WO2021151216A1 - Qualitätsüberwachung in einem spinnereiprozess - Google Patents

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WO2021151216A1
WO2021151216A1 PCT/CH2021/000001 CH2021000001W WO2021151216A1 WO 2021151216 A1 WO2021151216 A1 WO 2021151216A1 CH 2021000001 W CH2021000001 W CH 2021000001W WO 2021151216 A1 WO2021151216 A1 WO 2021151216A1
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WO
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textile
quality
measuring station
identification
downstream
Prior art date
Application number
PCT/CH2021/000001
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English (en)
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Inventor
Rainer Jacob
Kay-Uwe Kirstein
Carsten Meder
Fotios FOTOU
Peter Pirani
Original Assignee
Uster Technologies Ag
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Publication date
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    • 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
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/36—Textiles
    • G01N33/362—Material before processing, e.g. bulk cotton or wool
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H63/00—Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop-motions ; Quality control of the package
    • B65H63/006—Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop-motions ; Quality control of the package quality control of the package
    • 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
    • D01G31/006—On-line measurement and recording of process and product parameters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/36—Textiles
    • G01N33/365—Filiform textiles, e.g. yarns

Definitions

  • the present invention is in the field of quality control in spinning yarn. It relates to a method for quality monitoring in a spinning process as well as a spinning plant and a measuring station for carrying out the method, according to the independent claims.
  • the spinning preparation process is that part of the spinning process that lies between the blowroom process and the actual spinning process. It includes carding, combing, drawing and roving production, whereby depending on the spinning process (ring spinning, rotor spinning, air-jet spinning) and material (cotton, synthetic fibers, blends) some of these process steps may be present several times or may be omitted.
  • the processed material is mostly in the form of slivers. The slivers are transported from one processing machine to the next and temporarily stored in material containers provided for this purpose, the sliver cans or cans for short.
  • DE-40 ‘15‘826 A1 discloses a device with which information about its contents can automatically be left on a jug and this information can be called up again along the route.
  • Each jug has an electronic storage unit.
  • Each card is assigned an electronic writing device for writing production information into the storage unit and each draw frame is assigned an electronic reading device for reading the production information stored in the storage unit.
  • CN-109'447'528 A discloses a tracking system for cans.
  • Each jug is provided with an RFID tag, and there are readers for the at the workstations RFID tags attached.
  • the system also includes a server with databases for recording information about the cans, machine tables and the circulation of the cans. In this way, each jug can be clearly identified in order to determine its position and to track it.
  • quality tests are carried out on the raw materials, intermediate products and end products passing through the yarn production process at various points along the yarn production process.
  • the quality examinations can on the one hand be inline, i. H. in the production process itself.
  • offline quality tests are also common, in which a material sample is taken from the production process and the material sample is examined in a textile laboratory.
  • US Pat. No. 4,646,387 A gives an example of an inline sensor in a spinning process.
  • the sensor continuously measures the mass density of a sliver according to the so-called “tongue-and-groove” principle, which provides for mechanical scanning of the sliver.
  • WO-2014/114418 A1 proposes the use of a microwave resonator for continuous measurement of the thickness and / or the moisture of a sliver.
  • EP-3'587'634 A1 discloses a spinning plant in which sliver in cans is automatically transported from a draw frame to a spinning machine.
  • the cans are transported on autonomous carriers that are controlled by a central master computer.
  • the quality of the sliver is measured, and the destination of the carrier may depend on the quality measured.
  • This has the disadvantage that each section or each carrier must be equipped with a quality measuring unit for measuring the quality of the sliver. Because of the large number of routes or carriers in a spinning mill, this leads to high acquisition and maintenance costs.
  • EP-3'587'635 A1 discloses a spinning plant in which fiber sliver in cans is transported from a card to a draw frame and from this to a spinning machine.
  • the quality of the sliver or the yarn spun from it is determined, e.g. B. the thickness unevenness, the number of imperfections, a spectrogram or a grade.
  • the quality of the sliver can be used to determine whether the sliver is actually intended for processing at the spinning station in question.
  • Each spinning station must therefore be equipped with a quality measuring unit, which in turn results in high acquisition and maintenance costs.
  • the method should be more effective, more efficient and cheaper than the methods known from the prior art.
  • it should enable a quick reaction to changing fiber parameters and a quick optimization of the spinning process.
  • Cans with the wrong or poor quality sliver should be recognized and treated accordingly, e.g. B. eliminated from the spinning process.
  • Further tasks of the The invention is to provide a spinning plant and a measuring station for carrying out the method.
  • the invention is based on the idea of integrating a central, stationary measuring station into the spinning plant, at which a sample of the intermediate textile product located in a can is automatically fed to a quality test.
  • the quality examination can take place in the measuring station itself or outside the measuring station. Depending on the result of the quality inspection, the can is either fed to one of the downstream textile machines or removed from the spinning process.
  • a can is filled with an elongated intermediate textile product on a plurality of upstream textile machines involved in the spinning process.
  • the filled cans are fed to a central, stationary measuring station.
  • a sample of the intermediate textile product located in the respective jug is automatically fed to a quality test, in which the sample is tested for a quality feature.
  • the jug is removed from the measuring station.
  • the can is either fed to one of the downstream textile machines or removed from the spinning process.
  • the sample is automatically removed from the jug in the measuring station and fed to the quality test, and the quality test takes place in the measuring station or outside the measuring station.
  • the quality test on a sample located in the jug is carried out automatically in the measuring station without the sample being removed from the jug.
  • the result of the quality inspection can be at least one element of the following quantity: number of neps, short fiber content, dirt content, fiber fineness, degree of ripeness of the fibers, composition of the textile intermediate product.
  • the intermediate textile product is preferably a sliver and the can is preferably a sliver can.
  • the quality test results in at least one parameter value of the sample, and the parameter value is compared with a threshold value which defines a limit between a permissible and an inadmissible parameter range.
  • the threshold value is either fixed or is continuously calculated from parameter values from previous quality tests. It is advantageous to feed the can to the downstream textile machine after it has been removed from the measuring station if the parameter value is in the permissible parameter range, or to remove the can from the spinning process after it has been removed from the measuring station if the parameter value is in the inadmissible parameter range.
  • the downstream textile machine to which the can is fed after it has been removed from the measuring station is selected from the plurality of downstream textile machines as a function of a result of the quality investigation.
  • a setting on a textile machine involved in the spinning process and / or on a monitoring device monitoring the spinning process is changed as a function of a result of the quality investigation.
  • the result of the quality investigation can be regulated by changing a setting on a textile machine and / or monitoring device located upstream of the measuring station in the spinning process.
  • a setting can be made at one in the spinning process downstream of the measuring station located textile machine and / or monitoring device changed and thereby the textile machine and / or the monitoring device can be controlled.
  • the change and thus the regulation and / or the control are preferably carried out automatically.
  • the upstream textile machines are z. B. cards, cards, combers and / or draw frames.
  • the downstream textile machines are z. B. draw frames, flyers and / or spinning machines.
  • the jug is provided with an identification carrier for its unambiguous identification.
  • the identification carrier is read out in the measuring station and a result of the quality inspection of the identification is assigned to the jug.
  • the identification carrier on the upstream textile machine can be read out, an identification of the upstream textile machine and / or a time for filling the can can be assigned to the identification of the can and, based on the identification of the can, the result of the quality investigation of the identification of the upstream textile machine and / or the Time of filling the jug can be assigned.
  • the identification carrier on the downstream textile machine can be read out, an identification of the downstream textile machine and / or a time at which the can was fed can be assigned to the identification of the can and based on the Identification of the can, the result of the quality investigation can be assigned to the identification of the downstream textile machine and / or the time the can was supplied.
  • the identification of the upstream textile machine, the time the can was filled, the identification of the downstream textile machine and / or the time the can was supplied and the associated result of the quality test are preferably stored in a database.
  • the spinning plant according to the invention is used to carry out the method according to the invention. It includes a plurality of upstream textile machines, each of which is set up to fill a jug with an elongated textile intermediate product, and a plurality of downstream textile machines, each of which is set up to fill a jug for further processing of the elongated textile Intermediate product (90) to be added.
  • the spinning plant also includes a central, stationary measuring station which is set up to receive at least one filled can and to automatically feed a sample of the intermediate textile product located in the at least one can to a testing device for quality testing.
  • the spinning plant contains a control unit which is set up to either automatically feed the at least one can to one of the downstream textile machines or to automatically remove it from the spinning process as a function of a result of the quality inspection.
  • the test device can be located in the measuring station or outside the measuring station.
  • control unit is set up to change a setting on a textile machine involved in the spinning process and / or on a monitoring device monitoring the spinning process as a function of a result of the quality investigation.
  • the measuring station according to the invention is used to carry out the method according to the invention. It contains a receiving point for receiving at least one jug filled with an elongated textile intermediate product and feed means for automatically feeding a sample of the textile intermediate product located in the jug for a quality test.
  • the feed means are preferably designed to automatically remove the sample from the jug and feed it to the quality inspection.
  • the measuring station contains a test device for the quality investigation.
  • the testing device can be set up to automatically carry out the quality test on a sample located in the jug.
  • the quality in the spinning process can be monitored effectively and efficiently. If fiber parameters change, it can be responded to quickly and automatically, depending on the embodiment. So can the spinning process be optimized. Cans with the wrong or poor quality sliver are quickly identified and treated accordingly, e.g. B. excreted from the spinning process. This avoids further processing of the undesired fiber material and thus a reduction in quality in the case of a large amount of yarn.
  • the spinning plant according to the invention is more cost-effective to purchase and to operate because it only requires a central, stationary measuring station.
  • FIG. 1 shows schematically an embodiment of a spinning plant according to the invention.
  • FIG. 2 shows schematically an embodiment of a measuring station according to the invention.
  • the inventive spinning plant 1 shown schematically in FIG. 1 has at least several upstream textile machines 21-23 of the same or different types.
  • the number of three upstream textile machines 21-23 shown in FIG. 1 is merely representative of any number and is not intended to limit the generality.
  • the upstream textile machines 21-23 can, for example, be cards, cards, combing machines and / or draw frames.
  • Each upstream textile machine 21-23 fills a can 91-93 with an elongated textile intermediate product, e.g. B. sliver, which is shown schematically with arrows 291-293.
  • the can 91-93 is fed to a central, stationary measuring station 3, which is also shown schematically by arrows 231-233.
  • the feed 231-233 can be done manually or automatically.
  • a jug 9 is shown in the measuring station 3.
  • the spinning plant 1 can have a single measuring station 3, thus all upstream textile machines 21-23 is common. Alternatively, there can be several measuring stations. In this case, each measuring station can be assigned to certain upstream textile machines, or each measuring station can operate every upstream textile machine.
  • a sample of the intermediate textile product located in the respective can 9 e.g. B. a sliver
  • the sample can be automatically taken from the can 9 and sent to the quality test.
  • the sample can consist of a single fiber or a plurality of fibers. It can be taken from one end or a middle piece of the textile intermediate product. Examples of feed means are given below on the occasion of FIG.
  • the quality examination itself can take place on a test device integrated in the measuring station 3 or in a test device separate from the measuring station 3.
  • the quality test includes a preparation of the sample, for example by individualizing its fibers, and at least one measurement on the fibers of the sample.
  • Fiber parameters to be measured are e.g. B. the number of neps, the short fiber content, the dirt content, the fiber fineness and / or the degree of ripeness of the fibers.
  • the quality test can be carried out automatically on a sample located in the can 9 without the sample being removed from the can 9. This can be done on the one hand from outside the can 9, for. B. by recording an image of the intermediate textile product located in the jug 9 and then evaluating the image by means of image processing, by an examination with electromagnetic waves other than light or by an ultrasound examination.
  • a test device can be brought into contact with the intermediate textile product located in the can 9, for example by dipping the test device into the can 9. The test device measures e.g. B. the above phase parameters.
  • the quality test results in at least one parameter value of the sample.
  • the parameter value is compared with a threshold value which defines a limit between a permissible and an impermissible parameter range.
  • the threshold value can either be fixed or calculated continuously from parameter values from previous quality tests, e.g. B. as a running average from a plurality of previously determined parameter values.
  • the can 9 is removed from the measuring station 3. Depending on a result of the quality examination, the can 9 is then either fed to one of a plurality of downstream textile machines 41-43 or removed from the spinning process, which is described in more detail below.
  • the normal case is considered in which the quality test has determined a permissible quality of the sample. If z. If, for example, the quality test yields a parameter value for the sample, then this is normally within a permissible parameter range.
  • the can 9 is then fed to one of a plurality of downstream textile machines 41-43.
  • the downstream textile machines 41-43 can be, for example, draw frames, flyers (wing machines) and / or spinning machines.
  • the downstream textile machines 41-43 can be of the same or different types.
  • the feed 341-343 can be done manually or automatically. In FIG. 1, a can 94 that has already been supplied to the downstream textile machine 41 is shown.
  • the number of three downstream textile machines 41-43 shown in FIG. 1 is merely representative of any number and is not intended to restrict the generality.
  • the textile intermediate product is removed from the can 94 and processed further, which is indicated in FIG. 1 by arrows 491-493.
  • the downstream textile machine 41-43 to which the can 9 is fed after it has been removed from the measuring station 3, is selected from the plurality of downstream textile machines 41-43 as a function of a result of the quality inspection. This can be the case when different qualities of the textile intermediate product are processed on different downstream textile machines 41-43 become. So z. B. a first group of downstream textile machines 41-43 process a first quality and a second group a second quality. If the quality test results in a parameter value for the sample, different parameter ranges can be assigned to the different qualities.
  • the can 9 can also be fed to a specific downstream textile machine 41-43 as a function of a result of the quality inspection when different textile intermediate products are processed at the same time in the spinning plant. On the basis of the quality inspection, the various intermediate products are distinguished from one another and fed to the corresponding downstream textile machines 41-43.
  • the can 9 is removed from the spinning process. This can be the case, for example, if a can 9, which contains a textile intermediate product other than the processed, erroneously entered the spinning process, or if an upstream textile machine 21-23 does not function properly.
  • a warning signal can be output to an operator. Thanks to the warning signal, the operator can initiate the measures necessary to improve quality.
  • the warning signal can be output in the form of an acoustic and / or visual alarm.
  • the warning signal can be output on a mobile electronic device 51 which is located with the operator. Together with the warning signal, more detailed information on the relevant result of the quality examination and / or a recommendation for action can also be output.
  • a setting on a textile machine 21-23, 41-43 and / or on a monitoring device that monitors the spinning process can be changed.
  • the change can on the one hand be made manually by an operator, e.g. B. in response to a warning signal. On the other hand, it can take place automatically, controlled by a computer 5.
  • the change can e.g. B. concern a carding intensity of an upstream card 21-23 or a stretching delay of a downstream line 41-43.
  • a change to a Monitoring devices include changing settings on an upstream fiber cleaner or a downstream yarn cleaner.
  • the result of the quality investigation can be regulated in that a setting on a textile machine and / or monitoring device located upstream of the measuring station 3 in the spinning process is changed, and is preferably changed automatically.
  • the textile machine which in this case represents the controlled system, can be the upstream textile machine 21-23 on which the can 9 was filled with the elongated textile intermediate product. However, this does not necessarily have to be the case. Instead, it can be another textile machine located further upstream.
  • a result of the quality investigation can also be used to change a setting on a textile machine and / or monitoring device located in the spinning process downstream of the measuring station and thereby to control the textile machine and / or the monitoring device, and preferably to control it automatically.
  • the control can, but does not have to, relate to the downstream textile machine 41-43.
  • a computer 5 is shown in FIG.
  • the computer 5 can
  • the computer 5 can consist of a network of subcomputers located in different locations.
  • the computer 5 is connected to the upstream textile machines 21-23, the measuring station 3 and / or the downstream textile machines 41-43 via wired or wireless data lines 52-54. It is set up to receive and process data from the upstream textile machines 21-23, the measuring station 3 and / or the downstream textile machines 41-43. It can also be set up to control the upstream textile machines 21-23, the measuring station 3 and / or the downstream textile machines 41-43. It can also be set up to output information to an operator. For these purposes he is preferably with a Input unit and / or an output unit connected via which the operator can make inputs or receive outputs.
  • a mobile electronic device 51, z. B. a mobile phone that communicates wirelessly with the computer 5, shown as an input and output unit. Alternatively or additionally, other input units known per se, such as. B. a computer keyboard and output units such. B. a computer screen can be used.
  • Further data processing devices 55, 56 can be located in the data lines 52-54 between the computer 5 and the upstream textile machines 21-23, the measuring station 3 and / or the downstream textile machines 41-43.
  • the textile machine 21-23 located upstream of the measuring station 3 is the controlled system
  • the computer 5 is the controller
  • the data line 53 is the feedback.
  • the automatic control described above can also be carried out by the computer 5, if present.
  • the cans 9, 91-94 are each provided with an identification carrier 95 for their unique identification.
  • the identification carrier 95 can, for. B. an RFID label or an optical code such as a bar code or a QR code.
  • the identification carrier 95 is read out in the measuring station 3. A result of the quality examination is assigned to the identification of the can 9.
  • the identification carrier 95 can be read on the one hand on the upstream textile machine 21-23.
  • An identification of the upstream textile machine 21-23 and / or a time for filling the can 9 is assigned to the identification of the can 9.
  • the result of the quality test is assigned to the identification of the upstream textile machine 21-23 and / or the time at which the can 9 was filled. Thanks to these assignments, it can be determined on which of the upstream textile machines 21-23 and / or at which time the textile intermediate product of the relevant quality was produced.
  • a warning signal is given can be output together with the identification of the relevant upstream textile machine 21-23.
  • a setting on the relevant upstream textile machine 21-23 can then be changed so that it again delivers the desired result.
  • a warning signal can be output. It can then be checked whether z. B. wrong material has reached the upstream textile machines 21-23.
  • an absolute criterion for the quality for example a limit value for at least one quality parameter, can be specified. If the absolute criterion is not met, a warning signal can be output together with the identification of the relevant upstream textile machine 21-23, whereupon a setting on the relevant upstream textile machine 21-23 can again be changed.
  • the identification carrier 95 can be read out at the downstream textile machine 41-43 if the can 9 is fed to a downstream textile machine 41-43 after leaving the measuring station 3.
  • An identification of the downstream textile machine 41-43 and / or a time at which the can 9 was supplied is assigned to the identification of the can 9.
  • the result of the quality examination is assigned to the identification of the downstream textile machine 41-43 and / or the time at which the can 9 was fed. Thanks to these assignments, it can be checked whether the downstream textile machine 41-43 has been supplied with an intermediate textile product of the correct quality. Analogous to the upstream textile machine 21-23, this can be done by means of relative criteria - e.g. B.
  • the assignments described above are preferably carried out in the computer 5.
  • the data assigned to one another are preferably stored in a database which can be stored on the computer 5 or to which the computer 5 has access.
  • FIG. 2 schematically shows an embodiment of a measuring station 3 for a spinning plant 1 according to the invention.
  • the measuring station 3 contains a receiving point 31 for receiving a can 9 filled with an elongated intermediate textile product 90 contains.
  • the measuring station 3 contains feed means 32 for automatically feeding a sample of the textile intermediate product 90 located in the can 9 for a quality test.
  • the feed means 32 are designed to automatically remove the sample from the jug 9 and feed it to the quality inspection.
  • the feed means 32 include e.g. B. a robot arm on which a suction head 33 of a pneumatic line 34 is attached and can be moved in all three spatial directions, which is indicated by arrows 321-323.
  • the suction head 33 removes a sample from the intermediate textile product 90 and feeds it to a test device 6 described further below.
  • the sample can consist of a single fiber or a plurality of fibers. It can be removed from one end or a center piece of the textile intermediate product 90.
  • the feed means can be designed as separating means for cutting off the sample and holding means for holding the sample, which are attached to a robot arm.
  • the holding means can act mechanically as a gripper or pneumatically as a suction device.
  • the measuring station 3 shown in FIG. 2 contains a test device 6 for the quality examination.
  • the tester 6 can, for. B. the fiber testing device USTER ® AFIS PRO 2 mentioned at the beginning or at least have similar measuring modules and measure the same fiber parameters as that fiber testing device.
  • Such fiber parameters are e.g. B. the number of neps, the short fiber content, the dirt content, the fiber fineness and / or the degree of ripeness of the fibers.
  • the result of the quality inspection can reduce the Relate to the composition of the textile intermediate product 90, in particular a mixing ratio of different types of fibers in the textile intermediate product 90.
  • the test device can be located outside the measuring station 3, e.g. B. in a textile laboratory.
  • the supply means can contain, for example, a pneumatic line through which the sample taken from the can is transported from the measuring station to the textile laboratory.
  • the quality test can be carried out automatically on a sample located in the jug.
  • the measuring station can, for. B. be equipped with a camera for taking an image of the intermediate textile product in the jug.
  • a test device can be dipped into the jug and brought into contact with the intermediate textile product in the jug in order to carry out the quality test.

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Abstract

Es wird ein Verfahren zur Qualitätsüberwachung in einem Spinnereiprozess vorgeschlagen. An einer an dem Spinnereiprozess beteiligten vorgelagerten Textilmaschine (21-23) wird eine Kanne (9, 91-94) mit einem länglichen textilen Zwischenprodukt befällt. Die befüllte Kamie (9, 91-94) wird einer zentralen, ortsfesten Messstation (3) zugeführt. In der Messstation (3) wird eine Probe des in der Kanne (9) befindlichen textilen Zwischenprodukts automatisch einer Qualitätsuntersuchung zugeführt. Die Kanne (9, 91-94) wird in Abhängigkeit von einem Resultat der Qualitätsuntersuchung entweder einer nachgelagerten Textilmaschine (41-43) zugeführt oder aus dem Spinnereiprozess ausgeschieden. Dadurch wird auf kostengünstige Weise eine rasche Optimierung des Spinnereiprozesses ermöglicht.

Description

QUALITÄTSÜBERWACHUNG IN EINEM SPINNEREIPROZESS
FACHGEBIET
Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet der Qualitätsüberwachung beim Spinnen von Garn. Sie betrifft ein Verfahren zur Qualitätsüberwachung in einem Spinnereiprozess sowie eine Spinnerei anlage und eine Messstation zur Durchführung des Verfahrens, gemäss den unabhängigen Patentansprüchen.
STAND DER TECHNIK
Der Spinnereivorbereitungsprozess ist derjenige Teil des Spinnereiprozesses, der zwischen dem Putzereiprozess und dem eigentlichen Spinnprozess liegt. Er umfasst das Kardieren, das Kämmen, das Verstrecken und die Vorgarnherstellung, wobei je nach Spinnprozess (Ringspinnen, Rotorspinnen, Air-jet-Spinnen) und Material (Baumwolle, Kunstfasern, Mischungen) einige dieser Prozessschritte mehrfach vorhanden sein oder wegfallen können. In der Spinnereivorbereitung hat das verarbeitete Material grösstenteils die Form von Faserbändern. Die Faserbänder werden in dafür vorgesehenen Materialbehältnissen, den Faserbandkannen oder kurz Kannen, von einer Verarbeitungsmaschine zur nächsten transportiert und zwischengelagert.
Die DE-40‘ 15‘826 Al offenbart eine Vorrichtung, mit der an einer Kanne automatisch eine Information über deren Inhalt hinterlassen und diese Information an der Strecke wieder abgerufen werden kann. Darin weist jede Kanne eine elektronische Speichereinheit auf. Jeder Karde ist eine elektronische Schreibeinrichtung für die Einschreibung von Produktionsinformationen in die Speichereinheit und jeder Strecke eine elektronische Leseeinrichtung für das Lesen der in der Speichereinheit gespeicherten Produktionsinformationen zugeordnet.
Die CN-109’447’528 A offenbart ein Nachverfolgungssystem für Kannen. Jede Kanne ist mit einer RFID-Etikette versehen, und an den Arbeitsstationen sind Lesegeräte für die RFID-Etiketten angebracht. Ausserdem beinhaltet das System einen Server mit Datenbanken zur Aufzeichnung von Informationen über die Kannen, über Maschinentabellen und über den Umlauf der Kannen. So kann jede Kanne eindeutig identifiziert werden, um ihre Position zu ermitteln und sie nachzuverfolgen.
In der Spinnerei werden an verschiedenen Stellen entlang des Garnherstellungsprozesses Qualitätsuntersuchungen an den den Garnherstellungsprozess durchlaufenden Rohmaterialien, Zwischenprodukten und Endprodukten vorgenommen. Die Qualitätsuntersuchungen können einerseits inline, d. h. im Produktionsprozess selbst, erfolgen. Andererseits sind auch Offline-Qualitätsuntersuchungen üblich, in denen dem Produktionsprozess eine Materialprobe entnommen und die Materialprobe in einem Textillabor untersucht wird.
Die US-4,646,387 A gibt ein Beispiel für einen Inline-Sensor in einem Spinnereiprozess. Der Sensor misst kontinuierlich die Massendichte eines Faserbandes nach dem so genannten „Tongue-and-groove“-Prinzip, das eine mechanische Abtastung des Faserbandes vorsieht. Im Unterschied dazu schlägt die WO-2014/114418 Al die Verwendung eines Mikrowellenresonators zur kontinuierlichen Messung der Dicke und/oder der Feuchtigkeit eines Faserbandes vor.
Die EP-3'587'634 Al offenbart eine Spinnereianlage, in der Faserband in Kannen von einer Strecke zu einer Spinnmaschine automatisch transportiert wird. Der Transport der Kannen erfolgt auf autonomen Carriern, die von einem zentralen Leitrechner gesteuert werden. Auf der Strecke oder auf den Carriern wird die Qualität des Faserbandes gemessen, und das Ziel des Carriers kann von der gemessenen Qualität abhängen. Dies hat den Nachteil, dass jede Strecke bzw. jeder Carrier mit einer Qualitätsmesseinheit zur Messung der Qualität des Faserbandes ausgerüstet sein muss. Wegen der Vielzahl von Strecken bzw. Carriern in einer Spinnerei führt dies zu hohen Anschaffüngs- und Unterhaltskosten.
Die EP-3'587’635 Al offenbart eine Spinnereianlage, in der Faserband in Kannen von einer Karde zu einer Strecke und von dieser zu einer Spinnmaschine transportiert wird. An jeder Spinnstelle der Spinnmaschine wird die Qualität des Faserbandes oder des daraus gesponnenen Garns bestimmt, z. B. die Dickenungleichmässigkeit, die Anzahl Fehlstellen, ein Spektrogramm oder eine Güteklasse. Anhand der Qualität des Faserbandes kann festgestellt werden, ob das Faserband tatsächlich zur Verarbeitung an der betreffenden Spinnstelle bestimmt ist. Somit muss jede Spinnstelle mit einer Qualitätsmesseinheit ausgerüstet sein, was wiederum hohe Anschaffungs- und Unterhaltskosten zur Folge hat.
Für die Offline-Qualitätsuntersuchungen von Faserband war es bisher üblich, der Kanne manuell eine Probe des Faserbandes zu entnehmen, sie in das Textillabor zu bringen und sie dort mit einem Labor-Faserprüfgerät zu untersuchen. Ein Beispiel für ein solches Labor- Faserprüfgerät ist USTER® AFIS PRO 2 der Anmelderin des vorliegenden Schutzrechtes, beschrieben im Prospekt „USTER® AFIS PRO 2 - The fiber process control System“, Uster Technologies AG, 2016. Es misst Parameter wie z. B. die Nissenanzahl, den Kurzfaseranteil, den Schmutzanteil, die Faserfeinheit und den Reifegrad der Fasern.
Zu diesem Zweck individualisiert es die Fasern der Probe und untersucht die einzelnen Fasern mit verschiedenen Sensoren. Aufgrund einer solchen Offline-Qualitätsuntersuchung kann eine Einstellung an einer Textilmaschine, bspw. einer Karde, und/oder an einer Überwachungsvorrichtung, bspw. einer Faserreinigungsvorrichtung, geändert und so der Spinnereiprozess optimiert werden. Allerdings ist eine solche manuelle Qualitätsuntersuchung zeit- und arbeitsaufwändig, so dass sie jeweils an einer bestimmten Stehe des Spinnereivorbereitungsprozesses typischerweise nur ca. einmal wöchentlich erfolgen kann. Entsprechend lang sind die Reaktionszeiten auf sich ändernde Faserparameter, und entsprechend langsam verläuft die angestrebte Optimierung des Spinnereiprozesses .
DARSTELLUNG DER ERL INDUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Qualitätsüberwachung in einem Spinnereiprozess anzugeben, das die obigen Nachteile vermeidet. Das Verfahren soll effektiver, effizienter und kostengünstiger sein als die aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren. Es soll insbesondere eine schnelle Reaktion auf sich ändernde Faserparameter und eine rasche Optimierung des Spinnereiprozesses ermöglichen. Kannen mit falschem oder qualitativ schlechtem Faserband sollen erkannt und entsprechend behandelt, z. B. aus dem Spinnereiprozess ausgeschieden, werden. Weitere Aufgaben der Erfindung sind es, eine Spinnereianlage und eine Messstation zur Durchführung des Verfahrens zur Verfügung zu stellen.
Diese und andere Aufgaben werden durch das erfindungsgemässe Verfahren, die erfindungsgemässe Spinnereianlage und die erfindungsgemässe Messstation gelöst, wie sie in den unabhängigen Patentansprüchen definiert sind. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Die Erfindung beruht auf der Idee, eine zentrale, ortsfeste Messstation in die Spinnereianlage zu integrieren, an welcher eine Probe des in einer Kanne befindlichen textilen Zwischenprodukts automatisch einer Qualitätsuntersuchung zugeführt wird. Die Qualitätsuntersuchung kann in der Messstation selbst oder ausserhalb der Messstation stattfmden. Je nach Resultat der Qualitätsuntersuchung wird dann die Kanne entweder einer der nachgelagerten Textilmaschinen zugeführt oder aus dem Spinnereiprozess ausgeschieden.
Im erfmdungsgemässen Verfahren zur Qualitätsüberwachung in einem Spinnereiprozess wird an einer Mehrzahl von an dem Spinnereiprozess beteiligten vorgelagerten Textilmaschine jeweils eine Kanne mit einem länglichen textilen Zwischenprodukt befüllt. Die befüllten Kannen werden einer zentralen, ortsfesten Messstation zugeführt. In der Messstation wird eine Probe des in der jeweiligen Kanne befindlichen textilen Zwischenprodukts automatisch einer Qualitätsuntersuchung zugeführt, in welcher die Probe auf ein Qualitätsmerkmal hin untersucht wird. Danach wird die Kanne aus der Messstation entfernt. Die Kanne wird in Abhängigkeit von einem Resultat der Qualitätsuntersuchung entweder einer der nachgelagerten Textilmaschinen zugeführt oder aus dem Spinnereiprozess ausgeschieden.
In einer Ausführungsform wird in der Messstation die Probe automatisch der Kanne entnommen und der Qualitätsuntersuchung zugeführt, und die Qualitätsuntersuchung erfolgt in der Messstation oder ausserhalb der Messstation. In einer anderen Ausführungsform wird in der Messstation die Qualitätsuntersuchung an einer in der Kanne befindlichen Probe automatisch vorgenommen, ohne dass die Probe der Kanne entnommen wird.
Das Resultat der Qualitätsuntersuchung kann mindestens ein Element der folgenden Menge sein: Nissenanzahl, Kurzfaseranteil, Schmutzanteil, Faserfeinheit, Reifegrad der Fasern, Zusammensetzung des textilen Zwischenprodukts.
Das textile Zwischenprodukt ist vorzugsweise ein Faserband, und die Kanne ist vorzugsweise eine Faserbandkanne.
In einer Ausführungsform ergibt die Qualitätsuntersuchung mindestens einen Parameterwert der Probe, und der Parameterwert wird mit einem Schwellwert, der eine Grenze zwischen einem zulässigen und einem unzulässigen Parameterbereich definiert, verglichen. Der Schwellwert ist dabei entweder fest vorgegeben oder wird laufend aus Parameterwerten vorangehender Qualitätsuntersuchungen berechnet. Es ist vorteilhaft die Kanne nach ihrer Entfernung aus der Messstation der nachgelagerten Textilmaschine zuzuführen, wenn der Parameterwert im zulässigen Parameterbereich liegt, bzw. die Kanne nach ihrer Entfernung aus der Messstation aus dem Spinnereiprozess auszuscheiden, wenn der Parameterwert im unzulässigen Parameterbereich liegt.
In einer Ausführungsform wird die nachgelagerte Textilmaschine, der die Kanne nach ihrer Entfernung aus der Messstation zugeführt wird, in Abhängigkeit von einem Resultat der Qualitätsuntersuchung aus der Mehrzahl nachgelagerter Textilmaschinen ausgewählt.
In einer Ausführungsform wird eine Einstellung an einer an dem Spinnereiprozess beteiligten Textilmaschine und/oder an einer den Spinnereiprozess überwachenden Überwachungsvorrichtung in Abhängigkeit von einem Resultat der Qualitätsuntersuchung geändert. Dabei kann das Resultat der Qualitätsuntersuchung geregelt werden, indem eine Einstellung an einer in dem Spinnereiprozess stromaufwärts von der Messstation gelegenen Textilmaschine und/oder Überwachungsvorrichtung geändert wird. In einer Ausführungsform wird in Abhängigkeit von dem Resultat der Qualitätsuntersuchung kann eine Einstellung an einer in dem Spinnereiprozess stromabwärts von der Messstation gelegenen Textilmaschine und/oder Überwachungsvorrichtung geändert und dadurch die Textilmaschine und/oder die Überwachungsvorrichtung gesteuert werden. Die Änderung und somit die Regelung und/oder die Steuerung erfolgen vorzugsweise automatisch.
Die vorgelagerten Textilmaschinen sind z. B. Karden, Krempel, Kämmmaschinen und/oder Strecken. Die nachgelagerten Textilmaschinen sind z. B. Strecken, Flyer und/oder Spinnmaschinen.
In einer Ausführungsform ist die Kanne mit einem Identifikationsträger zu ihrer eindeutigen Identifikation versehen. In der Messstation wird der Identifikationsträger ausgelesen, und ein Resultat der Qualitätsuntersuchung der Identifikation wird der Kanne zugeordnet. Zusätzlich kann der Identifikationsträger an der vorgelagerten Textilmaschine ausgelesen werden, eine Identifikation der vorgelagerten Textilmaschine und/oder eine Zeit der Befüllung der Kanne der Identifikation der Kanne zugeordnet werden und anhand der Identifikation der Kanne das Resultat der Qualitätsuntersuchung der Identifikation der vorgelagerten Textilmaschine und/oder der Zeit der Befüllung der Kanne zugeordnet werden. Wenn die Kanne nach Verlassen der Messstation einer an dem Spinnereiprozess beteiligten nachgelagerten Textilmaschine zugeführt wird, kann der Identifikationsträger an der nachgelagerten Textilmaschine ausgelesen werden, eine Identifikation der nachgelagerten Textilmaschine und/oder eine Zeit der Zuführung der Kanne der Identifikation der Kanne zugeordnet werden und anhand der Identifikation der Kanne das Resultat der Qualitätsuntersuchung der Identifikation der nachgelagerten Textilmaschine und/oder der Zeit der Zuführung der Kanne zugeordnet werden. Die Identifikation der vorgelagerten Textilmaschine, die Zeit der Befüllung der Kanne, die Identifikation der nachgelagerten Textilmaschine und/oder die Zeit der Zuführung der Kanne sowie das zugeordnete Resultat der Qualitätsuntersuchung werden vorzugsweise in einer Datenbank gespeichert.
Die erfmdungsgemässe Spinnereianlage dient zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens. Sie beinhaltet eine Mehrzahl vorgelagerter Textilmaschinen, von denen jede dazu eingerichtet ist, eine Kanne mit einem länglichen textilen Zwischenprodukt zu befüllen, und eine Mehrzahl nachgelagerter Textilmaschinen, von denen jede dazu eingerichtet ist, eine befüllte Kanne zwecks Weiterverarbeitung des länglichen textilen Zwischenprodukts (90) aufzunehmen. Die Spinnereianlage beinhaltet auch eine zentrale, ortsfeste Messstation, die dazu eingerichtet ist, jeweils mindestens eine befüllte Kanne aufzunehmen und eine Probe des in der mindestens einen Kanne befindlichen textilen Zwischenprodukts automatisch einem Prüfgerät zur Qualitätsuntersuchung zuzuführen. Ferner beinhaltet die Spinnereianlage eine Steuereinheit, die dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit von einem Resultat der Qualitätsuntersuchung die mindestens eine Kanne entweder automatisch einer der nachgelagerten Textilmaschinen zuzuführen oder automatisch aus dem Spinnereiprozess auszuscheiden.
Das Prüfgerät kann sich in der Messstation oder ausserhalb der Messstation befinden.
In einer Ausführungsform ist die Steuereinheit dazu eingerichtet, in Abhängigkeit von einem Resultat der Qualitätsuntersuchung eine Einstellung an einer an dem Spinnereiprozess beteiligten Textilmaschine und/oder an einer den Spinnereiprozess überwachenden Überwachungsvorrichtung zu ändern.
Die erfmdungsgemässe Messstation dient zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens. Sie beinhaltet eine Aufnahmestelle zur Aufnahme mindestens einer mit einem länglichen textilen Zwischenprodukt befüllten Kanne und Zuführmittel zum automatischen Zuführen einer Probe des in der Kanne befindlichen textilen Zwischenprodukts zu einer Qualitätsuntersuchung.
Die Zuführmittel sind vorzugsweise dazu ausgebildet, die Probe automatisch der Kanne zu entnehmen und der Qualitätsuntersuchung zuzuführen.
In einer Ausführungsform beinhaltet die Messstation ein Prüfgerät für die Qualitätsuntersuchung. Das Prüfgerät kann dazu eingerichtet sein, die Qualitätsuntersuchung an einer in der Kanne befindlichen Probe automatisch vorzunehmen.
Dank der Erfindung kann die Qualität im Spinnereiprozess effektiv und effizient überwacht werden. Wenn sich Faserparameter ändern, kann schnell und je nach Ausführungsform automatisch darauf reagiert werden. So kann der Spinnereiprozesses optimiert werden. Kannen mit falschem oder qualitativ schlechtem Faserband werden rasch erkannt und entsprechend behandelt, z. B. aus dem Spinnereiprozess ausgeschieden. Dadurch wird eine Weiterverarbeitung des unerwünschten Fasermaterials und somit eine Qualitätsminderung bei einer grossen Garnmenge vermieden. Ausserdem ist die erfmdungsgemässe Spinnereianlage kostengünstiger in der Anschaffung und im Betrieb, weil sie nur eine zentrale, ortsfeste Messstation benötigt.
AUFZÄHLUNG DER ZEICHNUNGEN
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen detailliert erläutert. Figur 1 zeigt schematisch eine Ausführungsform einer erfindungsgemässen Spinnereianlage.
Figur 2 zeigt schematisch eine Ausführungsform einer erfindungsgemässen Messstation.
AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Die in Figur 1 schematisch dargestellte erfmdungsgemässe Spinnereianlage 1 hat mindestens mehrere vorgelagerte Textilmaschinen 21-23 gleicher oder unterschiedlicher Art. Die in Figur 1 eingezeichnete Anzahl von drei vorgelagerten Textilmaschinen 21-23 ist bloss stellvertretend für einen beliebige Anzahl und soll die Allgemeinheit nicht einschränken. Die vorgelagerten Textilmaschinen 21-23 können bspw. Karden, Krempel, Kämmmaschinen und/oder Strecken sein. Jede vorgelagerte Textilmaschine 21-23 befällt jeweils eine Kanne 91-93 mit einem länglichen textilen Zwischenprodukt, z. B. Faserband, was schematisch mit Pfeilen 291- 293 dargestellt ist.
Die Kanne 91-93 wird nach ihrer Befüllung 291-293 an der vorgelagerten Textilmaschine 21-23 einer zentralen, ortsfesten Messstation 3 zugeführt, was ebenfalls schematisch mit Pfeilen 231-233 dargestellt ist. Die Zuführung 231-233 kann manuell oder automatisch erfolgen. In Figur 1 ist eine Kanne 9 in der Messstation 3 eingezeichnet. Die Spinnereianlage 1 kann eine einzige Messstation 3 aufweisen, die somit allen vorgelagerten Textilmaschinen 21-23 gemeinsam ist. Alternativ können mehrere Messstationen vorhanden sein. Diesfalls kann jede Messstation bestimmten vorgelagerten Textilmaschinen zugeordnet sein, oder jede Messstation kann jede vorgelagerte Textilmaschine bedienen.
In der Messstation 3 wird eine Probe des in der jeweiligen Kanne 9 befindlichen textilen Zwischenprodukts, z. B. eines Faserbandes, automatisch einer Qualitätsuntersuchung zugeführt. Nachfolgend werden zwei Alternativen für die Zuführung zur Qualitätsuntersuchung beschrieben.
Gemäss einer ersten Alternative kann die Probe automatisch der Kanne 9 entnommen und der Qualitätsuntersuchung zugeführt werden. Die Probe kann aus einer einzigen Faser oder aus einer Vielzahl von Fasern bestehen. Sie kann einem Ende oder einem Mittelstück des textilen Zwischenprodukts entnommen werden. Beispiele für Zuführmittel sind weiter unten anlässlich von Figur 2 angegeben.
Die Qualitätsuntersuchung selbst kann an einem in der Messstation 3 integrierten Prüfgerät oder in einem von der Messstation 3 gesonderten Prüfgerät erfolgen. In einer Ausfuhrungsform umfasst die Qualitätsuntersuchung eine Aufbereitung der Probe, bspw. durch Individualisierung ihrer Fasern, und mindestens eine Messung an Fasern der Probe. Zu messende Faserparameter sind z. B. die Nissenanzahl, der Kurzfaseranteil, der Schmutzanteil, die Faserfeinheit und/oder der Reifegrad der Fasern.
Gemäss einer zweiten Alternative kann die Qualitätsuntersuchung an einer in der Kanne 9 befindlichen Probe automatisch vorgenommen werden, ohne dass die Probe der Kanne 9 entnommen wird. Dies kann einerseits von ausserhalb der Kanne 9, z. B. durch Aufnahme eines Bildes des in der Kanne 9 befindlichen textilen Zwischenprodukts und anschliessende Auswertung des Bildes mittels Bildverarbeitung, durch eine Untersuchung mit anderen elektromagnetischen Wellen als mit Licht oder durch eine Ultraschalluntersuchung, erfolgen. Andererseits kann ein Prüfgerät mit dem in der Kanne 9 befindlichen textilen Zwischenprodukt in Kontakt gebracht werden, bspw. durch Eintauchen des Prüfgerätes in die Kanne 9. Das Prüfgerät misst z. B. die oben genannten Faseiparameter. In einer Ausführungsform ergibt die Qualitätsuntersuchung mindestens einen Parameterwert der Probe. Der Parameterwert wird mit einem Schwellwert, der eine Grenze zwischen einem zulässigen und einem unzulässigen Parameterbereich definiert, verglichen. Der Schwellwert kann entweder fest vorgegeben sein oder laufend aus Parameterwerten vorangehender Qualitätsuntersuchungen berechnet werden, z. B. als laufender Mittelwert aus einer Mehrzahl von vorangehend ermittelten Parameterwerten.
Nach der Probenentnahme wird die Kanne 9 aus der Messstation 3 entfernt. In Abhängigkeit von einem Resultat der Qualitätsuntersuchung wird dann die Kanne 9 entweder einer aus einer Mehrzahl von nachgelagerten Textilmaschinen 41 -43 zugeführt oder aus dem Spinnereiprozess ausgeschieden, was nachfolgend ausführlicher beschrieben wird.
Zuerst wird der Normalfall betrachtet, in dem die Qualitätsuntersuchung eine zulässige Qualität der Probe ermittelt hat. Wenn z. B. die Qualitätsuntersuchung einen Parameterwert der Probe ergibt, so liegt dieser im Normalfall in einem zulässigen Parameterbereich. Die Kanne 9 wird dann nach Verlassen der Messstation einer aus einer Mehrzahl von nachgelagerten Textilmaschinen 41-43 zugeführt. Dies ist in Figur 1 mit Pfeilen 341-343 dargestellt. Die nachgelagerten Textilmaschinen 41-43 können bspw. Strecken, Flyer (Flügelmaschinen) und/oder Spinnmaschinen sein. Die nachgelagerten Textilmaschinen 41-43 können gleicher oder unterschiedlicher Art sein. Die Zuführung 341-343 kann manuell oder automatisch erfolgen. In Figur 1 ist eine der nachgelagerten Textilmaschine 41 bereits früher zugeführte Kanne 94 dargestellt. Die in Figur 1 eingezeichnete Anzahl von drei nachgelagerten Textilmaschinen 41-43 ist bloss stellvertretend für einen beliebige Anzahl und soll die Allgemeinheit nicht einschränken. In der nachgelagerten Textilmaschine 41-43 wird das textile Zwischenprodukt aus der Kanne 94 entnommen und weiterverarbeitet, was in Figur 1 mit Pfeilen 491-493 angedeutet ist.
In einer Ausführungsform wird die nachgelagerte Textilmaschine 41-43, der die Kanne 9 nach ihrer Entfernung aus der Messstation 3 zugeführt wird, in Abhängigkeit von einem Resultat der Qualitätsuntersuchung aus der Mehrzahl nachgelagerter Textilmaschinen 41- 43 ausgewählt. Dies kann dann der Fall sein, wenn an verschiedenen nachgelagerten Textilmaschinen 41-43 verschiedene Qualitäten des textilen Zwischenprodukts verarbeitet werden. So kann z. B. eine erste Gruppe von nachgelagerten Textilmaschinen 41-43 eine erste Qualität und eine zweite Gruppe eine zweite Qualität verarbeiten. Wenn die Qualitätsuntersuchung einen Parameterwert der Probe ergibt, so können verschiedene Parameterbereiche den verschiedenen Qualitäten zugeordnet werden. Die Kanne 9 kann auch dann in Abhängigkeit von einem Resultat der Qualitätsuntersuchung einer bestimmten nachgelagerten Textilmaschine 41-43 zugeführt werden, wenn in der Spinnereianlage gleichzeitig verschiedene textile Zwischenprodukte verarbeitet werden. Aufgrund der Qualitätsuntersuchung werden die verschiedenen Zwischenprodukte voneinander unterschieden und den entsprechenden nachgelagerten Textilmaschinen 41-43 zugeführt.
Wenn aber die Qualitätsuntersuchung eine unzulässige Qualität der Probe ermittelt hat, wird die Kanne 9 aus dem Spinnereiprozess ausgeschieden. Dies kann etwa dann der Fall sein, wenn eine Kanne 9, die ein anderes als das bearbeitete textile Zwischenprodukt enthält, irrtümlicherweise in den Spinnereiprozess gelangte, oder dann, wenn eine vorgelagerte Textilmaschine 21-23 nicht ordnungsgemäss funktioniert.
Abhängig von einem Resultat der Qualitätsuntersuchung kann ein Warnsignal an eine Bedienperson ausgegeben werden. Dank dem Warnsignal kann die Bedienperson die für eine Qualitätsverbesserung nötigen Massnahmen einleiten. Die Ausgabe des Warnsignals kann in Form eines akustischen und/oder optischen Alarms erfolgen. Das Warnsignal kann auf einem mobilen elektronischen Gerät 51 , das sich bei der Bedienperson befindet, ausgegeben werden. Zusammen mit dem Warnsignal können auch nähere Informationen zum betreffenden Resultat der Qualitätsuntersuchung und/oder eine Handlungsempfehlung ausgegeben werden.
Abhängig von einem Resultat der Qualitätsuntersuchung kann eine Einstellung an einer Textilmaschine 21-23, 41-43 und/oder an einer den Spinnereiprozess überwachenden Überwachungsvorrichtung geändert werden. Die Änderung kann einerseits manuell durch eine Bedienperson vorgenommen werden, z. B. als Reaktion auf ein Warnsignal. Sie kann andererseits automatisch, gesteuert durch einen Computer 5, erfolgen. Die Änderung kann z. B. eine Kardierintensität einer vorgelagerten Karde 21-23 oder einen Streckverzug einer nachgelagerten Strecke 41-43 betreffen. Als Beispiel für eine Änderung an einer Überwachungsvorrichtung seien hier die Änderung von Einstellungen an einem vorgelagerten Faserreiniger oder einem nachgelagerten Garnreiniger genannt.
Das Resultat der Qualitätsuntersuchung kann geregelt werden, indem eine Einstellung an einer in dem Spinnereiprozess stromaufwärts von der Messstation 3 gelegenen Textilmaschine und/oder Überwachungsvorrichtung geändert wird, und vorzugsweise automatisch geändert wird. Die Textilmaschine, die dabei die Regelstrecke darstellt, kann die vorgelagerte Textilmaschine 21-23 sein, an der die Kanne 9 mit dem länglichen textilen Zwischenprodukt befällt wurde. Dies braucht aber nicht notwendigerweise der Fall zu sein. Stattdessen kann es sich um eine andere, weiter stromaufwärts gelegene Textilmaschine handeln.
Ebenso kann ein Resultat der Qualitätsuntersuchung dazu verwendet werden, eine Einstellung an einer in dem Spinnereiprozess stromabwärts von der Messstation gelegenen Textilmaschine und/oder Überwachungs Vorrichtung zu ändern und dadurch die Textilmaschine und/oder die Überwachungsvorrichtung zu steuern, und vorzugsweise automatisch zu steuern. Die Steuerung kann, muss aber nicht, die nachgelagerte Textilmaschine 41-43 betreffen.
In Figur 1 ist ein Computer 5 eingezeichnet. Der Computer 5 kann
Qualitätsüberwachungsaufgaben für mehrere Spinnereien, eine einzelne Spinnerei oder nur für Teile davon, z. B. für die Spinnereianlage 1, erfüllen. Er kann sich in einer Spinnerei oder ausserhalb der Spinnerei (Cloud-Computing) befinden. Der Computer 5 kann aus einem Netzwerk von Untercomputern bestehen, die sich an verschiedenen Orten befinden.
Der Computer 5 ist über kabelgebundene oder kabellose Datenleitungen 52-54 mit den vorgelagerten Textilmaschinen 21-23, der Messstation 3 und/oder den nachgelagerten Textilmaschinen 41-43 verbunden. Er ist dazu eingerichtet, Daten von den vorgelagerten Textilmaschinen 21-23, der Messstation 3 und/oder den nachgelagerten Textilmaschinen 41-43 zu empfangen und zu verarbeiten. Er kann ferner dazu eingerichtet sein, die vorgelagerten Textilmaschinen 21-23, die Messstation 3 und/oder die nachgelagerten Textilmaschinen 41-43 zu steuern. Er kann auch dazu eingerichtet sein, Informationen an eine Bedienperson auszugeben. Zu diesen Zwecken ist er vorzugsweise mit einer Eingabeeinheit und/oder einer Ausgabeeinheit verbunden, über welche die Bedienperson Eingaben vornehmen bzw. Ausgaben empfangen kann. Im Ausführungsbeispiel von Figur 1 ist ein mobiles elektronisches Gerät 51, z. B. ein Mobiltelefon, das mit dem Computer 5 drahtlos kommuniziert, als Ein- und Ausgabeeinheit eingezeichnet. Alternativ oder zusätzlich können andere an sich bekannte Eingabeeinheiten wie z. B. eine Computertastatur und Ausgabeeinheiten wie z. B. ein Computerbildschirm verwendet werden.
In den Datenleitungen 52-54 zwischen dem Computer 5 und den vorgelagerten Textilmaschinen 21-23, der Messstation 3 und/oder den nachgelagerten Textilmaschinen 41-43 können sich weitere Datenverarbeitungsvorrichtungen 55, 56 befinden.
Im oben beschriebenen automatischen Regelkreis ist die stromaufwärts von der Messstation 3 gelegene Textilmaschine 21-23 die Regelstrecke, der Computer 5 der Regler und die Datenleitung 53 die Rückkopplung. Auch die oben beschriebene automatische Steuerung kann, falls vorhanden, vom Computer 5 vorgenommen werden.
In einer Ausführungsform sind die Kannen 9, 91-94 mit je einem Identifikationsträger 95 zu ihrer eindeutigen Identifikation versehen. Der Identifikationsträger 95 kann z. B. eine RFID-Etikette oder ein optischer Code wie ein Stricheode oder ein QR-Code sein. In der Messstation 3 wird der Identifikationsträger 95 ausgelesen. Ein Resultat der Qualitätsuntersuchung wird der Identifikation der Kanne 9 zugeordnet.
Der Identifikationsträger 95 kann einerseits an der vorgelagerten Textilmaschine 21-23 ausgelesen werden. Eine Identifikation der vorgelagerten Textilmaschine 21-23 und/oder eine Zeit der Befüllung der Kanne 9 wird der Identifikation der Kanne 9 zugeordnet. Anhand der Identifikation der Kanne 9 wird das Resultat der Qualitätsuntersuchung der Identifikation der vorgelagerten Textilmaschine 21-23 und/oder der Zeit der Befüllung der Kanne 9 zugeordnet. Dank diesen Zuordnungen kann festgestellt werden, an welcher der vorgelagerten Textilmaschinen 21-23 und/oder zu welcher Zeit das textile Zwischenprodukt der betreffenden Qualität hergestellt wurde. Wenn nur eine oder wenige aller vorgelagerten Textilmaschinen 21-23 ein von den übrigen vorgelagerten Textilmaschinen 21-23 abweichendes Resultat aufweisen, so kami ein Warnsignal zusammen mit der Identifikation der betreffenden vorgelagerten Textilmaschine 21-23 ausgegeben werden. Daraufhin kann eine Einstellung an der betreffenden vorgelagerten Textilmaschine 21-23 geändert werden, so dass diese wieder das gewünschte Resultat liefert. Wenn alle oder viele der vorgelagerten Textilmaschinen 21-23 ungefähr gleichzeitig von früheren Resultaten abweichende Resultate aufweisen, so kann ein Warnsignal ausgegeben werden. Daraufhin kann überprüft werden, ob z. B. falsches Material zu den vorgelagerten Textilmaschinen 21-23 gelangt ist. Alternativ zu solchen relativen Kriterien kann ein absolutes Kriterium für die Qualität, bspw. ein Grenzwert für mindestens einen Qualitätsparameter, vorgegeben werden. Wenn das absolute Kriterium nicht erfüllt wird, so kann ein Warnsignal zusammen mit der Identifikation der betreffenden vorgelagerten Textilmaschine 21-23 ausgegeben werden, woraufhin wiederum eine Einstellung an der betreffenden vorgelagerten Textilmaschine 21-23 geändert werden kami.
Der Identifikationsträger 95 kann andererseits an der nachgelagerten Textilmaschine 41-43 ausgelesen werden, wenn die Kanne 9 nach Verlassen der Messstation 3 einer nachgelagerten Textilmaschine 41-43 zugeführt wird. Eine Identifikation der nachgelagerten Textilmaschine 41-43 und/oder eine Zeit der Zuführung der Kanne 9 wird der Identifikation der Kanne 9 zugeordnet. Anhand der Identifikation der Kanne 9 wird das Resultat der Qualitätsuntersuchung der Identifikation der nachgelagerten Textilmaschine 41-43 und/oder der Zeit der Zuführung der Kanne 9 zugeordnet. Dank diesen Zuordnungen kann überprüft werden, ob der nachgelagerten Textilmaschine 41-43 textiles Zwischenprodukt der richtigen Qualität zugeführt wurde. Dies kann, analog zur vorgelagerten Textilmaschine 21-23, mittels relativer Kriterien - z. B. Vergleich mit Resultaten an anderen nachgelagerten Textilmaschinen 41-43 oder mit früheren Resultaten - oder mittels eines absoluten Kriteriums - z. B. Vergleich mit einem Grenzwert für mindestens einen Qualitätsparameter - erfolgen. Bei Nichterfüllung eines Kriteriums kann ein Warnsignal ausgegeben und/oder die betreffende Kanne 94 von der nachgelagerten Textilmaschine 41-43 entfernt werden, ohne dass das in ihr befindliche textile Zwischenprodukt weiterverarbeitet würde. Die oben beschriebenen Zuordnungen erfolgen vorzugsweise im Computer 5. Die einander zugeordneten Daten werden vorzugsweise in einer Datenbank abgelegt, die auf dem Computer 5 gespeichert sein kann oder auf die der Computer 5 Zugriff hat.
Figur 2 zeigt schematisch eine Ausführungsform einer Messstation 3 für eine erfmdungsgemässe Spinnereianlage 1. Die Messstation 3 beinhaltet eine Aufnahmestelle 31 zur Aufnahme einer mit einem länglichen textilen Zwischenprodukt 90 befüllten Kanne 9. Die Kanne 9 ist vorzugsweise eine Bandkanne, die ein Faserband als textiles Zwischenprodukt 90 enthält.
Ferner beinhaltet die Messstation 3 Zuführmittel 32 zum automatischen Zuführen einer Probe des in der Kanne 9 befindlichen textilen Zwischenprodukts 90 zu einer Qualitätsuntersuchung. In der Ausführungsform von Figur 2 sind die Zuführmittel 32 dazu ausgebildet, die Probe automatisch der Kanne 9 zu entnehmen und der Qualitätsuntersuchung zuzuführen. Die Zuführmittel 32 beinhalten z. B. einen Roboterarm, an dem ein Saugkopf 33 einer pneumatischen Leitung 34 befestigt und in allen drei Raumrichtungen bewegbar ist, was mit Pfeilen 321-323 angedeutet ist. Der Saugkopf 33 entnimmt dem textilen Zwischenprodukt 90 eine Probe und führt sie einem weiter unten beschriebenen Prüfgerät 6 zu. Die Probe kann aus einer einzigen Faser oder aus einer Vielzahl von Fasern bestehen. Sie kann einem Ende oder einem Mittelstück des textilen Zwischenprodukts 90 entnommen werden.
Alternativ können die Zuführmittel als auf einem Roboterarm angebrachte Trennmittel zum Abschneiden der Probe und Haltemittel zum Halten der Probe ausgebildet sein. Die Haltemittel können mechanisch als Greifer oder pneumatisch als Sauger wirken.
Die in Figur 2 dargestellte Messstation 3 beinhaltet ein Prüfgerät 6 für die Qualitätsuntersuchung. Das Prüfgerät 6 kann z. B. das eingangs erwähnte Faserprüfgerät USTER® AFIS PRO 2 sein oder zumindest ähnliche Messmodule aufweisen und dieselben Faserparameter messen wie jenes Faserprüfgerät. Solche Faserparameter sind z. B. die Nissenanzahl, der Kurzfaseranteil, der Schmutzanteil, die Faserfeinheit und/oder der Reifegrad der Fasern. Ausserdem kann das Resultat der Qualitätsuntersuchung die Zusammensetzung des textilen Zwischenprodukts 90 betreffen, insbesondere ein Mischungsverhältnis unterschiedlicher Faserarten im textilen Zwischenprodukt 90.
Alternativ kann sich das Prüfgerät ausserhalb der Messstation 3 befinden, z. B. in einem Textillabor. Diesfalls können die Zuführmittel bspw. eine pneumatische Leitung beinhalten, durch welche die der Kanne entnommene Probe von der Messstation in das Textillabor transportiert wird.
Statt die Probe der Kanne zu entnehmen, kann die Qualitätsuntersuchung an einer in der Kanne befindlichen Probe automatisch vorgenommen werden. Dazu kann die Messstation z. B. mit einer Kamera zur Aufnahme eines Bildes des in der Kanne befindlichen textilen Zwischenprodukts ausgestattet sein. Alternativ kann ein Prüfgerät in die Kanne eingetaucht und mit dem in der Kanne befindlichen textilen Zwischenprodukt in Kontakt gebracht werden, um die Qualitätsuntersuchung vorzunehmen.
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 Spinnereianlage 21-23 vorgelagerte Textilmaschinen
231-233 Zuführung der Kannen zur Messstation 291-293 Befüllung der Kannen an den vorgelagerten Textilmaschinen
3 Messstation 31 Aufnahmestelle für Kanne
32 Zuführmittel
321-323 Bewegungen des Saugkopfes
33 Saugkopf
34 pneumatische Leitung 341-343 Zuführung der Kannen zu den nachgelagerten Textilmaschinen
41-43 nachgelagerte T extilmaschinen
491-493 Entnahme des textilen Zwischenprodukts aus der Kanne
Computer
51 mobiles elektronisches Gerät
52-54 Datenleitungen 55, 56 Datenverarbeitungsvorrichtungen 6 Prüfgerät
9, 91-94 Kannen
90 textiles Zwischenprodukt
95 Identifikationsträger

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Qualitätsüberwachung in einem Spinnereiprozess, wobei an einer Mehrzahl von an dem Spinnereiprozess beteiligten vorgelagerten Textilmaschinen (21-23) jeweils eine Kanne (9, 91-94) mit einem länglichen textilen Zwischenprodukt (90) befällt wird, die befüllte Kanne (9, 91-94) jeweils einer aus einer Mehrzahl von an dem Spinnereiprozess beteiligten nachgelagerten Textilmaschinen (41-43) zugeführt wird und eine Probe des in der Kanne (9, 91-94) befindlichen textilen Zwischenprodukts (90) auf ein Qualitätsmerkmal hin untersucht wird, dadurch gekennzeichnet, dass die befüllten Kannen (9, 91-94) einer zentralen, ortsfesten Messstation (3) zugeführt werden, in der Messstation (3) eine Probe des in der jeweiligen Kanne (9, 91-94)) befindlichen textilen Zwischenprodukts (90) automatisch einer
Qualitätsuntersuchung zugeführt wird, die Kanne (9, 91-94) aus der Messstation (3) entfernt wird und die Kanne (9, 91-94) in Abhängigkeit von einem Resultat der Qualitätsuntersuchung entweder einer der nachgelagerten Textilmaschinen (41-43) zugeführt oder aus dem
Spinnereiprozess ausgeschieden wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei in der Messstation (3) die Probe automatisch der Kanne (9) entnommen und der Qualitätsuntersuchung zugeführt wird und die Qualitätsuntersuchung in der Messstation (3) oder ausserhalb der Messstation (3) erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei in der Messstation (3) die Qualitätsuntersuchung an einer in der Kanne (9) befindlichen Probe automatisch vorgenommen wird, ohne dass die Probe der Kanne (9) entnommen wird.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Resultat der Qualitätsuntersuchung mindestens ein Element der folgenden Menge ist: Nissenanzahl, Kurzfaseranteil, Schmutzanteil, Faserfeinheit, Reifegrad der Fasern, Zusammensetzung des textilen Zwischenprodukts.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das textile Zwischenprodukt (90) ein Faserband und die Kanne (9, 91-94) eine Faserbandkanne ist.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Qualitätsuntersuchung mindestens einen Parameterwert der Probe ergibt und der Parameterweil mit einem Schwellwert, der eine Grenze zwischen einem zulässigen und einem unzulässigen Parameterbereich definiert, verglichen wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Schwellwert entweder fest vorgegeben ist oder laufend aus Parameterwerten vorangehender Qualitätsuntersuchungen berechnet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Kanne (9, 91 -94) nach ihrer Entfernung aus der Messstation (3) der nachgelagerten Textilmaschine (41-43) zugeführt wird, wenn der Parameterwert im zulässigen Parameterbereich liegt, bzw. die Kanne (9, 91-94) nach ihrer Entfernung aus der Messstation (3) aus dem Spinnereiprozess ausgeschieden wird, wenn der Parameterwert im unzulässigen Parameterbereich liegt.
9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die nachgelagerte Textilmaschine (41-43), der die Kanne (9, 91-94) nach ihrer Entfernung aus der Messstation (3) zugeführt wird, in Abhängigkeit von einem Resultat der Qualitätsuntersuchung aus der Mehrzahl nachgelagerter Textilmaschinen (41-43) ausgewählt wird.
10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei in Abhängigkeit von einem Resultat der Qualitätsuntersuchung eine Einstellung an einer an dem Spinnereiprozess beteiligten Textilmaschine (21-23, 41-43) und/oder an einer den Spinnereiprozess überwachenden Überwachungsvorrichtung geändert wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Resultat der Qualitätsuntersuchung geregelt wird, indem eine Einstellung an einer in dem Spinnereiprozess stromaufwärts von der Messstation (3) gelegenen Textilmaschine (21-23) und/oder Überwachungsvorrichtung geändert wird, und vorzugsweise automatisch geändert wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei in Abhängigkeit von dem Resultat der Qualitätsuntersuchung eine Einstellung an einer in dem Spinnereiprozess stromabwärts von der Messstation (3) gelegenen Textilmaschine (41-43) und/oder Überwachungsvorrichtung geändert, vorzugsweise automatisch geändert, und dadurch die Textilmaschine und/oder die Überwachungsvorrichtung gesteuert wird.
13. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die vorgelagerten Textilmaschinen (21-23) Karden, Krempel, Kämmmaschinen und/oder Strecken sind, und/oder die nachgelagerten Textilmaschinen (41-43) Strecken, Flyer und/oder Spinnmaschinen sind.
14. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Kanne (9, 91-94) mit einem Identifikationsträger (95) zu ihrer eindeutigen Identifikation versehen ist und in der Messstation (3) der Identifikationsträger (95) ausgelesen und ein Resultat der Qualitätsuntersuchung der Identifikation der Kanne (9, 91-94) zugeordnet wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei der Identifikationsträger (95) an der vorgelagerten Textilmaschine (21-23) ausgelesen wird, eine Identifikation der vorgelagerten Textilmaschine (21-23) und/oder eine Zeit der Befüllung der Kanne (9, 91-93) der Identifikation der Kanne (9, 91-93) zugeordnet wird und anhand der Identifikation der Kanne (9, 91-94) das Resultat der Qualitätsuntersuchung der Identifikation der vorgelagerten Textilmaschine (21-23) und/oder der Zeit der Befüllung der Kanne (9, 91-94) zugeordnet wird.
16. Verfahren nach Ansprach 6 oder 9 einerseits und Anspruch 14 oder 15 andererseits, wobei die Kanne (9, 94) nach Verlassen der Messstation (3) einer an dem Spinnereiprozess beteiligten nachgelagerten Textilmaschine (41-43) zugeführt wird, der Identifikationsträger (95) an der nachgelagerten Textilmaschine (41-43) ausgelesen wird, eine Identifikation der nachgelagerten Textilmaschine (41-43) und/oder eine Zeit der Zuführung der Kanne (9, 94) der Identifikation der Kanne (9, 94) zugeordnet wird und anhand der Identifikation der Kanne (9, 94) das Resultat der Qualitätsuntersuchung der Identifikation der nachgelagerten Textilmaschine (41-43) und/oder der Zeit der Zuführung der Kanne (9, 94) zugeordnet wird.
17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, wobei die Identifikation der vorgelagerten Textilmaschine (21-23), die Zeit der Befüllung der Kanne (9, 91-93), die Identifikation der nachgelagerten Textilmaschine (41-43) und/oder die Zeit der Zuführung der Kanne (9, 94) sowie das zugeordnete Resultat der Qualitätsuntersuchung in einer Datenbank gespeichert werden.
18. Spinnereianlage (1) zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 , mit einer Mehrzahl vorgelagerter Textilmaschinen (21-23), von denen jede dazu eingerichtet ist, eine Kanne (9, 91-94) mit einem länglichen textilen Zwischenprodukt (90) zu befüllen, und einer Mehrzahl nachgelagerter Textilmaschinen (41-43), von denen jede dazu eingerichtet ist, eine befüllte Kanne (9, 91-94) zwecks Weiterverarbeitung des länglichen textilen Zwischenprodukts (90) aufzunehmen, gekennzeichnet durch eine zentrale, ortsfeste Messstation (3), die dazu eingerichtet ist, jeweils mindestens eine befüllte Kanne (9, 91-94) aufzunehmen und eine Probe des in der mindestens einen Kanne (9, 91-94) befindlichen textilen Zwischenprodukts (90) automatisch einem Prüfgerät (6) zur
Qualitätsuntersuchung zuzuführen, und eine Steuereinheit, die dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit von einem Resultat der Qualitätsuntersuchung die mindestens eine Kanne (9, 91-94) entweder automatisch einer der nachgelagerten Textilmaschinen (41-43) zuzuführen oder automatisch aus dem
Spinnereiprozess auszuscheiden.
19. Spinnereianlage (1) nach Anspruch 18, wobei sich das Piüfgerät (6) in der Messstation (3) oder ausserhalb der Messstation (3) befindet.
20. Spinnereianlage (1) nach Anspruch 18 oder 19, wobei die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit von einem Resultat der Qualitätsuntersuchung eine Einstellung an einer an dem Spinnereiprozess beteiligten Textilmaschine (21-23, 41- 43) und/oder an einer den Spinnereiprozess überwachenden Überwachungsvorrichtung zu ändern.
21. Messstation (3) zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch eine Aufnahmestelle (31 ) zur Aufnahme mindestens einer mit einem länglichen textilen Zwischenprodukt (90) befüllten Kanne (9) und
Zuführmittel (32) zum automatischen Zufuhren einer Probe des in der Kanne (9) befindlichen textilen Zwischenprodukts (90) zu einer Qualitätsuntersuchung.
22. Messstation (3) nach Anspruch 21, wobei die Zuführmittel (32) dazu ausgebildet sind, die Probe automatisch der Kanne (9) zu entnehmen und der
Qualitätsuntersuchung zuzuführen.
23. Messstation (3) nach Anspruch 21 oder 22, wobei die Messstation (3) ein Prüfgerät (6) für die Qualitätsuntersuchung beinhaltet.
24. Messstation (3) nach Anspruch 23, wobei das Prüfgerät (6) dazu eingerichtet ist, die Qualitätsuntersuchung an einer in der Kanne (9) befindlichen Probe automatisch vorzunehmen.
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