derart zugeordnet, dass sie sich im Wesentlichen auf dieselbe Probe des Fasermaterials beziehen. Aufgrund der ersten Fremdmaterialinformation und der ihr zugeordneten zweiten Fremdmaterialinformation wird eine Änderung an dem Spinnprozess vorgenommen.
Die erste Stelle bzw. die zweite Stelle entspricht vorzugsweise jeweils einem Prozessschritt aus der folgenden Menge entspricht: Öffnen, Grobreinigen, Mischen, Feinreinigen, Kardieren, Doublieren, Kämmen, Verstrecken, Verspinnen, Umspulen. Die Ermittlung der ersten Fremdmaterialinformation und/oder der zweiten
Fremdmaterialinformation kann an der gesamten Probe des Fasermaterials oder an einer Teilmenge der Probe des Fasermaterials erfolgen. Sie kann kontinuierlich oder zu diskreten Zeitpunkten erfolgen. Sie kann online am Spinnprozess oder offline erfolgen, indem die Probe des Fasermaterials oder eine Teilmenge davon dem Spinnprozess entnommen und ausserhalb des Spinnprozesses, z. B. in einem Textillabor, untersucht wird.
Die Änderung an dem Spinnprozess kann eine Änderung der in den Spinnprozess eingespeisten Rohfasern oder zumindest eines Teils davon und/oder eine Änderung von Einstellungen an Maschinen, die an dem Spinnprozess beteiligt sind, beinhalten.
Die gegenseitige Zuordnung der ersten Fremdmaterialinformation und der zweiten Fremdmaterialinformation beinhaltet vorzugsweise einen der Schritte aus der folgenden Menge: Ermittlung einer Durchlaufzeit als desjenigen Zeitintervalls, während dessen eine Faser von der ersten Stelle bis zur zweiten Stelle im Spinnprozess durchläuft; Bestimmung einer Eigenschaft der Probe selbst; und Markierung eines Trägers der Probe. Die
Durchlaufzeit kann empirisch oder theoretisch aus bekannten Bearbeitungs- und
Lagerzeiten ermittelt werden. Als Eigenschaft der Probe kann z. B. ihre chemische Zusammensetzung verwendet werden, wobei die natürliche Zusammensetzung der Faser mittels Genanalyse und/oder eine künstlich hinzugefügte Markierung (Marker) eine Rolle spielen kann. Träger der Probe können, je nach Probenbeschaffenheit, Kannen oder Spulenkerne sein, auf die optische und/oder elektromagnetische Markierungen aufgebracht sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird an der ersten Stelle im Spinnprozess ein Strom von Faserflocken, die pneumatisch in einem Luftstrom gefordert werden, auf Fremdmaterialien überwacht. Aufgrund der Überwachung wird die erste
Fremdmaterialinformation ermittelt. An der zweiten Stelle im Spinnprozess wird Garn, das aus den Faserflocken gesponnen wurde und entlang seiner Längsrichtung gefordert wird, auf Fremdmaterialien überwacht. Aufgrund der Überwachung wird die zweite
Fremdmaterialinformation ermittelt. Eine Durchlaufzeit wird als dasjenige Zeitintervall, während dessen eine Faser von der ersten Stelle bis zur zweiten Stelle im Spinnprozess durchläuft, bestimmt. Die erste Fremdmaterialinformation wird zu einem ersten Zeitpunkt und die zweite Fremdmaterialinformation wird zu einem zweiten Zeitpunkt, der um die Durchlaufzeit nach dem ersten Zeitpunkt liegt, ermittelt. Die so ermittelte erste
Fremdmaterialinformation und die so ermittelte zweite Fremdmaterialinformation werden einander zugeordnet.
In einer Ausfuhrungsform ist die erste Fremdmaterialinformation ein erster
Fremdmaterialanteil, der einen Anteil Fremdmaterialien in den Faserflocken angibt, und die zweite Fremdmaterialinformation ist ein zweiter Fremdmaterialanteil, der einen Anteil Fremdmaterialien in dem Garn angibt. Vorzugsweise gibt der erste Fremdmaterialanteil im Wesentlichen eine Anzahl Fremdmaterialien pro Einheitsmasse Faserflocken oder pro Zeiteinheit an, und/oder der zweite Fremdmaterialanteil gibt im Wesentlichen eine Anzahl Fremdmaterialien pro Einheitsmasse Garn, pro Längeneinheit des Garns oder pro
Zeiteinheit an.
In einer Ausfuhrungsform werden an der ersten Stelle im Spinnprozess Fremdmaterialien gemäss einem Ausscheidungskriterium aus dem Strom von Faserflocken ausgeschieden, und die Änderung an dem Spinnprozess beinhaltet eine Änderung des
Ausscheidungskriteriums. Die erste Fremdmaterialinformation kann eine
Ausscheidungsrate sein, die im Wesentlichen eine Anzahl Ausscheidungen pro
Einheitsmasse Faserflocken oder pro Zeiteinheit angibt. Vorteilhafterweise wird vorgängig ein Zusammenhang zwischen dem Ausscheidungskriterium und der Ausscheidungsrate ermittelt, und dieser Zusammenhang wird bei der Änderung an dem Spinnprozess berücksichtigt.
In einer Ausführungsform werden an der zweiten Stelle im Spinnprozess im Garn detektierte Fremdmaterialien gemäss einem Reinigungskriterium aus dem Garn ausgereinigt, und die Änderung an dem Spinnprozess beinhaltet eine Änderung des Reinigungskriteriums. Vorzugsweise ist die zweite Fremdmaterialinformation eine Reinigungsrate, die im Wesentlichen eine Anzahl Reinigungsvorgänge pro Einheitsmasse Garn, pro Längeneinheit des Garns oder pro Zeiteinheit angibt. Vorgängig kann ein Zusammenhang zwischen dem Reinigungskriterium und der Reinigungsrate ermittelt und dieser Zusammenhang bei der Änderung an dem Spinnprozess berücksichtigt werden. Vorgängig können Kosten für eine Ausscheidung ermittelt und bei der Änderung an dem Spinnprozess ein Produkt aus den Kosten für eine Ausscheidung und der
Ausscheidungsrate berücksichtigt werden. Vorgängig können Kosten für einen
Reinigungsvorgang ermittelt und bei der Änderung an dem Spinnprozess ein Produkt aus den Kosten für einen Reinigungsvorgang und der Reinigungsrate berücksichtigt werden.
Es kann vorteilhaft sein, bei der Änderung an dem Spinnprozess eine Linearkombination des Produktes aus den Kosten für eine Ausscheidung und der Ausscheidungsrate sowie des Produktes aus den Kosten für einen Reinigungsvorgang und der Reinigungsrate zu berücksichtigen. Die Änderung an dem Spinnprozess wird vorteilhafterweise derart vorgenommen, dass die Linearkombination nach der Änderung einen kleineren Wert annimmt als vor der Änderung, und vorzugsweise derart, dass ein globales Minimum der Linearkombination erreicht wird.
Die Durchlaufzeit kann von einer Bedienungsperson manuell eingegeben, aufgrund von Vorgaben automatisch berechnet und/oder aufgrund von Vorgaben aus einer Datenbank abgerufen werden.
In einer Ausführungsform werden erste Klassen von Fremdmaterialien in dem
Fasermaterial an der ersten Stelle vorbestimmt, welche erste Klassen sich bezüglich Eigenschaften der Fremdmaterialien voneinander unterscheiden, und die erste
Fremdmaterialinformation bezieht sich auf eine oder mehrere dieser ersten Klassen.
Ebenso können zweite Klassen von Fremdmaterialien in dem Fasermaterial an der zweiten Stelle vorbestimmt werden, welche zweite Klassen sich bezüglich Eigenschaften der Fremdmaterialien voneinander unterscheiden, und die zweite Fremdmaterialinformation kann sich auf eine oder mehrere dieser zweiten Klassen beziehen.
In einer Ausführungsform werden die erste Fremdmaterialinformation und die zweite Fremdmaterialinformation gleichzeitig an eine Bedienungsperson ausgegeben werden. Die gleichzeitige Ausgabe der ersten Fremdmaterialinformation und der zweiten
Fremdmaterialinformation kann zumindest teilweise grafisch erfolgen. Zusätzlich zur gleichzeitigen Ausgabe der ersten Fremdmaterialinformation und der zweiten
Fremdmaterialinformation kann eine Bewertung der ersten Fremdmaterialinformation und/oder der zweiten Fremdmaterialinformation an die Bedienungsperson ausgegeben werden. Die Bewertung beinhaltet vorzugsweise jeweils mindestens zwei Kategorien, die auf angemessene bzw. kritische Fremdmaterialinformationen hinweisen. Zusätzlich zur gleichzeitigen Ausgabe der ersten Fremdmaterialinformation und der zweiten
Fremdmaterialinformation kann eine Empfehlung für die Änderung an dem Spinnprozess an die Bedienungsperson ausgegeben werden.
In einer Ausführungsform wird aufgrund der ersten Fremdmaterialinformation und der ihr zugeordneten zweiten Fremdmaterialinformation ein Alarm an eine Bedienungsperson ausgegeben. Vorzugsweise werden ein Zeitverlauf der ersten Fremdmaterialinformation und ein Zeitverlauf der ihr zugeordneten zweiten Fremdmaterialinformation ermittelt, und der Alarm wird aufgrund der Zeitverläufe ausgegeben.
In einer Ausführungsform nimmt die Bedienungsperson aufgrund der gleichzeitig ausgegebenen ersten Fremdmaterialinformation und zweiten Fremdmaterialinformation, aufgrund der Bewertung und/oder aufgrund der Empfehlung die Änderung an dem Spinnprozess vor.
In einer Ausführungsform wird die Änderung an dem Spinnprozess automatisch vorgenommen.
In einer Ausführungsform wird vorgängig eine weltweite Häufigkeitsverteilung eines Fremdmaterialgehaltes in Faserflocken und/oder in Garnen ermittelt, und diese
Häufigkeitsverteilung wird bei der Änderung an dem Spinnprozess berücksichtigt.
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens in einer einen Spinnprozess, der von einem in Form von Rohfasern eingespeisten und in Form von Garn ausgegebenen Fasermaterial durchlaufen wird, ausführenden Spinnerei. Die Vorrichtung beinhaltet eine erste Überwachungseinrichtung an einer ersten Stelle im Spinnprozess. Die erste Überwachungseinrichtung ist dazu eingerichtet, eine sich auf die Fremdmaterialien beziehende erste
Fremdmaterialinformation zu ermitteln. Ferner beinhaltet die Vorrichtung eine zweite Überwachungseinrichtung an einer zweiten Stelle im Spinnprozess, die stromabwärts bezüglich der ersten Stelle liegt. Die zweite Überwachungseinrichtung ist dazu eingerichtet, eine sich auf die Fremdmaterialien beziehende zweite Fremdmaterialinformation zu ermitteln. Die Vorrichtung beinhaltet ausserdem eine mit der ersten Überwachungseinrichtung und der zweiten Überwachungseinrichtung verbundene zentrale Steuereinrichtung. Die zentrale Steuereinrichtung ist dazu eingerichtet, die erste Fremdmaterialinformation und die zweite Fremdmaterialinformation einander zuzuordnen und aufgrund der ersten Fremdmaterialinformation und der ihr zugeordneten zweiten Fremdmaterialinformation eine Änderung an dem Spinnprozess automatisch vorzunehmen und/oder die erste Fremdmaterialinformation und die zweite Fremdmaterialinformation gleichzeitig an eine Bedienungsperson auszugeben.
In einer Ausführungsform beinhaltet die Vorrichtung eine
Faserflockenüberwachungseinrichtung an der ersten Stelle im Spinnprozess. Die
Faserflockenüberwachungseinrichtung ist dazu eingerichtet, einen Strom von Faserflocken, die pneumatisch in einem Luftstrom gefördert werden, auf Fremdmaterialien zu überwachen und aufgrund der Überwachung die erste Fremdmaterialinformation zu ermitteln. Ferner beinhaltet die Vorrichtung eine Garnüberwachungseinrichtung an der zweiten Stelle im Spinnprozess. Die Garnüberwachungseinrichtung ist dazu eingerichtet, Garn, das aus den Faserflocken gesponnen wurde und entlang seiner Längsrichtung gefördert wird, auf Fremdmaterialien zu überwachen und aufgrund der Überwachung die zweite Fremdmaterialinformation zu ermitteln. Die zentrale Steuereinrichtung ist dazu eingerichtet, eine Durchlaufzeit als dasjenige Zeitintervall, während dessen eine Faser von der ersten Stelle bis zur zweiten Stelle im Spinnereiprozess durchläuft, zu speichern, die erste Fremdmaterialinformation zu einem ersten Zeitpunkt und die zweite
Fremdmaterialinformation zu einem zweiten Zeitpunkt, der um die Durchlaufzeit nach dem ersten Zeitpunkt liegt, zu speichern und die so ermittelte erste
Fremdmaterialinformation und die so ermittelte zweite Fremdmaterialinformation einander zuzuordnen.
Dank der Erfindung wird der Spinnprozess bezüglich Fremdmaterialien optimiert. Es wird eine hohe Qualität des Garns erzielt, weil wenige Fremdstoffe im Garn verbleiben.
Gleichzeitig ist die Produktivität hoch, weil wenig Fasergutmaterial als Abfall
ausgeschieden wird. AUFZÄHLUNG DER ZEICHNUNGEN
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen detailliert erläutert. Dabei wird vorwiegend eine bevorzugte Ausführungsform diskutiert, in welcher die erste Stelle im Spinnprozess dem Feinreinigen von Faserflocken und die zweite Stelle im Spinnprozess dem Umspulen von Garn entsprechen. Dies soll aber die Allgemeinheit der Erfindung nicht einschränken. Alternativ können die erste und/oder die zweite Stelle anderen Prozessschritten entsprechen.
Figur 1 zeigt schematisch einen Teil eines Spinnprozesses in einer Spinnerei und eine erfindungsgemässe Vorrichtung.
Figur 2 zeigt ein beispielhaftes Faserereignisfeld für Fremdmaterialereignisse in einem Strom von Faserflocken.
Figur 3 zeigt ein beispielhaftes Garnereignisfeld für Fremdmaterialereignisse in einem Garn.
Figuren 4 und 5 zeigen Beispiele für grafische Ausgaben von einander zugeordneten
Fremdmaterialinformationen.
Figur 6 zeigt ein Diagramm, anhand dessen Grenzen von Bewertungsbereichen für Fremdmaterialinformationen festgelegt werden können.
Figur 7 zeigt drei Beispiele für Zeitverläufe von einander zugeordneten
Fremdmaterialinformationen.
Figur 8 zeigt Diagramme zur Minimierung der Kosten in einem Spinnprozess.
AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Figur 1 zeigt schematisch einen Teil eines Spinnprozesses 1, der in einer Spinnerei abläuft. In dem Spinnprozess 1 wird z. B. aus Rohbaumwolle Garn gesponnen. Der Spinnprozess 1 kann z. B. die folgenden Prozessschritte beinhalten: Öffnen, Grobreinigen, Mischen, Feinreinigen 11, Kardieren 12, Doublieren, Kämmen, Verstrecken, Verspinnen 13, Umspulen 14. Nicht alle genannten Prozessschritte 1 1-14 brauchen durchlaufen zu werden, und es können weitere Prozessschritte hinzukommen. Der Einfachheit halber sind in Figur 1 nur einige wenige Prozessschritte 11-14 schematisch eingezeichnet, während andere durch Punkte angedeutet sind. In Figur 1 ist auch eine erfindungsgemässe Vorrichtung 2 schematisch eingezeichnet. An einer ersten Stelle in einem frühen Stadium im Spinnprozess 1 , z. B. in oder unmittelbar nach der Feinreinigung 11, liegt ein Strom von Faserflocken vor, die pneumatisch in einem Luftstrom gefordert werden. An dieser ersten Stelle befindet sich eine
Faserflockenüberwachungseinrichtung 3 der erfindungsgemässen Vorrichtung 2. Die Faserflockenüberwachungseinrichtung 3 ist dazu eingerichtet, den Strom von Faserflocken auf Fremdmaterialien zu überwachen und aufgrund der Überwachung eine sich auf die Fremdmaterialien beziehende erste Fremdmaterialinformation zu ermitteln.
Die erste Fremdmaterialinformation kann ein erster Fremdmaterialanteil sein, der einen Anteil Fremdmaterialien in den Faserflocken angibt. Dies kann z. B. im Wesentlichen eine Anzahl Fremdmaterialien pro Einheitsmasse Faserflocken (z. B. pro 100 kg) oder pro Zeiteinheit (z. B. pro Stunde) sein; die beiden Angaben können mittels des üblicherweise bekannten Massenflusses pro Zeiteinheit (z. B. in kg/h) ineinander umgerechnet werden.
Ausserdem kann die Faserflockenüberwachungseinrichtung 3 Fremdmaterialien gemäss einem Ausscheidungskriterium aus dem Strom von Faserflocken ausscheiden. Ein
Verfahren und eine Vorrichtung zum Ausscheiden von Fremdstoffen in Fasermaterial, insbesondere in Rohbaumwolle, sind an sich z. B. aus der WO-2006/079426 Al bekannt.
In einer bevorzugten Ausführungsform beinhaltet die
Faserflockenüberwachungseinrichtung 3 ein Sensorsystem, das Eigenschaften von Objekten, inklusive Fremdstoffe, im Strom von Faserflocken detektiert. Das Sensorsystem kann z. B. zwei CCD-Kameras beinhalten, die Bilder des Stroms von Faserflocken aufnehmen; andere oder zusätzliche Sensoren sind möglich. Das Sensorsystem ist mit einer Steuereinheit, bspw. einem Computer, verbunden. Die Steuereinheit wertet ein
Ausgangssignal des Sensorsystems aus und wendet dabei ein Ausscheidungskriterium an, um zu entscheiden, ob ein im Strom von Faserflocken detektiertes Objekt zulässig ist oder nicht. Sie steuert je nach Resultat der Auswertung eine Ausscheideeinheit zur
Ausscheidung von Fremdmaterialien aus dem Strom von Faserflocken. Die
Ausscheideeinheit beinhaltet z. B. eine Mehrzahl von Druckluftdüsen, die von einer Steuereinheit individuell betätigbar sind. Detektiert die Steuereinheit ein unzulässiges Objekt, so veranlasst sie die am Ort des Objektes befindliche Druckluftdüse, Druckluft senkrecht zur Transportrichtung des Stroms von Faserflocken auszustossen, so dass das Objekt aus dem Strom von Faserflocken ausgeschieden wird.
Figur 2 zeigt ein Faserereignisfeld 20 für Faserereignisse, das einen Quadranten oder einen Teil eines Quadranten eines zweidimensionalen kartesischen Koordinatensystems beinhaltet. Entlang einer ersten Achse, 21, z. B. der Abszisse, ist ein erster Parameter aufgezeichnet, und entlang einer zweiten Achse 22, z. B. der Ordinate, ist ein zweiter Parameter aufgezeichnet. Der erste Parameter kann sich auf eine geometrische Eigenschaft der Objekte im Strom von Faserflocken beziehen und ist vorzugsweise eine Länge oder ein Flächeninhalt der Objekte. Der zweite Parameter kann sich auf eine optische Eigenschaft der Objekte beziehen und ist vorzugsweise eine Intensität von Licht, das von den Flocken reflektiert, durch diese transmittiert oder von diesen absorbiert wurde. Die Werte des ersten und des zweiten Parameters, die für ein Objekt bestimmt wurden, definieren Koordinaten eines Faserereignisses, welches das Objekt repräsentiert, im Faserereignisfeld 20. In Figur 2 ist beispielhaft bloss ein Faserereignis als Punkt 23 eingezeichnet; in der Praxis gibt es in einem Strom von Faserflocken viele solche Faserereignisse, deren Lagen im
Faserereignisfeld 20 sich im Allgemeinen voneinander unterscheiden.
Das Faserereignisfeld 20 von Figur 2 ist in 20 rechteckige erste Klassen 27 unterteilt. In mindestens einer, und vorzugsweise in allen, der ersten Klassen 27 können die
Faserereignisse gezählt und so ihre jeweilige Anzahl bestimmt werden. Durch Bildung eines Verhältnisses aus der absoluten Anzahl Faserereignisse in der jeweiligen ersten Klasse 27 und einer Gesamtzahl von Faserereignissen im ganzen Faserereignisfeld 20 wird ein relativer Anteil der Faserereignisse in der jeweiligen ersten Klasse 27 bestimmt. Der erste Fremdmaterialanteil kann sich auf nur eine oder nur einige der ersten Klassen 27 beziehen.
Figur 2 illustriert auch ein mögliches Ausscheidungskriterium für Fremdmaterialien in einem Strom von Faserflocken. Das Ausscheidungskriterium kann z. B. in Form einer Ausscheidungskurve 26 im Faserereignisfeld 20 vorgegeben sein, wie in der WO- 2017/190259 A1 beschrieben. Die Ausscheidungskurve 26 unterteilt das Faserereignisfeld 20 in zwei zueinander komplementäre Bereiche: einen ersten Bereich 24, in dem sich zulässige Faserereignisse befinden, und einen zweiten Bereich 25, in dem sich unzulässige Faserereignisse befinden. Objekte, die durch Faserereignisse im ersten Bereich 24 repräsentiert sind, verbleiben im Strom von Faserflocken, während Objekte, die durch Faserereignisse im zweiten Bereich 25 repräsentiert sind, aus dem Strom von Faserflocken ausgeschieden werden.
Die Ausscheidungskurve 26 im zweidimensionalen Faserereignisfeld 20, wie in Figur 2 dargestellt, ist nur ein mögliches Ausscheidungskriterium zur Anwendung in der vorliegenden Erfindung. In einer Ausführungsform kann das Ausscheidungskriterium nur einen einzigen Parameter berücksichtigen, z. B. eine Intensität, wie sie entlang der Ordinate 22 des Faserereignisfeldes 20 aufgetragen ist. In einer anderen Ausführungsform kann das Ausscheidungskriterium mehr als zwei Parameter berücksichtigen, z. B. eine geometrische Eigenschaft und eine Intensität, wie sie entlang der Achsen 21, 22 des Faserereignisfeldes 20 aufgetragen sind, und zusätzlich eine Farbe des Objektes.
Das Ausscheidungskriterium kann durch eine Eingabe einer Bedienungsperson
vorgegeben, einer Datenbank entnommen oder automatisch berechnet werden.
Die erste Fremdmaterialinformation kann eine Ausscheidungsrate sein. Diese kann z. B. im Wesentlichen eine Anzahl Ausscheidungen pro Einheitsmasse Faserflocken (z. B. pro 100 kg) oder pro Zeiteinheit (z. B. pro Stunde) angeben; die beiden Angaben können mittels des üblicherweise bekannten Massenflusses pro Zeiteinheit (z. B. in kg/h) ineinander umgerechnet werden.
An einer zweiten Stelle im Spinnprozess 1 (siehe Figur 1), die stromabwärts bezüglich der ersten Stelle liegt, wird Garn, das aus den Faserflocken gesponnen wurde, entlang seiner Längsrichtung gefördert, z. B. während des Umspulens 14. An dieser zweiten Stelle befindet sich eine Garnüberwachungseinrichtung 4 der erfindungsgemässen Vorrichtung 2. Die Garnüberwachungseinrichtung 4 ist dazu eingerichtet, das Garn auf Fremdmaterialien zu überwachen und aufgrund der Überwachung eine sich auf die Fremdmaterialien beziehende zweite Fremdmaterialinformation zu ermitteln.
Die zweite Fremdmaterialinformation kann ein zweiter Fremdmaterialanteil sein, der einen Anteil Fremdmaterialien in dem Garn angibt. Dies kann z. B. im Wesentlichen eine Anzahl Fremdmaterialien pro Einheitsmasse Garn (z. B. pro kg), pro Längeneinheit des Garns (z. B. pro 100 km) oder pro Zeiteinheit (z. B. pro Stunde) sein; die drei Angaben können mittels der Garnnummer (z. B. in tex = g/km) bzw. der Spulgeschwindigkeit (z. B. in m/min) ineinander umgerechnet werden.
Die Garnüberwachungseinrichtung 4 kann z. B. als ein Garnreinigersystem ausgeführt sein. Garnreiniger zur Überwachung eines laufenden Garns auf Fremdmaterialien sind an sich bekannt, z. B. aus der US-6,244,030 Bl . Dementsprechend beinhaltet die
Garnüberwachungseinrichtung 4 einen Sensor, der Messwerte einer optischen Messung an einem Garnabschnitt entlang der Längsrichtung des Garns erfasst. Sie beinhaltet ferner eine Auswerteeinheit zur Ermittlung von Werten einer Reflektivität des ausgemessenen Garnabschnitts aus den Messwerten. Die Auswerteeinheit stellt ein Klassierfeld für Fremdmaterialien bereit, das in mindestens zwei Klassen unterteilt ist. Sie klassiert die Garnereignisse in die mindestens zwei Klassen und bestimmt Anteile der Garnereignisse in mindestens einer der mindestens zwei Klassen an einer Gesamtanzahl der im Garn detektierten Fremdmaterialien.
Zwei Ereignisfelder für Garnereignisse sind in Abs. 8.4 des„USTER® QUANTUM 3 Application Handbook“, Uster Technologies AG, April 2011, angegeben. Eines davon ist beispielhaft in der vorliegenden Figur 3 wiedergegeben. Das Garnereignisfeld 30 beinhaltet einen Quadranten oder einen Teil eines Quadranten eines zweidimensionalen kartesischen Koordinatensystems. Eine Abszisse 31 des Koordinatensystems gibt eine Erstreckung von Reflektivitätswerten in der Längsrichtung an, z. B. in Zentimetern. Eine Ordinate 32 gibt eine Abweichung von Reflektivitätswerten von einem Sollwert an, z. B. in Prozent. Die Werte für die Erstreckung und die Abweichung der Reflektivitätswerte, die für ein Garnereignis bestimmt wurden, definieren Koordinaten des Garnereignisses im Garnereignisfeld 30. In Figur 3 ist beispielhaft bloss ein Garnereignis als Punkt 33 eingezeichnet; in der Praxis gibt es in einem Garn viele solche Ereignisse, deren Lagen im Garnereignisfeld 30 sich voneinander unterscheiden.
Das Garnereignisfeld 30 von Figur 3 ist in 32 rechteckige zweite Klassen unterteilt, die mit Buchstaben und Zahlen AA1-F eindeutig identifiziert sind. Jedem Garnereignis im
Garnereignisfeld 30 kann gemäss seiner Lage eindeutig eine zweite Klasse AA1-F zugeordnet werden. Das Garnereignis, das durch den Punkt 33 repräsentiert wird, liegt in der zweiten Klasse C3. In mindestens einer, und vorzugsweise in allen, der zweiten Klassen AA1-F können die Garnereignisse gezählt und so ihre jeweilige Anzahl bestimmt werden. Durch Bildung eines Verhältnisses aus der absoluten Anzahl Garnereignisse in der jeweiligen zweiten Klasse AA1-F und einer Gesamtzahl von Garnereignissen im ganzen Garnereignisfeld 30 wird ein relativer Anteil der Garnereignisse in der jeweiligen zweiten Klasse AA1-F bestimmt. Der zweite Fremdmaterialanteil kann sich auf nur eine oder nur einige der zweiten Klassen AA1-F beziehen.
Im Garnereignisfeld 30 ist zusätzlich eine Reinigungskurve 36 eingezeichnet, die eine Reinigungsgrenze als Grenze zwischen zulässigen und unzulässigen Fremdmaterialien im Garn darstellt. Die ermittelten Koordinaten von Garnereignissen werden mit der
Reinigungsgrenze 36 verglichen, und die Garnereignisse werden abhängig vom Vergleich aus dem Garn entfernt, d. h. ausgereinigt, oder nicht.
Die zweite Fremdmaterialinformation kann eine Reinigungsrate sein. Diese kann z. B. im Wesentlichen eine Anzahl Reinigungsvorgänge pro Einheitsmasse Garn (z. B. pro kg), pro Längeneinheit des Garns (z. B. pro 100 km) oder pro Zeiteinheit (z. B. pro Stunde) angeben; die drei Angaben können mittels der Garnnummer (z. B. in tex = g/km) bzw. der Spulgeschwindigkeit (z. B. in m/min) ineinander umgerechnet werden.
In der Ausfuhrungsform gemäss Figur 1 ist die Garnüberwachungseinrichtung 4 mit einer zentralen Steuereinrichtung 5 bidirektional verbunden, was durch einen Pfeil 7 dargestellt ist. Die zentrale Steuereinrichtung 5 ist ihrerseits mit der
Faserflockenüberwachungseinrichtung 3 bidirektional verbunden, was durch einen Pfeil 6 dargestellt ist.
Die Datenverbindungen 6, 7 ermöglichen einen bidirektionalen Austausch von Daten zwischen den jeweils beteiligten Einrichtungen 3, 4, 5. Zu diesem Zweck sind die
Faserflockenüberwachungseinrichtung 3, die Garnüberwachungseinrichtung 4 und die zentrale Steuereinrichtung 5 mit Sendemitteln zum Senden von Daten und mit
Empfangsmitteln zum Empfangen von Daten ausgestattet. Die Datenverbindungen 6, 7 können kabelgebunden oder kabellos ausgeführt sein. Die zentrale Steuereinrichtung 5 kann als ein eigenständiges Gerät ausgeführt sein, z. B. als ein Computer, der sich in der Spinnerei oder ausserhalb der Spinnerei befindet.
Diesfalls beinhaltet sie entsprechende Empfangs- und Sendemittel zum Empfangen bzw. Senden von Daten. Alternativ kann die zentrale Steuereinrichtung 5 in einem anderen Gerät integriert sein, z. B. in einem Garnprüfgerät im Textillabor der Spinnerei, in der Faserflockenüberwachungseinrichtung 3, in der Garnüberwachungseinrichtung 4 etc. In den letzteren beiden Fällen kann eine direkte Daten Verbindung zwischen der
Garnüberwachungseinrichtung 4 der Faserflockenüberwachungseinrichtung 3 bestehen, über welche die beiden Einrichtungen 4, 3 Daten übermitteln oder austauschen.
Entlang der Verbindung 6 und/oder 7 können sich weitere (nicht eingezeichnete)
Einrichtungen befinden, welche die übermittelten Daten empfangen, bei Bedarf verarbeiten und weitersenden. In einer Ausführungsform sind mehrere
Faserflockenüberwachungseinrichtungen 3 mit einem Faserflockenexpertensystem verbunden. Das Faserflockenexpertensystem ist dazu eingerichtet, Daten von den
Faserflockenüberwachungseinrichtungen 3 zu empfangen, zu verarbeiten und in geeigneter Form auszugeben, sowie die Faserflockenüberwachungseinrichtungen 3 zu steuern. Es ist seinerseits mit der zentralen Steuereinrichtung 5 verbunden. ln einer Ausführungsform sind mehrere Garnüberwachungseinrichtungen 4 mit einem Garnexpertensystem verbunden. Das Garnexpertensystem ist dazu eingerichtet, Daten von den
Garnüberwachungseinrichtungen 4 zu empfangen, zu verarbeiten und in geeigneter Form auszugeben, sowie die Garnüberwachungseinrichtungen 4 zu steuern. Es ist seinerseits mit der zentralen Steuereinrichtung 5 verbunden.
Im Spinnprozess 1 von Figur 1 wird eine Durchlaufzeit Dt (vgl. Figuren 7(b) und (c)) bestimmt. Die Durchlaufzeit Dt wird in der vorliegenden Schrift als dasjenige Zeitintervall, während dessen eine Faser von der ersten Stelle (z. B. Feinreinigung 11) bis zur zweiten Stelle (z. B. Umspulen 14) im Spinnprozess 1 durchläuft, definiert. Die Durchlaufzeit Dt hängt von mehreren Gegebenheiten ab wie z. B. dem Spinnprozess 1, der Organisation der Spinnerei, den Rohfasern, dem herzustellenden Garn etc. Sie kann je nachdem im Bereich von Stunden oder Tagen liegen. In einer Ausführungsform kann die Durchlaufzeit Dt von einer Bedienungsperson manuell in die zentrale Steuereinrichtung 5 eingegeben werden. In einer anderen Ausführungsform kann die Durchlaufzeit Dt von der zentralen Steuereinrichtung 5 automatisch berechnet werden. Die Berechnung kann z. B. anhand von in der zentralen Steuereinrichtung 5 gespeicherten Daten, die z. B. den Spinnprozess 1, die Organisation der Spinnerei, die Rohfasern, das herzustellenden Garn etc. betreffen, erfolgen. In einer weiteren Ausführungsform kann die Durchlaufzeit Dt von der zentralen Steuereinrichtung 5 anhand von Eingaben aus einer Datenbank abgerufen werden. Sie kann während der Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens konstant bleiben oder verändert werden, wobei eine Veränderung wiederum manuell oder automatisch erfolgen kann.
Im erfindungsgemässen Verfahren beziehen sich der erste Fremdmaterialanteil und der zweite Fremdmaterialanteil auf dieselbe Probe von Fasermaterial, d. h. sozusagen„für dieselben Fasern“, ermittelt. Zu diesem Zweck muss ein zweiter Zeitpunkt t2 (vgl. Figuren 7(b) und (c)), zu dem der zweite Fremdmaterialanteil ermittelt wird, um die Durchlaufzeit Dt nach einem ersten Zeitpunkt t1, zu dem der erste Fremdmaterialanteil ermittelt wird, liegen, d. h. t2 = t1 + Dt. Der so ermittelte erste Fremdmaterialanteil und der so ermittelte zweite Fremdmaterialanteil werden einander zugeordnet.
Die Ermittlung der Durchlaufzeit Dt ist nur eine von mehreren Möglichkeiten zur gegenseitigen Zuordnung der ersten Fremdmaterialinformation und der zweiten
Fremdmaterialinformation. Eine andere Möglichkeit besteht darin, eine Eigenschaft der Probe selbst zu bestimmen. Als Eigenschaft der Probe kann z. B. ihre chemische
Zusammensetzung verwendet werden, wobei die natürliche Zusammensetzung der Faser mittels Genanalyse und/oder eine künstlich hinzugefügte Markierung (Marker) eine Rolle spielen kann. Eine weitere Möglichkeit zur Zuordnung besteht in einer Markierung eines Trägers der Probe, um die Probe im Spinnprozess nachzuverfolgen. Träger der Probe können, je nach Probenbeschaffenheit, Kannen oder Spulenkerne sein, auf die optische und/oder elektromagnetische Markierungen aufgebracht sind.
Aufgrund des ersten Fremdmaterialanteils und des ihm zugeordneten zweiten
Fremdmaterialanteils wird eine Änderung an dem Spinnprozess 1 vorgenommen.
Nachfolgend werden einige Beispiele für solche Änderungen vorgestellt: • In einer Ausführungsform beinhaltet die Änderung an dem Spinnprozess 1 eine Änderung des Ausscheidungskriteriums. Zu diesem Zweck kann z. B. die
Ausscheidungskurve 26 (vgl. Figur 2) geändert werden.
• In einer Ausführungsform beinhaltet die Änderung an dem Spinnprozess 1 eine Änderung des Reinigungskriteriums. Zu diesem Zweck kann z. B. die
Reinigungskurve 36 (vgl. Figur 3) geändert werden.
• In einer Ausführungsform beinhaltet die Änderung an dem Spinnprozess 1 eine Änderung der in den Spinnprozess 1 eingespeisten Rohfasern oder zumindest eines Teils davon.
• In einer Ausführungsform beinhaltet die die Änderung an dem Spinnprozess 1 eine Änderung von Einstellungen an Maschinen, die an dem Spinnprozess 1 beteiligt sind.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens werden die erste
Fremdmaterialinformation und die zweite Fremdmaterialinformation gleichzeitig an eine Bedienungsperson ausgegeben. Die gleichzeitige Ausgabe der ersten und zweiten
Fremdmaterialinformation erfolgt vorzugsweise grafisch. Die Figuren 4 und 5 zeigen zwei Beispiele dafür, wobei die erste Fremdmaterialinformation die Ausscheidungsrate und die zweite Fremdmaterialinformation die Reinigungsrate sind.
Figur 4 zeigt ein erstes Beispiel einer grafischen Ausgabe 40. Sie enthält eine Säule 41, die in vier Bewertungsbereiche 42-45 unterteilt ist. Beidseits der Säule 41 befinden sich horizontale Pfeile 46, 47, deren Position bezüglich der Säule 41 in vertikaler Richtung veränderbar ist. Der linke Pfeil 46 zeigt die Ausscheidungsrate an, der rechte Pfeil 47 die ihr zugeordnete Reinigungsrate. Je weiter unten sich ein Pfeil 46, 47 befindet, umso niedriger ist die betreffende Rate, und umgekehrt. Zwecks einer Bewertung der Raten können die vier Bewertungsbereiche 42-45 der Säule 41 in den Ampelfarben Grün für angemessen (zweiter Bewertungsbereich 43), Gelb für kritisch (erster Bewertungsbereich 42 und dritter Bewertungsbereich 44) und Rot für hoch kritisch (vierter Bewertungsbereich 45) eingefärbt sein. Im Beispiel von Figur 4 ist die Ausscheidungsrate niedrig und die Reinigungsrate sehr hoch. Ein solches Missverhältnis der Raten ist nicht optimal.
Zusätzlich zur gleichzeitigen Ausgabe der Ausscheidungsrate und der Reinigungsrate kann eine Empfehlung für die Änderung an dem Spinnprozess an die Bedienungsperson ausgegeben werden. Eine solche Empfehlung zeigen in Figur 4 die beiden einfachen, vertikalen Pfeile 48, 49 an: Die Ausscheidungsrate sollte erhöht (Pfeil 48) und die
Reinigungsrate verringert (Pfeil 49) werden. Bei einer optimalen Einstellung zeigen beide horizontalen Pfeile 46, 47 auf den zweiten, grünen Bewertungsbereich 43.
Selbstverständlich umfasst die Erfindung andere, ähnliche grafische Ausgaben, wie z. B. je eine eigene Säule für die Ausscheidungsrate und für die Reinigungsrate.
Figur 5 zeigt ein zweites Beispiel einer grafischen Ausgabe der Ausscheidungsrate und der Reinigungsrate. Hierbei handelt es sich um ein Portfolio-Diagramm 50. Entlang einer Abszisse 51 ist die Ausscheidungsrate aufgetragen, entlang einer Ordinate 52 die
Reinigungsrate. Die Ausscheidungsrate und die ihr zugeordnete Reinigungsrate bilden die Koordinaten jeweils eines Punktes 53 im Portfolio-Diagramm. In der Diagrammfläche sind schematisch fünf Bewertungsbereiche 54-58 eingezeichnet, die verschiedenen
Bewertungskategorien oder Empfehlungskategorien entsprechen. Die Bewertungsbereiche 54-58 können andere als die in Figur 5 eingezeichneten Formen aufweisen. Zwecks einer Bewertung der Raten können die fünf Bewertungsbereiche 54-58 in den Ampelfarben Grün für angemessen (erster Bewertungsbereich 54 und fünfter Bewertungsbereich 58), Gelb für kritisch (zweiter Bewertungsbereich 55 und vierter Bewertungsbereich 57) und Rot für hoch kritisch (dritter Bewertungsbereich 56) eingefärbt sein. Der eingezeichnete Punkt 53 liegt in einem ersten, grünen Bewertungsbereich 54. In diesem Fall werden offenbar gute, fremdmaterialarme Rohfasern verwendet, so dass kein Handlungsbedarf besteht. Ein in einem zweiten, gelben Bewertungsbereich 55 liegender Punkt würde auf eine hohe Ausscheidungsrate bei gleichzeitig niedriger Reinigungsrate hinweisen. Ein solches Missverhältnis der Raten sollte ausgeglichen werden, indem die Ausscheidungsrate verringert und die Reinigungsrate erhöht wird. Diese Empfehlung an die
Bedienungsperson ist durch einen Pfeil 59 angedeutet. In einem dritten, roten
Bewertungsbereich 56 sind sowohl die Ausscheidungsrate als auch die Reinigungsrate hoch, was eine schlechte Produktivität zur Folge hat. In diesem Fall sollte erwogen werden, besseres, weniger verunreinigte Rohfasern zu verwenden. Ein in einem vierten, gelben Bewertungsbereich 57 liegender Punkt würde auf eine niedrige Ausscheidungsrate bei gleichzeitig hoher Reinigungsrate hinweisen. Dies entspricht der in Figur 4
dargestellten Situation. Ein solches Missverhältnis der Raten sollte ausgeglichen werden, indem die Ausscheidungsrate erhöht und die Reinigungsrate verringert wird. Diese Empfehlung an die Bedienungsperson ist durch einen Pfeil 59 angedeutet. Liegt ein Punkt im fünften, grünen Bewertungsbereich 58, dann sind die Ausscheidungsrate und die Reinigungsrate ausgeglichen, und der Spinnprozess 1 braucht nicht geändert zu werden.
In den Beispielen der Figuren 4 und 5 kann zusätzlich zur grafischen Darstellung der Wert der Ausscheidungsrate und/oder der Reinigungsrate angegeben werden. Dies ist in Figur 4 der Fall, wo die beiden Werte in den entsprechenden horizontalen Pfeilen 46, 47 eingetragen sind. Alternativ können nur die Werte ohne eine grafische Darstellung an die Bedienungsperson ausgegeben werden.
Anstatt mit oder zusätzlich zu Pfeilen 48, 49 (Figur 4) bzw. 59 (Figur 5) oder ähnlichen grafischen Symbolen kann die Empfehlung in Worten an die Bedienungsperson ausgegeben werden.
In den hoch kritischen fallen (vierter Bewertungsbereich 45 von Figur 4 und dritter Bewertungsbereich 56 von Figur 5) wird vorzugsweise nicht nur eine Empfehlung, sondern auch eine Warnung oder ein Alarm an die Bedienungsperson ausgegeben. Dies kann grafisch oder mit Worten auf einer Anzeigeeinheit der zentralen Steuereinheit 5 (Figur 1), akustisch und/oder visuell, z. B. mit einer Warnleuchte, erfolgen.
Aufgrund der grafischen Ausgabe, der Empfehlung und/oder des Alarms kann die Bedienungsperson eine Änderung am Spinnprozess 1 manuell vornehmen. Alternativ kann die Änderung am Spinnprozess 1 automatisch vorgenommen werden, z. B. von der zentralen Steuereinheit 5 (Figur 1).
Die Grenzen der Bewertungsbereiche 42-45, 54-58 in den Figuren 4 und 5 können auf verschiedene Weisen festgelegt werden. Eine erste Möglichkeit ist eine Vorgabe aufgrund von Erfahrungen. Eine zweite Möglichkeit besteht darin, vorgängig eine weltweite Häufigkeitsverteilung eines Fremdmaterialgehaltes in Faserflocken und/oder in Garnen zu ermitteln und diese Häufigkeitsverteilung bei der Festlegung der Grenzen der
Bewertungsbereiche zu berücksichtigen. Eine solche weltweite Häufigkeitsverteilung kann z. B. den USTER® STATISTICS entnommen werden. Die USTER® STATISTICS sind eine von der Anmelderin des vorliegenden Schutzrechtes herausgegebene Zusammenstellung von textilen Qualitätsdaten, die aus der weltweiten Produktion von textilen Rohmaterialien, Zwischenprodukten und Endprodukten ermittelt wurden; siehe
https://www.uster.com/en/service/uster-statistics/, abgerufen zum Anmeldezeitpunkt des vorliegenden Schutzrechtes.
Eine weitere Möglichkeit zur Festlegung der Grenzen der Bewertungsbereiche 42-45,
54-58 in den Figuren 4 und 5 ist in Figur 6 illustriert. Die Figur zeigt ein Diagramm 60 in einem kartesischen Koordinatensystem, entlang dessen Abszisse 61 ein das
Ausscheidungskriterium beeinflussender Parameter aufgetragen ist. Dieser Parameter kann z. B. eine Empfindlichkeit der Faserflockenüberwachungseinrichtung 3 (Figur 1) bezüglich der Lichtintensität sein, welche die Lage der Ausscheidungskurve 26 (Figur 2) in vertikaler Richtung bestimmt. Entlang der Ordinate 62 ist die Ausscheidungsrate aufgetragen. Eine Kurve 63 gibt den Zusammenhang zwischen der Empfindlichkeit und der
Ausscheidungsrate an. Ein solcher Zusammenhang kann vorgängig heuristisch oder theoretisch ermittelt werden. Die Abszisse 61 ist in drei Bereiche 64-66 unterteilt. In einem ersten Bereich 64 sind die Empfindlichkeiten so gering, dass sie kaum einen Einfluss auf die Ausscheidungsrate haben. In einem dritten Bereich 66 sind die Empfindlichkeiten sehr hoch, was sehr hohe Ausscheidungsraten zur Folge hat. In einem zweiten Bereich 65 liegen mittlere Empfindlichkeiten mit mittleren Ausscheidungsraten. Ein diesem zweiten Bereich 65 entsprechender Bereich 67 der Ausscheidungsrate entspricht dem
angemessenen, grünen Bereich 43 der Ausscheidungsrate in Figur 4. Analog kann ein angemessener Bereich für die Reinigungsrate festgelegt werden.
Figur 7 zeigt drei Beispiele für Zeitverläufe der ersten Fremdmaterialinformation und der ihr zugeordneten zweiten Fremdmaterialinformation. Diese beiden
Fremdmaterialinformationen sind jeweils in zwei übereinander angeordneten Diagrammen 701, 702 dargestellt, wobei das obere Diagramm 701 entlang einer Ordinate 72 z. B. eine Ausscheidungsrate E(t) und das untere Diagramm 702 entlang einer Ordinate 73 einen zweiten Fremdmaterialanteil F(t) angibt und die Abszisse 71 die beiden Diagrammen 701, 702 gemeinsame Zeitachse t ist. Eine erste Kurve 74 im oberen Diagramm 701 gibt den Zeitverlauf der ersten Fremdmaterialinformation, eine zweite Kurve 75 im unteren
Diagramm 702 gibt den Zeitverlauf der zweiten Fremdmaterialinformation an. Es wird angenommen, dass ausser einer eventuellen Änderung des Ausscheidungskriteriums keine anderen Änderungen am Spinnprozess 1 vorgenommen werden. Die Beispiele zeigen jeweils das erwartete Verhalten. Eine Abweichung von diesem Verhalten weist auf einen Fehler im Spinnprozess 1 hin und kann z. B. einen Alarm an die Bedienungsperson auslösen.
In Figur 7(a) ist der triviale Fall dargestellt, in welchem die Ausscheidungsrate E(t) zeitlich konstant bleibt und das Ausscheidungskriterium nicht verändert wird. Diesfalls sollte auch der zweite Fremdmaterialanteil F(t) zeitlich konstant bleiben; andernfalls sollte ein Alarm ausgegeben werden.
Im Beispiel von Figur 7(b) wird zu einem ersten Zeitpunkt t1 eine höhere
Ausscheidungsrate E(t) beobachtet, ohne dass das Ausscheidungskriterium geändert worden wäre. Dies kann dann der Fall sein, wenn Rohfasern mit mehr Fremdmaterialien in den Spinnprozess 1 eingespeist werden. Es wird erwartet, dass zu einem zweiten Zeitpunkt t2, der um die Durchlaufzeit Dt später liegt als der erste Zeitpunkt t1, der zweite
Fremdmaterialanteil F(t) ebenfalls steigt. Umgekehrt sollte ohne Änderung des
Ausscheidungskriteriums ein Sinken der Ausscheidungsrate E(t) ebenfalls ein Sinken des zweiten Fremdmaterialanteils F(t) zur Folge haben.
Im Beispiel von Figur 7(c) wird das Ausscheidungskriterium zu einem ersten Zeitpunkt t1 so geändert, dass eine höhere Ausscheidungsrate E(t) resultiert. Dies sollte
erwartungsgemäss zur Folge haben, dass zu einem zweiten Zeitpunkt t2, der um die Durchlaufzeit Dt später liegt als der erste Zeitpunkt t1, der zweite Fremdmaterialanteil F(t) sinkt. Wird hingegen das Ausscheidungskriterium so geändert, dass eine niedrigere Ausscheidungsrate E(t) resultiert, so sollte der zweite Fremdmaterialanteil F(t) um die Durchlaufzeit Dt später steigen.
Figur 8 illustriert eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens. In dieser Ausführungsform werden Kosten mitberücksichtigt.
Figur 8(a) zeigt ein Diagramm 801 in einem kartesischen Koordinatensystem, entlang dessen Abszisse 81 die Ausscheidungsrate E und entlang dessen Ordinate 82 die
Reinigungsrate C(E) aufgetragen ist. Eine Kurve 83 zeigt schematisch einen möglichen Zusammenhang zwischen der Ausscheidungsrate E und der Reinigungsrate C(E). Ein solcher Zusammenhang C(E) kann heuristisch oder theoretisch ermittelt werden. Ebenfalls heuristisch oder theoretisch können die Kosten KE für eine Ausscheidung und die Kosten Kc für einen Reinigungsvorgang ermittelt werden. Die Gesamtkosten K pro Einheitsmasse für die Ausscheidungen und Reinigungsvorgänge im Spinnprozess 1 betragen dann
K(E) = E · KE + C(E) · Kc , wobei darauf zu achten ist, dass sich in dieser Linearkombination die Ausscheidungsrate E und der Reinigungsrate C auf dieselbe Einheitsmasse beziehen. Die Bedingung zur Minimierung der Gesamtkosten K(E) lautet
Figure imgf000025_0001
Daraus folgt
Figure imgf000025_0002
Dementsprechend ist in einem Diagramm 802 in Figur 8(b) entlang einer Ordinate 84 die Ableitung dC(E)/dE der Kurve 83 von Figur 8(a) aufgetragen. Eine Kurve 85 zeigt den Verlauf der Ableitung. Beispielhaft ist ein Wert -KE/KC eingezeichnet, den die Ableitung an zwei Stellen Emax, Emin annimmt.
In einem Diagramm 803 in Figur 8(c) sind schliesslich die Gesamtkosten K(E) mittels einer Kurve 87 aufgetragen. An einer ersten Stelle Emax der genannten zwei Stellen liegt ein zu meidendes Maximum der Gesamtkosten K(E). An einer zweiten Stelle Emin der genannten zwei Stellen liegt hingegen das Minimum, das vorliegend interessiert. Dieser Wert Emin sollte durch eine entsprechende Wahl des Ausscheidungskriteriums angestrebt werden, um den Spinnprozess 1 zu optimieren. Die Änderung am Spinnprozess 1 sollte also in dieser Ausführungsform in einer derartigen Wahl des Ausscheidungskriteriums bestehen, dass die Ausscheidungsrate gerade Emin beträgt; dann sind die Gesamtkosten K(E) minimal. Die Änderung kann manuell von einer Bedienungsperson oder automatisch, z. B. von der zentralen Steuereinheit 5 (Figur 1) vorgenommen werden.
Die anhand der Figur 8 beschriebene Ausführungsform des erfindungsgemässen
Verfahrens lässt sich selbst dann ausführen, wenn sich die in Figur 8(a) dargestellte
Funktion für einen gegebenen Spinnprozess 1 nicht oder nicht vollständig ermitteln lässt. Es genügt, wenn für den gegebenen Spinnprozess 1 ein einziger Punkt (E, C‘) und die Funktion C(E) für einen anderen, aber ähnlichen Spinnprozess bekannt sind. Unter der Annahme, dass die Verläufe der Kurve 83 für beide Spinnprozesse ähnlich sind, lässt sich ein Proportionalitätsfaktor
Figure imgf000026_0001
berechnen. Die Minimalbedingung für den gegebenen Spinnprozess 1 lautet dann
Figure imgf000026_0002
worin dC(E)/dE die in Figur 8(b) dargestellte Ableitung der bekannten Funktion C(E) ist.
Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf die oben diskutierten
Ausführungsformen beschränkt. Insbesondere können an mehr als zwei Stellen im
Spinnprozess sich auf die Fremdmaterialien beziehende Fremdmaterialinformationen ermittelt werden. Bei Kenntnis der Erfindung wird der Fachmann weitere Varianten herleiten können, die auch zum Gegenstand der vorliegenden Erfindung gehören.
BEZUGSZEICHENLISTE
1 Spinnprozess
11 Feinreinigen
12 Kardieren
13 Verspinnen
14 Umspulen
2 Vorrichtung
3 Faserflockenüberwachungseinrichtung
4 Garnüberwachungseinrichtung
5 zentrale Steuereinrichtung
6, 7 Datenverbindungen
20 Faserereignisfeld
21 Abszisse
22 Ordinate
23 Faserereignis
24 erster Bereich für zulässige Faserereignisse
25 zweiter Bereich für unzulässige Faserereignisse
26 Ausscheidungskurve, Ausscheidungskriterium 27 Klassen von Faserereignissen
30 Garnereignisfeld
31 Abszisse
32 Ordinate
33 Garnereignis
40 grafische Ausgabe
41 Säule
42-45 Bewertungsbereiche
46 Pfeil zur Anzeige der Ausscheidungsrate
47 Pfeil zur Anzeige der Reinigungsrate
48, 49 Pfeile zur Anzeige von Empfehlungen
50 Portfolio-Diagramm
51 Abszisse
52 Ordinate
53 Punkt im Portfolio-Diagramm
54-58 Bewertungsbereiche
59 Pfeile zur Anzeige von Empfehlungen
60 Diagramm
61 Abszisse
62 Ordinate
63 Kurve
64-66 Bereiche auf der Abszisse
67 Bereich auf der Ordinate , 702 Diagramme
71 Abszisse
72, 73 Ordinaten
74, 75 erste bzw. zweite Kurve -803 Diagramme
81 Abszisse
82, 84, 86 Ordinaten
85, 87 Kurven

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Optimierung eines Spinnprozesses (1), der von einem in Form von Rohfasern eingespeisten und in Form von Garn ausgegebenen Fasermaterial durchlaufen wird, bezüglich Fremdmaterialien in dem Fasermaterial, wobei an einer ersten Stelle (11) im Spinnprozess (1) eine sich auf die Fremdmaterialien beziehende erste Fremdmaterialinformation ermittelt wird, und
an einer zweiten Stelle (14) im Spinnprozess (1), die stromabwärts bezüglich der ersten Stelle (1 1) liegt, eine sich auf die Fremdmaterialien beziehende zweite
Fremdmaterialinformation ermittelt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
die erste Fremdmaterialinformation und die zweite Fremdmaterialinformation einander derart zugeordnet werden, dass sie sich im Wesentlichen auf dieselbe Probe des Fasermaterials beziehen, und
aufgrund der ersten Fremdmaterialinformation und der ihr zugeordneten zweiten Fremdmaterialinformation eine Änderung an dem Spinnprozess (1) vorgenommen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die erste Stelle (11) bzw. die zweite Stelle (14) jeweils einem Prozessschritt aus der folgenden Menge entspricht: Öffnen,
Grobreinigen, Mischen, Feinreinigen (11), Kardieren (12), Doublieren, Kämmen, Verstrecken, Verspinnen (13), Umspulen (14).
3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Ermittlung der ersten Fremdmaterialinformation und/oder der zweiten Fremdmaterialinformation an der gesamten Probe des Fasermaterials oder an einer Teilmenge der Probe des Fasermaterials erfolgt.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Ermittlung der ersten Fremdmaterialinformation und/oder der zweiten Fremdmaterialinformation kontinuierlich oder zu diskreten Zeitpunkten erfolgt.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Ermittlung der ersten Fremdmaterialinformation und/oder der zweiten Fremdmaterialinformation online am Spinnprozess oder offline, indem die Probe des Fasermaterials oder eine Teilmenge davon dem Spinnprozess entnommen und ausserhalb des Spinnprozesses untersucht wird, erfolgt.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Änderung an dem Spinnprozess (1) eine Änderung der in den Spinnprozess (1) eingespeisten Rohfasern oder zumindest eines Teils davon und/oder eine Änderung von Einstellungen an Maschinen, die an dem Spinnprozess (1) beteiligt sind, beinhaltet.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die gegenseitige
Zuordnung der ersten Fremdmaterialinformation und der zweiten
Fremdmaterialinformation einen der Schritte aus der folgenden Menge beinhaltet: Ermittlung einer Durchlaufzeit (Dt) als desjenigen Zeitintervalls, während dessen eine Faser von der ersten Stelle (11) bis zur zweiten Stelle (14) im Spinnprozess (1) durchläuft; Bestimmung einer Eigenschaft der Probe selbst; und Markierung eines Trägers der Probe.
8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei
an der ersten Stelle (1 1) im Spinnprozess (1) ein Strom von Faserflocken, die pneumatisch in einem Luftstrom gefordert werden, auf Fremdmaterialien überwacht wird und aufgrund der Überwachung die erste Fremdmaterialinformation ermittelt wird, und
an der zweiten Stelle (14) im Spinnprozess (1) Garn, das aus den Faserflocken gesponnen wurde und entlang seiner Längsrichtung gefördert wird, auf
Fremdmaterialien überwacht wird und aufgrund der Überwachung die zweite Fremdmaterialinformation ermittelt wird,
eine Durchlaufzeit (Dt) als dasjenige Zeitintervall, während dessen eine Faser von der ersten Stelle (1 1) bis zur zweiten Stelle (14) im Spinnprozess (1) durchläuft, bestimmt wird, die erste Fremdmaterialinformation zu einem ersten Zeitpunkt (t1) und die zweite Fremdmaterialinformation zu einem zweiten Zeitpunkt (t2), der um die Durchlaufzeit (Dΐ) nach dem ersten Zeitpunkt (t1) liegt, ermittelt werden und
die so ermittelte erste Fremdmaterialinformation und die so ermittelte zweite Fremdmaterialinformation einander zugeordnet werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei
die erste Fremdmaterialinformation ein erster Fremdmaterialanteil ist, der einen Anteil Fremdmaterialien in den Faserflocken angibt, und
die zweite Fremdmaterialinformation ein zweiter Fremdmaterialanteil ist, der einen Anteil Fremdmaterialien in dem Garn angibt.
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei
der erste Fremdmaterialanteil im Wesentlichen eine Anzahl Fremdmaterialien pro Einheitsmasse Faserflocken oder pro Zeiteinheit angibt und/oder
der zweite Fremdmaterialanteil im Wesentlichen eine Anzahl Fremdmaterialien pro Einheitsmasse Garn, pro Längeneinheit des Garns oder pro Zeiteinheit angibt.
1 1. Verfahren nach einem der Ansprüche 8-10, wobei an der ersten Stelle (11) im
Spinnprozess (1) Fremdmaterialien gemäss einem Ausscheidungskriterium (26) aus dem Strom von Faserflocken ausgeschieden werden und die Änderung an dem Spinnprozess (1) eine Änderung des Ausscheidungskriteriums (26) beinhaltet.
12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die erste Fremdmaterialinformation eine
Ausscheidungsrate (E) ist, die im Wesentlichen eine Anzahl Ausscheidungen pro
Einheitsmasse Faserflocken oder pro Zeiteinheit angibt.
13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei vorgängig ein Zusammenhang zwischen dem Ausscheidungskriterium und der Ausscheidungsrate (E) ermittelt wird und dieser Zusammenhang bei der Änderung an dem Spinnprozess (1) berücksichtigt wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 8-13, wobei an der zweiten Stelle(14) im
Spinnprozess (1) im Garn detektierte Fremdmaterialien gemäss einem Reinigungskriterium (36) aus dem Garn ausgereinigt werden und die Änderung an dem Spinnprozess (1) eine Änderung des Reinigungskriteriums (36) beinhaltet.
15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei die zweite Fremdmaterialinformation eine Reinigungsrate (C) ist, die im Wesentlichen eine Anzahl Reinigungsvorgänge pro Einheitsmasse Garn, pro Längeneinheit des Garns oder pro Zeiteinheit angibt.
16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei vorgängig ein Zusammenhang zwischen dem Reinigungskriterium (36) und der Reinigungsrate (C) ermittelt wird und dieser Zusammenhang bei der Änderung an dem Spinnprozess ( 1 ) berücksichtigt wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 1 bis 13, wobei vorgängig Kosten (KE) für eine Ausscheidung ermittelt werden und bei der Änderung an dem Spinnprozess (1) ein Produkt aus den Kosten (KE) für eine Ausscheidung und der Ausscheidungsrate (E) berücksichtigt wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, wobei vorgängig Kosten (KC) für einen Reinigungsvorgang ermittelt werden und bei der Änderung an dem
Spinnprozess (1) ein Produkt aus den Kosten (KC) für einen Reinigungsvorgang und der Reinigungsrate (C) berücksichtigt wird.
19. Verfahren nach den Ansprüchen 17 und 18, wobei bei der Änderung an dem
Spinnprozess (1) eine Linearkombination des Produktes aus den Kosten (KE) für eine Ausscheidung und der Ausscheidungsrate (E) sowie des Produktes aus den Kosten (KC) für einen Reinigungsvorgang und der Reinigungsrate (C) berücksichtigt wird.
20. Verfahren nach Anspruch 19, wobei die Änderung an dem Spinnprozess (1) derart vorgenommen wird, dass die Linearkombination nach der Änderung einen kleineren Wert annimmt als vor der Änderung, und vorzugsweise derart, dass ein globales Minimum der Linearkombination erreicht wird.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 8-20, wobei die Durchlaufzeit (Dt) von einer Bedienungsperson manuell eingegeben, aufgrund von Vorgaben automatisch berechnet und/oder aufgrund von Vorgaben aus einer Datenbank abgerufen wird.
22. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei
erste Klassen (27) von Fremdmaterialien in dem Fasermaterial an der ersten Stelle (11) vorbestimmt werden, welche erste Klassen (27) sich bezüglich Eigenschaften der Fremdmaterialien voneinander unterscheiden, und die erste
Fremdmaterialinformation sich auf eine oder mehrere dieser ersten Klassen (27) bezieht, und/oder
zweite Klassen (AA1-F) von Fremdmaterialien in dem Fasermaterial an der zweiten Stelle (14) vorbestimmt werden, welche zweite Klassen (AA1-F) sich bezüglich Eigenschaften der Fremdmaterialien voneinander unterscheiden, und die zweite Fremdmaterialinformation sich auf eine oder mehrere dieser zweiten Klassen (AA1- F) bezieht.
23. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die erste
Fremdmaterialinformation und die zweite Fremdmaterialinformation gleichzeitig an eine Bedienungsperson ausgegeben werden.
24. Verfahren nach Anspruch 23, wobei die gleichzeitige Ausgabe der ersten
Fremdmaterialinformation und der zweiten Fremdmaterialinformation zumindest teilweise grafisch erfolgt.
25. Verfahren nach Anspruch 23 oder 24, wobei zusätzlich zur gleichzeitigen Ausgabe der ersten Fremdmaterialinformation und der zweiten Fremdmaterialinformation eine Bewertung der ersten Fremdmaterialinformation und/oder der zweiten
Fremdmaterialinformation an die Bedienungsperson ausgegeben wird.
26. Verfahren nach Anspruch 25, wobei die Bewertung jeweils mindestens zwei
Kategorien beinhaltet, die auf angemessene bzw. kritische
Fremdmaterialinformationen hinweisen.
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 23-26, wobei zusätzlich zur gleichzeitigen Ausgabe der ersten Fremdmaterialinformation und der zweiten
Fremdmaterialinformation eine Empfehlung für die Änderung an dem Spinnprozess (1) an die Bedienungsperson ausgegeben wird.
28. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei aufgrund der ersten Fremdmaterialinformation und der ihr zugeordneten zweiten
Fremdmaterialinformation ein Alarm an eine Bedienungsperson ausgegeben wird.
29. Verfahren nach Anspruch 28, wobei ein Zeitverlauf (74) der ersten
Fremdmaterialinformation und ein Zeitverlauf (75) der ihr zugeordneten zweiten Fremdmaterialinformation ermittelt werden und der Alarm aufgrund der Zeitverläufe (74, 75) ausgegeben wird.
30. Verfahren nach einem der Ansprüche 23-29, wobei die Bedienungsperson aufgrund der gleichzeitig ausgegebenen ersten Fremdmaterialinformation und zweiten Fremdmaterialinformation, aufgrund der Bewertung und/oder aufgrund der
Empfehlung die Änderung an dem Spinnprozess (1) vornimmt.
31. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Änderung an dem Spinnprozess (1) automatisch vorgenommen wird.
32. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei vorgängig eine
weltweite Häufigkeitsverteilung eines Fremdmaterialgehaltes in Faserflocken und/oder in Garnen ermittelt wird und diese Häufigkeitsverteilung bei der Änderung an dem Spinnprozess (1) berücksichtigt wird.
33. Vorrichtung (2) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche in einer einen Spinnprozess (1), der von einem in Form von Rohfasern eingespeisten und in Form von Garn ausgegebenen Fasermaterial durchlaufen wird, ausführenden Spinnerei, beinhaltend eine erste Überwachungseinrichtung (3) an einer ersten Stelle (1 1) im Spinnprozess (1), welche erste Überwachungseinrichtung (3) dazu eingerichtet ist, eine sich auf die Fremdmaterialien beziehende erste Fremdmaterialinformation zu ermitteln, und eine zweite Überwachungseinrichtung (4) an einer zweiten Stelle (14) im
Spinnprozess (1), die stromabwärts bezüglich der ersten Stelle (11) liegt, welche Garnüberwachungseinrichtung (4) dazu eingerichtet ist, eine sich auf die
Fremdmaterialien beziehende zweite Fremdmaterialinformation zu ermitteln, gekennzeichnet durch
eine mit der ersten Überwachungseinrichtung (3) und der zweiten
Überwachungseinrichtung (4) verbundene zentrale Steuereinrichtung (5), die dazu eingerichtet ist,
die erste Fremdmaterialinformation und die zweite Fremdmaterialinformation einander derart zuzuordnen, dass sie sich im Wesentlichen auf dieselbe Probe des Fasermaterials beziehen, und
aufgrund der ersten Fremdmaterialinformation und der ihr zugeordneten zweiten Fremdmaterialinformation eine Änderung an dem Spinnprozess (1) automatisch vorzunehmen und/oder die erste Fremdmaterialinformation und die zweite Fremdmaterialinformation gleichzeitig an eine Bedienungsperson auszugeben.
34. Vorrichtung (2) nach Anspruch 33, beinhaltend
eine Faserflockenüberwachungseinrichtung (3) an der ersten Stelle (11) im
Spinnprozess (1), welche Faserflockenüberwachungseinrichtung (3) dazu eingerichtet ist, einen Strom von Faserflocken, die pneumatisch in einem Luftstrom gefördert werden, auf Fremdmaterialien zu überwachen und aufgrund der
Überwachung die erste Fremdmaterialinformation zu ermitteln, und
eine Garnüberwachungseinrichtung (4) an der zweiten Stelle (14) im Spinnprozess (1), welche Garnüberwachungseinrichtung (4) dazu eingerichtet ist, Garn, das aus den Faserflocken gesponnen wurde und entlang seiner Längsrichtung gefordert wird, auf Fremdmaterialien zu überwachen und aufgrund der Überwachung die zweite Fremdmaterialinformation zu ermitteln,
wobei die zentrale Steuereinrichtung (5), dazu eingerichtet ist, eine Durchlaufzeit (Dt) als dasjenige Zeitintervall, während dessen eine Faser von der ersten Stelle (11) bis zur zweiten Stelle (14) im Spinnereiprozess (1) durchläuft, zu speichern,
die erste Fremdmaterialinformation zu einem ersten Zeitpunkt (t1) und die zweite Fremdmaterialinformation zu einem zweiten Zeitpunkt (t2), der um die
Durchlaufzeit (Dt) nach dem ersten Zeitpunkt (t1) liegt, zu speichern, und die so ermittelte erste Fremdmaterialinformation und die so ermittelte zweite Fremdmaterialinformation einander zuzuordnen.
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