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Verfahren und Vorrichtung zum Ingangsetzen
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einer Offen-End-Rotorspinnmaschine Die Erfindung betrifft ein Verfahren
und eine Vorrichtung zum Ingangsetzen einer Offen-End-Rotorspinnmaschine mit entlang
der Maschine angeordneten Spinneinheiten, bei dem Garn in Spinnrotoren dieser eine
Speise- und eine Auflöseeinrichtung aufweisenden Einheiten kollektiv angesponnen
wird.
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Ein Problem beim kollektiven bzw. Massenanspinnen von Garn in den
Spinneinheiten einer Offen-End-Rotorspinnmaschine besteht darin, das Anspinnen in
möglichst allen Spinneinheiten gleichzeitig durchzuführen und somit die Zahl derjenigen
Spinneinheiten, bei welchen der Anspinnprozeß nachträglich individuell wiederholt
werden muß, möglichst klein zu halten. Je höher die Zahl der unangesponnenen Spinneinheiten
ist, desto höher sind auch Produktionsverluste,
wobei das Inbetriebsetzen
solcher Einheiten mit weiteren Kosten verbunden ist.
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Zum Erhöhen der Zuverlässigkeit dieses Prozesses wurden mehrere Verfahren
entwickelt, bei welchen das Anspinnen mit einer sog. Anspinngeschwindigkeit vorgenommen
wird, die kleiner als die Arbeits- bzw. Spinngeschwindigkeit ist, was beispielsweise
mit Hilfe eines beim Anlassen der Maschin die Drehzahl des Hauptantriebsmotors steuernden
Potentiometers erreicht wird (CH-PS 525 295). Um den Anspinnprozeß zu vereinfachen,
wurde es weiter vorgeschlagen, Garn in den Spinneinheiten während des Anlaufs der
Spinnrotoren noch vor dem Erreichen der vollen Arbeitsdrehzahl anzuspinnen (CS-Erfinderschein
176 043). Nach einem anderen Verfahren werden die Spinnrotoren vor dem Anspinnprozeß
auf hohe Touren gebracht und innerhalb dieser Zeitspanne durch Anlassen der Antriebe
der Speise- und der Auflöseeinrichtung mit Fasermaterial vorbeliefert, worauf der
Antrieb der Spinnrotoren für ein Paar Sekunden ausgeschaltet und der kollektive
Anspinnprozeß bei dieser erniedrigten Drehzahl mit Hilfe einer elektromagnetischen
Reversierkupplung durch Rückdrehung der Abzugs- und der Spulwalzen durchgeführt
wird (GB-PS 2 044 807).
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Obgleich die oben erwähnten Verfahren gewisse Verringerungen der Zahl
von nichtangesponnenen Spinneinheiten an der Maschine ermöglichen, ist es bisher
nicht gelungen, den grundsätzlichen Mangel des kollektiven Anspinnprozesses zu vermeiden,
der sich in niedrigerer Garnfestigkeit im Ansetzerbereich auswirkt und erhöhte Fadenbruchhäufigkeit
während des Anspinnprozesses und bei den folgenden Garnverarbeitungsprozessen zur
Folge hat. Ursache dieses
Mangels ist die Beschädigung von Fasern
nach der Ingangsetzung der Maschine, da beim Anlauf der Spinnrotoren auch der Antrieb
der Auflösewalzen angelassen wird, wobei die Nadel- bzw. Sägezahnbeschläge der Auflösewalzen
in der Zwischenzeit vor der Ingangsetzung der Speiseeinrichtung den durch diese
Einrichtung in der Reichweite der Auflösewalzen festgehaltenen Faserbart angreifen.
Solche beschädigten und gebrochenen Fasern werden dann in den Spinnrotor angesaugt,
wo sie sich in Faserbändchenform ablagern und beim Anspinnen niedrigere Garnfestigkeit
im Bereich des durch Andrehen des zurückgeführten Fadenendes dem Faserbändchen gebildeten
Ansetzers verursachen. Durch die DE-OS 32 05 535 ist es zwar bekanntgeworden, solche
Fasern aus den Spinnrotoren noch vor dem Ingangsetzen der Maschine mit Hilfe eines
fahrbaren, die Spinneinheiten nacheinander aufmachenden und reinigenden Warteautomaten
zu beseitigen.
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Diese Maßnahme ist jedoch zu kostspielig und der Vorgang an sich so
zeitaufwendig, daß die aus dem kollektiven Anspinnprozeß resultierenden ökonomischen
Vorteile fraglich werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Beschädigung von Fasern
durch die Auflösewalzen im Verlauf des kollektiven Anspinnprozesses beim Ingangsetzen
der Offen-End-Rotorspinnmaschine zu beschränken und somit die Anzahi derjenigen
Spinneinheiten zu verringern, bei denen Fadenbrüche während des Anspinnens durch
ungenügende Festigkeit der Ansetzer auftreten.
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Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren zum Ingangsetzen einer Offen-End-Rotorspinnmaschine,
mit Einrichtungen
zum kollektiven Anspinnen von Garn in den Spinneinheiten
der Maschine erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß nach dem Anlassen des Antriebs
der Spinnrotoren und vor Beginn der Zufuhr von Fasermaterial der Antrieb der Auflösewalzen
in Abhängigkeit von einer vorhergesagten Zunahme der Drehzahl der anlaufenden Spinnrotoren
mit einer Verzögerung angelassen wird, innerhalb welcher die anlaufenden Auflösewalzen
einer Arbeitsdrehzahl in der Zeit annähern bzw.
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diese erreichen, innerhalb welcher die vorhergesagte Zunahme der Drehzahl
in Relation mit einem gewählten Anspinnwert gelangt.
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Durch das verzögerte Anlassen des Antriebs der Auflösewalzen, deren
Anlauf bis zur vollen Arbeitsdrehzahl verhältnismäßig kurz ist, ergibt sich eine
beträchtliche Herabsetzung der Beschädigungen der durch die Speiseeinrichtung in
der Reichweite der Auflösewalzen festgehaltenen Fasern. Diese Fasern beginnen nämlich
durch Sägezahn-bzw. Nadelbeschläge dieser Walzen - in Abhängigkeit von der Nummer
des auszuspinnenden Garns - kurz nach dem oder sogar bereits während des Anlaufs
der Auflösewalzen beim Anlassen des Antriebs der Speiseeinrichtung vereinzelt zu
werden.
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Das Problem der Bestimmung der Vorhersage der Zeitverzögerung beim
Anlassen des Antriebs der Auflösewalzen in Abhängigkeit von der Steilheit der Zunahme
der Drehzahl der anlaufenden Spinnrotoren wird erfindungsgemäß so gelöst, daß die
vorgegebene Zunahme der Drehzahl der Spinnrotoren von der Summe des Wertes der ermittelten
Momentandrehzahl und des Wertes der vorbestimmten Drehzahl zunahme abgeleitet wird,
entsprechend der Beziehung t T
nach welcher die in einem Meßintervall
T gemessene Drehzahl zunahme d auf die Drehzahl zunahme der Spinnrotoren innerhalb
eines Intervalls t des vorgewählten Anlaufs der Auflösewalzen umgerechnet wird.
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Durch Anwendung dieser linearen Extrapolation für die Vorbestimmung
der Rotordrehzahlzunahme aufgrund der Ermittlung der Steilheit dieser Zunahme gemäß
der letzten und vorigen Ist-Wert-Messung innerhalb eines Meßintervalls kann festgestellt
werden, ob die momentane Rotordrehzahl gemäß der letzten Messung nach dem Addieren
der berechneten Zunahme den gewählten Anspinnwert, bei dem der kollektive Anspinnprozeß
vorgenommen wird, erreicht wird oder nicht.
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Falls diese Drehzahlsumme dem Anspinnwert von Spinnrotoren nicht entspricht,
wird erfindungsgemäß der Zeitpunkt zum Anlassen des Antriebs der Auflösewalzen so
eingestellt, daß die Berechnung der Vorhersage der Zunahme der Drehzahl der Spinnrotoren
wiederholt und der berechnete Wert während des Anlaufs der Spinnrotoren bis zum
Erreichen des Zeitpunktes des Anlassens des Antriebs der Auflösewalzen innerhalb
einer Zeitverzögerung verglichen wird1 in der sich die Summe der ermittelten Momentandrehzahlen
der Spinnrotoren und der vorbestimmten Zunahme in der Relation mit dem gewählten
Anspinnwert befindet.
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Die wiederholten Berechnungen der Drehzahlzunahme können beispielsweise
in Meßintervallen von T = 0,1 s zehnmal pro Sekunde durchgeführt werden, was während
des Anlaufs der Spinnrotoren die Ermittlung der aus der Differenz zwischen der momentanen
Drehzahl n und der Drehzahl no aus der vorigen Messung resultierenden Drehzahl zunahme
sukzessiv ermöglicht. Nach Feststellen der Drehzahlzunahme
d (d = n - nO) kann dietzunahme bestimmt werden, indem der Wert d der festgestellten
Drehzahlzunahme mit dem Quotienten t der Länge des Intervalls # des vorgewählten
Anlaufs der Auflösewalzen und der Länge des Meßintervalls T multipliziert wird.
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Nach dem Addieren der Vorhersage der Drehzahl zunahme zum Wert n der
momentanen Drehzahl der Spinnrotoren wird erfindungsgemäß der Wert np der Vorhersage
ermittelt, d. h.
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die vorhergesagte Zunahme der durch die Spinnrotoren während des Anlaufs
der Auflösewalzen erreichten Drehzahl. Der Wert np wird mit dem Anspinnwert n verglichen
und der p z gesamte Prozeß wird so lange wiederholt, bis der Wert der Vorhersage
in Relation mit dem Anspinnwert gelangt.
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In diesem Augenblick wird der Antrieb der Auflösewalzen angelassen.
Unter Erreichen der Relation ist die Situation zu verstehen, bei der sich der Wert
der Vorhersage dem Anspinnwert n in einem Toleranzbereich von plus minus z 5 % annähert
bzw. diesen überschreitet.
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Dem An lassen des Antriebs der Auflösewalzen folgt die weitere Ingangsetzung
der Maschine, und zwar das Einschalten der Speiseeinrichtung zum Zuführen des Fasermaterials
sowie der Mittel zum kollektiven Anspinnprozeß in den Spinneinheiten in dem Augenblick,
wobei die gemessene Drehzahl der Spinnrotoren den gewählten Anspinnwert erzielt
hat.
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Zum Ingangsetzen der Offen-End-Rotorspinnmaschine, die mit einer Anspinneinrichtung
zum Massenanspinnen von Garn in Spinneinheiten der Maschine mit prögrammierbarem
aufeinanderfolgendem Anlassen des Antriebs der Spinnrotoren
der
Spinneinrichtung, der Auflösewalzen der Auflöseeinrichtung und der Speisewalzen
der Speiseeinrichtung dieser Spinneinheiten versehen ist, dient eine Vorrichtung,
die erfindungsgemäß darin besteht, daß ein Einschalter zum programmierbaren Anlassen
der Anspinneinrichtung einen Steuerstromkreis zum zeitverzögerten Anlassen des Antriebs
der Auflösewalzen aufweist, welcher Steuerstromkreis an einen Zeitgeber mit zugeordnetem
Drehzahlmesser der Spinnrotoren, einen Speicherblock zum Speichern der gemessenen
Werte, einen Rechenblock mit zugeordnetem Vorwähler der Anlaufszeit der Auflösewalzen
und an einen Vergleichsblock mit zugeordnetem Vorwähler des Anspinnwertes der Spinnrotoren
angeschlossen ist1 wobei der Drehzahlmesser der Spinnrotoren gleichfalls an den
Speicherblock und an den mit dem Speicherblock und dem Vergleichsblock verschalteten
Rechenblock angeschlossen ist.
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Vorteilhaft sind mindestens einige Arbeitsblöcke des Steuerstromkreises
mittels analog-elektronischer Technik geschaltet. In diesem Fall sind die einzelnen
Blöcke über Leiter zum Übertragen einer Analog-Information (Spannung) der entsprechenden
Größe verschaltet.
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Alternativ können auch mindestens einige Arbeitsblöcke des Steuerstromkreises
mittels digital-elektronischer Technik geschaltet sein. In diesem Fall sind die
einzelnen Blöcke mit Hilfe von Mehrleiter-Sammelschienen zum Übertragen der binär
verschlüsselten Informationen miteinander verbunden. Die Anzahl der Leiter in der
Sammelschiene hängt von den konkreten elektronischen Elementen zur Realisierung
einer solchen Vorrichtung ab.
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Im letztgenannten Fall soll die digital-elektronische Technik vorzugsweise
aus einer Rechenanlage mit gespeichertem Programm bestehen.
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Ist die Offen-End-Rotorspinnmaschine mit einem Mikrorechner zum Steuern
ihrer Arbeitsweise versehen, ist es vorteilhaft, daß der Einschalter zum programmierbaren
Anlassen der Anspinneinrichtung, der aneinen Mikrorechner zum Steuern der Maschine
angeschlossen ist, zum Anlassen des Antriebs der Auflösewalzen mittels des Steuerblocks
mit angeschlossenen Arbeitsgliedern zum Berechnen und Vergleichen der Vorhersage
der Zunahme der Drehzahl der Spinnrotoren angeordnet ist.
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Unter Verwendung der erfindungsgemäßen Verfahren und Vorrichtung zum
verzögerten Anlassen der Auflösewalzen kommt es bei der Ingangsetzung der Maschine
zum schonenden Vereinzeln des Fasermaterials, was beim kollektiven Anspinnprozeß
eine Erhöhung der Ansetzerfestigkeit zur Folge hat. In Abhängigkeit von der Garnnummer
kann man nach diesem Verfahren die Speiseeinrichtung während des Anlaufs der Auflösewalzen
anlassen, so daß wegen niedrigerer Drehzahl der Auflösewalzen das Brechen von zugelieferten
Fasern vermieden wird.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
wird im folgenden anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Schaltbild der einzelnen Arbeitsblöcke der Vorrichtung und
Fig.
2 eine perspektivische Ansicht einer Offen-End-Rotorspinneinheit mit zentralem Antrieb
der Auflösewalzen und der Spinnrotoren.
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Wie der Fig. 2 zu entnehmen ist, besteht eine Offen-End-Rotorspinnmaschine
aus mehreren Spinneinheiten 27, welchen durch eine über Treibriemen 30 vom Zentralantrieb
22 angetriebene AuSlösewalze 25 vereinzeltes Fasermaterial zugeführt wird. Das ausgesponnene
Garn 31 wird von den über Treibriemen 32 vom Zentralantrieb 24 angetriebenen Spinnrotoren
durch Abzugswalzen 33 abgezogen und auf eine Spule 34 mit Hilfe einer Spulwalze
35 aufgewickelt.
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eie Offen-End-Rotorspinnmaschine weist ferner eine programmierbare
Einschalteinheit 26 zum Anlassen der Anspinneinrichtung auf. Der Einschalteinheit
26 ist ein Rotordrehzahlfühler 1 zugeordnet, der mit seinem Eingang 2 an einen mittels
Leitung 5 mit einem Zeitgeber 4 verbundenen Drehzahlmesser 3 und mit seinem Ausgang
6 einerseits an einen Rechenblock 8 andererseits an einen mittels Ausgangs 9 mit
dem Rechenblock 8 verbundenen Speicherblock 7 angeschlossen ist. Dem Rechenblock
8 ist außerdem mittels Leitung 23 ein Vorwähler 10 der Anlaufzeit der Auflösealzen
25 zugeordnet. Mittels Leitung 11 ist der Rechenblock 8 mit dem Zeitgeber 4 und
mittels Leitung 19 mit einem Steuerblock 17 verbunden. Der Ausgang 12 des Rechenblocks
8 ist mit einem Vergleichsblock 13 verbunden. An diesen ist mittels Ausgangs 14
ein Vorwähler 15 des Anspinnwerts der Rotordrehzahl angeschlossen Der Ausgang 16
des Vergleichsblocks 13 ist mit dem Eingang des Steuerblocks 17 verbunden. Über
einen weiteren Eingang des Steuerblocks 17 wird über eine Leitung 18 ein Maschinenstartsignal
zugeführt.
Ferner ist der Steuerblock 17 über eine Leitung 20 mit dem Speicherblock 7 und über
einen Ausgang 21 mit dem Schalter des Zentralantriebs 22 der Auflösewalzen 25 gekoppelt.
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Die Arbeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird vom Steuerblock
17 initiiert, welchem nach dem Ingangsetzen der Maschine ein START-Signal über die
Leitung 18 zugeführt wird. Aufgrund dieses Signals wird über die Leitung 20 des
Steuerblocks 17 der Anfangsdrehzahlwert der anlaufenden Spinnrotoren vom Ausgang
6 des Drehzahlmessers 3 in den Speicherblock 7 in Form des vorigen gemessenen Wertes
nO gespeichert. Innerhalb eines Meßintervalls T, über dessen Länge der Steuerblock
17 mittels Leitung vom Zeitgeber 4 informiert und welcher in Form eines Zeitsignals
dem Drehzahlmesser 3 mittels Leitung 5 zugeführt wird, wird die momentane, durch
den Ausgang 6 in den Rechenblock 8 gesendete Drehzahl n ermittelt. Im Rechenblock
8 wird die lineare Extrapolation nach der Gleichung n - no np = n + T . t durchgeführt,
wo den einzelnen Veränderlichen und dem Ergebnis die nachfolgenden Ausgänge bzw.
Leitungen entsprechen: n .... 6 (momentaner Drehzahlwert der Spinnrotoren) n ...
9 (voriger gemessener Wert) 0 t ... 23 (Zeitintervall des vorgewählten Anlaufs der
Auflösewalzen) T ... 11 (Meßintervall) np .. 12 (Prognose der Drehzahlzunahme von
Spinnrotoren).
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Die vom Ausgang 12 zugeführte Prognose der Zunahme der Drehzahl np
der Spinnrotoren wird im Vergleichsblock 13 mit dem vorgewählten, in dem diesem
Block zugeordneten Vorwähler 15 der Rotordrehzahl eingestellten Anspinnwert nz verglichen.
Am Ausgang 16 des Vergleichsblocks 13 steht dann die Angabe beider Größen, bei welchen
die vorhergesagte Zunahme der Drehzahl np dem Ausgang 12 des Rechenblocks 8 und
der gewählte Anspinnwert n dem Ausgang 14 des Vorwählers 15 entsprechen, zur Verfügung.
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Das Signal am Ausgang 16 wird vom Steuerblock 17 ausgewertet und im
Falle, daß es sich in einer Relation befindet, wird von diesem über Ausgang 21 ein
Signal zum Anlassen des Antriebs 22 der Auflösewalzen 25 ausgegeben. Falls die vorhergesagte
Zunahme der Drehzahl der Spinnrotoren noch nicht mit dem gewählten Anspinnwert in
Relation gebracht worden ist, wird der momentane Wert n der Rotordrehzahl mittels
Leitung 20 vom Steuerblock 17 von dem Ausgang 6 des Drehzahlmessers 3 in den Speicherblock
7 in Form des vorigen gemessenen Wertes n gespeichert.
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0 Dabei wartet der Steuerblock 17, bis das Meßintervall T vergeht,
wovon er durch ein Signal an der Leitung zum Ausgang des Zeitgebers 4 informiert
wird. Nach dem Vergehen'-'diees Signals wiederholt sich die Ausrechnung der Prognose
der Drehzah-l;zunahme bis zum Zeitpunkt, wenn die eben festgestellte Drehzahl der
Spinnrotoren nach Addieren zur vorhergesagten Zunahme derselben in Relation mit
dem -gelwähElten Anspinnwert-nz gelangt Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist sowohl
in einer Analog-, als auch Digital-Variante realisierbar. Im letztgenannten Fall
ist es erfindungsgemäß bevorzugt, anstelle
des Rechenblocks 8,
des Vergleichsblocks 13 und des Steuerblocks 17 einen Mikroprozessor mit einer entsprechenden,
im ROM-Speicher gespeicherten Programmausstattung und anstelle des Speicherblocks
7 einen Teil des Arbeitsspeichers einer Rechenanlage anzuwenden.
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Um Ersparnisse an Anschaffungskosten zu erzielen, kann die erfindungsgemäße
Vorrichtung vorzugsweise in die an der Offen-End-Rotorspinnmaschine installierte
Rechenanlage durch Ergänzen ihrer Programmausstattung eingeschaltet werden.
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