WO2014198733A1 - Verfahren und spulstelle zur verbesserung eines spulprozesses einer textilmaschine - Google Patents

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quality
sensor
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quality monitoring
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Mathias Burchert
Volker Jehle
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Maschinenfabrik Rieter Ag
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Definitions

  • the present invention relates to a method for improving a winding process of a textile machine with a machine control, a yarn sensor, a yarn quality monitoring, in particular a yarn cleaner, and a yarn joining device, in particular a splicing device, wherein a yarn is wound onto a spool and the yarn is thereby in terms of its length, Quality and / or speed is analyzed and the yarn if necessary for cleaning a quality defect, in particular by means of a yarn cleaner, separated and connected after removal of the quality error two yarn ends by means of Garntheticsvorraum, and a corresponding winding unit of a textile machine.
  • Essential components of the winding process such as yarn cleaners, splicers or speed sensors are developed and distributed by various independent suppliers. These individual components work largely autonomously and evaluate their data either themselves or send it to a machine center. From the machine center, the data is in turn sent to the winding unit where it is further processed by either the same component or another component of the winding process. However, there is no logical link between the individual components.
  • the object of the present invention is to combine some essential components of the winding process in such a way that information is available at all relevant points and can be used to optimize the system.
  • this has a machine control, a yarn sensor, a yarn quality monitoring, in particular a yarn cleaner and a yarn joining device, in particular a splicing device.
  • Machine control is understood to mean a controller which either controls the complete machine with several workstations at which the winding process for several yarns takes place or as a section control controls individual workstations, for example in one section or as workstation control.
  • controllers which work individually or cooperatively, are also possible.
  • the yarn speed or a yarn length derived therefrom can be determined.
  • the yarn sensor may also be capable of detecting foreign matter that is in the yarn, such as polypropylene fibers.
  • the yarn quality monitor may be, for example, a yarn cleaner.
  • Yarn quality monitoring is used to determine the quality of the yarn to be wound with respect to its package and its yarn characteristics. With the yarn quality monitoring, for example, thick and thin areas, the hairiness, the rotation, the surface of the yarn as well as the effects of these yarn properties on a fabric or a knit etc. can be determined.
  • a yarn joining device is a splicing device that can join two yarn ends together.
  • Such splicing devices are typically used in winding machines or in some air-spinning machines.
  • the yarn-joining device is that an already spun yarn is brought with a yarn end for connection to a newly spun yarn or fibers to be spun.
  • the second yarn end has been spun immediately before the yarn compound or in connection with the yarn compound.
  • the term of the second yarn end is not limited to an already finished spun yarn and its yarn end.
  • a yarn is wound on a spool.
  • the yarn is analyzed for its length, quality and / or speed. If a quality defect is detected, the yarn is cleaned for cleaning, i. separated to eliminate the faulty piece of yarn. This separation of the yarn takes place, for example, by means of the yarn quality monitoring device, in particular the yarn cleaner.
  • the two yarn ends as described in an example winding machine, the two yarn ends of the finished yarns or a spinning device, the yarn end of the already spun yarn with the newly scheduled yarn end, connected by means of Garntheticsvorraum.
  • the yarn is analyzed by means of a capacitive yarn sensor.
  • the analysis of the capacitive yarn sensor is done in terms of foreign material, yarn speed and / or yarn length. While the yarn sensor works according to the capacitive measuring principle, yarn quality monitoring is carried out according to the optical principle.
  • an optical yarn cleaner analyzes the yarn in relation to the package and the yarn characteristic. If one or both of these analyzes detect a yarn fault, the yarn is cleaned if necessary, especially if this error is greater than a permissible tolerance range.
  • the data of the capacitive yarn sensor with respect to the foreign material and / or the yarn speed of the yarn quality monitoring, in particular the yarn cleaner are made available.
  • the further data of the capacitive yarn sensor namely the yarn length and / or the yarn speed, are made available to the machine control, in particular a central control, section control and / or workstation control.
  • the capacitive yarn sensor is the central component whose data are made available at the relevant point, namely on the one hand in the yarn quality monitoring and on the other hand in the machine control.
  • the quality of the yarn connection is evaluated by means of the yarn quality monitoring taking into account the data of the yarn sensor for the yarn speed.
  • the yarn does not move at the usual delivery speed but either has a lower delivery speed or is in an acceleration phase.
  • the length of a yarn error can only be determined inaccurately, since the yarn speed is not known exactly.
  • the quality of the yarn is evaluated by means of the yarn quality monitoring, taking into account the data of the yarn sensor with respect to the yarn speed and / or the presence of a foreign material, the yarn quality can also be determined much more accurately.
  • the length of the foreign material can be accurately determined by the presence of information about the current yarn speed.
  • the yarn speed information of the capacitive yarn sensor may allow a more accurate evaluation of the yarn defect.
  • the information about the yarn speed and the foreign fibers are transmitted according to the invention directly from the capacitive yarn sensor to the optical yarn cleaner or yarn quality monitoring device.
  • the yarn length, which is to be determined from the yarn speed is passed on directly from the capacitive yarn sensor to the machine control or calculated in the machine control from the information about the yarn speed.
  • the determined yarn length can be used to determine, for example, whether the intended yarn length has been achieved on the bobbin and therefore the winding process for this bobbin has to be stopped.
  • a continuous improvement of the yarn joints according to an advantageous embodiment of the invention is to be effected.
  • Parameters that can be optimally adjusted are, for example, in a splicing device, the length of the yarn ends to be processed or the duration with which the air or the fluid of the splicing device acts on the yarn end in preparation for the yarn ends.
  • the parameters of the yarn joining device can advantageously also be adjusted automatically by the quality data of the yarn quality monitoring. This means that, similarly to the advantageous embodiment described above, the parameters and thus the twine connection are optimized, with this design not only the quality of a plurality of twine connections being evaluated, but the quality data of the twine quality monitoring being used directly.
  • the yarn joining device, the yarn sensor and the yarn quality monitoring are directly or indirectly connected to one another in terms of data.
  • the twine quality monitoring device is directly connected to the twine connecting device.
  • a direct data connection between the yarn sensor and the quality monitoring device with respect to the yarn speed and the foreign fiber recognition is advantageous.
  • an indirect data connection between the capacitive yarn sensor and the optical yarn cleaner is provided via the machine control.
  • the reaction times are not of exceptional importance, the indirect connection is often more advantageous, since the load on the quality monitoring computer units and the yarn sensor as well as the yarn joining apparatus is thereby reduced.
  • the yarn length determined by means of the yarn sensor is used to wind the bobbin with a predetermined desired yarn length. After reaching this predetermined nominal yarn length, the yarn is For example, through the yarn cleaner, separated. This is advantageously achieved that coils can be produced with very small tolerances with respect to their wound yarn lengths. The accuracy of the winding process is thus improved because waste is reduced in subsequent processes.
  • the yarn in a particularly advantageous embodiment of the invention associated with a yarn tensioning device, wherein the yarn can be tensioned, in particular braked depending on the data of the yarn sensor, a control of the yarn tension depending on the yarn speed, the coils, etc. possible.
  • Controlled yarn braking can provide improved yarn spooling with greater uniformity and fewer yarn breaks.
  • the data of the yarn sensor and / or the yarn quality monitoring are stored for evaluating the quality of the bobbin or the quality or productivity of the winding unit, traceability is possible, for example, in order to locate defective winding units. Also, a classification of the coils produced according to certain quality criteria, such as number of splices, IPI, hairiness, etc. in a database and / or directly on the coil, for example, with an RFID chip or a barcode marker possible.
  • the package and / or the yarn characteristic are analyzed by optical quality monitoring, in particular in the optical yarn cleaner, for example with regard to thick and thin areas, hairiness and / or rotation.
  • the quality of the splice connection with regard to the yarn, fabric or knit characteristic can be evaluated.
  • the yarn speed is also taken into account.
  • the connection of two yarn ends also refers to the connection of a yarn end with a directly previously spun fiber composite. In this case, after the yarn has been separated from a yarn end of the old yarn, a new yarn is spun instead of connecting one old yarn end to another old yarn end.
  • a winding unit according to the invention of a textile machine has a machine control, a yarn sensor, a yarn quality monitoring device, in particular a yarn cleaner and a yarn joining device, in particular a splicing device.
  • the winding unit is used to wind a yarn on a spool.
  • the wound yarn is analyzed for its length, quality and / or speed. If a quality defect of the yarn is detected, it is cleaned, in particular by means of a yarn cleaner which separates the yarn.
  • the yarn can also be separated with a separate yarn separator or by changing the speeds of successive aggregates, causing the yarn to break.
  • two yarn ends are joined together by means of the yarn joining device, which may be two yarn ends of the old yarn or one yarn end of the old yarn and one yarn end of a newly spun yarn.
  • the winding unit has an optical yarn quality monitoring device, in particular an optical yarn cleaner, a machine control, in particular a central control, section control and / or workstation control.
  • the yarn quality monitoring device and the machine control are data-wise directly or indirectly connected to a capacitive yarn sensor.
  • the optical yarn cleaner can, in a particularly advantageous embodiment by means of a laser, the yarn package and the yarn characteristics, such as rotation, hairiness, surface, diameter structure, fabric or knitted fabric failure, etc. determine.
  • the reference data for determining whether the yarn is within the target range or outside the target range, including some allowable tolerance, may be provided by an application database.
  • the yarn quality monitoring device in particular the optical yarn cleaner, is connected in terms of data to the yarn joining device.
  • This connection can be made directly, so that a very fast reaction of the yarn joining device can take place. But it is also an indirect, guided over the machine control connection of the yarn quality monitoring device with the yarn joining device possible. This is advantageous, for example, if a permanent adjustment of the yarn joining device is to take place at this and / or further winding stations of the textile machine.
  • the capacitive yarn sensor is connected in terms of data with the machine control and the yarn quality monitoring device.
  • a direct connection or an indirect connection via the machine control can be done with the sensor of the yarn quality monitoring device.
  • the basic idea of the present invention is that at least three components of the winding position are integrated or linked together.
  • the capacitive yarn sensor is a central component of the system. This sensor provides data to:
  • Receiver is the yarn cleaner - Yarn length: Precise measurement of the yarn length per spool
  • the optical yarn cleaner evaluates in particular by means of laser technology, the yarn package and the yarn characteristics such as rotation, hairiness, surface, diameter structure, fabric, knitted fabric etc.
  • the reference data can be provided by an application database.
  • the length classification of the detected defects in the area of unsteady winding phases is determined taking into account the yarn speed.
  • Quality defects due to foreign fibers e.g., PP
  • the yarn cleaner evaluates the quality of the yarn connection with regard to the yarn, fabric and knitted fabric characteristics. For this, the yarn speed is also taken into account.
  • Optimization software determines from the quality data of the twine connections the optimum twine connection parameters which are transmitted to the control of the twine connecting device.
  • the yarn joining device optimizes within defined limits by the connection with the yarn cleaner.
  • the yarn passing from the yarn joining device to the yarn cleaner closes the loop.
  • Other components that can be integrated into the system would be e.g. :
  • Thread tensioning devices controlled thread brakes with control of the thread tension depending on the yarn speed, spool size, etc.
  • a yarn 1 is thus wound on a spool 2.
  • the yarn 1 runs in the direction of the arrow on a yarn joining device, here a splicing device 3, a capacitive yarn sensor 4 and a yarn quality monitoring device, here an optical yarn cleaner 5 along.
  • the yarn sensor 4 assumes a central position.
  • the yarn 1 is analyzed with respect to foreign fibers, for example polypropylene, and the yarn speed contained therein.
  • the information on foreign fibers which have been detected in the yarn 1 and the speed of the yarn 1 are transmitted as a foreign fiber detection 6 and yarn speed 7 to the yarn cleaner 5.
  • the yarn cleaner 5 uses this data in the present embodiment via the data line 8 in order to adjust the parameters of the splicing device 3 can.
  • parameters for preparing the yarn ends or the length of the overlapping yarn ends can be set.
  • the yarn sensor 4 also transmits, according to the present exemplary embodiment, yarn speed data 9 and yarn length data 10 to a machine controller 11.
  • the machine control 1 1 can be provided only for the winding unit shown here. But it is also possible that the machine control 1 1 is responsible for several, side by side arranged winding units, for example within a section.
  • the machine control 1 1 can also be a central control, which processes data for all winding units of the textile machine.
  • the machine controller 1 1 evaluates the yarn speed data 9 and the yarn length data 10 of the capacitive yarn sensor 4 and transmits the yarn length 10 and / or yarn speed data 9 via a data line 12 To set the splice parameters, starting from the information from the yarn sensor 4, the machine controller 1 1 is connected via the data line 14 to the splicing device 3.
  • the present invention does not necessarily require all data streams or, of course, other data streams may also be present, such as between the yarn cleaner 5 and the machine controller 11. It is essential that the capacitive yarn sensor 4 is the central element for the evaluation of the yarn 1 at the winding unit.
  • the yarn sensor 4, in particular the yarn cleaner 5, directly and indirectly also supplies the splicing devices 3 with data in order to optimize their mode of operation, implemented methods or settings. In addition, indirectly via the data of the yarn sensor 4 and the machine control 1 1 and other settings and optimizations of the coil 2 and its winding device which carries the coil 2 and drives or the yarn on the bobbin 2 shakes, and / or on the yarn cleaner 5 and / or take place at the splicing device 3.
  • the present invention is not limited to the illustrated embodiment.
  • the evaluation and control less than the possibilities presented here or another combination of these data evaluations is possible at any time within the scope of the claims.
  • the splicing device 3, the yarn sensor 4 and / or the yarn cleaner 5 may also be accommodated in a single housing.
  • the data lines 8, 12 and 13 and the transmission of the data 6, 7, 9, 10 can be designed as or by means of lines and / or by radio, for example in a bus system. LIST OF REFERENCES

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Abstract

Bei einem Verfahren zur Verbesserung eines Spulprozesses einer Textilmaschine sowie eine Spulstelle einer Textilmaschine mit einer Maschinensteuerung (11), einem Garnsensor (4), einer Garnqualitätsüberwachung, insbesondereeinem Garnreiniger (5),und einer Garnverbindungsvorrichtung, ins- besondere einer Spleißvorrichtung (3), wird ein Garn (1) auf einer Spule (2) aufgewickelt. Das Garn (1) wird dabei hinsichtlich seiner Länge, Qualität und/oder Geschwindigkeit analysiert und bei Bedarf zur Reinigung eines Qualitätsfehlers, insbesondere mittels eines Garnreinigers (5),getrennt und nach Entfernung des Qualitätsfehlers werdenzwei Garnenden mittels der Garnverbindungsvorrichtung miteinander verbunden. Das Garn(1)wird mit Hilfe eines kapazitiven Garnsensors (4)in Bezug auf Fremdmaterial, Garn- geschwindigkeit und/oder Garnlänge analysiertund mit Hilfe einer optischen Garnqualitätsüberwachung, insbesondereeines optischen Garnreinigers (5), in Bezug auf den Garnkörper und die Garncharakteristik analysiert. Das Garn (1) wirddanach gegebenenfalls gereinigt. Daten des kapazitiven Garnsensors (4)werdenin Bezug auf das Fremdmaterial und/oderdie Garngeschwindigkeit der Garnqualitätsüberwachung, insbesondere dem Garnreiniger (5),und in Bezug auf die Garnlänge und/oder die Garngeschwindigkeit der Maschinensteuerung (11), insbesondere einer Zentralsteuerung, Sektionssteuerung und/oder Arbeitsstellensteuerung,zur Verfügung gestellt.

Description

Verfahren und Spulstelle zur Verbesserung eines Spulprozesses einer
Textilmaschine
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung eines Spulprozesses einer Textilmaschine mit einer Maschinensteuerung, einem Garnsensor, einer Garnqualitätsüberwachung, insbesondere einem Garnreiniger, und einer Garnverbindungsvorrichtung, insbesondere einer Spleißvorrichtung, wobei ein Garn auf eine Spule aufgewickelt wird und das Garn dabei hinsichtlich seiner Länge, Qualität und/oder Geschwindigkeit analysiert wird sowie das Garn bei Bedarf zur Reinigung eines Qualitätsfehlers, insbesondere mittels eines Garnreinigers, getrennt und nach Entfernung des Qualitätsfehlers zwei Garnenden mittels der Garnverbindungsvorrichtung miteinander verbunden werden, sowie eine entsprechende Spulstelle einer Textilmaschine.
Wesentliche Komponenten des Spulprozesses, wie beispielsweise Garnreiniger, Spleißer oder Geschwindigkeitssensoren werden von verschiedenen, unabhängigen Lieferanten entwickelt und vertrieben. Diese einzelnen Komponenten arbeiten weitgehend selbstständig und werten ihre ermittelten Daten entweder selbst aus oder senden diese an eine Maschinenzentrale. Von der Maschinenzentrale werden die Daten wiederum an die Spulstelle gesandt, bei welcher sie von entweder derselben Komponente oder einer anderen Komponente des Spulprozesses weiterverarbeitet werden. Eine logische Verknüpfung der Einzelkomponenten findet dabei allerdings nicht statt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einige wesentliche Komponenten des Spulprozesses so miteinander zu verknüpfen, dass Informationen an allen relevanten Stellen zur Verfügung stehen und zur Optimierung des Systems genutzt werden können.
Die Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren und einer Spulstelle gemäß den unabhängigen Ansprüchen. Zur Verbesserung eines Spulprozesses einer Textilmaschine, beispielsweise einer Spulmaschine oder einer Spinnmaschine, weist diese eine Maschinensteuerung, einen Garnsensor, eine Garnqualitätsüberwachung, insbesondere einen Garnreiniger und eine Garnverbindungsvorrichtung, insbesondere eine Spleißvorrichtung auf.
Unter Maschinensteuerung wird eine Steuerung verstanden, welche als Zentralsteuerung entweder die komplette Maschine mit mehreren Arbeitsstellen, an welchen der Spulprozess für mehrere Garne stattfindet oder als Sektionssteuerung einzelne, beispielsweise in einer Sektion zusammengefasste Arbeitsstellen oder als Arbeitsstellensteuerung jede einzelne Arbeitsstelle steuert. Auch mehrere dieser Steuerungen, die einzelne oder zusammenwirkend arbeiten, sind möglich.
Mittels des Garnsensors kann die Garngeschwindigkeit oder eine daraus abgeleitete Garnlänge festgestellt werden. Der Garnsensor kann auch in der Lage sein Fremdmaterial, welches sich in dem Garn befindet, wie beispielsweise Polypropylenfasern, feststellen.
Die Garnqualitätsüberwachung kann beispielsweise ein Garnreiniger sein. Mit der Garnqualitätsüberwachung wird die Qualität des aufzuspulenden Garnes bezüglich seines Garnkörpers und seiner Garncharakteristik festgestellt. Mit der Garnqualitätsüberwachung können somit beispielsweise Dick- und Dünnstellen, die Haarigkeit, die Drehung, die Oberfläche des Garnes sowie die Auswirkungen dieser Garneigenschaften auf ein Gewebe oder ein Gestrick etc. festgestellt werden.
Eine Garnverbindungsvorrichtung ist beispielsweise eine Spleißvorrichtung, welche zwei Garnenden miteinander verbinden kann. Solche Spleißvorrichtungen werden typischerweise bei Spulmaschinen oder bei manchen Luftspinnmaschinen eingesetzt. Insbesondere bei der Verwendung des erfin- dungsgemäßen Verfahrens in einer Offenend-Spinnmaschine oder ebenfalls in manchen Luftspinnmaschinen besteht die Garnverbindungsvorrichtung darin, dass ein bereits gesponnenes Garn mit einem Garnende zur Verbindung mit einem neu gesponnenen Garn oder mit zu verspinnenden Fasern gebracht wird. Das zweite Garnende ist dabei unmittelbar vor der Garnverbindung oder in Zusammenhang mit der Garnverbindung gesponnen worden. Der Begriff des zweiten Garnendes ist dabei nicht auf ein bereits fertig gesponnenes Garn und dessen Garnende eingeschränkt.
Bei dem Spulprozess wird ein Garn auf einer Spule aufgewickelt. Das Garn wird dabei hinsichtlich seiner Länge, Qualität und/oder Geschwindigkeit analysiert. Wird ein Qualitätsfehler festgestellt, so wird das Garn zur Reinigung, d.h. zur Beseitigung des fehlerhaften Garnstückes getrennt. Diese Trennung des Garnes erfolgt beispielsweise mittels der Garnqualitätsüberwachungsein- richtung, insbesondere dem Garnreiniger. Nach Entfernung des Qualitätsfehlers werden die beiden Garnenden, wie beschrieben bei einer beispielsweise Spulmaschine die beiden Garnenden der fertigen Garne oder bei einer Spinnvorrichtung das Garnende des bereits gesponnenen Garnes mit dem neu angesetzten Garnende, mittels der Garnverbindungsvorrichtung miteinander verbunden.
Erfindungsgemäß wird das Garn mit Hilfe eines kapazitiven Garnsensors analysiert. Die Analyse des kapazitiven Garnsensors erfolgt in Bezug auf Fremdmaterial, Garngeschwindigkeit und/oder Garnlänge. Während der Garnsensor nach dem kapazitiven Messprinzip arbeitet, erfolgt die Garnqualitätsüberwachung nach dem optischen Prinzip. Insbesondere ein optischer Garnreiniger analysiert das Garn in Bezug auf den Garnkörper und die Garncharakteristik. Wenn eine oder beide dieser Analysen einen Garnfehler feststellen, wird das Garn gegebenenfalls gereinigt, insbesondere wenn dieser Fehler über einem zulässigen Toleranzbereich liegt. Um die Komponenten des Spulprozesses optimal miteinander verknüpfen zu können, wird erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Daten des kapazitiven Garnsensors in Bezug auf das Fremdmaterial und/oder die Garngeschwindigkeit der Garnqualitätsüberwachung, insbesondere dem Garnreiniger, zur Verfügung gestellt werden. Die weiteren Daten des kapazitiven Garnsensors, nämlich die Garnlänge und/oder auch die Garngeschwindigkeit werden der Maschinensteuerung, insbesondere einer Zentralsteuerung, Sektionssteuerung und/oder Arbeitsstellensteuerung zur Verfügung gestellt. Der kapazitive Garnsensor ist dabei die zentrale Komponente, deren Daten an der relevanten Stelle, nämlich einerseits bei der Garnqualitätsüberwachung und andererseits bei der Maschinensteuerung zur Verfügung gestellt werden. Durch diese Verknüpfung von kapazitivem Garnsensor, Garnqualitätsüberwachung bzw. Garnqualitätsüberwachungseinrichtung und Maschinensteuerung werden die zur Verfügung stehenden Informationen bezüglich Qualität, Produktivität und Genauigkeit des Spulprozesses optimal genutzt und der Spulprozesses hierdurch deutlich verbessert.
In einer vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird mittels der Garnqualitätsüberwachung die Qualität der Garnverbindung unter Berücksichtigung der Daten des Garnsensors zur Garngeschwindigkeit ausgewertet. Insbesondere während der Garnverbindung bzw. des Garnansetzens bewegt sich das Garn nicht mit der üblichen Liefergeschwindigkeit, sondern hat entweder eine geringere Liefergeschwindigkeit oder befindet sich in einer Beschleunigungsphase. Hierdurch kann die Länge eines Garnfehlers nur ungenau festgestellt werden, da die Garngeschwindigkeit nicht exakt bekannt ist. Durch die Verknüpfung der Informationen des kapazitiven Garnsensors mit der optischen Garnqualitätsüberwachungseinrichtung kann die Qualität der Garnverbindung somit deutlich besser und genauer ermittelt werden, da die Länge eines eventuellen Garnfehlers exakt berechnet werden kann. Wird gemäß einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung mittels der Garnqualitätsüberwachung die Qualität des Garnes unter Berücksichtigung der Daten des Garnsensors in Bezug auf die Garngeschwindigkeit und/oder das Vorhandensein eines Fremdmaterials ausgewertet, so ist auch hierdurch die Garnqualität deutlich genauer feststellbar. So ist beispielsweise die Länge des Fremdmaterials durch das Vorhandensein von Informationen zu der aktuellen Garngeschwindigkeit genau feststellbar. Auch für die anderen Garnfehler, wie beispielsweise Durchmesserunterschiede des Garnes, in welchen die Länge des Fehlers oder der Abstand aufeinanderfolgender Fehler wichtig ist, kann die Information der Garngeschwindigkeit des kapazitiven Garnsensors eine genauere Auswertung des Garnfehlers ermöglichen.
Die Informationen zur Garngeschwindigkeit und zu den Fremdfasern werden dabei erfindungsgemäß direkt von dem kapazitiven Garnsensor zu dem optischen Garnreiniger bzw. der Garnqualitätsüberwachungseinrichtung übermittelt. Die Garnlänge, welche aus der Garngeschwindigkeit zu ermitteln ist, wird von dem kapazitiven Garnsensor direkt an die Maschinensteuerung weitergegeben oder in der Maschinensteuerung aus der Information über die Garngeschwindigkeit errechnet. Durch die festgestellte Garnlänge kann beispielsweise ermittelt werden, ob die vorgesehene Garnlänge auf der Spule erreicht wurde und der Spulprozesses für diese Spule deshalb abzubrechen ist.
Wird die mittels der Garnqualitätsüberwachung festgestellte Qualität mehrerer Garnverbindungen zur optimierten Einstellung der Parameter der Garnverbindungsvorrichtung, insbesondere der Spleißvorrichtung, verwendet, so ist eine kontinuierliche Verbesserung der Garnverbindungen gemäß einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung zu bewirken. Parameter, welche optimiert eingestellt werden können, sind beispielsweise bei einer Spleißeinrichtung die Länge der aufzubereitenden Garnenden oder die Dauer, mit welcher die Luft oder das Fluid der Spleißeinrichtung auf das Garnende zur Vorbereitung der Garnenden einwirkt. Beim Fadenansetzen können derartige Para- meter ebenfalls die Länge des vorzubereitenden Garnendes oder die Dauer der Vorbereitung oder die Dauer der Verbindung mit den neu zugespeisten Fasern, sowie die Zeit und Beschleunigung des Fadenabzugs sein und durch die Daten aus dem Garnsensor optimiert eingestellt werden.
Die Parameter der Garnverbindungsvorrichtung können vorteilhafterweise auch automatisch durch die Qualitätsdaten der Garnqualitätsüberwachung eingestellt werden. Das heißt, dass ähnlich wie bei der zuvor beschriebenen vorteilhaften Ausführung die Parameter und damit die Garnverbindung optimiert werden, wobei bei dieser Ausführung nicht erst die Qualität mehrerer Garnverbindungen ausgewertet wird, sondern die Qualitätsdaten der Garnqualitätsüberwachung direkt verwendet werden.
Vorzugsweise sind die Garnverbindungsvorrichtung, der Garnsensor und die Garnqualitätsüberwachung direkt oder indirekt datenmäßig miteinander verbunden. Insbesondere für die Einstellung der Parameter der Garnverbindungsvorrichtung ist die Garnqualitätsüberwachungsvorrichtung direkt mit der Garnverbindungsvorrichtung datenmäßig verbunden. Ebenso ist eine direkte datenmäßige Verbindung zwischen dem Garnsensor und der Quali- tätsüberwachungsvorrichtung bezüglich der Garngeschwindigkeit und der Fremdfasererkennung vorteilhaft. Bezüglich der Übermittlung der Garnlänge und die Reaktion, beispielsweise zum Trennen des Fadens, ist eine indirekte datenmäßige Verbindung zwischen dem kapazitiven Garnsensor und dem optischen Garnreiniger über die Maschinensteuerung vorgesehen. Insbesondere, wenn die Reaktionszeiten nicht von außergewöhnlicher Bedeutung sind, ist die indirekte Verbindung häufig vorteilhafter, da die Belastung der Rechnereinheiten für die Qualitätsüberwachung und den Garnsensor sowie die Garnverbindungsvorrichtung hierdurch verringert wird.
Vorteilhafterweise wird die mittels des Garnsensors ermittelte Garnlänge zur Bewicklung der Spule mit einer vorbestimmten Soll-Garnlänge verwendet. Nach Erreichen dieser vorgegebenen Soll-Garnlänge wird das Garn, bei- spielsweise durch den Garnreiniger, getrennt. Damit wird vorteilhafterweise erreicht, dass Spulen mit sehr geringen Toleranzen bezüglich ihrer aufgewickelten Garnlängen erzeugt werden können. Die Genauigkeit des Spulprozesses wird damit verbessert, da Abfall in den nachfolgenden Prozessen verringert wird.
Ist dem Garn in einer besonders vorteilhaften Ausführung der Erfindung eine Garnspannungseinrichtung zugeordnet, wobei das Garn in Abhängigkeit der Daten des Garnsensors gespannt, insbesondere gebremst werden kann, so ist eine Steuerung der Fadenzugkraft in Abhängigkeit der Garngeschwindigkeit, der Spulen usw. möglich. Das gesteuerte bzw. geregelte Garnbremsen kann ein verbessertes Aufspulen des Garns mit größerer Gleichmäßigkeit und weniger Garnbrüchen bewirken.
Werden die Daten des Garnsensors und/oder der Garnqualitätsüberwachung zur Auswertung der Qualität der Spule oder der Qualität oder Produktivität der Spulstelle gespeichert, so ist beispielsweise eine Rückverfolgung möglich, um schadhafte Spulstellen ausfindig zu machen. Auch ist eine Einteilung der erzeugten Spulen nach bestimmten Qualitätskriterien, wie beispielsweise Anzahl der Spleißverbindungen, IPI, Haarigkeit usw. in einer Datenbank und/oder direkt auf der Spule, beispielsweise mit einem RFID-Chip oder einer Barcodemarkierung möglich.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Garnkörper und/oder die Garncharakteristik durch die optische Qualitätsüberwachung, insbesondere im optischen Garnreiniger, beispielsweise in Bezug auf Dick- und Dünnstellen, Haarigkeit und/oder Drehung analysiert werden. So kann beispielsweise auch die Qualität der Spleißverbindung mit Rücksicht auf die Garn-, Gewebe- oder Strickcharakteristik ausgewertet werden. Hierfür wird ebenfalls die Garngeschwindigkeit berücksichtigt. Es sei hier nochmals klargestellt, dass sich die Verbindung zweier Garnenden auch auf die Verbindung eines Garnendes mit einem unmittelbar zuvor gesponnen Faserverbund bezieht. Dabei wird nach dem Trennen des Garnes an ein Garnende des alten Garnes ein neues Garn angesponnen anstelle des Verbindens des einen alten Garnendes mit einem anderen alten Garnende.
Eine erfindungsgemäße Spulstelle einer Textilmaschine weist eine Maschinensteuerung, einen Garnsensor, eine Garnqualitätsüberwachungseinrich- tung, insbesondere einen Garnreiniger und eine Garnverbindungsvorrichtung, insbesondere eine Spleißvorrichtung auf. Die Spulstelle dient zum Aufwickeln eines Garnes auf eine Spule. Das aufgewickelte Garn wird hinsichtlich seiner Länge, Qualität und/oder Geschwindigkeit analysiert. Wird ein Qualitätsfehlers des Garnes festgestellt, so wird dieser gereinigt, insbesondere mittels eines Garnreinigers, welcher das Garn trennt. Das Garn kann auch mit einer separaten Garntrenneinrichtung getrennt werden oder durch eine Änderung der Drehzahlen aufeinanderfolgender Aggregate, wodurch das Garn reißt.
Nach Entfernung des Qualitätsfehlers werden zwei Garnenden mittels der Garnverbindungsvorrichtung miteinander verbunden, wobei sich um zwei Garnenden des alten Garnes oder um ein Garnende des alten Garnes und ein Garnende eines neu gesponnen Garnes handeln kann.
Die Spulstelle weist erfindungsgemäß eine optische Garnqualitätsüberwa- chungseinrichtung, insbesondere einen optischen Garnreiniger, eine Maschinensteuerung, insbesondere eine Zentralsteuerung, Sektionssteuerung und/oder Arbeitsstellensteuerung auf. Die Garnqualitätsüberwachungsein- richtung und die Maschinensteuerung sind datenmäßig direkt oder indirekt mit einem kapazitiven Garnsensor verbunden. Hiermit kann und das zuvor beschriebene erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden. Der optische Garnreiniger kann dabei, in einer besonders vorteilhaften Ausführung mittels eines Lasers, den Garnkörper und die Garncharakteristik, wie beispielsweise Drehung, Haarigkeit, Oberfläche, Durchmesserstruktur, Gewebe- bzw. Gestrickausfall etc. feststellen. Die Referenzdaten zur Feststellung, ob sich das Garn im Soll-Bereich oder außerhalb des Soll-Bereichs inklusive einer gewissen zugestandenen Toleranz befindet, können von einer Anwendungsdatenbank zur Verfügung gestellt werden.
Vorteilhafterweise wird die Garnqualitätsüberwachungseinrichtung, insbesondere der optische Garnreiniger, datenmäßig mit der Garnverbindungsvorrichtung verbunden. Diese Verbindung kann direkt erfolgen, so dass eine sehr schnelle Reaktion der Garnverbindungsvorrichtung erfolgen kann. Es ist aber auch eine indirekte, über die Maschinensteuerung geleitete Verbindung der Garnqualitätsüberwachungseinrichtung mit der Garnverbindungsvorrichtung möglich. Dies ist beispielsweise vorteilhaft, wenn eine dauerhafte Einstellung der Garnverbindungsvorrichtung an dieser und/oder weiteren Spulstellen der Textilmaschine erfolgen soll.
In einer besonders vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist der kapazitive Garnsensor datenmäßig mit der Maschinensteuerung und der Garnqualitäts- überwachungseinrichtung verbunden. Auch hier kann eine direkte Verbindung oder eine indirekte Verbindung über die Maschinensteuerung mit dem Sensor der Garnqualitätsüberwachungseinrichtung erfolgen.
Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass mindestens drei Komponenten der Spulposition integriert oder miteinander verknüpft werden. Der kapazitive Garnsensor ist eine zentrale Komponente des Systems. Dieser Sensor liefert Daten zu:
- Garnqualität: Fremdfasern im Garn
— »■ Empfänger ist der Garnreiniger
- Garngeschwindigkeit
— »■ Empfänger ist der Garnreiniger - Garnlänge: Präzise Messung der Garnlänge je Spule
— »■ Empfänger ist die Maschinensteuerung
Der optische Garnreiniger bewertet insbesondere mittels Lasertechnologie den Garnkörper und die Garncharakteristik wie Drehung, Haarigkeit, Oberfläche, Durchmesserstruktur, Gewebe, Gestrickausfall etc. Die Referenzdaten können von einer Anwendungsdatenbank zur Verfügung gestellt werden.
Die Längenklassierung der erkannten Fehlstellen im Bereich der instationären Spulphasen (Spulstart) wird unter Berücksichtigung der Garngeschwindigkeit ermittelt. Qualitätsfehler, welche auf Fremdfasern (z.B. PP) zurückzuführen sind, werden vom Garnsensor erkannt und beispielsweise vom Garnreiniger herausgeschnitten. Weiterhin wertet der Garnreiniger die Qualität der Garnverbindung mit Rücksicht auf die Garn-, Gewebe und Gestrickcharakteristik aus. Hierfür wird ebenfalls die Garngeschwindigkeit berücksichtigt. Eine Optimierungssoftware ermittelt aus den Qualitätsdaten der Garnverbindungen die optimalen Garnverbindungsparameter, welche an die Steuerung der Garnverbindungsvorrichtung übertragen werden.
Die Garnverbindungsvorrichtung optimiert sich in definierten Grenzen durch die Verbindung mit dem Garnreiniger. Das Garn, welches von der Garnverbindungsvorrichtung zum Garnreiniger läuft, schließt den Regelkreis. Weitere Komponenten, welche in das System integriert werden können wären z.B. :
- Fadenspannungseinrichtungen (geregelte Fadenbremsen) mit Steuerung der Fadenzugkraft in Abhängigkeit der Garngeschwindigkeit, Spulengröße, usw.
- Speicherung von Qualitätsdaten, wie Spleißverbindungen, IPI, Haarigkeit in einer Datenbank oder in einen RFID Chip in der Spule, um die Rückverfolgung zu gewährleisten.
Weitere Vorteile der Erfindung sind in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigt die Figur eine Prinzipdarstellung der vorliegenden Erfindung.
In der einzigen Figur ist eine Prinzipdarstellung der vorliegenden Erfindung gezeigt. Ein Garn 1 wird demnach auf einer Spule 2 aufgespult. Das Garn 1 läuft in Pfeilrichtung an einer Garnverbindungsvorrichtung, hier einer Spleißeinrichtung 3, einem kapazitiven Garnsensor 4 und einer Garnqualitätsüber- wachungsvorrichtung, hier einem optischen Garnreiniger 5 entlang.
Bezüglich der Datenübermittlung nimmt der Garnsensor 4 eine zentrale Stellung ein. In dem Garnsensor 4, welcher nach dem kapazitiven Messprinzip arbeitet, wird das Garn 1 in Bezug auf darin enthaltene Fremdfasern, zum Beispiel aus Polypropylen und die Garngeschwindigkeit analysiert. Die Informationen zu Fremdfasern, welche in dem Garn 1 erkannt worden sind und zur Geschwindigkeit des Garnes 1 werden als Fremdfasererkennung 6 und Garngeschwindigkeit 7 an den Garnreiniger 5 übermittelt. Der Garnreiniger 5 nutzt diese Daten in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel über die Datenleitung 8, um die Parameter der Spleißeinrichtung 3 einstellen zu können. Es können hierbei zum Beispiel Parameter zur Vorbereitung der Garnenden o- der zur Länge der überlappenden Garnenden eingestellt werden.
Der Garnsensor 4 übermittelt nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ebenfalls Daten zur Garngeschwindigkeit 9 und Daten zur Garnlänge 10 an eine Maschinensteuerung 1 1 . Die Maschinensteuerung 1 1 kann nur für die hier dargestellte Spulstelle vorgesehen sein. Es ist aber auch möglich, dass die Maschinensteuerung 1 1 für mehrere, nebeneinander angeordneter Spulstellen, beispielsweise innerhalb einer Sektion zuständig ist. Die Maschinensteuerung 1 1 kann aber auch eine Zentralsteuerung sein, welche für alle Spulstellen der Textilmaschine Daten verarbeitet. Die Maschinensteuerung 1 1 wertet die Daten zur Garngeschwindigkeit 9 und die Daten zur Garnlänge 10 des kapazitiven Garnsensors 4 aus und übermittelt die Daten zur Garnlänge 10 und/oder Garngeschwindigkeit 9 über eine Datenleitungen 12 an die Spule 2 bzw. deren Spuleinrichtung und über eine Datenleitungen 13 an den optischen Garnreiniger 5. Zur Einstellung der Spleißparameter, ausgehend von den Informationen aus dem Garnsensor 4, ist die Maschinensteuerung 1 1 über die Datenleitung 14 mit der Spleißeinrichtung 3 verbunden.
Es ist zu bemerken, dass die vorliegende Erfindung nicht zwangsläufig alle Datenströme benötigt oder natürlich auch weitere Datenströme vorhanden sein können, wie zum Beispiel zwischen dem Garnreiniger 5 und der Maschinensteuerung 1 1 . Wesentlich ist, dass der kapazitive Garnsensor 4 das zentrale Element für die Bewertung des Garnes 1 an der Spulstelle darstellt. Über den Garnsensor 4 werden insbesondere der Garnreiniger 5 direkt und indirekt auch die Spleißeinrichtungen 3 mit Daten versorgt, um deren Arbeitsweise, ausführte Methoden oder Einstellungen zu optimieren. Außerdem können indirekt über die Daten des Garnsensors 4 und die Maschinensteuerung 1 1 auch weitere Einstellungen und Optimierungen an der Spule 2 bzw. deren Spuleinrichtung, welche die Spule 2 trägt und antreibt oder das Garn auf der Spule 2 changiert, und/oder an dem Garnreiniger 5 und/oder an der Spleißeinrichtung 3 erfolgen.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Die Auswertung und Ansteuerung weniger als der hier dargestellten Möglichkeiten oder eine andere Kombination dieser Datenauswertungen ist jederzeit im Rahmen der Patentansprüche möglich. Selbstverständlich können die Spleißeinrichtung 3, der Garnsensor 4 und/oder der Garnreiniger 5 auch in einem einzigen Gehäuse untergebracht sein. Die Datenleitungen 8, 12 und 13 sowie die Übermittlung der Daten 6, 7, 9, 10 können als bzw. mittels Leitungen und/oder über Funk, beispielsweise in einem Bussystem ausgeführt sein. Bezuqszeichenliste
Garn
Spule
Spleißeinrichtung
kapazitiver Garnsensor
optischer Garnreiniger
Daten zur Fremdfasererkennung
Daten zur Garngeschwindigkeit
Datenleitung
Daten zur Garngeschwindigkeit
Daten zur Garnlänge
Maschinensteuerung
Datenleitung
Datenleitung
Datenleitung

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
Verfahren zur Verbesserung eines Spulprozesses einer Textilmaschine mit
einer Maschinensteuerung (1 1 ),
einem Garnsensor (4),
einer Garnqualitätsüberwachung, insbesondere einem Garnreiniger (5), und
einer Garnverbindungsvorrichtung, insbesondere einer Spleißvorrichtung (3),
wobei ein Garn (1 ) auf einer Spule (2) aufgewickelt wird und das Garn (1 ) dabei hinsichtlich seiner Länge, Qualität und/oder Geschwindigkeit analysiert wird und
das Garn (1 ) bei Bedarf zur Reinigung eines Qualitätsfehlers, insbesondere mittels eines Garnreinigers (5), getrennt und
nach Entfernung des Qualitätsfehlers zwei Garnenden mittels der Garnverbindungsvorrichtung miteinander verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Garn (1 )
mit Hilfe eines kapazitiven Garnsensors (4) in Bezug auf
Fremdmaterial, Garngeschwindigkeit und/oder Garnlänge analysiert wird,
mit Hilfe einer optischen Garnqualitätsüberwachung, insbesondere eines optischen Garnreinigers (5), in Bezug auf den Garnkörper und die Garncharakteristik analysiert wird,
dass das Garn (1 ) danach gegebenenfalls gereinigt wird und dass Daten des kapazitiven Garnsensors (4)
• in Bezug auf das Fremdmaterial und/oder die Garngeschwindigkeit der Garnqualitätsüberwachung, insbesondere dem Garnreiniger (5), und
• in Bezug auf die Garnlänge und/oder die Garngeschwindig- keit der Maschinensteuerung (1 1 ), insbesondere einer Zentralsteuerung, Sektionssteuerung und/oder Arbeitsstellensteuerung, zur Verfügung gestellt werden.
Verfahren nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Garnqualitätsüberwachung die Qualität der Garnverbindung unter Berücksichtigung der Daten des Garnsensors (4) zur Garngeschwindigkeit ausgewertet wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Garnqualitätsüberwachung die Qualität des Garnes unter Berücksichtigung der Daten des Garnsensors (4) zur Garngeschwindigkeit und/oder zu Fremdmaterial ausgewertet wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mittels der Garnqualitätsüberwachung ermittelte Qualität mehrerer Garnverbindungen zur optimierten Einstellung der Parameter der Garnverbindungsvorrichtung verwendet wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Parameter der Garnverbindungsvorrichtung automatisch durch die Qualitätsdaten der Garnqualitätsüberwachung eingestellt werden.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Garnverbindungsvorrichtung, Garnsensor (4) und Garnqualitätsüberwachung direkt oder indirekt datenmäßig miteinander verbunden sind.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mittels des Garnsensors (4) ermittelte Garnlänge zur Bewicklung der Spule (2) mit einer vorbestimmten Soll-Garnlänge verwendet wird und nach Erreichen dieser Soll- Garnlänge das Garn (1 ) getrennt wird.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Garn (1 ) eine Garnspannungseinrichtung zugeordnet ist, wobei das Garn (1 ) in Abhängigkeit der Daten des Garnsensors (4) gespannt, insbesondere gebremst wird.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Daten des Garnsensors (4) und/oder der Garnqualitätsüberwachung zur Auswertung der Qualität der Spule (2) oder der Qualität oder Produktivität der Spulstelle gespeichert werden.
10. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Garnkörper und die Garncharakteristik durch die optische Garnqualitätsüberwachung, insbesondere den optischen Garnreiniger (5), insbesondere in Bezug auf Dick- und Dünnstellen, Haarigkeit und/oder Drehung analysiert wird.
1 1 . Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Trennen des Garnes (1 ) an ein Garnende ein neues Garn (1 ) angesponnen wird anstelle des Verbindens des einen Garnendes mit einem anderen Garnende.
12. Spulstelle einer Textilmaschine mit
• einer Maschinensteuerung (1 1 ),
• einem Garnsensor (4),
• einer Garnqualitätsüberwachungseinrichtung, insbesondere einem Garnreiniger (5) und • einer Garnverbindungsvorrichtung, insbesondere einer Spleißvorrichtung (3),
- zum Aufwickeln eines Garns (1 ) auf einer Spule (2) und
- zum Analysieren des Garns (1 ) hinsichtlich seiner Länge, Qualität und/oder Geschwindigkeit und
- bei der bei Bedarf zur Reinigung eines Qualitätsfehlers, insbesondere mittels eines Garnreinigers (5), das Garn (1 ) getrennt wird und
- bei der nach Entfernung des Qualitätsfehlers zwei Garnenden mittels der Garnverbindungsvorrichtung miteinander verbunden werden,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine optische Garnqualitätsüberwachungseinrichtung, insbesondere ein optischer Garnreiniger (5) und eine Maschinensteuerung (1 1 ), insbesondere eine Zentralsteuerung, Sektionssteuerung und/oder Arbeitsstellensteuerung, datenmäßig direkt oder indirekt mit einem kapazitiven Garnsensor (4) verbunden sind zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem oder mehreren der vorherigen Verfahrensansprüche.
13. Spulstelle nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Garnqualitätsüberwachungseinrichtung datenmäßig direkt oder indirekt über die Steuerung mit der Garnverbindungsvorrichtung verbunden ist.
14. Spulstelle nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der kapazitive Garnsensor (4) datenmäßig mit der Maschinensteuerung (1 1 ) und der Garnqualitätsüberwachungseinrichtung verbunden ist.
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