EP0648872B1 - Spinnstellenstörmelder und -qualifizierer - Google Patents

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EP0648872B1
EP0648872B1 EP94116410A EP94116410A EP0648872B1 EP 0648872 B1 EP0648872 B1 EP 0648872B1 EP 94116410 A EP94116410 A EP 94116410A EP 94116410 A EP94116410 A EP 94116410A EP 0648872 B1 EP0648872 B1 EP 0648872B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fault
yarn
group
spinning station
spinning
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP94116410A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0648872B2 (de
EP0648872A1 (de
Inventor
Bernd Bahlmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rieter Ingolstadt GmbH
Original Assignee
Rieter Ingolstadt Spinnereimaschinenbau AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Family has litigation
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Application filed by Rieter Ingolstadt Spinnereimaschinenbau AG filed Critical Rieter Ingolstadt Spinnereimaschinenbau AG
Publication of EP0648872A1 publication Critical patent/EP0648872A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0648872B1 publication Critical patent/EP0648872B1/de
Publication of EP0648872B2 publication Critical patent/EP0648872B2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01H—SPINNING OR TWISTING
    • D01H13/00—Other common constructional features, details or accessories
    • D01H13/14—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
    • 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
    • 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
    • B65H63/06—Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop-motions ; Quality control of the package responsive to presence of irregularities in running material, e.g. for severing the material at irregularities ; Control of the correct working of the yarn cleaner
    • B65H63/062—Electronic slub detector
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H69/00—Methods of, or devices for, interconnecting successive lengths of material; Knot-tying devices ;Control of the correct working of the interconnecting device
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2557/00—Means for control not provided for in groups B65H2551/00 - B65H2555/00
    • B65H2557/60—Details of processes or procedures
    • B65H2557/65—Details of processes or procedures for diagnosing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00—Handled material; Storage means
    • B65H2701/30—Handled filamentary material
    • B65H2701/31—Textiles threads or artificial strands of filaments

Definitions

  • the invention is concerned with a fault indicator and qualifier and with a device for assigning certain Fault reports and a procedure for recording and evaluating the Incidents occurred at a spinning station of a Spinning machine.
  • Modern spinning machines work essentially automatically and at a particularly high speed.
  • a variety of individual spinning positions are lined up and develop a preset thread independently of each other an individually fed sliver. This will be Sliver with a dissolving roller dissolved and the dissolved Fibers over an air flow in a very high Speed rotating rotor passed where the fibers in a fiber collecting groove can be collected from the middle of the one-sided open conical rotor a yarn or a thread subtract from the pulleys or rollers and possibly one Shimmer is guided to be wound on a spool become.
  • To ensure the quality of the drawn yarn it is necessary to immediately improve the quality of the yarn to record and evaluate. This is usually one Measuring device (measuring head) provided between the yarn take-off and Winding spool is arranged in the course of the yarn.
  • the CH patent exemplifies that Foreign bodies in the yarn, such as shells, pieces of wood or bast fibers, she also calls machine defects, non-circular stretching cylinders or of Operating errors resulting from irregularities, such as unclean ones Other and spun dust particles (flight).
  • the CH patent suggests distinguishing it from the second group the use of two criteria, namely the thread thickness and a length dimension. By adding the length dimension become short, relatively thick errors that basically don't bother not recognized as error group 2, but error group 1 assigned. If, on the other hand, long, the middle thread cross-section only slightly exceeding thread sections are disturbed these sensitive, so they are essentially the most essential Error group 2 can be assigned.
  • the invention is therefore based, inter alia, on the problem of not only differentiating between a real malfunction and an insignificant "malfunction", but also of carrying out a malfunction report and qualification at a spinning station which is comprehensive and accurate about the current status - or better: the accident just occurred - informed.
  • the invention can be used so that a fixed Assignment of certain malfunctions (failures, static yarn errors, Short-term yarn deviations) of a specific one Incident group assigned with a specific message hierarchy become; these are the so-called default settings that can be set as a factory default. But next to it the invention can also work with variable assignments (Claim 7, claim 11), the individual adjustment of the Spinning machine with its multitude of spinning positions. The adjustment of the factory preset Spinning machine can be made dependent on the customer, she can be tailored to the individual situation in which the spinning machine is working (user-specific). A Change can also be made by certain designs of the spinning machine be made dependent and influenced by certain Special requests, each in a user-specific machine be installed (machine-specific).
  • the invention accomplishes much more than that comprehensive and accurate information about the operating status and the accident just occurred, made possible by the decentralized qualification of these accidents rather one considerably faster troubleshooting by troubleshooting, because the "responsible organ" for each group, the spinner, the Automatic walking machine, the mechanic, the electronics technician or the Operations center immediately and immediately - without intermediate Operator considerations or decisions - informed can be.
  • the time that a spinning station or a spinning section or even the entire machine can stand still be significantly reduced, so that the effectiveness of Spinning machine can be significantly improved with the invention can and the central control of inferior Error messages are relieved.
  • the invention can also be used for statistical purposes be drawn up to provide a longer term protocol of the to create respective spinning machine, with their by groups classified errors to make a reliable statement about to get more common sources of error and these sources of error specifically target for this user-specific machine can. Maintenance time and follow-up costs can therefore be reduced become.
  • parameters which are measured to the yarn defects too will primarily recognize the thickness measurement d (t) of the yarn suggested; parameters can also be added, such as e.g. the thread length (claims 8, 9).
  • the assignment section can be used in addition to the signal signals for Yarn error one or more signals from the spinning machine or the spinning station or a spinning station section from their the respective mechanical or electronic part.
  • monitoring signals for the sensor of the Thickness measurement d (t) or speed signals for Sliver inlet and / or yarn take-off are called Function or values can be monitored electronically (Claim 12).
  • the only figure shows a partially schematic representation of a rotor 10 from which a yarn 1 is drawn off at high speed via take-off rolls or rolls 12.
  • FZ schematically indicates the fiber feed, via which fibers of a fiber sliver, which are broken up by an opening roller, are fed.
  • this part of the spinning station is of secondary importance here, which is why it is not dealt with in detail.
  • the geometry of the thread or yarn path is also of secondary importance, it is only shown schematically in the figure.
  • 10B forms in the fiber collecting groove the yarn fed via the drive shaft 11 at high speed, that is twisted when you pull it off and then over one Traverser 14a is guided onto a take-up reel 14.
  • a measuring device 20 is provided, which can consist of a capacitor through which the pulled thread runs. With it, the current Thread thickness d (t) over the thread mass or alternatively over a optical detection measured.
  • a pressure roller 13 can Serve speed detection v (t).
  • the measuring device 20 is electrical with an evaluation stage 21 connected, the signals of the thickness measuring device 20 directly prepared on site and reinforced if necessary. Already here Interference signals are filtered out, but only one can Amplification of the measurement signal can be made.
  • the evaluation stage 21 feeds a distributor (bus) on which one A large number of error detection modules arranged decentrally at the spinning station 22a, 22b, 22c ... 22f are connected.
  • 22 - stands for an individual type of error in the yarn. So it can Error identification 22a an L / T error of the measurement signal on Detect bus immediately and clearly.
  • the error detection 22d can for example recognize an N or an S error, the one a short thick spot or a very short thick spot in the yarn can mean.
  • the Nm value is from the C monitor 22c observed;
  • the Moire error identifies the Module 22b.
  • error identifiers 22 are implemented in the program, see above results from the parallel hardware solution of Figure shows a sequential succession of software identifiers in the program, but all with the same Measurement signal d (t) are fed.
  • Identifiers 22 then subroutines 22, each one Identify errors for which they are from a distributor - also in different frequencies, depending on the weight the error or the speed at which the error is detected must be called.
  • All the individualized incidents - everyone forms one individual errors at the spinning station - are in one Assignment unit 23 grouped. Shown are exemplary four groups A, B, C and D, each one decentralized Accident hierarchy. So is the schematic Error group A is represented as such an error group, the one emits optical signal. Incident group B becomes one assigned electrically transmitted signal. With this signal can, for example, a robot unit (automatic walker) be notified to this spinning station as soon as possible check or initiate a new thread approach.
  • This Assignments A ⁇ optical or B ⁇ electrical have exemplary character. It is understood that the Signaling of fault group A is also electrical can take place, as well as the electrical signaling of the Defect group B also optically, e.g. over fiber optic cable can be. Accompanying acoustic signals can also be triggered become.
  • the assignment unit 23 combines the possible accidents that are supplied by the individual recognition units 22 and assigns it to specific accident groups A, B, C or D.
  • there are also sources of errors or malfunctions assigned to the mechanics or electronics of the spinning station or fed to the spinning device via the error detection 24 are, they usually have considerable weight, so that they are the Shutdown fault group D can be assigned. Indeed can also cause minor electronics or mechanical faults Redundancy can be caught, so the failure of one of the redundant facilities do not switch off, but only for a signaling soon eliminating (still) harmless accident.
  • the assignment can be achieved in different ways. It there is the possibility of certain errors due to jumpers assign to certain group signals A, B, C or D. It can a diode matrix can also be used (schematic shown in the figure). Another possibility is a programmatic implementation, in which a link of the Memory cells are made for a particular Error signal. Finally, there is an opportunity use discrete logic in which a plurality of AND gates with at least two inputs are used, whereby an input an output of an error identifier 22a, 22b is assigned and the other input is a control signal, whether this AND gate is to be activated. The outputs of all AND gates are linked via OR gates so that e.g. the Error output A only with a certain number of AND gate outputs is linked to this fault group form.
  • the assignments are the error identifiers 22a to 22e chosen so that they define two groups, namely group A, which enables visual displays, and group B, which sends an electrical signal to a moving robot unit (Wander automat) passes on.
  • group A which enables visual displays
  • group B which sends an electrical signal to a moving robot unit (Wander automat) passes on.
  • These two hierarchies of Error mapping can also be viewed as if they were two Subgroups to a global group of yarn defects (long or short yarn defects). Then all error identifiers 22a to 22e of an accident group - the Incident group of yarn defects - assigned and within this Yarn defect accident group results in a sub-grouping in the two shown optically or electrically indicating Error signals.
  • the dashed lines indicate the changeability of the Assignment of the fault signal signals to the group output signals on.
  • An optical error indicator was mentioned at output A. she can affect a viewing screen, it can display LEDs concern that can be varied in shape and flashing frequency, however, it can also affect a printer that issues a message prints out about a particular incident that does not continue was significant and only needs to be logged. For example, a short yarn thickness error that is automatically cleaned up again.
  • an output C which Spinning station blocked by artificially creating one Thread breakage and blocking of this spinning station for the Automatic walking machine. This can result in a logged message, Appropriate maintenance personnel must be notified.
  • Error of the error identifier 22a identifies the L / T yarn defects that affect thick spots or thin spots and are a summary of the long mistakes.
  • the Error identification 22b identifies moiré errors that arise when the yarn has a varying thickness with certain Repetition frequency.
  • the C yarn monitoring is the stationary thickness monitoring, it comes with the error identifier 22c from the bus signal from the evaluation stage 21 filtered.
  • a fault group A which is an optical Signaling, for example to the spinning machine operator arrange so that this is an easily fixable Errors themselves and within their technical horizon can eliminate.
  • Such a fault can be the cleaning of the rotor then you can start again.
  • Appropriate setup of the walking machine can be done on this Hierarchy also automated troubleshooting.
  • the error group B are the N / S yarn errors and the CV yarn errors summarized.
  • the N / S errors are the short ones Errors, they include the short and very short thick sections.
  • the error group B is assigned the CV errors that the large long-term irregularities in the yarn thickness describe. You can e.g. due to errors in the opening roller, the feed roller or the take-off roller arise. Here is a significantly more qualified staff is required because it is at changing or replacing rollers to high ones Accuracy arrives and here the correcting person or the Automatic walking machine, which was called in error group A, insufficient technical knowledge or mechanical Have opportunities.
  • a Fitter can be called, but the WanderAutomat can also be brought in via an electrical signal to certain attempts to make, perhaps without a fitter get along. Multiple attempts to spin again fail or without spinning errors, the error signal becomes a Group shifted higher, which is shown schematically with C. and those for blocking (thread breakage and blocking for Automatic walking machine) of the spinning station.
  • An example is n attempts to re-spin after a CV error the identifier 22f recognized.
  • the error group D is the one that the spinning station entirely will turn off. Here's a significant one, not easy too corrective error occurred, so the machine manufacturer must be informed. An example of this is a damaged one Measuring head 20 if no redundant second measuring head is provided is. Another example is the failure of length measurement 25.

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Description

Die Erfindung befaßt sich mit einem Störmelder und Qualifizierer und dabei mit einer Einrichtung zur Zuordnung bestimmter Störmeldungen und einem Verfahren zum Erfassen und Bewerten der eingetretenen Störfälle an einer Spinnstelle einer Spinnereimaschine.
Moderne Spinnereimaschinen arbeiten im wesentlichen selbsttätig und mit einer besonders hohen Geschwindigkeit. Eine Vielzahl von einzelnen Spinnstellen (Spinnboxen) werden aneinandergereiht und erarbeiten unabhängig voneinander ein voreingestelltes Garn aus einem jeweils individuell zugeführten Faserband. Dazu wird das Faserband mit einer Auflösewalze aufgelöst und die aufgelösten Fasern über eine Luftströmung in einen mit sehr hoher Geschwindigkeit rotierenden Rotor geleitet, wo die Fasern in einer Fasersammelrille gesammelt werden, um etwa mittig aus dem einseitig offenen kegelförmigen Rotor ein Garn oder einen Faden abzuziehen, der über Umlenkrollen oder Walzen und ggf. einen Changierer geführt wird, um auf einer Spule aufgewickelt zu werden. Um die Qualität des abgezogenen Garnes sicherzustellen, ist es erforderlich, die Qualität des Garnes möglichst umgehend zu erfassen und zu bewerten. Dazu ist in der Regel eine Meßvorrichtung (Meßkopf) vorgesehen, die zwischen Garnabzug und Aufwickelspule im Lauf des Garnes angeordnet ist.
Aufgrund der hohen Geschwindigkeit ist es für eine schnelle Beurteilung eines Garnfehlers nötig, eine schnelle Fehlererkennung zur Verfügung zu haben. Die Schnelligkeit der Fehlererkennung darf allerdings nicht einhergehen mit einer erhöhten Ausfallhäufigkeit aufgrund von unzutreffend erkannten "Fehlern" im Garn. Damit befaßt sich auch die CH 448 836 A5, die Unregelmäßigkeiten eines Garnes erkennen möchte und dazu zwei "Gruppen" vorsieht, wobei die erste Gruppe die natürlichen, rein statistisch bedingten Schwankungen der Faserzahl eines Garnes und die daraus resultierenden Schwankungen des Garnquerschnittes umfaßt und die zweite Gruppe die "eigentliche Gruppe von Unregelmäßigkeiten" ist, die als wirkliche Garnfehler zu bezeichnen sind. Die CH-Patentschrift nennt beispielhaft die Fremdkörper im Garn, wie Schalen, Holzstückchen oder Bastfasern, sie nennt auch Maschinendefekte, unrunde Streckzylinder oder von Bedienungsfehlern herrührende Unregelmäßigkeiten, wie unsaubere Andreher und eingesponnene Staubpartikel (Flug). Um die erste von der zweiten Gruppe zu unterscheiden schlägt das CH-Patent die Verwendung von zwei Kriterien vor, namentlich der Fadendicke und einer Längendimension. Durch Hinzunahme der Längendimension werden kurze, relativ dicke Fehler, die im Grunde wenig stören, nicht als Fehlergruppe 2 erkannt, sondern der Fehlergruppe 1 zugeordnet. Wenn dagegen lange, den mittleren Garnquerschnitt nur wenig übersteigende Fadenabschnitte gesponnen werden, stören diese empfindlich, so daß sie der im Grunde wesentlichen Fehlergruppe 2 zugeordnet werden.
Der Erfindung liegt deshalb u.a. das Problem zugrunde, nicht nur zwischen einer wirklichen Störung und einer unbeachtlichen "Störung" zu unterscheiden, sondern an einer Spinnstelle eine Störungsmeldung und Qualifizierung vorzunehmen, die umfassend und genau über den aktuellen Status - besser: den soeben eingetretenen Störfall - informiert.
Diese Aufgabe wird von der Erfindung gelöst, deren tragende Merkmale in den Ansprüchen 1 (Störmelder und Qualifizierer) und 10 (Erfassungs- und Bewertungsverfahren) umschrieben sind.
Die Erfindung(en) gemäß Anspruch 1 und Anspruch 10 - auch in ihren jeweiligen Konkretisierungen gemäß den abhängigen Ansprüchen 2 bis 9 bzw. 11 bis 13 - erkennen dabei, daß es ungenügend ist, nur einen Fehler oder keinen Fehler anzuzeigen, vielmehr nehmen sie eine Zuordnung der aufgetretenen und erkannten Fehler sofort vor und diese Zuordnung ermöglicht es ihnen, bestimmte Störfallgruppen festzulegen, die jeweils eine individuelle Behandlung des aufgetretenen Störfalles erfordern. Damit kann sichergestellt werden, daß jeder Fehler nur eine solche Reaktion auslöst, wie seiner Qualität angemessen ist. Ist es ein besonders wesentlicher Fehler, beispielsweise ein Defekt an einer Meßeinrichtung, so muß die Spinnstelle abgeschaltet werden. Wird eine Störung z.B. in der stationären Dicke des Garnes erkannt, die nicht durch maschinellen Eingriff (Wanderautomat) behebbar ist oder durch ihn vergeblich versucht wurde zu beheben, so kann die Spinnstelle blockiert werden, um zwar grundsätzlich funktionsfähig zu sein, allerdings diese Funktion erst dann weiterzuführen, wenn der Fehler dieser Kategorie von einer Bedienperson beseitigt wurde. Beim Blockieren wird ein Fadenbruch erzeugt und diese Spinnstelle für den Wanderautomaten gesperrt. Schließlich kann ein leichterer Garnfehler, wie beispielsweise ein kurzzeitiges Schwanken in der Garndicke, ein Stoppen der Spinnstelle veranlassen, wobei ein Fadenbruch (künstlich) erzeugt wird, um einen neuen Faden mit Hilfe eines Wanderautomaten anzuspinnen. Endlich bietet sich die Möglichkeit, eine Störfallgruppe zu definieren, die nur Mitteilungs-Hierarchie hat; der eingetretene "Störfall" wird nur protokolliert mittels eines Druckers oder mittels einer Anzeigeeinrichtung, nicht aber die Produktion an dieser Spinnstelle eingestellt.
Diese vier Beispiele von Störfallgruppen, Abschalten der Spinnstelle, Blockieren der Spinnstelle, Stoppen der Spinnstelle oder Mitteilung/Warnung für diese Spinnstelle sind Beispiele von möglichen Hierarchien, die gemäß der Erfindung individuell festgelegt und zusammengestellt werden können. Dazu sieht die Erfindung eine Zuordnungs-Sektion vor, die die qualifizierende Bewertung der von der Auswertestufe über die Meßeinrichtung gemessenen Garnfehler vornimmt. Neben den Garnfehlern können auch solche Fehlersignale Eingang in die Störfallgruppen haben, die von der Elektronik oder der Mechanik verursacht werden, und die nicht über die Garndicke gemessen werden können, sondern über gesonderte Meßsignale der Zuordnungs-Sektion zugeführt werden.
Zwar kann man die Erfindung so verwenden, daß eine feste Zuordnung bestimmter Störfälle (Ausfälle, stat. Garnfehler, Kurzzeit-Garnabweichungen) jeweils einer bestimmten Störfallgruppe mit einer bestimmten Melde-Hierarchie zugewiesen werden; dies sind die sogenannten Default-Einstellungen, die werksseits als Vorgabe eingestellt sein können. Daneben jedoch kann die Erfindung auch mit variablen Zuordnungen arbeiten (Anspruch 7, Anspruch 11), die eine individuelle Anpassung der Spinnmaschine mit ihrer Vielzahl von Spinnstellen ermöglicht. Die Anpassung der jeweils werksseitig voreingestellten Spinnmaschine kann dabei vom Kunden abhängig gemacht werden, sie kann auf die individuelle Situation abgestimmt werden, in der die Spinnmaschine arbeitet (anwenderspezifisch). Eine Veränderung kann auch von bestimmten Bauformen der Spinnmaschine abhängig gemacht werden und beeinflußt sein durch bestimmte Sonderwünsche, die in eine jeweils anwenderspezifische Maschine eingebaut werden (maschinenspezifisch). Schließlich bietet sich die Möglichkeit, die Störfallgruppen betriebsspezifisch zu verändern, und zwar abhängig davon, wie sich die Maschine am Aufstellungsort im Garnspinn-Betrieb verhält. Das konkretisieren die Ansprüche 13 oder 4, die einen bestimmten Störfall in einer Hierarchie heraufstufen, wenn die Behebung dieses Störfalls von der vorgesehenen Person, von dem vorgesehenen Automaten oder durch bloßes Fadentrennen und Wiederanspinnen nicht beseitigt werden kann.
Die Erfindung schafft also insgesamt wesentlich mehr als die umfassende und genaue Information über den Betriebszustand und den gerade aufgetretenen Störfall, sie ermöglicht durch die dezentrale Qualifizierung dieser Störfälle vielmehr eine erheblich schnellere Fehlerbeseitigung durch Störfallbehebung, weil das für jede Gruppe "zuständige Organ", der Spinner, der Wanderautomat, der Mechaniker, der Elektroniker oder die Betriebszentrale sofort und unmittelbar - ohne zwischenliegende Überlegungen oder Entscheidungen eines Bedieners - informiert werden können. Die Zeit, die eine Spinnstelle oder eine Spinn-Sektion oder gar die gesamte Maschine stillstehen, kann also erheblich reduziert werden, so daß die Effektivität der Spinnmaschine mit der Erfindung erheblich verbessert werden können und die Zentralsteuerung von geringerwertigen Störmeldungen entlastet wird.
Es bietet sich außerdem die Möglichkeit, neben der unmittelbaren Störquellen-Beseitigung des jeweiligen Störfalls aus einer Störfallgruppe eine Untergruppierung in einer Störfallgruppe vorzunehmen, so z.B. für bestimmte Garnfehler (Anspruch 4, 6, 7).
Schließlich kann die Erfindung auch zu statistischen Zwecken herangezogen werden, um ein längerfristiges Protokoll der jeweiligen Spinnmaschine zu erstellen, mit ihren nach Gruppen klassifizierten Fehlern, um eine zuverlässige Aussage über häufigere Fehlerquellen zu erhalten und diese Fehlerquellen gezielt für diese anwenderspezifische Maschine angehen zu können. Wartungszeit und Folgekosten können daher gesenkt werden.
Als Parameter, die gemessen werden, um die Garnfehler zu erkennen, wird primär die Dickenmessung d(t) des Garnes vorgeschlagen; hinzutreten können aber ebenso Parameter, wie z.B. die Fadenlänge (Ansprüche 8, 9).
Der Zuordnungs-Sektion kann neben den Meldesignalen für Garnfehler ein oder mehrere Signale der Spinnereimaschine oder der Spinnstelle oder einer Spinnstellen-Sektion aus deren jeweiligen Mechanik- oder Elektronikteil zugeführt werden. Als Beispiel sollen Überwachungssignale für den Meßfühler der Dickenmessung d(t) oder Geschwindigkeitssignale für Faserbandeinlauf und/oder Garnabzug genannt werden, deren Funktion oder Werte elektronisch überwacht werden können (Anspruch 12).
Ein Beispiel der Erfindung soll ihr Verständnis und ihre Anwendungsmöglichkeiten vertiefen.
Dazu zeigt die einzige Figur in teilweise schematischer Darstellung einen Rotor 10, aus dem ein Garn 1 mit hoher Geschwindigkeit über Abzugswalzen oder -rollen 12 abgezogen wird. Schematisch ist mit FZ die Faserzufuhr angedeutet, über die von einer Auflösewalze aufgelöste Fasern eines Faserbandes zugeführt werden. Dieser Teil der Spinnstelle ist hier allerdings von nebengeordneter Bedeutung, weshalb nicht vertiefend auf ihn eingegangen wird. Auch von nebengeordneter Bedeutung ist die Geometrie des Faden- oder Garnlaufs, sie ist in der Figur nur schematisch dargestellt.
In dem Rotor 10 bildet sich in der Faser-Sammelrille lOb bei der über den Antriebsschaft 11 zugeführten hohen Drehzahl das Garn, das beim Abziehen in sich verdreht wird und dann über einen Changierer 14a auf eine Aufwickelspule 14 geführt wird. Vor oder nach den Abzugsrollen 12 ist eine Meßvorrichtung 20 vorgesehen, die aus einem Kondensator bestehen kann, durch den der abgezogene Faden läuft. Mit ihr wird die aktuelle Fadendicke d(t) über die Fadenmasse oder alternativ über eine optische Erfassung gemessen. Eine Andrückrolle 13 kann zur Geschwindigkeitserfassung v(t) dienen.
Die Meßvorrichtung 20 ist mit einer Auswertestufe 21 elektrisch verbunden, die die Signale der Dicken-Meßeinrichtung 20 direkt vor Ort aufbereitet und ggf. verstärkt. Bereits hier können Störsignale ausgefiltert werden, es kann aber auch nur eine Verstärkung des Meßsignales vorgenommen werden.
Die Auswertestufe 21 speist einen Verteiler (Bus), an dem eine Vielzahl von dezentral an der Spinnstelle angeordneten Fehler-Erkennungs-Bausteinen 22a, 22b, 22c ... 22f angeschlossen sind. Jeder dieser Erkennungsbausteine - im folgenden kurz: 22 - steht für eine individuelle Fehlerart im Garn. So kann die Fehleridentifizierung 22a einen L/T-Fehler des Meßsignales am Bus sofort und eindeutig erkennen. Die Fehlererkennung 22d kann beispielsweise einen N- oder einen S-Fehler erkennen, die eine kurze Dickstelle oder eine nur sehr kurze Dickstelle im Garn bedeuten können. Eine zu große Unregelmäßigkeit im Garn, verursacht durch Fehler in der Auflösewalze, der Speisewalze oder den Abzugswalzen 12 kann die CV-Fehlererkennung 22e aus dem Bussignal der Auswerteeinheit 21 erkennen. Der Nm-Wert wird von der C-Überwachung 22c beobachtet; Moiré-Fehler identifiziert der Baustein 22b.
Werden Fehler-Identifizierer 22 programmtechnisch realisiert, so ergibt sich aus der parallel arbeitenden Hardware-Lösung der Figur ein sequentielles Aufeinanderfolgen der Software-Identifizierer im Programm, die aber alle mit demselben Meßsignal d(t) gespeist werden. Vorteilhaft entsprechen den Identifizierern 22 dann Unterprogramme 22, die jeweils einen Fehler identifizieren, wozu sie von einem Verteiler - auch in unterschiedlichen Häufigkeiten, abhängig von der Gewichtigkeit des Fehlers oder der Geschwindigkeit, mit der der Fehler erkannt werden muß - aufgerufen werden.
Neben den Fehlererkennungen im Bussignal können auch andere mechanische oder elektrische Fehler über eine Einheit 24 eingespeist werden, die nicht über einen Meßkopf 20 erkannt werden können. Sie haben aber dennoch Einfluß auf die Funktion der Spinnstelle, möglicherweise sogar einen solch erheblichen Einfluß, daß die Spinnstelle abgeschaltet werden muß, wenn bestimmte Baugruppen ausgefallen sind oder bestimmte Meß- oder Überwachungs-Funktionen nicht mehr funktionsfähig sind.
All die indiviualisierten Störfälle - jeder bildet einen individuellen Fehler an der Spinnstelle - werden in einer Zuordnungseinheit 23 gruppiert. Dargestellt sind beispielhaft vier Gruppen A, B, C und D, die jeweils einer dezentralen Störfall-Hierarchie entsprechen. So ist schematisch die Fehlergruppe A als eine solche Fehlergruppe dargestellt, die ein optisches Signal abgibt. Die Störfallgruppe B wird einem elektrisch weitergegebenen Signal zugeordnet. Mit diesem Signal kann beispielsweise eine Roboter-Einheit (Wanderautomat) benachrichtigt werden, um baldmöglichst diese Spinnstelle zu überprüfen oder einen neuen Fadenansatz zu veranlassen. Diese Zuordnungen A→optisch oder B→elektrisch haben dabei aber beispielhaften Charakter. Es versteht sich, daß die Signalisierung der Fehlergruppe A durchaus auch elektrisch erfolgen kann, ebenso, wie die elektrische Signalisierung der Fehlergruppe B auch optisch, z.B. über Glasfaserkabel geführt sein kann. Begleitend können auch akustische Signale ausgelöst werden.
Die Zuordnungseinheit 23 kombiniert die möglichen Störfälle, die von den einzelnen Erkennungseinheiten 22 zugeführt werden und ordnet sie bestimmten Störfallgruppen A, B, C oder D zu. Zusätzlich werden auch noch die Fehlerquellen oder Störfälle zugeordnet, die der Mechanik oder der Elektronik der Spinnstelle oder der Spinneinrichtung über die Fehlererkennung 24 zugeführt werden, sie haben meist erhebliches Gewicht, so daß sie der Abschalt-Störgruppe D zugeordnet werden können. Allerdings können auch kleinere Elektronik- oder Mechanikfehler durch Redundanz aufgefangen werden, so daß der Ausfall einer der redundant anwesenden Einrichtungen nicht zu einem Abschalten, sondern nur zu einer Signalisierung eines demnächst zu behebenden (noch) unbedenklichen Störfalles führt.
Die Zuordnung kann über verschiedene Wege erreicht werden. Es besteht die Möglichkeit durch Brücken (Jumper) bestimmte Fehler zu bestimmten Gruppensignalen A, B, C oder D zuzuordnen. Es kann auch eine Dioden-Matrix eingesetzt werden (schematisch dargestellt in der Figur). Eine weitere Möglichkeit bildet eine programmtechnische Realisierung, bei der eine Verknüpfung der Speicherzellen vorgenommen wird, die für ein jeweiliges Fehlersignal stehen. Schließlich bietet sich die Möglichkeit, diskrete Logik einzusetzen, bei der eine Mehrzahl von UND-Gattern mit zumindest zwei Eingängen verwendet werden, wobei ein Eingang einem Ausgang eines Fehler-Identifizierers 22a, 22b zugeordnet wird und der andere Eingang einem Steuersignal, ob dieses UND-Gatter aktiviert werden soll. Die Ausgänge aller UND-Gatter werden über ODER-Gatter so verknüpft, daß z.B. der Fehlerausgang A nur mit einer bestimmten Anzahl von UND-Gatterausgängen verknüpft wird, die diese Störfallgruppe bilden.
Im Beispiel sind die Zuordnungen der Fehleridentifizierer 22a bis 22e so gewählt, daß sie zwei Gruppen definieren, namentlich die Gruppe A, die optische Anzeigen ermöglicht und die Gruppe B, die ein elektrisches Signal an eine fahrende Roboter-Einheit (Wanderautomat) weitergibt. Diese beiden Hierarchien der Fehlerzuordnung können auch so angesehen werden, als ob sie zwei Untergruppen zu einer globalen Gruppe der Garnfehler (lange bzw. kurze Garnfehler) bilden. Dann sind alle Fehler-Identifizierer 22a bis 22e einer Störfallgruppe - der Störfallgruppe der Garnfehler - zugewiesen und innerhalb dieser Garnfehler-Störfallgruppe ergibt sich eine Untergruppierung in die beiden gezeigten optisch bzw. elektrisch anzeigenden Fehlersignale.
Die strichlinierten Linien deuten die Veränderbarkeit der Zuordnung der Störmelde-Signale zu den Gruppen-Ausgangssignalen an.
Als in seiner Hierarchie höchstes Signal, ist ein Abschalt-Signal D gezeigt, mit dem die Spinnstelle vollständig abgeschaltet wird. Diesem Ausgang D (Abschalten der Spinnstelle) können die Fehler zugeordnet sein, die zwar noch vor Ort zu beheben sind, allerdings nur durch einen Eingriff eines qualifizierten Fachmannes.
Am Ausgang A war eine optische Fehleranzeige erwähnt worden. Sie kann einen Sichtschirm betreffen, sie kann LED-Anzeigen betreffen, die in Form und Blinkfrequenz variiert werden können, sie kann aber auch einen Drucker betreffen, der eine Meldung über einen bestimmten Störfall ausdruckt, der nicht weiter erheblich war und nur protokolliert zu werden braucht. Beispielsweise ein kurzer Garndicken-Fehler, der sich selbsttätig wieder bereinigt hat.
Neben den drei gezeigten beispielhaften Ausgängen können noch weitere Ausgänge vorgesehen werden, so ein Ausgang C, der die Spinnstelle blockiert durch künstliches Erzeugen eines Fadenbruchs und Sperren dieser Spinnstelle für den Wanderautomat. Dieses kann eine protokollierte Meldung ergeben, entsprechendes Wartungspersonal ist zu benachrichtigen.
Erwähnt werden sollen kurz die eingezeichneten individuellen Fehler der Fehler-Identifizierer; 22a identifiziert die L/T-Garnfehler, die Dickstellen bzw. Dünnstellen betreffen und eine Zusammenfassung der langen Fehler sind. Die Fehleridentifikation 22b identifiziert Moiré-Fehler, die entstehen, wenn das Garn eine variierende Dicke mit bestimmter Wiederholfrequenz aufweist. Die C-Garnüberwachung ist die stationäre Dickenüberwachung, sie wird mit dem Fehler-Identifizierer 22c aus dem Bussignal von der Auswertestufe 21 gefiltert. Diese drei beispielhaften Fehler werden zusammengefaßt zu einer Fehlergruppe A, die eine optische Signalisierung, beispielsweise an die Spinnmaschinen-Bedienperson veranlassen, so daß diese einen leicht behebbaren Fehler selbst und im Rahmen ihres technischen Horizontes beseitigen kann. Ein solcher Fehler kann das Reinigen des Rotors sein, danach kann wieder angesponnen werden. Auch möglich sind das Wechseln einer Spule oder des Vorlagebandes. Bei entsprechender Einrichtung des Wanderautomates kann auf dieser Hierarchie auch eine automatisierte Fehlerbehebung erfolgen.
In der Fehlergruppe B sind die N/S-Garnfehler und die CV-Garnfehler zusammengefaßt. Die N/S-Fehler sind die kurzen Fehler, sie umfassen die kurzen und sehr kurzen Dickstellen. Daneben sind der Fehlergruppe B die CV-Fehler zugewiesen, die die großen langfristigen Unregelmäßigkeiten in der Garndicke bezeichnen. Sie können z.B. durch Fehler in der Auflösewalze, der Speisewalze oder der Abzugswalze entstehen. Hier ist ein erheblich qualifizierteres Personal erforderlich, weil es bei dem Wechseln oder dem Austauschen von Walzen auf hohe Genauigkeit ankommt und hier die fehlerbehebende Person oder der Wanderautomat, die bei der Fehlergruppe A herbeigerufen wurde, nicht mehr ausreichend technische Kenntnisse oder mechanische Möglichkeiten aufweisen. Deshalb kann mit der Fehlergruppe B ein Monteur herbeigerufen werden, es kann aber auch der WanderAutomat über ein elektrisches Signal herbeigeholt werden, um bestimmte Versuche vorzunehmen, um vielleicht ohne einen Monteur auszukommen. Scheitern mehrfache Versuche, wieder anzuspinnen oder ohne Fehler anzuspinnen, so wird das Fehlersignal eine Gruppe höher verlagert, die schematisch mit C dargestellt ist und die zum Blockieren (Fadenbruch und Sperren für Wanderautomat) der Spinnstelle führt. Beispielhaft wird ein n-maliger Versuch, nach einem CV-Fehler erneut anzuspinnen, von dem Identifizierer 22f erkannt.
Die Fehlergruppe D ist diejenige, die die Spinnstelle ganz ausschalten wird. Hier ist ein erheblicher, nicht einfach zu behebender Fehler aufgetreten, so daß der Maschinenhersteller informiert werden muß. Ein Beispiel hierfür ist ein beschädigter Meßkopf 20, wenn kein redundanter zweiter Meßkopf vorgesehen ist. Ein anderes Beispiel ist der Ausfall der Längenmessung 25.
Eine vorteilhafte Hierarchie von Fehlerreaktionen und eine dementsprechende Fehler-Gruppenzuordnung ist z.B.:
  • (1) Versuch des Automaten, den Garnfehler durch Fadenbruch und Neuanspinnen, ggf. Reinigung, zu beheben (Fehlergruppe A).
  • (2) Spinner/Spinnerin zur Fehlerbehebung herbeisignalisieren (Fehlergruppe B), insbesondere nachdem (1) erfolglos blieb.
  • (3) Fachpersonal oder Monteur benachrichtigen (Fehlergruppe C), insbesondere nachdem (2) erfolglos blieb. Anschließend wird die Spinnstelle blockiert.
  • (4) Maschinenhersteller oder Gruppenleiter informieren (Fehlergruppe D).
    • Jeweils erfolglose Fehlerbehebungsversuche lassen ein selbständiges Ansteigen der Hierarchie folgen, wie oben über die "insbesondere"-Anfügungen angedeutet. So wird ein Neuanspinnen des Automaten bei fortbestehendem Garnfehler (Gruppe A) zur Fehlersignalisierung an den/die Spinner/Spinnerin führen (Gruppe B), etc.
    Es versteht sich, daß die anschaulich dargestellten Fehler-Identifizierer 22, 24, die Meldungen über aufgetretene Störfälle (Garnfehler, Maschinenfehler, Elektronikfehler) abgeben, nicht nur diskret sondern auch in einem Signalprozessor oder Mikrocomputer enthalten sein können, wo bestimmte Fehlererkennungs-Routinen (Unterprogramme) interrupt-gesteuert oder im Hauptprogramm wiederholt ablaufen können. Die Interrupt-Routinen bilden dann die Fehler- oder Störungs-Identifizierer, weil sie deren Funktion ausüben, welche Funktion aber bildlich nicht darstellbar ist.
    Zur Verbesserung der Störerkennung, beispielsweise in der Gruppe der Garnfehler, können weitere Meßgrößen, wie Geschwindigkeit v(t) oder Fadenlänge s(t) oder Faden-Differenzlänge Δs und Grenzwerte oder Toleranzbänder, die einstellbar sind, herangezogen werden. Um diese "weiteren Parameter" des bewegten Garnes zu erfassen, kann eine Geschwindigkeitsmessung vorgesehen sein, die schematisch als schlupffreie Mitlaufrolle 13 angedeutet ist. Der Zeitgeber 26 ermöglicht es dem Umsetzer 25, die Garnlänge ▵s aus dem Meßsignal v des Geschwindigkeitsmessers 13 zu ermitteln. Alternativ dazu kann die Anzahl der Umdrehungen der Rolle 13 gezählt werden, bei bekanntem Rollenumfang. Das Signal Δs kann mittels Programm oder in den diskreten Fehler-Identifizierern 22a, 22b, ... verwertet werden.
    Es wird eine Einrichtung zur Meldung von Spinnstellen-Störungen und deren Qualifizierung vorgeschlagen. Ebenso wird ein Verfahren zum Erfassen und Bewerten eingetretener Störfälle an einer Garn-Spinnstelle vorgeschlagen, nach dem der vorgenannte Störmelder arbeiten kann. Um die betriebliche Effektivität der Spinnmaschine zu vergrößern und um bei Eintreten eines Störfalles im Garn oder in einer sonstigen elektrischen oder mechanischen Einrichtung der Spinnmaschine eine der Hiercharchie oder der Qualität der Störmeldung angemessene Reaktion zu veranlassen, wird das von einer Meßeinrichtung (20) gewonnene Parametersignal des Garnes einer Auswertestufe (21,22) zugeführt, die Stör-Meldesignale abgibt. Diese werden in einer direkt an der Spinnstelle vorgesehenen Zuordnungs-Sektion (23) vorgegebenen Störfallgruppen (A,B,C,D) zugeordnet. Die Ausgangssignale der Zuordnungs-Sektion stehen jeweils für eine Gruppe von Störungen, die abgestufte Störfall-Beseitigungsreaktionen (selbsttätig) veranlassen.

    Claims (12)

    1. Spinnstellenstörmelder und -qualifizierer, mit einer Meßeinrichtung (20,25) zur Messung mindestens eines Parameters eines bewegten Garnes in einer Spinnstelle;
      a) mit einer Auswertestufe (21;22;22a,22b,22c ...), die ausgebildet ist, zumindest einen gemessenen Parameter des Garnes fortlaufend unter Berücksichtigung vorgegebener Kriterien auszuwerten;
      dadurch gekennzeichnet, daß
      b) die Auswertestufe ausgebildet ist, um Stör-Meldesignale (L/T,M0,C,N/S,CV) zu erzeugen;
      c) eine Zuordnungs-Sektion (23) vorgesehen ist, die ausgebildet ist zum insbesondere veränderbaren qualifizierenden Zuordnen der Stör-Meldesignale in vorgegebene unterschiedliche Störfallgruppen (A,B,C,D).
    2. Einrichtung nach Anspruch 1, bei der
      das Garn (1) aus einem mit hoher Drehzahl antreibbaren Rotor (10;10a,10b;11) abgezogen und einer Aufwickeleinrichtung (14) zugeführt wird, wobei die Garnparameter-Meßeinrichtung (20) zwischen Abzugsort am Rotor und Aufwickeleinrichtung (14) im Garnlauf, vorzugsweise nahe dem Abzugsort, angeordnet ist.
    3. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei der die Störfallgruppen (A,B,C,D) unmittelbar (dezentral) an der Spinnstelle gebildet werden und verschiedene Melde-Hierarchien haben.
    4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem eine Steuerung vorgesehen ist, um bei mehrfachen - erfolglosen oder nur teilweise erfolgreiche - Versuchen, denselben Störfall zu beheben (22f), den Störfall selbsttätig in eine in ihrer Hierarchie gewichtigere Störfallgruppe (B,C,D) heraufzustufen.
    5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, bei der
      eine Melde-Hierarchie (C) die Spinnstelle blockiert; und/oder
      eine (andere) Melde-Hierarchie (B) die Spinnstelle stoppt; und/oder
      eine (weitere) Melde-Hierarchie (B) einem Wanderautomat einen von ihm behebbaren Störfall signalisiert; insbesondere durch Herbeiführen eines Fadenbruchs/Garnbruchs; und/oder
      eine (weitere) Melde-Hierarchie (D) die Spinnstelle ganz ausschaltet; und/oder
      eine (weitere) Melde-Hierarchie (A) einen optischen Hinweis erzeugt, insb. eine Meldung ausdruckt, eine Meldung auf einem Sichtschirm anzeigt oder eine oder mehrere Signallampen aktiviert
    6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem mehrere Unter-Störfallgruppen innerhalb einer Störfallgruppe (A,B,C,D) definiert sind.
    7. Einrichtung nach Anspruch 6, bei der die qualifizierende Zuordnung (23) der Unter-Störfallgruppe veränderbar ist.
    8. Einrichtung nach einem der obigen Ansprüche,
      bei der die Meßeinrichtung
      einen vom Garn durchlaufenen Kondensator (20) enthält, um die Momentandicke (d) des Fadens fortlaufend anhand seiner Masse zu ermitteln; oder
      einen optischen Sensor aufweist zur trägheitslosen Ermittlung der Fadendicke.
    9. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der eine weitere Meßeinrichtung (25,26,13) vorgesehen ist, um der Auswertestufe (21,22) weitere Garnparameter, wie Fadenlänge pro Zeit (v) oder Fadenlänge (Δs), zuzuführen.
    10. Verfahren zum Erfassen und Bewerten eingetretener Störfälle an einer Garn-Spinnstelle, mit dem der Spinnstellenstörmelder und -qualifizierer nach einem der vorigen Ansprüche arbeitet,
      wobei zwei oder mehr Störfallgruppen (A,B,C,D) definiert werden, denen individuelle Störfälle im Betrieb der Garn-Spinnstelle, insbesondere Gruppen von Garnfehlern, Elektronik-Bauteilfehler, Mechanik-Funktionselementfehler, zugewiesen werden, um abgestufte Störfall-Beseitungsreaktionen selbsttätig zu veranlassen, und wobei die Zuweisung der Störfälle zu den zumindest zwei Störfallgruppen (A,B,C,D) veränderbar ist, und zwar maschinenspezifisch, anwenderspezifisch und/oder betriebsspezifisch.
    11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem mehrfache - erfolglose oder nur teilweise erfolgreiche - Versuche, denselben Störfall zu beheben (22f), bewirken, daß der Störfall selbsttätig in eine in ihrer Hierarchie gewichtigere Störfallgruppe (B,C,D) heraufgestuft wird.
    12. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11, bei dem
      eine Störfallgruppe (B) einen Wanderautomat herbeisignalisiert,
      eine Störfallgruppe (A) die manuelle Fehlerbeseitigung durch eine Spinnerin oder Spinner veranlaßt,
      eine Störfallgruppe (B,C) einen Mechaniker oder Elektroniker des Wartungspersonals benachrichtigt,
      eine Störfallgruppe (C) die Spinnstelle blockiert,
      eine Störfallgruppe (D) die Spinnstelle ausschaltet und/oder
      eine Störfallgruppe (D) den Maschinenhersteller informiert.
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