EP3255183B1 - Verfahren zum anspinnen eines fadens in einer offenend-spinnvorrichtung - Google Patents
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- EP3255183B1 EP3255183B1 EP17170742.5A EP17170742A EP3255183B1 EP 3255183 B1 EP3255183 B1 EP 3255183B1 EP 17170742 A EP17170742 A EP 17170742A EP 3255183 B1 EP3255183 B1 EP 3255183B1
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- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01H—SPINNING OR TWISTING
- D01H4/00—Open-end spinning machines or arrangements for imparting twist to independently moving fibres separated from slivers; Piecing arrangements therefor; Covering endless core threads with fibres by open-end spinning techniques
- D01H4/48—Piecing arrangements; Control therefor
- D01H4/50—Piecing arrangements; Control therefor for rotor spinning
Definitions
- the present invention relates to a method for piecing a thread in an open-end spinning device having a spinning element by means of an expert system.
- the spinning element is fed to the spinning element by means of a feeding device to be spun fiber material, a yarn end fed back into the spinning element and withdrawn the newly spun yarn by means of a take-off device.
- the feeding device and the drawing device are controlled by a control device of the open-end spinning device, wherein settings for controlling the feeding device and the drawing device are calculated by an expert system from empirical data stored in the control device and from current spinning operation data and piecing data input to the control device.
- Such a method, in which settings for the workflows that are relevant for the piecing process, are calculated by an expert system is, for example, from DE 103 27 370 A1 known.
- certain calculation formulas for calculating the relevant settings are stored in a control device.
- fixed parameters are stored in the control device, which relate, for example, to different materials or to different yarn properties and which are used to calculate the settings by means of the calculation formulas. These parameters were empirically determined based on previous piecing attempts and have proven to be useful in the calculation of settings for high quality approaches. Thus, only current spinning operation data and data concerning the appearance of the piecing-to-be-produced need to be entered into the control device. This then automatically calculates suitable settings for the piecing process.
- the thread take-off is controlled in dependence on the Auskmmschreib the tuft so that when heavily affected the tuft, the thread take-off speed is increased more slowly than at less impairment. Furthermore, if the tuft is severely damaged, the thread take-off can start later than if it had little effect.
- the downtime of the sliver is used with the opening roller. By means of the measures mentioned, it has indeed been possible to mitigate the thick and thin areas that occur. Nevertheless, thick and thin spots still occur in the piecing, which can lead to problems both during the piecing process and during further processing.
- the object of the present invention is therefore to propose a method and a device for piecing a thread, which enable the production of particularly high-quality piecing devices.
- a method for piecing a thread in an open-end spinning device having a spinning element by means of an expert system to form a piecing the spinning element by means of a feeding device to be spun fiber material a yarn end fed back into the spinning element and deducted the newly spun yarn by means of a take-off device.
- at least the feed device and the discharge device are controlled by a control device of the open-end spinning device.
- Settings for controlling the feed device and the take-off device are determined by an expert system from empirical data stored in the control device and from current spinning operating data and piecing data entered into the control device.
- the expert system calculates at least one time of occurrence of at least one thin spot, in particular a first and / or a second thin spot, in the piecing table.
- the calculated time or the calculated times are then used to determine the settings for the control of the trigger and the withdrawal speed of the trigger device is controlled by means of the determined settings such that the at least one thin spot is at least partially compensated.
- the timing of the occurrence of at least one thin spot in the piecing is accordingly predicted by the expert system and a withdrawal speed of the trigger device controllable such that the at least one thin spot is at least partially compensated.
- the time of occurrence of a thin point By predicting the time of occurrence of a thin point, it is possible to adjust the amount of fiber in the piecing by adjusting the withdrawal speed comparatively accurate and thereby compensate for the thin points occurring in the piecing much better than before.
- the time of occurrence of a thin spot can be calculated in relation to a specific, fixed event or time within the piecing process, for example in relation to the release of the thread or for feeding or releasing the fibrous bar at the beginning of piecing.
- the trigger device is driven by the control device leading to or at the latest at the time of occurrence of the at least one thin spot for a predetermined period of time with respect to an operating withdrawal speed and or against a piecing take-off speed reduced take-off speed. Only after the predetermined period of time, the withdrawal speed is accelerated back to the regular take-off speed for this piecing phase. As a result, the fiber mass is briefly increased in the piecing immediately before or at the occurrence of a thin spot. It has been shown that the fiber mass can be influenced in the piecing without significant time delays by the short-term driving with the reduced take-off speed, so that a particularly accurate compensation of the thin areas is possible.
- the draw-off device to a relative to an operating withdrawal speed reduced piecing take-off speed is accelerated.
- the piecing process can thus advantageously be carried out at reduced speeds of the aggregates involved and subsequently the aggregates involved in the piecing process can be raised synchronously to their operating speed or the take-off device to their operating take-off speed.
- the withdrawal device is first accelerated to a predetermined, first withdrawal speed in a first acceleration phase before reaching the piecing withdrawal speed and / or before the operating withdrawal speed is reached, and then for a first, predetermined period of time with the first Discharge speed is driven. It is thereby possible to start the withdrawal of the newly wound thread after the thread shedding and thus to enable the piecing process and still increase by immediately before or to the appearance of a thin spot, the amount of fiber in the piecing.
- the reduced withdrawal speed of the draw-off device is kept substantially constant.
- the tolerance range can be, for example +/- 40% of the predetermined first take-off speed. It is advantageous, however, if the tolerance range is only +/- 30%, and it is particularly advantageous if this is only +/- 20% of the first take-off speed. It is also possible within this tolerance range to specify a time course of the take-off speed. In the piecing occurs a first thick spot, which follows a first thin spot immediately, usually in an overlap region of the returned in the spinning element yarn end with a there already stored Fiber ring on. A second thin spot may also arise following the binding site of this fiber ring. The operation with the reduced, first take-off speed can be used both for compensation of the first and the second thin point.
- the settings for controlling the withdrawal device determined by the expert system comprise at least one point in time of the start, the duration of the drive with the reduced withdrawal speed and the height of the reduced withdrawal speed.
- the amount of acceleration in the first and / or in the second acceleration phase and the time of the start of driving with the reduced take-off speed to control the trigger device.
- a plurality of functional curves for the control of the extraction device are stored in the control device.
- the function curves do not specify individual times or durations, but a course of the withdrawal speed over time.
- the expert system determines suitable settings for controlling the trigger device by selecting a suitable function curve as a function of the calculated time of occurrence of the at least one thin point.
- the spinning element relevant, current spinning operating data in particular a rotor circumference, are taken into account. Since the first and the second thin spot occur at characteristic points in the piecing, this is a particularly good precalculation of the time of occurrence of thin sites possible.
- the settings determined by the expert system for controlling the feed device comprise at least the direction of rotation and the time start and the end of time of accelerations of the feed device. These settings are taken into account in the calculation of the at least one thin spot in the piecing. In conjunction with the current spinning operation data entered into the control device and the piecing data, thin areas can be calculated exactly in advance and the yarn withdrawal can be controlled accordingly.
- the open-end spinning device 1 further comprises a control device 8, which is connected to the individual units 2, 4, 6, 10, 11 and a yarn return device 7 via control lines (dotted lines shown). Via the control lines, the control device 8 can send control signals to the individual units 2, 4, 6, 7, 10, 11 and, if appropriate, further units and conversely receive sensor data and operating data from them.
- the control device 8 can both a spinning station own control device 8 as well as a central control device 8 of the spinning machine or a control device of a movable maintenance device. It is also possible that several control devices 8 of the open-end spinning device 1, the spinning machine or a section of the spinning machine work together as a control device 8 a movable maintenance device.
- the timing of such a piecing process will now be described with reference to FIG. 2 described.
- the time t is plotted on the right-hand axis, while the feed speed vS and the withdrawal speed vA are plotted on the vertical axis.
- the solid line represents the course of the feed speed vS over time, while the dashed line represents the curve of the take-off speed vA over time.
- the time t0 continues to represent in the present representation, the time of the actual piecing, namely the dropping of the thread end 3 ', in the spinning element 2.
- the feed speed vS is reduced stepwise from the feed rate vVS to the piecing feed rate vAS.
- the amount of fiber in the spinning rotor are regulated in order to compensate for the always occurring at characteristic points in the piecing thick and thin places.
- a first thin spot always forms following the overlapping region of the returned thread end 3 'with the fiber ring located in the spinning element 2.
- a second thin spot always occurs following the binding of such a fiber ring.
- an expert system 9 calculates at least the time t1, t2 of the occurrence of at least one thin spot in the piecing as precisely as possible in advance.
- FIG. 3 A schematic representation of the expert system 9 is shown in FIG. 3 shown.
- the expert system 9 is associated with or part of the control device 8.
- the control device 8 further includes an input device 14, by means of which an operator can input current spinning operation data DS and the piecing data DA relating to the generation of the desired piecing device.
- the spinning operation data DS include both operating data of the spinning device itself, such as execution and speeds of certain aggregates, as well as the respective application data such as the fiber material, the yarn count and other yarn related data. As the figure can be seen, However, it is not absolutely necessary to enter this data by an operator via the input device 16. It is also possible that the expert system 9 receives the spinning operation data DS directly or partially from the control device 8 in full. If, in particular, the data relating to the respective application were entered into the control device 8 at the beginning of the spinning process, it is also possible that the expert system 9 independently calculates the piecing data DA.
- a plurality of empirical data DE are further deposited, which are assigned, for example, to different types of material and / or different yarn characteristics and / or different operating data of the spinning device.
- the expert system 9 further includes a plurality of calculation formulas F, by means of which the spinning operation data DS, the piecing data DA and the empirical data DE, possibly after processing, can be linked to each other therefrom suitable settings ES for the control of the feed device and settings EA for To calculate or determine the control of the trigger device.
- suitable settings ES for the feed device 4 are initially calculated.
- the settings ES and the spinning operation data DS, the piecing data DA and the empirical data DE it is now possible for the expert system 9 to calculate the time of occurrence of a thin spot very accurately.
- both the time t1 of the occurrence of the first thin spot and the time t2 of the occurrence of the second thin spot are calculated and, based on this, the settings EA for controlling the draw-off device 6 are generated. It is not absolutely necessary to use all data and settings DS, DA, DE and ES for the calculation of the thin sites, although of course, using multiple data, a more accurate calculation of the occurrence of the thin sites can take place.
- FIG. 4 now schematically shows a piecing process, in which the time t1, t2 of the occurrence of thin sites was calculated in advance and based on the trigger device 6 is driven with the previously described settings EA.
- the type of representation corresponds to the FIG. 2 described below, so that in the following only to the differences to FIG. 2 will be received.
- FIG. 4 can be taken, the calculated by the expert system 9 time t1 of the occurrence of a thin spot, in this case the first thin spot, plotted on the time axis t.
- the settings EA for the control of the drawing-off device 6 are now calculated so that the drawing-off device 6 is driven in advance at the time t1 with a take-off speed VAr1 which is reduced with respect to the piecing take-off speed vAA.
- the withdrawal speed vA By reducing the withdrawal speed vA, the amount of fiber in the piecing is temporarily increased.
- time t1 in this case would refer to the time of occurrence of the second thin spot and would accordingly be shifted a little to the right on the time axis t.
- FIG. 5 further shows a method for piecing a thread, in which a compensation of both the first and second thin point Dünnstelle is performed.
- the drawing-off device 6 is accelerated to a second predetermined reduced drawing speed VAr2 after the first predetermined period of time ⁇ t1 in a second acceleration phase 12b leading to the time of occurrence of the second thin spot, which in the present case is designated t2, and starting from the time t6 starting for a second, predetermined period of time .DELTA.t2 kept constant until this time at the time t7.
- a tolerance range T for both the first withdrawal speed VAr1 and for the second withdrawal speed VAr2 and operate the trigger device 6 for the duration .DELTA.t1, .DELTA.t2 each within this tolerance range T, which in turn also a History for the reduced take-off speed VAr1 and / or for the reduced take-off speed VAr2 can be specified.
- control device a plurality of empirically determined function curves for the controller the deduction device 6 to deposit, which in turn are assigned to different types of material and different times t1, t2 regionally.
- the expert system 9 again calculates the times t1, t2 of the occurrence of thin spots and, based thereon, selects a suitable function curve, after which the trigger device 6 is then driven.
- the take-off speed can be set very precisely on the basis of the predicted times t1, t2 of thin locations. It has been found that, in contrast to a control of the feed device by the regulation of the thread take-off a very accurate and more direct regulation of the amount of fiber in the piecing is possible. The occurring thin areas can thus be almost completely compensated and new thread breaks can be avoided.
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anspinnen eines Fadens in einer ein Spinnelement aufweisenden Offenendspinnvorrichtung mittels eines Expertensystems. Bei dem Verfahren wird zur Bildung eines Ansetzers dem Spinnelement mittels einer Speisevorrichtung ein zu verspinnendes Fasermaterial zugeführt, ein Fadenende in das Spinnelement rückgeliefert und der neu angesponnene Faden mittels einer Abzugsvorrichtung abgezogen. Die Speisevorrichtung und die Abzugsvorrichtung werden dabei durch eine Steuervorrichtung der Offenendspinnvorrichtung gesteuert, wobei Einstellungen zur Steuerung der Speisevorrichtung und der Abzugsvorrichtung durch ein Expertensystem aus in der Steuervorrichtung hinterlegten, empirischen Daten sowie aus in die Steuervorrichtung eingegebenen, aktuellen Spinnbetriebsdaten und Ansetzerdaten berechnet werden.
- Ein solches Verfahren, bei welchem Einstellungen für die Arbeitsabläufe, die für den Anspinnvorgang relevant sind, durch ein Expertensystem berechnet werden, ist beispielsweise aus der
DE 103 27 370 A1 bekannt. Dabei werden in einer Steuervorrichtung bestimmte Berechnungsformeln zur Berechnung der maßgebenden Einstellungen hinterlegt. Weiterhin sind in der Steuervorrichtung feststehende Parameter hinterlegt, welche sich beispielsweise auf verschiedene Materialien oder auf verschiedene Garneigenschaften beziehen und welche zur Berechnung der Einstellungen mittels der Berechnungsformeln herangezogen werden. Diese Parameter wurden auf Basis von früheren Anspinnversuchen empirisch ermittelt und haben sich zur Berechnung von Einstellungen für qualitativ hochwertige Ansätze bewährt. Es müssen somit nur noch aktuelle Spinnbetriebsdaten und Daten, welche das Aussehen des zu erzeugenden Ansetzers betreffen, in die Steuervorrichtung eingegeben werden. Diese errechnet daraufhin selbstständig für den Anspinnvorgang geeignete Einstellungen. - Ein Problem ist dabei stets das Auftreten von Dick- und Dünnstellen, welche im Ansetzer stets an charakteristischen Stellen auftreten. Zur Vermeidung dieser Dick- und Dünnstellen wurde durch die
DE 103 27 370 A1 bereits vorgeschlagen, die Speisegeschwindigkeit der Speisevorrichtung nach dem ersten Einspeisen von Fasern in den Spinnrotor stufenweise zu reduzieren, um die Menge der eingespeisten Fasern und damit die Menge der Fasern im Ansetzer zu regulieren. Die stufenweise Reduktion erfolgt dabei auf der Basis von empirisch ermittelten Daten. - Aus der
EP 0 395 880 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung bekannt, die es ermöglichen die Anspinnsicherheit zu erhöhen, indem die Rotordrehzahl aus der Ansetzdrehzahl bis auf eine Drehzahl gebracht wird, die niedriger als die Ansetzdrehzahl ist, und erst danach die Rotordrehzahl wieder auf die Produktionsdrehzahl erhöht wird. - Daneben wurde durch die
EP 0 381 995 B1 vorgeschlagen, die Fadenabzugsgeschwindigkeit an die in der Spinnvorrichtung wirksame Faserspeisung anzupassen. Dabei wird der Fadenabzug in Abhängigkeit zu dem Auskämmzustand des Faserbartes derart gesteuert, dass bei starker Beeinträchtigung des Faserbartes die Fadenabzugsgeschwindigkeit langsamer erhöht wird als bei geringerer Beeinträchtigung. Weiterhin kann bei starker Beeinträchtigung des Faserbartes der Fadenabzug später beginnen als bei geringer Beeinträchtigung. Um den Auskämmzustand des Faserbartes zu ermitteln, wird die Stillstandszeit des Faserbandes bei laufender Auflösewalze herangezogen. Mittels den genannten Maßnahmen ist es zwar gelungen, die auftretenden Dick- und Dünnstellen abzumildern. Dennoch treten nach wie vor Dick- und Dünnstellen im Ansetzer auf, welche sowohl während des Anspinnvorganges als auch während der Weiterverarbeitung zu Problemen führen können. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Anspinnen eines Fadens vorgeschlagen, welche die Erzeugung besonders hochwertiger Ansetzer ermöglichen. - Die Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Bei einem Verfahren zum Anspinnen eines Fadens in einer ein Spinnelement aufweisenden Offenendspinnvorrichtung mittels eines Expertensystems wird zur Bildung eines Ansetzers dem Spinnelement mittels einer Speisevorrichtung ein zu verspinnendes Fasermaterial zugeführt, ein Fadenende in das Spinnelement rückgeliefert und der neu angesponnene Faden mittels einer Abzugsvorrichtung abgezogen. Dabei werden zumindest die Speisevorrichtung und die Abzugsvorrichtung durch eine Steuervorrichtung der Offenendspinnvorrichtung gesteuert. Einstellungen zur Steuerung der Speisevorrichtung und der Abzugsvorrichtung werden dabei durch ein Expertensystem aus in der Steuervorrichtung hinterlegten, empirischen Daten sowie aus in die Steuervorrichtung eingegebenen, aktuellen Spinnbetriebsdaten und Ansetzerdaten ermittelt.
- Eine Vorrichtung zum Anspinnen eines Fadens in einer Offenendspinnvorrichtung weist entsprechend wenigstens eine Speisevorrichtung zum Zuführen eines Fasermaterials, eine Fadenrückliefervorrichtung und eine Abzugsvorrichtung zum Abziehen des neu angesponnenen Fadens auf. Weiterhin weist die Vorrichtung eine Steuervorrichtung mit einem Expertensystem auf, wobei Einstellungen zur Steuerung der Speisevorrichtung und der Abzugsvorrichtung durch das Expertensystem berechenbar sind und zumindest die Speisevorrichtung und die Abzugsvorrichtung durch die Steuervorrichtung entsprechend der ermittelten Einstellungen steuerbar sind.
- Bei dem Verfahren wird durch das Expertensystem zumindest ein Zeitpunkt des Auftretens zumindest einer Dünnstelle, insbesondere einer ersten und/oder einer zweiten Dünnstelle, im Ansetzer berechnet. Der berechnete Zeitpunkt oder die berechneten Zeitpunkte werden dann zur Ermittlung der Einstellungen für die Steuerung der Abzugsvorrichtung herangezogen und die Abzugsgeschwindigkeit der Abzugsvorrichtung wird mittels der ermittelten Einstellungen derart gesteuert, dass die zumindest eine Dünnstelle zumindest teilweise kompensiert wird. Bei der Vorrichtung zum Anspinnen eines Fadens ist entsprechend durch das Expertensystem der Zeitpunkt des Auftretens wenigstens einer Dünnstelle im Ansetzer vorausberechenbar und eine Abzugsgeschwindigkeit der Abzugsvorrichtung derart steuerbar, dass die wenigstens eine Dünnstelle zumindest teilweise kompensiert wird.
- Durch die Vorherberechnung des Zeitpunkts des Auftretens einer Dünnstelle ist es möglich, die Fasermenge im Ansetzer durch eine Anpassung der Abzugsgeschwindigkeit vergleichsweise genau einzustellen und dadurch die im Ansetzer auftretenden Dünnstellen wesentlich besser als bisher zu kompensieren. Zur Berechnung des Zeitpunktes der Dünnstelle(n) wird zumindest ein Teil der in die Steuervorrichtung eingegebenen, aktuellen Spinnbetriebsdaten und Ansetzerdaten sowie der hinterlegten empirischen Daten herangezogen. Der Zeitpunkt des Auftretens einer Dünnstelle kann dabei in Relation zu einem bestimmten, feststehenden Ereignis bzw. Zeitpunkt innerhalb des Anspinnprozesses, bspw. in Relation zum Freigeben des Fadens oder zum Einspeisen oder Freigeben des Faserbarts zu Beginn des Anspinnens berechnet werden.
- Nach einer vorteilhaften Ausführung des Verfahrens wird die Abzugsvorrichtung durch die Steuervorrichtung voreilend zu oder spätestens zu dem Zeitpunkt des Auftretens der wenigstens einen Dünnstelle für eine vorbestimmte Zeitdauer mit einer gegenüber einer Betriebs-Abzugsgeschwindigkeit und oder gegenüber einer Anspinn-Abzugsgeschwindigkeit reduzierten Abzugsgeschwindigkeit angetrieben. Erst nach der vorbestimmten Zeitdauer wird die Abzugsgeschwindigkeit wieder auf die für diese Anspinnphase reguläre Abzugsgeschwindigkeit beschleunigt. Hierdurch wird die Fasermasse im Ansetzer unmittelbar vor oder bei dem Auftreten einer Dünnstelle kurzfristig erhöht. Es hat sich dabei gezeigt, dass durch das kurzzeitige Antreiben mit der reduzierten Abzugsgeschwindigkeit die Fasermasse im Ansetzer ohne wesentliche Zeitverzögerungen beeinflusst werden kann, so dass eine besonders genaue Kompensation der Dünnstellen möglich ist.
- Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn nach dem Rückliefern des Fadenendes die Abzugsvorrichtung auf eine gegenüber einer Betriebs-Abzugsgeschwindigkeit reduzierte Anspinn-Abzugsgeschwindigkeit beschleunigt wird. Der Anspinnvorgang kann somit vorteilhafterweise bei reduzierten Geschwindigkeiten der beteiligten Aggregate durchgeführt werden und anschließend können die am Anspinnvorgang beteiligten Aggregate synchron auf ihre Betriebsdrehzahl bzw. die Abzugsvorrichtung auf ihre Betriebs-Abzugsgeschwindigkeit hochgefahren werden.
- Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Abzugsvorrichtung vor dem Erreichen der Anspinn-Abzugsgeschwindigkeit und/oder vor dem Erreichen der Betriebs-Abzugsgeschwindigkeit zunächst in einer ersten Beschleunigungsphase auf eine vorbestimmte, erste reduzierte Abzugsgeschwindigkeit beschleunigt wird und anschließend für eine erste, vorbestimmte Zeitdauer mit der ersten Abzugsgeschwindigkeit angetrieben wird. Es ist hierdurch möglich, den Abzug des neu angesponnenen Fadens nach dem Fadenabwurf zu starten und damit den Anspinnvorgang zu ermöglichen und dabei dennoch durch unmittelbar vor oder zu dem Auftreten einer Dünnstelle die Fasermenge im Ansetzer zu erhöhen. Dabei wird nach einer ersten Ausführung des Verfahrens die reduzierte Abzugsgeschwindigkeit der Abzugsvorrichtung weitgehend konstant gehalten.
- Nach einer anderen Ausführung ist es jedoch auch denkbar, zusätzlich einen Toleranzbereich vorzugeben und die Abzugsvorrichtung für die erste vorbestimmte Zeitdauer mit einer innerhalb dieses Toleranzbereichs liegenden, reduzierten Abzugsgeschwindigkeit anzutreiben. Der Toleranzbereich kann beispielsweise +/- 40 % der vorgegebenen ersten Abzugsgeschwindigkeit betragen. Vorteilhaft ist es jedoch, wenn der Toleranzbereich lediglich +/- 30 % beträgt und besonders vorteilhaft ist es, wenn dieser lediglich +/- 20 % der ersten Abzugsgeschwindigkeit beträgt. Dabei ist es auch möglich, innerhalb dieses Toleranzbereichs einen zeitlichen Verlauf der Abzugsgeschwindigkeit vorzugeben. Im Ansetzer tritt eine erste Dickstelle, welcher eine erste Dünnstelle unmittelbar folgt, üblicherweise in einem Überlappungsbereich des in das Spinnelement rückgelieferten Fadenendes mit einem dort bereits abgelegten Faserring auf. Eine zweite Dünnstelle kann zudem im Anschluss an die Einbindestelle dieses Faserringes entstehen. Das Betreiben mit der reduzierten, ersten Abzugsgeschwindigkeit kann sowohl zur Kompensation der ersten als auch der zweiten Dünnstelle angewendet werden.
- Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Abzugsvorrichtung nach der ersten vorbestimmten Zeitdauer und vor dem Erreichen der Anspinn-Abzugsgeschwindigkeit und/oder vor dem Erreichen der Betriebs-Abzugsgeschwindigkeit in einer zweiten Beschleunigungsphase auf eine vorbestimmte, zweite reduzierte Abzugsgeschwindigkeit beschleunigt wird. Anschließend wird die Abzugsvorrichtung wiederum für eine zweite, vorbestimmte Zeitdauer mit der zweiten Abzugsgeschwindigkeit angetrieben. Alternativ kann wiederum die Abzugsvorrichtung für die zweite vorbestimmte Zeitdauer in einem engen Toleranzbereich um die zweite reduzierte Abzugsgeschwindigkeit angetrieben. Es ist hierdurch möglich, sowohl die erste Dünnstelle als auch die zweite Dünnstelle im Ansetzer zu kompensieren. Es können somit Ansetzer mit besonders hohen Festigkeiten und besonders gleichmäßigem Aussehen erzeugt werden.
- Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn die durch das Expertensystem ermittelten Einstellungen zur Steuerung der Abzugsvorrichtung zumindest einen Zeitpunkt des Beginns, die Zeitdauer des Antreibens mit der reduzierten Abzugsgeschwindigkeit sowie die Höhe der reduzierten Abzugsgeschwindigkeit umfassen. Ebenso ist es aber natürlich auch möglich, die Höhe der Beschleunigung in der ersten und oder in der zweiten Beschleunigungsphase sowie den Zeitpunkt des Beginns des Antreibens mit der reduzierten Abzugsgeschwindigkeit vorzugeben, um die Abzugsvorrichtung zu steuern.
- Nach einer Weiterbildung des Verfahrens ist es vorteilhaft, wenn die Einstellungen weiterhin die Höhe einer Beschleunigung zum Erreichen der Anspinn-Abzugsgeschwindigkeit und/oder der Betriebs-Abzugsgeschwindigkeit umfassen. Die Abzugsvorrichtung kann somit sehr exakt in Bezug auf die Faserspeisung gesteuert werden, so dass ein besonders gleichmäßiger Ansetzer erzeugt werden kann.
- Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Einstellungen zur Steuerung der Abzugsvorrichtung in Abhängigkeit von einer Materialart eines zu verspinnenden Fasermaterials und/oder der Garnfeinheit des Fadens durch das Expertensystem ermittelt werden. Es hat sich gezeigt, dass sowohl die Länge als auch die Ausprägung von Dick- und Dünnstellen teilweise auch stark von diesen Faktoren abhängig sind. Es können somit sowohl der Beginn als auch die Zeitdauer des Antreibens mit der reduzierten Abzugsgeschwindigkeit sowie die Höhe der reduzierten Abzugsgeschwindigkeit auf die Materialart und den Garncharakter des jeweils erzeugten Garns abgestimmt werden.
- Dabei werden nach einer ersten Ausführung des Verfahrens die Einstellungen zur Steuerung der Abzugsvorrichtung durch das Expertensystem auf Basis der eingegebenen und der hinterlegten Daten berechnet.
- Nach einer anderen Ausführung des Verfahrens ist es vorteilhaft, wenn in der Steuervorrichtung mehrere Funktionskurven für die Steuerung der Abzugsvorrichtung hinterlegt sind. Die Funktionskurven geben dabei keine einzelnen Zeitpunkte oder Zeitdauern, sondern einen Verlauf der Abzugsgeschwindigkeit über die Zeit vor. Das Expertensystem ermittelt dann geeignete Einstellungen zur Steuerung der Abzugsvorrichtung, indem es in Abhängigkeit von dem berechneten Zeitpunkt des Auftretens der wenigstens einen Dünnstelle eine geeignete Funktionskurve auswählt. Auch dabei ist es möglich, verschiedenen Materialarten und/oder verschiedenen Garncharakteren eine oder mehrere Funktionskurven zuzuordnen, so dass die Auswahl einer geeigneten Funktionskurve in Abhängigkeit von der Materialart und/oder von dem Garncharakter erfolgen kann. Es kann somit trotz der Steuerung der Abzugsvorrichtung entlang einer vorgegebenen Funktionskurve eine gute Dünnstellenkompensation erzielt werden.
- Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn bei der Berechnung des Zeitpunkts des Auftretens der zumindest einen Dünnstelle das Spinnelement betreffende, aktuelle Spinnbetriebsdaten, insbesondere ein Rotorumfang, berücksichtigt werden. Da die erste und die zweite Dünnstelle jeweils an charakteristischen Stellen im Ansetzer auftreten, ist hierdurch eine besonders gute Vorausberechnung des Zeitpunkts des Auftretens von Dünnstellen möglich.
- Daneben ist es vorteilhaft, wenn die durch das Expertensystem ermittelten Einstellungen zur Steuerung der Speisevorrichtung zumindest die Drehrichtung und den zeitlichen Beginn sowie das zeitliche Ende von Beschleunigungen der Speisevorrichtung umfassen. Diese Einstellungen werden bei der Berechnung der zumindest einen Dünnstelle im Ansetzer berücksichtigt. In Verbindung mit den in die Steuervorrichtung eingegebenen, aktuellen Spinnbetriebsdaten sowie den Ansetzerdaten können Dünnstellen exakt vorausberechnet werden und der Fadenabzug entsprechend gesteuert werden.
- Bei der Vorrichtung zum Anspinnen eines Fadens ist es weiterhin noch vorteilhaft, wenn der Antrieb der Abzugsvorrichtung als Schrittmotor ausgebildet ist. Dieser kann in engen zeitlichen Schritten genau positioniert werden, wodurch die Genauigkeit der Fasermenge im Spinnrotor bzw. im Ansetzer noch weiter verbessert werden kann. Die Abzugsvorrichtung kann dabei sowohl eine temporäre Abzugsvorrichtung einer verfahrbaren Wartungseinrichtung sein als auch eine stationär an der Spinnstelle angeordnete Abzugsvorrichtung. Es ist jedoch ebenso möglich, den Antrieb der Abzugsvorrichtung mit einem entsprechend gesteuerten Gleichstrommotor auszuführen.
- Weitere Vorteile der Erfindung werden anhand der nachfolgend dargestellten Ausführungsbeispiele beschrieben. Es zeigen:
- Figur 1
- eine schematische Schnittdarstellung einer Spinnvorrichtung einer Offenendspinnmaschine,
- Figur 2
- eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Anspinnen eines Fadens gemäß dem Stand der Technik,
- Figur 3
- eine schematische Darstellung einer Steuervorrichtung mit einem Expertensystem,
- Figur 4
- eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Anspinnen, bei welchem der Zeitpunkt des Auftretens einer Dünnstelle berechnet wird, sowie
- Figur 5
- eine weitere Ausführung eines Verfahrens zum Anspinnen eines Fadens, bei welchem der Zeitpunkt des Auftretens zweier Dünnstellen berechnet wird.
-
Figur 1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer Offenendspinnvorrichtung 1. Die Spinnvorrichtung 1 weist dabei in üblicher Weise eine Speisevorrichtung 4 auf, welche der Spinnvorrichtung 1 ein zu verspinnendes Fasermaterial 5 über eine Auflösevorrichtung 10 zuführt. Von der Auflösevorrichtung 10 gelangt das nun in seine Einzelfasern aufgelöste Fasermaterial 5 in das als Offenendspinnrotor ausgebildete Spinnelement 2, wo sich die Fasern aufgrund der Rotation des Spinnelements 2 in Form eines Faserringes ablegen und von dort aus in den bereits gesponnenen und aus dem Spinnelement 2 abgezogenen Faden 3 eingebunden werden. Der ersponnene Faden 3 wird schließlich über eine Abzugsvorrichtung 6 abgezogen und mittels einer Spulvorrichtung 11 auf eine Spule 15 gewickelt. Die Offenendspinnvorrichtung 1 weist weiterhin eine Steuervorrichtung 8 auf, welche mit den einzelnen Aggregaten 2, 4, 6, 10, 11 sowie einer Fadenrückliefervorrichtung 7 über Steuerleitungen (punktiert dargestellte Linien) verbunden ist. Über die Steuerleitungen kann die Steuervorrichtung 8 Steuersignale an die einzelnen Aggregate 2, 4, 6, 7, 10, 11 sowie gegebenenfalls weitere Aggregate senden und umgekehrt Sensordaten und Betriebsdaten von diesen erhalten. Die Steuervorrichtung 8 kann dabei sowohl eine spinnstelleneigene Steuervorrichtung 8 sein als auch eine zentrale Steuervorrichtung 8 der Spinnmaschine oder eine Steuervorrichtung einer verfahrbaren Wartungseinrichtung. Dabei ist es auch möglich, dass mehrere Steuervorrichtungen 8 der Offenendspinnvorrichtung 1, der Spinnmaschine oder einer Sektion der Spinnmaschine wie eine Steuervorrichtung 8 einer verfahrbaren Wartungseinrichtung zusammenarbeiten. - Kommt es zu einer Unterbrechung des Spinnprozesses, so ist es erforderlich, das spulenseitige Fadenende 3' wieder in die Offenendspinnvorrichtung 1 bzw. in das Spinnelement 2 zurück zu fördern, um die Garnunterbrechung durch Bildung eines Ansetzers zu beheben und den Spinnprozess wieder starten zu können. Hierfür ist die Fadenrückliefervorrichtung 7 vorgesehen, welche das Fadenende 3' in Pfeilrichtung in das Spinnelement 2 zurückfördert. Das Ansetzen kann dabei sowohl durch spinnenstelleneigene Handhabungsvorrichtungen als auch durch eine verfahrbare Wartungseinrichtung erfolgen. Entsprechend kann die Fadenrückliefervorrichtung 7 als spinnstelleneigene Fadenrückliefervorrichtung 7 vorgesehen sein oder in einer Wartungseinrichtung angeordnet sein. Ebenso kann der Fadenabzug während des Anspinnprozesses durch eine Abzugsvorrichtung 6 einer verfahrbaren Wartungseinrichtung oder, wie vorliegend dargestellt, durch die Abzugsvorrichtung 6 der Spinnvorrichtung 1 abgezogen werden.
- Bei der Bildung eines Ansetzers besteht stets die Schwierigkeit, die zunächst stehenden Aggregate 2, 4, 6, 10, 11 aus dem Stillstand aufeinander abgestimmt zu beschleunigen, um einen erneuten Fadenbruch während des Anspinnvorgangs zu vermeiden und qualitativ hochwertige Ansetzer erzeugen zu können. Der Anspinnvorgang erfolgt daher bei gegenüber den Betriebsdrehzahlen verringerten Drehzahlen der Aggregate 2, 4, 6, 10, 11, wobei diese durch die Steuervorrichtung 8 gesteuert hochgefahren werden. Während des Anspinnvorgangs werden daher zumindest Einstellungen ES zur Steuerung der Speisevorrichtung 4 sowie Einstellungen EA zur Steuerung der Abzugsvorrichtung von der Steuervorrichtung 8 an die Speisevorrichtung 4 und die Abzugsvorrichtung 6 übermittelt.
- Der zeitliche Ablauf eines solchen Anspinnvorgangs nach dem Stand der Technik wird nun anhand der
Figur 2 beschrieben. Dabei ist auf der Rechtsachse die Zeit t aufgetragen, während auf der Hochachse die Speisegeschwindigkeit vS sowie die Abzugsgeschwindigkeit vA aufgetragen sind. Weiterhin repräsentiert die durchgezogene Linie den Verlauf der Speisegeschwindigkeit vS über die Zeit, während die gestrichelt dargestellte Linie den Verlauf der Abzugsgeschwindigkeit vA über die Zeit darstellt. Der Zeitpunkt t0 repräsentiert weiterhin in der vorliegenden Darstellung den Zeitpunkt des eigentlichen Anspinnens, nämlich den Abwurf des Fadenendes 3', in das Spinnelement 2. Wie derFigur 2 entnehmbar, beginnt die Faserspeisung bereits einige Zeit vor dem Fadenabwurf t0, so dass sich die Einzelfasern in der Fasersammelrille des Spinnelements 2 sammeln können und dort einen Faserring aufbauen. Die Speisevorrichtung 4 wird dabei zunächst mit einer erhöhten Vorspeisegeschwindigkeit vVS betrieben, um den Faserring schnell aufbauen zu können und anschließend auf eine Anspinn-Speisegeschwindigkeit vAS reduziert. Mit dem Zeitpunkt t3 ist weiterhin das Einsetzen des Fadenabzugs markiert, wobei die Abzugsgeschwindigkeit vA allmählich bis auf eine Anspinn-Abzugsgeschwindigkeit vAA gesteigert wird. Erst nach dem erfolgten Anspinnen werden schließlich die Aggregate 2, 4, 6, 10, 11 auf ihre Betriebsgeschwindigkeit beschleunigt, was inFigur 3 jedoch nicht mehr dargestellt ist. Markiert sind lediglich die Höhe der Betriebs-Speisegeschwindigkeit vBS sowie die Höhe der Betriebs-Abzugsgeschwindigkeit vBA, welche über der Anspinn-Speisegeschwindigkeit vAS und über der Anspinn-Abzugsgeschwindigkeit vAA liegen. - Wie der
Figur 2 weiterhin entnehmbar, wird dabei die Speisegeschwindigkeit vS stufenweise von der Vorspeisegeschwindigkeit vVS auf die Anspinn-Speisegeschwindigkeit vAS reduziert. Hierdurch soll im Stand der Technik die Fasermenge im Spinnrotor reguliert werden, um die stets an charakteristischen Stellen im Ansetzer auftretenden Dick- und Dünnstellen kompensieren zu können. Eine erste Dünnstelle bildet sich stets im Anschluss an den Überlappungsbereich des rückgelieferten Fadenendes 3' mit dem sich im Spinnelement 2 befindenden Faserring aus. Weiterhin tritt eine zweite Dünnstelle stets im Anschluss an die Einbindestelle eines solchen Faserringes auf. Es hat sich jedoch gezeigt, das trotz der stufenweisen Reduzierung der Speisegeschwindigkeit vS noch immer Dünnstellen erheblicher Ausprägung auftreten können, welche die Festigkeit des Fadens 3 stark beeinträchtigen können und sowohl während des Anspinnvorgangs selbst als auch bei der Weiterverarbeitung Fadenbrüche und andere Probleme hervorrufen können. - Vorliegend ist daher vorgesehen, durch ein Expertensystem 9 zumindest den Zeitpunkt t1, t2 des Auftretens zumindest einer Dünnstelle im Ansetzer möglichst genau voraus zu berechnen. Zudem erfolgt eine Regulierung der sich im Spinnelement 2 bzw. im Ansetzer befindlichen Fasermenge nun nicht mehr oder nicht mehr nur nur wie im Stand der Technik durch eine Regulierung der Speisegeschwindigkeit vS, sondern es wird vielmehr die Abzugsgeschwindigkeit vA der Abzugsvorrichtung 6 derart gesteuert, dass zumindest eine der Dünnstellen zumindest teilweise kompensiert wird.
- Eine schematische Darstellung des Expertensystems 9 ist in der
Figur 3 gezeigt. Das Expertensystem 9 ist der Steuerungsvorrichtung 8 zugeordnet oder Bestandteil derselben. Die Steuervorrichtung 8 beinhaltet weiterhin eine Eingabevorrichtung 14, mittels welcher ein Bediener aktuelle Spinnbetriebsdaten DS sowie die Erzeugung des gewünschten Ansetzers betreffende Ansetzerdaten DA eingeben kann. Die Spinnbetriebsdaten DS beinhalten dabei sowohl Betriebsdaten der Spinnvorrichtung selbst, wie beispielsweise Ausführung und Drehzahlen bestimmter Aggregate, als auch die jeweilige Applikation betreffende Daten wie beispielsweise das Fasermaterial, die Garnfeinheit und weitere das Garn betreffende Daten. Wie der Figur entnehmbar, ist es jedoch nicht unbedingt erforderlich, diese Daten durch eine Bedienperson über die Eingabevorrichtung 16 einzugeben. Ebenso ist es möglich, dass das Expertensystem 9 die Spinnbetriebsdaten DS direkt von der Steuervorrichtung 8 teilweise oder auch vollständig erhält. Sofern insbesondere die die jeweilige Applikation betreffenden Daten zu Beginn des Spinnprozesses in die Steuervorrichtung 8 eingegeben wurden, ist es auch möglich, dass das Expertensystem 9 die Ansetzerdaten DA selbstständig berechnet. - In dem Expertensystem 9 sind weiterhin eine Vielzahl von empirischen Daten DE hinterlegt, welche beispielsweise verschiedenen Materialarten und/oder verschiedenen Garncharakteristiken und/oder verschiedenen Betriebsdaten der Spinnvorrichtung zugeordnet sind. Das Expertensystem 9 beinhaltet weiterhin eine Vielzahl von Berechnungsformeln F, mittels welcher die Spinnbetriebsdaten DS, die Ansetzerdaten DA sowie die empirischen Daten DE, gegebenenfalls nach einer Verarbeitung, miteinander verknüpft werden können, um daraus geeignete Einstellungen ES für die Steuerung der Speisevorrichtung sowie Einstellungen EA für die Steuerung der Abzugsvorrichtung berechnen oder ermitteln zu können.
- Nach vorliegendem Beispiel werden dabei zunächst geeignete Einstellungen ES für die Speisevorrichtung 4 berechnet. Mittels der Einstellungen ES sowie den Spinnbetriebsdaten DS, den Ansetzerdaten DA und den empirischen Daten DE ist es dem Expertensystem 9 nun möglich, den Zeitpunkt des Auftretens einer Dünnstelle sehr genau voraus zu berechnen. Vorliegend wird sowohl der Zeitpunkt t1 des Auftretens der ersten Dünnstelle als auch der Zeitpunkt t2 des Auftretens der zweiten Dünnstelle berechnet und darauf basierend die Einstellungen EA zur Steuerung der Abzugsvorrichtung 6 erzeugt. Es ist dabei nicht unbedingt erforderlich, alle Daten und Einstellungen DS, DA, DE und ES für die Berechnung der Dünnstellen heranzuziehen, auch wenn natürlich unter Verwendung mehrerer Daten eine exaktere Berechnung des Auftretens der Dünnstellen erfolgen kann. Vorteilhaft ist es in jedem Falle, wenn zur Berechnung der Dünnstellen zumindest ein Rotorumfang des Spinnelements 2, die Einstellungen ES zur Steuerung der Speisevorrichtung 4 sowie die Materialart und die Garnfeinheit des erzeugten Fadens 3 herangezogen werden. Ebenso ist bei der Berechnung der Einstellungen EA für die Steuerung der Abzugsvorrichtung 6 vorzugsweise die Materialart und die Garnfeinheit des Fadens zu berücksichtigen.
- Im Gegensatz zu der bisher durchgeführten Kompensation von Dünnstellen, welche lediglich auf Erfahrungswerten beruhte und somit großen Schwankungen unterworfen war, kann nun der Zeitpunkt des Auftretens einer Dünnstelle durch das Expertensystem unter Heranziehung der Einstellungen ES zur Steuerung der Speisevorrichtung 4 genau vorausberechnet werden. Dies ermöglicht wiederum eine exakte Einstellung der Fasermenge im Ansetzer. Es hat sich dabei gezeigt, dass diese Fasermenge durch eine entsprechende Steuerung der Abzugsgeschwindigkeit vA wesentlich genauer eingestellt werden kann als durch eine Steuerung der Speisegeschwindigkeit vS.
-
Figur 4 zeigt nun schematisch einen Anspinnprozess, bei welchem der Zeitpunkt t1, t2 des Auftretens von Dünnstellen vorausberechnet wurde und darauf basierend die Abzugsvorrichtung 6 mit den zuvor beschriebenen Einstellungen EA angesteuert wird. Die Art der Darstellung entspricht dabei der zuFigur 2 beschriebenen, so dass im Folgenden lediglich noch auf die Unterschiede zurFigur 2 eingegangen wird. Wie derFigur 4 entnehmbar, ist der durch das Expertensystem 9 berechnete Zeitpunkt t1 des Auftretens einer Dünnstelle, vorliegend der ersten Dünnstelle, auf der Zeitachse t aufgetragen. Die Einstellungen EA für die Steuerung der Abzugsvorrichtung 6 werden nun so berechnet, dass die Abzugsvorrichtung 6 vorauseilend zu dem Zeitpunkt t1 mit einer gegenüber der Anspinn-Abzugsgeschwindigkeit vAA reduzierten Abzugsgeschwindigkeit VAr1 angetrieben wird. Durch die Reduzierung der Abzugsgeschwindigkeit vA wird die Fasermenge im Ansetzer vorübergehend erhöht. - Nach vorliegendem Beispiel wird die Abzugsvorrichtung 6 beginnend mit dem Zeitpunkt t4 für eine vorbestimmte Zeitdauer Δt1 mit der reduzierten Abzugsgeschwindigkeit VAr1 betrieben und erst zum Zeitpunkt t5 weiter beschleunigt, bis sie die Anspinn-Abzugsgeschwindigkeit vAA erreicht. Der Zeitpunkt t4 des Beginn des Abtreibens mit der ersten reduzierten Abzugsgeschwindigkeit VAr1 sowie die Zeitdauer Δt1 und die Höhe der ersten Abzugsgeschwindigkeit VAr1 werden dabei durch das Expertensystem 9 als Einstellungen EA berechnet. Es ergibt sich somit eine Abzugsfunktion (gestrichelte Linie), bei welcher die Abzugsvorrichtung 6 in einer ersten Beschleunigungsphase 12a auf die reduzierte Abzugsgeschwindigkeit VAr1 beschleunigt wird und erst nach Ablauf der Zeitdauer Δt1 in einer weiteren Beschleunigungsphase 12 auf die Anspinn-Abzugsgeschwindigkeit vAA beschleunigt wird.
- Abweichend von der hier gezeigten Darstellung, bei welcher die reduzierte Abzugsgeschwindigkeit VAr1 über die Zeitdauer Δt1 konstant gehalten wird, ist es auch möglich, die reduzierte Abzugsgeschwindigkeit VAr1 über die Zeitdauer Δt1 innerhalb eines bestimmten Toleranzbereiches T um die berechnete Abzugsgeschwindigkeit VAr1 zu halten. Dabei ist es auch möglich, dass das Expertensystem 9 einen Verlauf, beispielsweise einen ansteigenden oder auch abfallenden Verlauf, der reduzierten Abzugsgeschwindigkeit VAr1 über die Zeitdauer Δt1 als Einstellung je vorgibt.
- Weiterhin ist es abweichend von der gezeigten Darstellung natürlich auch möglich, anstelle einer Kompensation der ersten Dünnstelle eine Kompensation der zweiten Dünnstelle anzustreben. Der Zeitpunkt t1 würde sich in diesem Fall auf den Zeitpunkt des Auftretens der zweiten Dünnstelle beziehen und wäre entsprechend auf der Zeitachse t etwas nach rechts verschoben.
-
Figur 5 zeigt weiterhin ein Verfahren zum Anspinnen eines Fadens, bei welchem ein Ausgleich sowohl der ersten Dünnstelle als auch der zweiten Dünnstelle durchgeführt wird. Im Unterschied zur Darstellung derFigur 4 wird die Abzugsvorrichtung 6 nach der ersten vorbestimmten Zeitdauer Δt1 in einer zweiten Beschleunigungsphase 12b wiederum voreilend zu dem Zeitpunkt des Auftretens der zweiten Dünnstelle, welcher vorliegend mit t2 bezeichnet ist, auf eine zweite vorbestimmte reduzierte Abzugsgeschwindigkeit VAr2 beschleunigt und vom Zeitpunkt t6 an beginnend für eine zweite, vorbestimmte Zeitdauer Δt2 bis zum Zeitpunkt t7 auf dieser konstant gehalten. Dabei werden wiederum zumindest der Zeitpunkt t6 des Beginns des Antreibens mit der zweiten reduzierten Abzugsgeschwindigkeit VAr2 sowie die Zeitdauer Δt2 und die Höhe der zweiten Abzugsgeschwindigkeit VAr2 als Einstellungen EA durch das Expertensystem 9 berechnet. In einer weiteren Beschleunigungsphase 12 nach Ablauf der Zeitdauer Δt2 wird dann wiederum die Abzugsvorrichtung 6 auf die Anspinn-Abzugsgeschwindigkeit vAA beschleunigt. - Selbstverständlich ist es auch bei einer derartigen Abzugsfunktion möglich, wiederum einen Toleranzbereich T sowohl für die erste Abzugsgeschwindigkeit VAr1 als auch für die zweite Abzugsgeschwindigkeit VAr2 festzulegen und die Abzugsvorrichtung 6 für die Zeitdauer Δt1, Δt2 jeweils innerhalb dieses Toleranzbereiches T zu betreiben, wobei wiederum auch ein Verlauf für die reduzierte Abzugsgeschwindigkeit VAr1 und/oder für die reduzierte Abzugsgeschwindigkeit VAr2 vorgegeben werden kann.
- Besonders vorteilhaft ist es bei der Durchführung des Verfahrens, wenn durch das Expertensystem zumindest die Knickpunkte der Abzugsfunktion (gestrichelte Linie), welche jeweils durch die Zeiten t4, t5, t6 und t7 bestimmt werden, sowie die Steigungen, welche jeweils die Beschleunigung der Abzugsvorrichtung 6 repräsentieren, als Einstellungen EA für die Steuerung der Abzugsvorrichtung 6 berechnet werden und mittels der berechneten Einstellungen EA die Abzugsvorrichtung 6 angetrieben wird.
- Alternativ dazu ist es jedoch auch denkbar, in der Steuervorrichtung eine Vielzahl von auf empirischer Basis ermittelter Funktionskurven für die Steuerung der Abzugsvorrichtung 6 zu hinterlegen, welche wiederum verschiedenen Materialarten und verschiedenen Zeitpunkten t1, t2 bereichsweise zugeordnet sind. Wie zuvor beschrieben, berechnet das Expertensystem 9 auf Basis der Daten DS, DA, DE und ES wiederum den oder die Zeitpunkte t1, t2 des Auftretens von Dünnstellen und wählt darauf basierend eine geeignete Funktionskurve aus, nach welcher die Abzugsvorrichtung 6 dann angetrieben wird.
- Die Abzugsgeschwindigkeit kann aufgrund der vorausberechneten Zeitpunkte t1, t2 von Dünnstellen sehr genau eingestellt werden. Dabei hat sich gezeigt, dass im Gegensatz zu einer Ansteuerung der Speisevorrichtung durch die Regulierung des Fadenabzugs eine sehr genauere und direktere Regulierung der Fasermenge im Ansetzer möglich ist. Die auftretenden Dünnstellen können somit nahezu vollständig kompensiert werden und erneute Fadenbrüche können vermieden werden.
- Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Abwandlungen und Kombinationen im Rahmen der Patentansprüche Fällen ebenfalls unter die Erfindung.
-
- 1
- Offenend-Spinnvorrichtung
- 2
- Spinnelement
- 3
- Faden
- 3'
- Fadenende
- 4
- Speisevorrichtung
- 5
- Fasermaterial
- 6
- Abzugsvorrichtung
- 7
- Fadenrückliefervorrichtung
- 8
- Steuervorrichtung
- 9
- Expertensystem
- 10
- Auflösevorrichtung
- 11
- Spulvorrichtung
- 12
- Beschleunigungsphase
- 12a
- erste Beschleunigungsphase
- 12b
- zweite Beschleunigungsphase
- 13
- Toleranzbereich
- 14
- Eingabevorrichtung
- 15
- Spule
- DE
- empirische Daten
- F
- Berechnungsformel
- DS
- Spinnbetriebsdaten
- DA
- Ansetzerdaten
- ES
- Einstellungen für Steuerung der Speisevorrichtung
- EA
- Einstellungen für Steuerung der Abzugsvorrichtung
- t0
- Zeitpunkt des Fadenabwurfs
- t1
- Zeitpunkt des Auftretens einer Dünnstelle
- t2
- Zeitpunkt des Auftretens einer weiteren Dünnstelle
- t3
- Zeitpunkt des Einsetzens des Fadenabzugs
- t4
- Beginn des Antreibens mit der ersten Abzugsgeschwindigkeit vAr1
- t5
- Ende des Antreibens mit der ersten Abzugsgeschwindigkeit vAr1
- Δt1
- erste, vorbestimmte Zeitdauer
- t6
- Beginn des Antreibens mit der zweiten Abzugsgeschwindigkeit vAr2
- t7
- Ende des Antreibens mit der ersten Abzugsgeschwindigkeit vAr2
- Δt2
- zweite, vorbestimmte Zeitdauer
- vA
- Abzugsgeschwindigkeit der Abzugsvorrichtung
- vBA
- Betriebs-Abzugsgeschwindigkeit
- vAA
- Anspinn-Abzugsgeschwindigkeit
- vAr1
- erste reduzierte Abzugsgeschwindigkeit
- vAr2
- zweite reduzierte Abzugsgeschwindigkeit
- T
- Toleranzbereich
- vS
- Speisegeschwindigkeit
- vBS
- Betriebs-Speisegeschwindigkeit
- vAS
- Anspinn-Speisegeschwindigkeit
- vVS
- Vorspeise-Geschwindigkeit
Claims (13)
- Verfahren zum Anspinnen eines Fadens (3) in einer ein Spinnelement (2) aufweisenden Offenend-Spinnvorrichtung (1) mittels eines Expertensystems (9), bei welchem zur Bildung eines Ansetzers dem Spinnelement (2) mittels einer Speisevorrichtung (4) ein zu verspinnendes Fasermaterial (5) zugeführt, ein Fadenende (3') in das Spinnelement (2) rückgeliefert wird und der neu angesponnene Faden (3) mittels einer Abzugsvorrichtung (6) abgezogen wird, wobei zumindest die Speisevorrichtung (4) und die Abzugsvorrichtung (6) durch eine Steuervorrichtung (8) der Offenend-Spinnvorrichtung (1) gesteuert werden und wobei Einstellungen (ES, EA) zur Steuerung der Speisevorrichtung (4) und der Abzugsvorrichtung (6) durch das Expertensystem (9) aus in der Steuervorrichtung (8) hinterlegten, empirischen Daten (DE) sowie aus in die Steuervorrichtung (8) eingegebenen, aktuellen Spinnbetriebsdaten (DS) und Ansetzerdaten (DA) ermittelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Expertensystem (9) zumindest ein Zeitpunkt (t1, t2) des Auftretens zumindest einer Dünnstelle, insbesondere einer ersten und/oder einer zweiten Dünnstelle im Ansetzer, vorausberechnet wird und der/die berechnete(n) Zeitpunkt(e) (t1, t2) zur Ermittlung der Einstellungen (EA) zur Steuerung der Abzugsvorrichtung (6) herangezogen werden, wobei mittels der ermittelten Einstellungen (EA) eine Abzugsgeschwindigkeit (vA) der Abzugsvorrichtung (6) derart gesteuert wird, dass die zumindest eine Dünnstelle, insbesondere die erste und/oder die zweite Dünnstelle, zumindest teilweise kompensiert wird.
- Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Abzugsvorrichtung (6) durch die Steuervorrichtung (8) voreilend zu oder spätestens zu dem Zeitpunkt (t1, t2) des Auftretens der wenigstens einen Dünnstelle mit einer gegenüber einer Betriebs-Abzugsgeschwindigkeit (vBA) und/oder gegenüber einer Anspinn-Abzugsgeschwindigkeit (vAA) reduzierten Abzugsgeschwindigkeit (vAr1, vAr2) angetrieben wird.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Rückliefern des Fadenendes (3') die Abzugsvorrichtung (6) zunächst auf eine gegenüber einer Betriebs-Abzugsgeschwindigkeit (vBA) reduzierte Anspinn-Abzugsgeschwindigkeit (vAA) beschleunigt wird.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abzugsvorrichtung (6) vor dem Erreichen der Anspinn- Abzugsgeschwindigkeit (vAA) und/oder vor dem Erreichen der Betriebs-Abzugsgeschwindigkeit (vBA) zunächst in einer ersten Beschleunigungsphase (12a) auf eine vorbestimmte, erste reduzierte Abzugsgeschwindigkeit (vAr1) beschleunigt wird und anschließend für eine erste, vorbestimmte Zeitdauer (Δt1) mit der ersten Abzugsgeschwindigkeit (vAr1) angetrieben wird oder für eine erste, vorbestimmte Zeitdauer (Δt1) in einem engen Toleranzbereich (T) von max. ±40%, vorzugsweise max. ±30%, besonders bevorzugt max. ±20% der ersten Abzugsgeschwindigkeit (vAr1) angetrieben wird.
- Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Abzugsvorrichtung (6) nach der ersten, vorbestimmten Zeitdauer (Δt1) und vor dem Erreichen der Anspinn-Abzugsgeschwindigkeit (vAA) und/oder vor dem Erreichen der Betriebs-Abzugsgeschwindigkeit (vBA) in einer zweiten Beschleunigungsphase (12b) auf eine vorbestimmte, zweite reduzierte Abzugsgeschwindigkeit (vAr2) beschleunigt wird und anschließend für eine zweite, vorbestimmte Zeitdauer (Δt2)mit der zweiten Abzugsgeschwindigkeit (vAr2) angetrieben wird oder für eine zweite, vorbestimmte Zeitdauer (Δt2)in einem engen Toleranzbereich (T) von max. ±40%, vorzugsweise max. ±30%, besonders bevorzugt max. ±20% der zweiten, reduzierten Abzugsgeschwindigkeit (vAr2) angetrieben wird.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Steuervorrichtung (8) mehrere Funktionskurven für die Steuerung der Abzugsvorrichtung (6) hinterlegt sind und dass das Expertensystem (9) in Abhängigkeit von dem berechneten Zeitpunkt (t1, t2) des Auftretens der wenigstens einen Dünnstelle eine geeignete Funktionskurve zur Steuerung der Abzugsvorrichtung (6) ermittelt.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die durch das Expertensystem (9) ermittelten Einstellungen (EA) zur Steuerung der Abzugsvorrichtung (6) zumindest einen Zeitpunkt des Beginns (t4, t6), die Zeitdauer (Δt1, Δt2) des Antreibens mit der reduzierten Abzugsgeschwindigkeit (vAr1, vAr2) sowie die Höhe der reduzierten Abzugsgeschwindigkeit (vAr1, vAr2) umfassen.
- Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellungen (EA) weiterhin die Höhe einer Beschleunigung zum Erreichen der Anspinn-Abzugsgeschwindigkeit (vAA) und/oder der Betriebs-Abzugsgeschwindigkeit (vBA) umfassen.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellungen (EA) zur Steuerung der Abzugsvorrichtung (6) in Abhängigkeit von einer Materialart eines zu verspinnenden Fasermaterials (5) und/oder einer Garnfeinheit des Fadens (3) durch das Expertensystem (9) ermittelt werden.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Berechnung der zumindest einen Dünnstelle das Spinnelement (2) betreffende, aktuelle Spinnbetriebsdaten (DS), insbesondere ein Rotorumfang, berücksichtigt werden.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die durch das Expertensystem (9) ermittelten Einstellungen (ES) zur Steuerung der Speisevorrichtung (4) zumindest die Drehrichtung und den zeitlichen Beginn sowie das zeitliche Ende von Beschleunigungen der Speisevorrichtung umfassen, und dass diese Einstellungen (ES) bei der Berechnung der zumindest einen Dünnstelle, insbesondere der ersten und/oder der zweiten Dünnstelle, im Ansetzer berücksichtigt werden.
- Vorrichtung zum Anspinnen eines Fadens (3) in einer ein Spinnelement (2) aufweisenden Offenend-Spinnvorrichtung (1), mit einer Vielzahl von am Anspinnvorgang beteiligten Aggregaten (2, 4, 6, 7, 10, 11) zur Bildung eines Ansetzers, unter ihnen wenigstens eine Speisevorrichtung (4) zum Zuführen eines Fasermaterials, eine Fadenrückliefervorrichtung (7) und eine Abzugsvorrichtung (6) zum Abziehen des neu angesponnenen Fadens (3), wobei die Vorrichtung eine Steuervorrichtung (8) mit einem Expertensystem (9) aufweist und wobei Einstellungen (EA, ES) zur Steuerung der Speisevorrichtung (4) und der Abzugsvorrichtung (6) durch das Expertensystem (9) ermittelbar sind und zumindest die Speisevorrichtung (4) und die Abzugsvorrichtung (6) durch die Steuervorrichtung (8) entsprechend der ermittelten Einstellungen (EA, ES) steuerbar sind, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Expertensystem (9) der Zeitpunkt (t1, t2) des Auftretens wenigstens einer Dünnstelle, insbesondere einer ersten und/oder einer zweiten Dünnstelle, im Ansetzer vorausberechenbar ist und eine Abzugsgeschwindigkeit (vA) der Abzugsvorrichtung (6) derart steuerbar ist, dass die wenigstens eine Dünnstelle zumindest teilweise kompensiert wird.
- Vorrichtung zum Anspinnen eines Fadens (3) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb der Abzugsvorrichtung (6) als Schrittmotor ausgebildet ist.
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