Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung einer Vielzahl von Bearbei tungsstellen für synthetische Fäden gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein gattungsgemäßes Verfahren zur Überwachung einer Vielzahl von Bearbeitungsstel len für synthetische Fäden geht beispielsweise aus der WO 2019/137835 Al hervor.

Bei der Herstellung und Behandlung von synthetischen Fäden ist es üblich, Produkt- und / oder Prozessparameter kontinuierlich zu überwachen, um so eine möglichst stabile Prozessführung und insbesondere möglichst eine stabile Produktqualität an den Fäden zu erhalten. Insbesondere bei der Herstellung von texturierten Fäden hat sich die Über wachung einer Fadenspannung an dem laufenden Faden in jeder der Bearbeitungsstellen bewährt, um Prozessstörungen und / oder Produktschwankungen zu erkennen. Bei dem bekannten Verfahren zur Überwachung des Herstellungsprozesses wird an dem laufen den Faden einer Bearbeitungsstelle kontinuierlich eine Fadenspannung gemessen. Die dabei erzeugten Messsignale der Fadenspannung werden mit einem Schwellwert einer zulässigen Fadenspannung verglichen, um sogenannte Fehlergraphen zu identifizieren und für weitere Analysen nutzen zu können. Mit Hilfe maschineller Lemprogramme werden aus den Fehlergraphen die jeweiligen Fehlerursachen im Herstellungsprozess erkannt, um diese beispielsweise durch einen Operator zu beseitigen, um letztendlich die Qualität des Fadens auf ein gleichmäßiges Niveau zu halten.

In der Praxis ist es üblich, dass in den Bearbeitungsstellen zusätzliche manuelle Faden spannungsmessungen durch einen Operator durchgeführt werden. Derartige manuelle Fadenspannungsmessungen werden insbesondere bei einem Produktwechsel oder bei Erreichen einer Betriebslaufzeit der Maschine oder letztendlich zur Überprüfung der Fadenspannungssensoren in den Bearbeitungsstellen durchgeführt. Aufgrund der Viel zahl der Bearbeitungsstellen innerhalb einer Maschine ist der Aufwand zur Registrie rung der manuellen Fadenspannungsmessung durch den Operator erheblich. Bei der Überwachung mehrerer Maschinen lässt sich die Erfassung aller Messungen kaum noch durchführen. Es ist somit Aufgabe der Erfindung, das gattungsgemäße Verfahren zur Überwachung einer Vielzahl von Bearbeitungsstellen für synthetische Fäden derart weiterzubilden, dass die Vielzahl der durch den Operator durchgeführten manuellen Fadenspannungs messungen in den Bearbeitungsstellen registrierbar sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass einem der Fehlergraphen als eine der Fehlerursachen eine manuelle Fadenspannungsmessung zugeordnet wird, die zuvor durch einen Operator in der Bearbeitungsstelle an dem betreffenden Faden ausge führt wurde.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmals kombinationen der Unteransprüche definiert.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass bei einer kontinuierlichen Überwachung der Fadenspannung an einem laufenden Faden in einer der Bearbeitungsstellen jedes Ereignis erfasst wird, das zu einer Abweichung eines für den Prozess vordefinierten Normzustandes der Fadenspannung führt. Um eine manuelle Fadenspannungsmessung auszuführen, wird von dem Operator ein hierfür geeignetes Handgerät in den Fadenlauf geführt. Dieser Eingriff erzeugt eine Fadenspannungsänderung innerhalb der Bearbei tungsstelle, die zwangsläufig erfasst wird und zu einem Fehlergraphen generierbar ist. Der Fehlergraph zeigt einen typischen Verlauf der Fadenspannung, die durch die manu elle Fadenspannungsmessung durch den Operator bewirkt wurde. Damit ist die Mög lichkeit gegeben, dass manuelle Fadenspannungsmessungen an dem Faden innerhalb der Bearbeitungsstelle eindeutig identifizierbar sind.

Sobald eine manuelle Fadenspannungsmessung innerhalb der Bearbeitungsstelle identi fiziert ist, wird diese mit einer Zeit- und Ortsangabe als ein Prüfereignis in einer Daten bank gespeichert. Damit besteht die Möglichkeit, die bei einer Vielzahl von Bearbei tungsstellen durchgeführten manuellen Fadenspannungsmessungen durch einen Opera tor für weitere Analysen zu erfassen und in der Datenbank zu speichern.

Die Ortsangabe bezeichnet vorteilhaft zumindest eine von mehreren Maschinen und eine von einer Vielzahl von Bearbeitungsstellen der betreffenden Maschine. So besteht die Möglichkeit, eine große Vielzahl von Bearbeitungsstellen in mehreren Maschinen zu überwachen.

Somit enthält die Datenbank eine Vielzahl von Prüfereignissen, wobei die Prüfereignis se nach Zeit- und / oder Ortsangabe sortierbar sind. Damit ist der Operator in der Lage, den Zustand seiner durchzuführenden manuellen Fadenspannungsmessungen sichtbar zu machen. So kann der Operator bereits aus den gespeicherten Prüfereignissen ent nehmen, an welchen Maschinen bzw. welchen Bearbeitungsstellen er noch Messungen durchführen muss.

Besonders vorteilhaft ist hierbei jedoch, wenn ein Prüfmanagementsystem zur Durch führung von manuellen Fadenspannungsmessungen durch den Operator vorgesehen ist, bei welchem die manuellen Fadenspannungsmessungen als geplante Prüfereignisse hin terlegt sind. So besteht die Möglichkeit, dass der Operator die ihm von dem Prüfmana gementsystem vorgegebenen Messungen mit dem bereits in der Datenbank durchge führten Prüfereignissen abgleicht.

Dieser Abgleich lässt sich jedoch vorteilhaft auch derart ausführen, dass die Datenbank der Prüfereignisse mit dem Prüfmanagementsystem gekoppelt ist. So lassen sich die gespeicherten Prüfereignisse mit den geplanten Prüfereignissen des Prüfmanagement systems abgleichen. Durch die Zeit- und Ortsanagabe lässt sich zu jeder der Bearbei tungsstellen mehrere Maschinen überprüfen, ob eine manuelle Fadenspannungsmessung bereits durchgeführt wurde oder noch aussteht.

Die Tätigkeiten des Operators können dabei vorteilhaft derart erleichtert werden, indem nach dem Abgleich der Prüfereignisse mit den geplanten Prüfereignissen das Prüfmana gementsystem gegenüber dem Operator eine Meldung generiert. So erhält der Operator einen ständigen Überblick über die bereits durchgeführten und noch anstehenden manu ellen Fadenspannungsmessungen.

Neben der Durchführung einer noch ausstehenden Fadenspannungsmessung könnte die Meldung auch eine Aufforderung zur Kontrolle eines geplanten Prüfereignisses enthal ten. Damit ist sichergestellt, dass eine manuelle Fadenspannungsmessung in einer der Bearbeitungsstellen überprüft wird, deren Prüfereignis noch nicht in der Datenbank ge speichert war.

Um die in den Bearbeitungsstellen durchgeführten manuellen Fadenspannungsmessun gen vorteilhaft zur Kalibrierung der Sensoren nutzen zu können, ist desweiteren vorge sehen, dass bei Feststellung der manuellen Fadenspannungsmessung ein Mittelwert der Fadenspannung am Beginn des Fehlergraphens erfasst und gespeichert wird und bei welcher der Mittelwert mit einem Messwert der manuellen Fadenspannungsmessung verglichen werden. Damit lassen sich auch mögliche Abweichungen zwischen der ma nuellen Fadenspannungsmessung und der automatisierten Fadenspannungsmessung durch den Fadenspannungssensor überprüfen.

Die Erfindung besitzt den besonderen Vorteil, dass die für den Herstellungsprozess üb lichen manuellen Fadenspannungsmessungen beispielsweise bei einem Produktwechsel oder nach definierten Ablauf von Betriebslaufzeiten automatisiert erfassbar und deren Durchführungen planbar sind.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Überwachung einer Vielzahl von Bearbeitungs stellen für synthetische Fäden wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels eines Herstellungsprozesses unter Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert.

Es stellen dar:

Fig. 1 schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Bearbeitungsstelle einer Textilma schine zur Herstellung eines synthetisch gekräuselten Fadens Fig. 2 schematisch ein Fehlergraph mit einem Messsignalverlauf der Fadenspannung während einer manuellen Fadenspannungsmessung Fig. 3 schematisch ein Ablaufdiagramm des Herstellungsprozesses gemäß dem Aus führungsbeispiel nach Fig. 1

In der Fig. 1 ist schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Bearbeitungsstelle einer Textilmaschine, in diesem Fall einer Texturiermaschine eines gekräuselten syntheti schen Fadens, gezeigt. Derartige Texturi ermaschinen weisen eine Vielzahl von solchen Bearbeitungsstellen auf, die identisch aufgebaut sind. So ist es üblich, dass mehr als 100 Bearbeitungsstellen entlang einer Maschinenlängsseite nebeneinander angeordnet sind. An dieser Stelle wird nur eine der Bearbeitungsstellen einer Textilmaschine näher be schrieben.

In der Fig. 1 ist schematisch die Bearbeitungsstelle 1 und eine Spulstelle 2 der Textil maschine dargestellt. Die Bearbeitungsstelle 1 weist ein Gatter 4 auf, in welcher eine Vorlagespule 5 als eine Reservespule 6 gehalten sind. Die Vorlagespule 5 liefert einen Faden 3, der zum Verstrecken und Texturiren in der Bearbeitungsstelle 1 überführt wird. Die Vorlagespule 5 wird auch als sogenannte POY-Spule bezeichnet, da sie zuvor in einem Schmelzspinnverfahren erzeugt wurde und mit einem frisch gesponnenen POY-Faden gewickelt wurde. Ein Fadenende der Vorlagenspule 5 ist mit einem Faden anfang der Reservespule 6 durch einen Fadenknoten miteinander verbunden. So wird ein kontinuierlicher Abzug des Fadens 3 nach Beendigung der Vorlagespule 5 realisiert. Das Fadenende der Reservespule 6 wird dann mit dem Fadenanfang einer neuen Vorla gespule 5 verbunden.

Der Abzug des Fadens 3 von der Vorlagespule 5 erfolgt durch ein erstes Lieferwerk 7.1. Das Lieferwerk 7.1 wird über einen Antrieb 8.1 angetrieben. Das Lieferwerk 7.1 ist in diesem Ausführungsbeispiel durch eine angetriebene Galette und eine frei drehbare Rol le gebildet, die mehrfach vom Faden umschlungen sind. Im weiteren Verlauf ist dem Lieferwerk 7.1 eine Heizeinrichtung 9, eine Kühleinrichtung 10 und ein Texturi eraggre- gat 11 nachgeordnet. Das Texturi eraggregat 11 ist vorzugsweise als ein Friktionsdrall geber ausgeführt, um an dem multifilen Faden einen Falschdrall zu erzeugen, der sich in eine Kräuselung der einzelnen Filamente des Fadens auswirkt. Zum Verstrecken des Fadens ist dem Texturi eraggregat 11 ein zweites Lieferwerk 7.2 nachgeordnet, das durch den Antrieb 8.2 angetrieben wird. Das Lieferwerk 7.2 ist im Aufbau identisch zu dem ersten Lieferwerk 7.1, wobei das zweite Lieferwerk 7.2 mit einer höheren Um fangsgeschwindigkeit zum Verstrecken des Fadens betrieben wird. Innerhalb der Bear beitungsstelle 1 wird de synthetische Faden 3 somit texturiert und gleichzeitig vers treckt. Nach dem Kräuseln des Fadens 3 wird dieser durch ein drittes Lieferwerk 7.3 zu der Spulstelle 2 geführt. Das Lieferwerk 7.3 wird durch den Antrieb 8.3 angetrieben. Das Lieferwerk 7.3 ist als sogenanntes Klemmlieferwerk ausgebildet, das eine angetriebene Welle und eine Andrückrolle aufweist. Der Faden 3 wird in einem Klemmspalt am Um fang der Welle geführt.

Die Spulstelle 2 weist einen Spulenhalter 13 auf, welche eine Spule 14 trägt. Der Spu lenhalter 13 ist schwenkbar ausgebildet und lässt sich zum Auswechseln der Spulen 14 manuell oder automatisiert bedienen. Dem Spulenhalter 13 ist eine Treibwalze 15 zuge ordnet, die durch einen Walzenantrieb 15.1 angetrieben wird. Zum Verlegen des Fadens am Umfang der Spule 14 ist der Spulstelle 2 eine Changiereinrichtung 12 zugeordnet, die einen antreibbaren Changierfadenführer aufweist. Der Changierfadenführer wird hierzu über den Changierantrieb 12.1 oszillierend angetrieben. Der Changierantrieb 12.1 und der Walzenantrieb 15.1 der Spulstelle 2 sind als Einzelantriebe ausgebildet und mit einem Maschinensteuereinheit 16 verbunden. Ebenso sind die Antriebe 8.1, 8.2 und 8.3 der Lieferwerk 7.1, 7.2 und 7.3 sowie der Texturi er antrieb 11.1 des Texturi eraggregates 11 der Bearbeitungsstelle 1 als Einzelantrieb ausgeführt und mit der Maschinensteuer einheit 16 gekoppelt.

Zur Überwachung des Herstellungsprozesses wird in jeder der Bearbeitungsstellen einer Textilmaschine kontinuierlich eine Fadenspannung an dem laufenden Faden erfasst. Hierzu ist der beispielhaften Bearbeitungsstelle 1 eine Sensorvorrichtung 17 im Faden lauf vor dem Lieferwerk 7.2 angeordnet. Die Sensorvorrichtung 17 weist einen Faden spannungssensor 17.1 und einen Messsignalaufnehmer 17.2 auf. Die Sensorvorrichtung 17 ist mit einer Datenanalyseeinheit 18 verbunden. Die Datenanalyseeinheit 18 ist mit einem Transmitter 19 gekoppelt, der unter Verwendung kabelgebundener oder kabello ser Übertragungstechnologien mit geeigneten Empfangssystemen verbunden ist, um Informationen und Signale zu übertragen. Die Datenanalyseeinheit 18 weist mehrere Softwaremodule auf, um die Messsignale der Sensorvorrichtung 17 die daraus gewon nenen Daten zur Überwachung des Herstellungsprozesses zu analysieren.

Bei einem Prozessbeginn, der einem Produktwechsel in den Vorlagespulen oder nach einer bestimmten Laufzeit der Prozessaggregate ist es üblich, den Fadenspannungszu- stand durch eine manuelle Messung zu überprüfen. Hierzu wird von einem Operator ein Fadenspannungsmessgerät genutzt, den der Operator in den Fadenlauf der zu prüfenden Bearbeitungsstelle hält.

In der Fig. 1 ist das durch den Operator geführten Fadenspannungsmessgerät 25 gestri chelt dargestellt. Hierbei wird das Fadenspannungsmessgerät 25 bevorzugt in dem Fa denlauf vor oder hinter der Sensorvorrichtung 17 gehalten. Der von dem Fadenspan nungsmessgerät 25 angezeigte Messwert der Fadenspannung wird von dem Operator geprüft, ob dieser in einem vordefinierten Toleranzbereich des Herstellungsprozesses liegt. Durch den Eingriff des Fadenspannungsgerätes 25 wird jedoch an der Sensorvor richtung 17 ein Ereignis erzeugt, das zu einer Abweichung des Normzustandes der Fa denspannung im Herstellungsprozess führt. Dieses Ereignis wird von dem Fadenspan nungssensor 17.1 und dem Messsignalaufnehmer 17.2 der Datenanalyseeinheit 18 zuge führt.

Innerhalb der Datenanalyseeinheit 18 ist ein Fadenspannungsanalysemodul vorgesehen, das die Messsignale des Messsignalaufnehmers 17.2 kontinuierlich aufnimmt und er zeugt sogenannte Fehlergraphen. Die Fehlergraphen definieren einen anormalen Mess signalverlauf der Fadenspannung. Solche Fehlergraphen werden immer dann datentech nisch erzeugt, wenn sich die Online gemessene Fadenspannung im Herstellungsprozess den durch vorgegebene Grenzwerte definierten Bereich verlässt. Bewegt sich die Fa denspannung des Fadens deutlich ausserhalb des definierten Bereiches hat das Auswir kung auf die Qualität des Fadens und somit auf die Qualität des hergestellten Produktes. So wird jedes Ereignis zur Veränderung der Fadenspannung erfasst und zu einem Feh lergraphen generiert.

In Fig. 2 ist schematisch der Fehlergraph gezeigt, der bei der Analyse als Fehlerursache eine manuelle Fadenspannungsmessung zugeordnet wird. Die Ermittlung und Analyse der Fehlergraphen gehen aus der EP 3 737 943 Al hervor und sind dort näher beschrie ben. Daher wird an dieser Stelle zu der zitierten Druckschrift Bezug genommen. So existieren eine Vielzahl von Fehlergraphen, die mit Hilfe von Maschinenlernprogram men zur Identifizierung der Störquelle analysiert werden. Bei dem in Fig. 2 dargestellten Fehlergraph ist ein typischer Messsignalverlauf der Fa denspannung gezeigt, der beim Einsatz eines Fadenspannungsmessgerätes zur manuel len Messung der Fadenspannung eintritt. Hierzu ist auf der Ordinate die Fadenspannung T und auf der Abszisse die Zeit t aufgetragen. Die üblicherweise berücksichtigten Schwellwerte sind hierbei nicht eingetragen. Durch den Eingriff des Fadenspannungs messgerätes 25 in den Fadenlauf wird eine Erhöhung der Fadenspannung T erzeugt, die während der Dauer der manuellen Messung der Fadenspannung im Wesentlichen kon stant bleibt. Insoweit lässt sich mit Hilfe des Maschinenlernprogrammes dem Fehler graphen eindeutig die manuelle Fadenspannungsmessung zuordnen.

Der Ablauf des Verfahrens zur Überwachung einer Vielzahl von Bearbeitungsstellen für synthetische Fäden ist schematisch in Fig. 3 in einem Ablaufdiagramm dargestellt. So weist jede Bearbeitungsstelle jeweils eine Sensorvorrichtung 17, eine Datenanalyseein heit 18 und einen Transmitter 19 auf. Die Sensorvorrichtung 17, die Datenanalyseein heit 18 und der Transmitter 19 bilden in diesem Ausführungsbeispiel eine Fadenspan nungsanalyseeinheit 20 zu der Bearbeitungsstelle 1. Somit werden eine Vielzahl von Fadenspannungsanalyseeinheiten 20 eingesetzt, um die Messsignale der Fadenspannung zu analysieren. In der Fig. 3 sind beispielhaft drei Fadenspannungsanalyseeinheiten 20 dargestellt. Grundsätzlich können hierbei auch mehrere Sensorvorrichtung 17 mehrerer benachbarter Bearbeitungsstellen mit einer Datenanalyseeinheit verbunden sein. Für die Erfindung ist jedoch wesentlich, dass innerhalb jeder der Bearbeitungsstellen durch die Fadenspannungsanalyseeinheit 20 eine manuelle Fadenspannungsmessung identifiziert und an eine Datenbank 22 übermittelt wird. Die manuelle Fadenspannungsmessung ist hierbei mit dem Kürzel MTM (Manual Tension Measurement) abgekürzt. Die von der Fadenspannungsanalyseeinheit 20 übermittelte Daten zur Datenbank 22 werden mit einer Zeitangabe und einer Ortsangabe verknüpft und in der Datenbank 22 gespeichert. Als Ortsangabe wird dabei beispielsweise eine Maschinenkennung und eine Platznum mer der Bearbeitungsstelle genutzt. Die Daten werden als ein Prüfereignis in der Daten bank aufgenommen, so dass innerhalb der Datenbank eine Vielzahl von Prüfereignissen gespeichert sind. Die in der Datenbank 22 gespeicherten Prüfereignisse lassen sich be reits zu einer ersten Analyse durch einen Operator nutzen. Hierzu ist in Fig. 3 schema tisch eine Verbindung der Datenbank 22 mit einer Ausgabeeinheit 21 dargestellt. Über die Ausgabeeinheit 21 könnten beispielsweise die Prüfereignisse nach Zeit und / oder Ortsangabe von einem Operator sortiert werden, um sich einen Überblick über den der zeitigen Stand der manuellen Messungen in den Bearbeitungsstellen zu verschaffen.

In erster Linie werden jedoch die in der Datenbank 22 enthaltenen Prüfereignisse ge nutzt, um mit Hilfe eines Prüfmanagementsystems 23 die Durchführung und Überwa chung der manuellen Fadenspannungsmessung durch einen Operator zu organisieren. Das Prüfmanagementsystem 23 enthält alle manuelle Fadenspannungsmessungen, die zur Gewährleistung einer gleichmäßigen Produktqualität erforderlich sind. Diese sind als geplante Prüfereignisse in dem Prüfmanagementsystem 23 hinterlegt.

Um die Durchführung und Überwachung der manuellen Fadenspannungsmessungen durch einen Operator ausführen zu können, sind die Datenbank 22 und das Prüfmana gementsystem 23 mit einem Planungsmodul 24 gekoppelt. In dem Planungsmodul 24 werden die gespeicherten Prüfereignisse mit dem geplanten Prüfereignis gegenüberge stellt, um festzustellen, welche der geplanten Prüfereignisse bereits erfolgt sind. Somit lässt sich feststellen, in welcher Maschine und in welcher Bearbeitungsstelle eine ge plante Fadenspannungsmessung zu erfolgen hat. Über ein Ausgabegerät 26, beispiels weise ein Tablet, Mobiltelefon usw. wird dem Operator gegenüber eine Meldung ange zeigt, die eine Aufforderung zur Durchführung oder Kontrolle eines geplanten Prüfer eignisses enthält. Damit ist gewährleistet, dass alle durch das Prüfmanagementsystem 23 vorgesehenen manuellen Messungen in den Bearbeitungsstellen der Maschinen zur Gewährleistung einer gleichbleibenden und hohen Qualität durch geführt werden. So werden die nach einem Produktwechsel oder nach einem Laufzeitintervall erforderli chen manuellen Messungen der Fadenspannung in den Bearbeitungsstellen der Maschi nen durch einen Operator systematisch ausgeführt.

Bei einem Prozessbeginn oder auch nach einem Laufzeitintervall lässt sich die manuell gemessene Fadenspannung durch das Fadenspannungsmessgerät 25 auch dazu nutzen, um einen Abgleich mit der Sensorvorrichtung 17 hinsichtlich Wertestabilität vorzuneh men. Hierzu wird ein Mittelwert der Fadenspannung am Beginn des Fehlergraphens erfasst, der einer manuellen Fadenspannungsmessung zugeordnet ist. In Fig. 2 ist hierzu schematisch der Mittelwert mit der Bezeichnung TM eingetragen. Dieser Mittelwert wird dann mit dem Messwert der manuellen Fadenspannungsmessung verglichen. In- soweit ist eine Überprüfung und ggf. Neukalibrierung der Sensorvorrichtung 17 mög lich.