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Title:
SYSTEM FOR MANAGING THE ELECTRICAL ENERGY SUPPLY OF A TEXTILE FACTORY WITH A WINDER DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/078558
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a system and a method for managing the electrical energy supply of a textile factory with a winder device, the winder device (8) having at least one first winder (8.1) and one second winder (8.2), the first and the second winder having two rotatable first and second coil mandrels (24, 25), each having a first drive motor (M1) and a second drive motor (M2), characterised in that a predetermined number of drive motors of the first and/or second winder are started in a staggered manner relative to one another within a predetermined time window.

Inventors:
HUCK SYLVAIN ROCH ALEXANDRE (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/078574
Publication Date:
April 29, 2021
Filing Date:
October 12, 2020
Export Citation:
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Assignee:
OERLIKON TEXTILE GMBH & CO KG (DE)
International Classes:
B65H54/74; B65H63/00
Domestic Patent References:
WO2011128121A12011-10-20
Foreign References:
DE102010049848A12011-05-05
DE3526305A11987-01-29
EP3168179A12017-05-17
EP3231903A12017-10-18
Attorney, Agent or Firm:
NEUMANN, Ditmar (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. System zum Verwalten der elektrischen Energieversorgung einer Textilfabrik mit einer Wicklervorrichtung (8), wobei die Wicklervorrichtung (8) wenigstens einen ersten Wickler (8.1) und einen zweiten Wickler (8.2) aufweist, wobei der erste und der zweite Wickler zwei rotierbare erste und zweite Spulenspanndorne (24, 25) mit jeweils einem ersten Antriebsmotor (M1) und einem zweiten Antriebsmo tor (M2) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass eine vorbestimmte Anzahl von Antriebsmotoren des ersten und/oder zweiten Wicklers innerhalb eines vor bestimmten Zeitfensters zeitversetzt relativ zueinander gestartet wird.

2. System zum Verwalten der elektrischen Energieversorgung nach Anspruch 1, wobei der erste und der zweite Spulenspanndorn zwischen einer ersten Position (W1) zum Aufwickeln eines Fadens (F) auf einer Hülse (20) und einer zweiten Po sition zum Doffen (D2) einer vollen Hülse (20') mittels eines mit einem Spulenre volverantrieb (Msk) angetriebenem Spulenrevolver (200) bewegbar sind, wobei der Stromverbrauch der jeweiligen Antriebsmotoren (M1, M2, Msk) überwacht wird, und /oder der jeweilige Antriebsmotor (M 1, M2, Msk) wenigstens des Wick lers (8.1, 8.2) einer Wicklervorrichtung relativ zu dem Wickler (8.2, 8.1) einer an deren Wicklervorrichtung (8) in dem vorbestimmten Zeitfenster zeitversetzt zuei nander gestartet wird, wenn ein Positionswechsel des jeweiligen Spulenspann- dorns von der ersten Position in die zweite Position und umgekehrt stattfindet.

3. System zum Verwalten der elektrischen Energieversorgung nach wenigstens einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei der Antriebsmotor des Spulenspanndorns in der zweiten Position (D2) nicht mit Strom versorgt wird, wobei, wenn der Spu lenspanndorn aus der zweiten Position (D2) in die erste Position (W1) bewegt wird, der Zeitpunkt der Beschleunigung/Stromversorgung des Antriebsmotors des Wicklers der einen Wicklervorrichtung relativ zu der Beschleuni gung/Stromversorgung des Antriebsmotors des Wicklers der anderen Wickler vorrichtung zeitversetzt zueinander ist.

4. System zum Verwalten der elektrischen Energieversorgung nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, wobei der erste Antriebsmotor (M1), der zweite Antriebsmotor (M2) und/oder der Spulenrevolverantrieb (Msk) übereine CPU steuerbar sind, die den jeweiligen Antriebsmotor auf eine vorbestimmte Drehge schwindigkeit einstellt und das Starten, Beschleunigen und Abbremsen des je weiligen Antriebsmotor in dem vorbestimmten Zeitfenster verwaltet.

5. System zum Verwalten der elektrischen Energieversorgung nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, wobei ein Stromverbrauch (PI, P2, Psk), ein Zeitstartpunkt, eine Zeitdauer und/oderein Zeitende (t_start, t_end) des Strom verbrauchsdesjeweiligen Antriebs (M1, M2, Msk) in einem Stromverbrauch- über-die-Zeit-Diagramm erfasst werden, wobei das Erfassen des jeweiligen Stromverbrauches mittels Software, mittels Messvorrichtungen und/oder mittels Software und Messvorrichtungen erfolgt.

6. System zum Verwalten der elektrischen Energieversorgung nach Anspruch 5, wobei der Antrieb (M1, M2, Msk) eines Spulenrevolvers (200) und/oder des ers ten oder der zweiten Wicklers (24, 25) relativ zu dem Antrieb eines Spulenrevol vers und/oder des ersten oder der zweiten Wicklers (24, 25) der anderen Wick lervorrichtung zeitversetzt zueinander gestartet wird, wobei das Zeitfenster in dem jeweils ein Antrieb (M1, M2, Msk) zeitversetz gestartet wird, die Dauer der Inbetriebnahmen, die Dauer zum Anfahren und Beschleunigen eines Spulen- spanndorns und /oder die Dauer der Außerbetriebnahmen, die Dauer des Anfah rens und Drehens des Spulenspanndorns aus der zweiten Position in die ersten Position und umgekehrt aufweist.

7. Verfahren zum Verwalten der elektrischen Energieversorgung einer Textilfabrik mit wenigstens einer Wicklervorrichtung (8), wobei die Wicklervorrichtung (8) wenigstens einen ersten Wickler (8.1) und einen zweiten Wickler (8.2) aufweist, wobei der erste und der zweite Wickler jeweils rotierbare erste und zweite Spu lenspanndorne (24, 25) mit jeweils einem ersten Antriebsmotor und einem zwei ten Antriebsmotor (M1, M2) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass eine vorbestimmte Anzahl von Antriebsmotoren des ersten und/oder zweiten Wick lers innerhalb eines vorbestimmten Zeitfensters zeitversetzt relativ zueinander gestartet wird.

8. Verfahren zum Verwalten der elektrischen Energieversorgung einer Textilfabrik nach Anspruch 7, aufweisend die Schritte:

Erfassen (S100) des Gesamtstromverbrauch jeder einzelnen Wicklervorrichtung, Ermitteln (S200) des Füllzustand der Hülsen jeder Wicklervorrichtung (8), deren Spulenspanndorn (24, 25) in der ersten Position (W1) zum Aufwickeln eines Fa dens (F) auf der Hülse ist.

Ermitteln (S200, S300) des Zeitfensters zum Beschleunigen des Spulenspann- dorns in der zweiten Position (D2) auf eine vorbestimmte Aufwickelgeschwin digkeit unter Berücksichtigung des Stromverbrauchs jedes Spulenspanndorns, der aus der zweiten Position auf Aufwickelgeschwindigkeit für die erste Position zu beschleunigen ist, zeitlich versetztes Beschleunigen (S400) der Spulenspanndorne in der zweiten Position von unterschiedlichen Wicklern auf die Aufwickelgeschwindigkeit für die erste Position innerhalb des Zeitfensters.

9. Verfahren zum Verwalten der elektrischen Energieversorgung einer Textilfabrik nach wenigstens einem der Ansprüche 7 oder 8, aufweisend die Schritte: Überwachen des Stromverbrauchs der Antriebsmotoren (M 1, M2) der Spulen spanndorne (24, 25),

Überprüfen (S101), ob alle Stromverbraucher erfasst worden sind.

Ermitteln der Anzahl von Antriebsmotoren (M1, M2, Msk) der Wicklervorrichtung, die mit Strom zu versorgen sind.

Berechnen des Zeitfensters unter Berücksichtigung der Dauer der Positionierung des Wicklers von der ersten Position in die zweite Position, wobei das Erfassen des jeweiligen Stromverbrauches mittels Software, mittels Messvorrichtungen und/oder mittels Software und Messvorrichtungen erfolgen.

10. Textilfabrik, die ein System nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 6 aufweist und / oder nach dem Verfahren nach wenigstens einem der An sprüche 7 bis 9 betrieben wird, wobei die Textilfabrik aufweist: eine Schmelzeer zeugungsvorrichtung (2) zum Erzeugen einer Kunststoffschmelze, eine Fila mentspinnvorrichtung (4) zum Erzeugen eines synthetischen Fadens (F) aus der Kunststoffschmelze und eine Wicklervorrichtung (8) zum Aufwicklern des syn thetischen Fadens (F).

Description:
System zur Verwaltung der elektrischen Energieversorgung einer Textilfabrik mit einer Wicklervorrichtung

Die Erfindung betrifft ein System zum Verwalten der elektronischen Energiever sorgung einer Textilfabrik mit einer Wicklervorrichtung, ein Verfahren zum Verwalten der elektrischen Energieversorgung einer Textilfabrik mit einer Wicklervorrichtung und eine Textilfabrik mit entsprechenden Systemen und Verfahren.

Zur Herstellung synthetischer Fäden werden eine Mehrzahl von Fäden gleichzei tig aus einer Polymerschmelze gewonnen, zu synthetischen Fäden gesponnen und anschließend auf eine Mehrzahl von Hülsen mittels Wicklern aufgewickelt.

Das Aufwickeln der synthetischen Fäden erfolgt mittels einer Mehrzahl von Wick lern, die einen Spulenrevolver mit wenigstens zwei Spulenspanndornen aufweisen.

Der Spulenrevolver und die Spulenspanndornen weisen jeweils eigene Elektroantrie be auf. Ein derartiger Wickler ist beispielsweise aus EP 1 723064 B1 bekannt.

Bei dem Betrieb eines derartigen Wicklers tritt der größte Stromverbrauch dann auf, wenn alle Antriebe gleichzeitig mit Strom versorgt werden. Insbesondere in einer Textilfabrik, in der eine Mehrzahl von Wicklervorrichtungen hintereinander und in Rei he vorgesehen sind, kann es zu Stromverbrauchspitzen kommen, wenn gleichzeitig mehrere Wickler und deren Elektroantrieben gestartet angefahren und beschleunigt werden.

Die Stromverbrauchspitzen bewirken hier eine starke Abweichungen im Grund verbrauch von Strom, so dass die Stromversorgung und das gesamte Stromversor gungsnetzwerk für den Maximalverbrauch ausgelegt werden muss, was insgesamt höhere Investitionskosten sowohl in das elektrische Stromnetz als auch für den regel mäßig anfallenden Stromverbrauch erfordern.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein System zum Verwalten der elektrischen Energieversorgung einer Textilfabrik, ein Verfahren zum Verwalten der elektrischen Energieversorgung einer Textilfabrik und eine Textilfabrik bereitzustellen, die kosten- günstig und umweltfreundlich betrieben werden kann, wobei insgesamt der Gesamt stromverbrauch gesenkt werden kann.

Die Aufgabe wird für das System erfindungsgemäß mit einem System mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst.

Nach einem Aspekt wird ein System zum Verwalten der elektrischen Energiever sorgung einer Textilfabrik mit einer Wicklervorrichtung bereitgestellt, wobei die Wick lervorrichtung wenigstens einen ersten Wickler und einen zweiten Wickler aufweist, wobei der erste und der zweite Wickler zwei rotierbare erste und zweite Spulenspann dorne mit jeweils einem ersten Antriebsmotor und einem zweiten Antriebsmotor auf weisen, dadurch gekennzeichnet, dass eine vorbestimmte Anzahl von Antriebsmoto ren des ersten und/oder zweiten Wicklers innerhalb eines vorbestimmten Zeitfensters zeitversetzt relativ zueinander gestartet wird.

Beispielsweise steuert das elektrische Energieverwaltungssystem den Start eines zweiten Antriebsmotors eines Spulenspanndorns eines ersten Wicklers derart, dass ein anderer Antriebsmotor eines anderen zweiten Wicklers nicht gleichzeitig mit dem zweiten Antriebsmotor der ersten Wicklers gestartet wird unter Berücksichtigung eines vorbestimmten Zeitfensters. Unter einem Zeitfenster ist hierbei eine begrenzte Zeit spanne, zwischen zwei oder mehreren zeitlich bereits festgelegten Geschehnissen, Vorgängen zu verstehen, wie beispielsweise die Positionsänderung eines Spulen spanndorns aus einer Dofferposition in eine Aufwickelposition und umgekehrt. Unter einem Zeitfenster ist hierbei auch eine Zeitperiode zu verstehen, innerhalb der die je weiligen Antriebe mit einem zeitlichen Unterschied nacheinander gestartet und mit Strom versorgt werden, um z.B. auf eine vorbestimmte Wickelgeschwindigkeit be schleunigt zu werden.

Dies hat den Vorteil, dass keine Verbrauchspitzen in der Textilfabrik durch gleich zeitiges Starten einer Vielzahl von Antriebsmotoren auf einmal auftreten. Hierdurch wird vorteilhafterweise der Gesamtverbrauch an Strom abgesenkt.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Systems ergeben sich aus den jeweiligen Unter ansprüchen. Nach einer Ausführungsform des Systems zum Verwalten der elektrischen Ener gieversorgung sind der erste und der zweite Spulenspanndorn zwischen einer ersten Position zum Aufwickeln eines Fadens auf einer Hülse und einer zweiten Position zum Doffen einer vollen Hülse mittels eines mit einem Spulenrevolverantrieb angetriebe nem Spulenrevolver bewegbar, wobei der Stromverbrauch der jeweiligen Antriebsmo toren überwacht wird, und /oder der jeweilige Antriebsmotor wenigstens des Wicklers einer Wicklervorrichtung relativ zu dem Wickler einer anderen Wicklervorrichtung in dem vorbestimmten Zeitfenster zeitversetzt zueinander gestartet wird, wenn ein Posi tionswechsel des jeweiligen Spulenspanndorns von der ersten Position in die zweite Position und umgekehrt stattfindet.

Unter einer Dofferposition ist hierbei eine Position des Spulenspanndorns zu ver stehen, bei der volle Hülsen, die ein Fadenpaket aus aufgewickelten Faden aufweisen, von dem ruhenden Spulenspanndorn entfernt, d.h. gedofft, werden können. Nach dem Doffen der vollen Hülsen werden auf den leeren Spulenspanndorn leere Hülsen montiert, die dann mit dem einem Fadenpaket in der Wickelposition des Spulen spanndorns versehen werden. In der Wickelposition zum Aufwickeln des Fadens auf die Hülse wird der Spulenspanndorn wird mit einer vorbestimmen Drehgeschwindig keit rotiert.

Nach einer Ausführungsform des Systems zum Verwalten der elektrischen Ener gieversorgung wird der Antriebsmotor des Spulenspanndorns in der zweiten Position nicht mit Strom versorgt, wobei, wenn der Spulenspanndorn aus der zweiten Position in die erste Position bewegt wird, der Zeitpunkt der Beschleunigung/Stromversorgung des Antriebsmotors des Wicklers der einen Wicklervorrichtung relativ zu der Be schleunigung/Stromversorgung des Antriebsmotors des Wicklers der anderen Wick lervorrichtung zeitversetzt zueinander ist.

Hierbei ist mit einer Nicht-Strom-Versorgung des jeweiligen Antriebsmotors im Wesentlichen zu verstehen, dass der jeweilige Antriebsmotor nicht mit dem elektri schen Strombetrag versorgt wird, der zum Bewegen des zugehörigen Spulendorns bzw. Spulenrevolvers mit der vorbestimmten Drehgeschwindigkeit erforderlich ist. Nach einer Ausführungsform des Systems zum Verwalten der elektrischen Ener gieversorgung sind der erste Antriebsmotor, der zweite Antriebsmotor und/oder der Spulenrevolverantrieb über eine CPU steuerbar, die den jeweiligen Antriebsmotor auf eine vorbestimmte Drehgeschwindigkeit einstellt und das Starten, Beschleunigen und Abbremsen des jeweiligen Antriebsmotor in dem vorbestimmten Zeitfenster verwaltet.

Unter einer CPU (central Processing unit) ist hierbei ein in dem System eingebette ter Prozessor, eine Zentrale Recheneinheit oder Zentrale Verarbeitungseinheit (ZVE) für Computer oder computerähnliche Geräte zur Ausführung von Befehlen zu verste hen.

Nach einer Ausführungsform des Systems zum Verwalten der elektrischen Ener gieversorgung werden ein Stromverbrauch, ein Zeitstartpunkt, eine Zeitdauer und ein Zeitende des Stromverbrauchs des jeweiligen Antriebs in einem Stromverbrauch-über- die-Zeit-Diagramm erfasst, wobei das Erfassen des jeweiligen Stromverbrauches mit tels Software, mittels Messvorrichtungen und/oder mittels Software und Messvorrich tungen erfolgt.

Die Erfassung und Auswertung des Stromverbrauches und der Zeit kann rein softwarebasiert durchgeführt werden. Für die Erfassung sind Software-Sensoren und/oder geeignete Stromverbrauchmessgräte, wie Amperemeter oder Strommesser einsetzbar. Unter einem Stromverbrauch-über-die-Zeit-Diagramm ist hierbei eine zeitli che Darstellung des momentanen Stromverbrauches in einer graphischen Form zu verstehen.

Nach einer Ausführungsform des Systems zum Verwalten der elektrischen Ener gieversorgung wird der Antrieb eines Spulenrevolvers und/oder des ersten oder der zweiten Wicklers relativ zu dem Antrieb eines Spulenrevolvers und/oder des ersten oder der zweiten Wicklers der anderen Wicklervorrichtung zeitversetzt zueinander gestartet, wobei das Zeitfenster in dem jeweils ein Antrieb zeitversetz gestartet wird, die Dauer der Inbetriebnahmen, die Dauer zum Anfahren und Beschleunigen eines Spulenspanndorns und /oder die Dauer der Außerbetriebnahmen, die Dauer des An fahrens und Drehens des Spulenspanndorns aus der zweiten Position in die ersten Position und umgekehrt aufweist. Das Zeitfenster kann auch über andere Außer- und/oder Inbetriebnahme- Zeitpunkte von anderen Stromverbraucher festgelegt werden, z. B, dann das Zeitfens ter auch über die Start- und/oder Abbremszeitpunkte der jeweiligen Spulenspanndor ne, des Spulenrevolvers oder von Drucklufterzeugungsvorrichtungen bestimmt wer den.

Unter einer Inbetriebnahmen und einer Außerbetriebnahme ist hier jeweils eine Stromversorgung eines elektrischen Verbrauchers, wie z.B. der Antriebsmotoren des Spulenspanndorns und/oder des Spulenrevolver zu verstehen.

Die Aufgabe wird für das Verfahren erfindungsgemäß mit einem Verfahren mit den Merkmalen nach Anspruch 7 gelöst.

Nach einem Aspekt wird ein Verfahren zum Verwalten der elektrischen Energie versorgung einer Textilfabrik mit wenigstens einer Wicklervorrichtung bereitgestellt, wobei die Wicklervorrichtung wenigstens einen ersten Wickler und einen zweiten Wickler aufweist, wobei der erste und der zweite Wickler jeweils rotierbare erste und zweite Spulenspanndorne mit jeweils einem ersten Antriebsmotor und einem zweiten Antriebsmotor aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass eine vorbestimmte Anzahl von Antriebsmotoren des ersten und/oder zweiten Wicklers innerhalb eines vorbe stimmten Zeitfensters zeitversetzt relativ zueinander gestartet wird.

Nach einer Ausführungsform des Verfahrens zum Verwalten der elektrischen Energieversorgung, weist das Verfahren die Schritte auf:

Erfassen des Gesamtstromverbrauch jeder einzelnen Wicklervorrichtung; Ermitteln des Füllzustand der Hülsen jeder Wicklervorrichtung, deren Spulen spanndorn in der ersten Position zum Aufwickeln eines Fadens auf der Hülse ist.

Ermitteln des Zeitfensters zum Beschleunigen des Spulenspanndorns in der zweiten Position auf eine vorbestimmte Aufwickelgeschwindigkeit unter Berücksichti gung des Stromverbrauchs jedes Spulenspanndorns, der aus der zweiten Position auf Aufwickelgeschwindigkeit für die erste Position zu beschleunigen ist. zeitlich versetztes Beschleunigen der Spulenspanndorne in der zweiten Positi on von unterschiedlichen Wicklern auf die Aufwickelgeschwindigkeit für die erste Po sition innerhalb des Zeitfensters.

Unter einer Aufwickelgeschwindigkeit ist die Drehgeschwindigkeit zu verstehen, die der Spulenspanndorn zum Aufwickeln des Fadens zum Ausbildens eines Faden paketes braucht.

Nach einer Ausführungsform des Verfahrens zum Verwalten der elektrischen Energieversorgung, weist das Verfahren die Schritte auf:

Überwachen des Stromverbrauchs der Antriebsmotoren der Spulenspann dorne,

Überprüfen, ob alle Stromverbraucher erfasst worden sind.

Ermitteln der Anzahl von Antriebsmotoren der Wicklervorrichtung, die mit Strom zu versorgen sind.

Berechnen des Zeitfensters unter Berücksichtigung der Dauer der Positionie rung des Wicklers von der ersten Position in die zweite Position, wobei das Erfassen des jeweiligen Stromverbrauches mittels Software, mittels Messvorrichtungen und/oderauseiner Mischung aus Software und Messvorrichtun gen erfolgen.

Das Verfahrensschritte können auch in einer anderen Reihenfolge ausgeführt werden und sind nicht an die obige Reihenfolge gebunden.

Die Aufgabe wird für die Textilfabrik erfindungsgemäß mit einer Textilfabrik mit den Merkmalen nach Anspruch 10 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen Un teransprüchen.

Das erfindungsgemäße System, das erfindungsgemäße Verfahren und die erfin dungsgemäße Textilfabrik werden nachfolgend anhand unterschiedlicher Ausfüh rungsformen unter Hinweis auf die beigefügten Figuren näher beschrieben. Es stellen dar:

Fig. 1 einen schematischen Grundriss einer Textilfabrik zum Herstellen und Aufwi ckeln eines synthetischen Fadens mit einer Mehrzahl von Wicklervorrichtun gen;

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht einer Filamentspinnvorrichtung und einer Wicklervorrichtung mit und ohne Streckvorrichtung,

Fig. 3 eine schematische Ansicht eines Wicklers einer Wicklervorrichtung mit einem Spulenrevolver mit einem ersten und einem zweiten Spulenspanndorn mit fa denbepackten und leeren Hülsen,

Fig. 4 und Fig. 5eine schematische Ansicht, die den Wechsel des Spulenrevolvers ei nes Spulenspanndorn von der ersten Position mit befüllter Hülse mit Faden paket in die zweite Position zum Doffen der befüllten Hülsen zeigt,

Fig. 6 bis Fig. 8den elektrischen Stromverbrauch über die Zeit eines in Fig. 3 bis 5 ge zeigten Wicklers mit Spulenrevolvern und ersten und zweiten Spulenspann dornen,

Fig. 9 den Stromverbrauch über die Zeit einer Mehrzahl von Wicklern mit Spulenre volver und Spulenspanndorn,

Fig. 10 den Stromverbrauch über die Zeit einer Mehrzahl von Wicklern, deren Strom verbrauch gemäß dem erfindungsgemäßen System und Verfahren verwaltet wird,

Fig. 11 ein schematisches Blockdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Verwalten des Energieverbrauchs einer Mehrzahl von Wicklern.

Fig. 1 zeigt in einer schematischen Grundrissansicht eine Textilfabrik 1 zum Her stellen eines synthetischen Fadens F. Die Textilfabrik 1 weist eine Schmelzeerzeu gungsvorrichtung 2, eine Schmelzeverteilungsvorrichtung, ein Filamentspinnvorrich tung 4 und eine Wicklervorrichtung 8 oder eine Mehrzahl von Wicklervorrichtungen 8 auf.

Bei der Schmelzeerzeugungsvorrichtung 2 kann es sich beispielsweise um einen Extruder handeln, der aus Granulat eine Spinnschmelze zum Herstellen eines syntheti schen Fadens F ausbildet. Die Schmelzeerzeugungsvorrichtung 2 kann auch eine Polykondensationsvor- richtung sein, die aus unterschiedlichen chemischen Bestandteilen die für den synthe tischen Faden erforderliche Polymerschmelze ausbildet.

Die Schmelzeerzeugungsvorrichtung 2 grenzt an die Schmelzeverteilungsvorrich tung 3 an, die beispielsweise entsprechend Leitungen und Kühlvorrichtungen bzw. Schmelzeaufbereitungsvorrichtungen aufweist, um die Schmelze an die Fila mentspinnvorrichtung 4 zu führen.

In Fig. 2 ist schematisch in einer Seitenansicht eine Filamentspinnvorrichtung 4 dargestellt.

Die Filamentspinnvorrichtung 4 erzeugt aus der synthetischen Schmelze einen synthetischen Faden F, der mittels der Wicklervorrichtung 8 oder einer Mehrzahl von Wicklervorrichtungen 8 auf Hülsen 20 aufwickelbar ist.

Eine Wicklervorrichtung 8 kann eine Mehrzahl von Wicklern 8.1, 8.2, 8.3, ... 8.4 aufweisen, wobei n eine natürliche Zahl ist und für die Anzahl der vorgesehenen Wick ler steht. Die Wickler können in Reihe L1, L2 bis Ln nebeneinander und mit ausrei chenden Abstand A1, A2, A3, An hintereinander angeordnet sein. Der Abstand A ist jeweils so gewählt, dass ausreichend Platz für das Entfernen von vollen Hülsen 20' und das Zuführen von leeren Hülsen 20 vorhanden ist.

Die in Fig. 2 gezeigte Filamentspinnvorrichtung 4 weist einen Spinnkasten 40 mit einem Düsenpaket 5, einen Fadenführer 7 und einen Filamentkühler 6 auf, über die der synthetische Faden F aus einer Mehrzahl von Filamenten herstellbar ist. Ferner ist in Fig. 2 schematisch versetzt zu der Filamentspinnvorrichtung 4 eine Streckvorrich tung 10 mit Galetten angedeutet, die optional zum Voll- oder Teilverstecken des Fa dens F vorgesehen sein kann.

Der Faden F wird mit dem Wickler 8.1 der Wicklervorrichtung 8 dann auf eine Hül se 20 aus Papier oder Kunststoff gewickelt. Eine Ausführungsform des Wicklers 8.1 8.1, 8.2, ... 8.n der Wicklervorrichtung 8 ist detaillierter in Fig. 3 gezeigt. Die Wicklervorrichtung 8 ist nicht auf die in Fig. 3 gezeigte Ausführungsform beschränkt.

Jeder Wickler 8.1, 8.2, ... 8.n weist einen rotierbaren ersten Spulenspanndorn 24 und zweiten Spulenspanndorn 25 mit eigenem elektrischen Antrieb M1, M2 auf. Zum Positionieren zwischen einer ersten Wickelposition W1 und einer zweiten Dofferpositi on D2 sind die Spulenspanndorne 24, 25 mittels eines Drehtellers 21 eines Spulenre volvers 200 drehbar montiert.

Wie in Fig. 3 gezeigt, weist der Spulenrevolver 200 den Drehteller 21 auf. Der Drehteller 21 hat einen elektronischen Antrieb Msk. Mittels des Antriebs Msk ist der Drehteller um eine Achse Ask drehbar ist, um die Spulenspanndorne 24, 25 von einer Wickelposition W1 in eine Dofferposition D2 verfahren zu können und umgekehrt. Die Positionen W1 und D2 sind schematisch in Fig. 4 und 5 für den Spulenspanndorn 24 und 25 gezeigt.

Auf dem ersten Spulenspanndorn 24 bzw. auf dem zweiten Spulenspanndorn 25 sind jeweils eine Mehrzahl von Hülsen 20, 20' fest verspannt. In der Wickelposition W1 wird der Spulenspanndorn 24, 25 zum Einfangen und Aufnehmen des synthetischen Fadens F mit einer vorbestimmten Aufwickelgeschwindigkeit betrieben.

In Fig. 3 befindet sich der erste Spulenspannung 24 in einer Dofferposition zum Abgeben der vollaufgewickelten, z.B. kreuzgewickelten, Spulen 100 auf den Hülsen 20'.

Der zweiten Spulenspanndorn 25 ist mit einer Mehrzahl von leeren Hülsen 20 be stückt, um jeweils eine Mehrzahl von Fäden F auf die leeren Hülsen 20 zu wickeln.

Zum Verbesserung und dichteren Packung der Spulen 100 auf den Hülsen 20 sind eine Friktionswalze 23 mit einem eigenen elektrischen Antrieb MF1 und eine Changiervorrichtung 19 mit einem Changierfadenführer 22 mit einem eigenen elektri schen Antrieb MC1 vorgesehen. Mittels der Changiervorrichtung 19 und dem Chan- gierfadenführer 22 ist der Faden F gemäß dem Changierdreieck 300 zu eine kreuzge wickelten Spule 100 auf die jeweilige Hülse 20 wickelbar.

In Fig. 3 ist schematisch nur eine Changiervorrichtung 19 dargestellt. Üblicher weise ist eine Anzahl von Changiervorrichtungen 19 mit entsprechenden Changierfa denführern für die gleiche Anzahl von Hülse 20 bzw. Fäden vorgesehen.

Die Changiervorrichtung 19 kann je nach erforderlicher Spulengeschwindigkeit und erforderlicher Spulenwickelqualität beispielsweise einen Rotorchangierer, insbe sondere Bi-Rotor, eine Kehrgewindewelle mit Nutwalze und/odereinen bandgetriebe nen Changiere aufweisen. In Fig. 3 ist eine Kehrgewindewelle-Changiervorrichtung mit Changierfadenführer 22 und eigenem Antrieb MC1 dargestellt. Der Fadenführer 22 wird mittels schraubenlinienförmig gewundenen Nuten in der Kehrgewindewelle in nerhalb des angezeigten Changierdreieck 300 hin- und hergeführt.

Ferner ist aus Fig. 3 ersichtlich, dass jeder Spulenspanndorn 24, 25 einen eigenen elektrischen Antrieb M1, M2 aufweist, der mittels Kommunikationsleitungen 50, 51 steuerbar ist. Jeder Antrieb M 1, M2 beschleunigt den jeweiligen Spulenspanndorn unabhängig auf die geforderte Umdrehungszahl, so dass z.B. der synthetische Faden F mit ausreichender Geschwindigkeit auf die jeweilige Hülse 20 gewickelt werden kann.

Fig. 4 und 5 zeigen in einer schematischen Ansicht wie der erste Spulenspann dorn 24 mit einer mit Faden aufgespulten Hülse 20' von der Aufwickelposition W1, die in Fig. 4 gezeigt ist, in die Dofferposition D2, dargestellt in Fig. 5, verfahren wird.

Der Spulenspanndorn 24 mit den vollen Hülsen 20' wird von der Wickelumdre hungsgeschwindigkeit auf eine Nullumdrehungsgeschwindigkeit herabgebremst und der Spulenspanndorn 25 mit den leeren Hülsen 20 wird auf eine Aufwickelgeschwin digkeit beschleunigt, wobei gleichzeitig der elektrische Antrieb M Si< der Drehscheibe 21 den ersten Spulenspanndorn 24 in die Dofferposition verfährt und den Spulen spanndorn 25 mit den Leerhülsen 20 in die Aufwickelposition W1 verfährt. Hierbei wird jeweils Strom den entsprechenden Antrieben M1, M2, Msk zugeführt. Fig. 6a, 6b, und 7 zeigen jeweils in einem Stromverbrauch-über-die-Zeit-Diagramm den elektrischen Stromverbrauch eines Wicklers 8.1 mit einem Spulenrevolver und einem ersten und zweiten Spulenspanndorn 24, 25 und der zugehörigen elektrischen Antriebe M 1, M2 und MSK, sowie den Beginn t_start und das Ende t_end der Strom versorgung.

In Fig. 6a ist der elektrische Stromverbrauch des ersten Spulenspanndorns 24 schematisch zeigt, der von der Aufwickelposition W1 in eine Dofferposition D2 abge bremst wird. Wie hieraus ersichtlich wird der Antrieb M 1 zum Betreiben des Spulen spanndorns mit Strom P1 konstant versorgt, dann wird die Stromversorgung gesenkt und damit sinkt auch der Stromverbrauch, bis der Spulenspanndorn für die Dofferposi tion komplett ruht zum Zeitpunkt t_end.

In Fig. 6b ist der elektrische Stromverbrauch des zweiten Spulenspanndorns 25 schematisch gezeigt, der von der Dofferposition D2 in eine Aufwickelposition W1 be schleunigt wird. Zum t_start wird der Antrieb M2 mit Strom versorgt. Der Stromver brauch steigt an, bis der Antrieb M2 auf die Aufwickelgeschwindigkeit beschleunigt ist, und bleibt im Wesentlichen konstant.

Fig. 7 zeigt den Start t_start und das Ende t_end des Stromverbrauches des An triebs Msk des Spulenrevolvers 200 an. D.h. zum Rotieren des Spulentellers und zum Verändern der Position der Spulenspanndorne 24, 25 von der Wickelposition W1 in die Dofferposition D2 und umgekehrt, steigt der Stromverbrauch an und fällt dann wieder.

Fig. 8 zeigt den Gesamtverbrauch des ersten und zweiten Antriebsmotors M1, M2 zusammen mit dem Antrieb Msk des Spulenrevolvers aus Fig. 6a, 6b und 7. Insbeson dere die zeitgleiche Inbetriebnahme des Antriebs M2 zur Beschleunigung des Spulen spanndorns auf die Aufwickelgeschwindigkeit und das Drehen der Spulenspanndorne 24, 25 von der Wickel- in die Dofferposition bewirkt eine Spannungsverbrauchsspitze P.

Fig. 9 zeigt in einem Stromverbrauch-über-die-Zeit-Diagramm einen maximalen Stromverbrauch Pmax einer Mehrzahl von Wicklern 8.1, 8.2, 8.3 und 8.4, wenn alle Wickler und Spulenrevolver gleichzeitig betrieben werden, um einen Spulenspann dorn mit bepackten Hülsen 20' in die Dofferposition D" zu fahren und einen Spulen spanndorn mit leeren Hülsen 20 in die Wickelposition W1 zu fahren und auf die Aufwi ckelgeschwindigkeit zu beschleunigen. Wie hieraus ersichtlich ist, ergibt sich durch den zeitglichen Start ein insgesamt höhere Stromverbrauch Pmax, da die Stromver brauchsspitzen 151, 152, 152, 153 zeitlich stattfinden.

Fig. 10 zeigt in einem Stromverbrauch-über-die-Zeit-Diagramm den Stromver brauch der Mehrzahl von Wicklervorrichtungen 8 für die Wickler 8.1, 8.2, 8.3, 8.4, die mit dem erfindungsgemäßen System und Verfahren zum Verwalten der elektrischen Energieversorgung betrieben werden.

Hieraus ist ersichtlich, dass die Stromverbrauchsspitzen 180, 182, 182, 183 der einzelnen Wickler 8.1. , 8.2, 8.3, 8.4 innerhalb eines vorbestimmten Zeitfensters derart versetzt sind, dass die jeweiligen Stromspitzen 180, 181, 182, 183 nicht übereinander sondern nebeneinander angeordnet sind und somit der Gesamtstromverbrauch Pmax- neu im Vergleich zu dem Gesamtstromverbrauch Pmax aus Fig.9 abgesenkt werden konnte. Dies wird dadurch erreicht, dass die einzelnen Antriebe M 1, M2, Msk nicht gleichzeitig sondern zeitlich versetzt zueinander betrieben werden. Insbesondere der Antrieb M 1 M2 des Spulenspanndorns 24,25 in der Dofferposition D2 des eine Wick lers 8.1, der von der Nullgeschwindigkeitsumdrehungszahl auf die Aufwickelumdre hungszahl beschleunigt wird, wird versetzt zu dem Antrieb des Spulenspanndorns eines anderen Wicklers 8.2 gestartet, der bereits auf der Aufwickelgeschwindigkeit beschleunigt ist, sich aber noch in der Dofferposition befindet.

Das Zeitfenster kann eine konstante Dauer oder für jeden Wickler variable ausge legt sein.

Bevor die Hülse 20' vollständig fadenbepackt ist, kann der Antrieb des Spulen spanndorns in der Dofferposition D2 mit den leeren Hülse 20 auf eine vorbestimme Umdrehung beschleunigt werden, wobei der Antrieb des Spulenspanndorns mit der leeren Hülse 20 des einen Wicklers zeitlich versetzt zu den Antrieb eines anderen Spu lenspanndorns mit leerer Hülse 20 eines anderen Wicklers gestartet wird. Nach einem Verfahren zum Verwalten der elektrischen Energieversorgung einer Textilfabrik 1 wird eine vorbestimmte Anzahl von Antrieben M1, M2, Msk eines ersten und/oder zweiten Wicklers 8.1, 8.2 zeitversetzt relativ zueinander gestartet.

Fig. 11 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer Ausführungsform eines Ver fahrens zum Verwalten der elektrischen Energieversorgung.

In Schritt S100 wir der Gesamtstromverbrauch jedes einzelnen Wicklers 8, 8.1, 8.2, 8.3, insbesondere der Stromverbrauch jedes Antriebes erfasst . In Schritt S101 wird überprüft, ob alle Stromverbraucher - hier die Antriebe M1, M2, Msk- desjeweiligen Wicklers erfasst worden sind. Bei <ja> wird zu Schritt S200 vorangeschritten. Schritt S101 ist optional.

In Schritt S200 wird der Füllzustand der Hülsen 20' jedes Spulenspanndorns in der Wickelposition W1 ermittelt. Hiermit kann der Start eines Zeitfensters, in dem der zwei te Spulenspanndorn auf eine vorbestimmte Aufwickelgeschwindigkeit beschleunigbar ist, festgelegt werden. Bevorzugt wird der Start so berechnet, dass es zu keinen Über schneidungen bzw. Spannungsspitzen durch gleichzeitiges Beschleunigen mehrere Wickler 8.1, 8.2, ... ,8.n in der Dofferposition kommt.

In Schritt S201 wird überprüft, ob für alle Wickler diese Erfassung stattgefunden hat. Dieser Schritt ist optional.

In Schritt S300 wird das Ende des Zeitfensters festgelegt und dessen Dauer be rechnet, in der der zweite Spulenspanndorn mit leeren Hülsen 20 auf die Aufwickelge schwindigkeit beschleunigt werden kann. Die Dauer des Zeitfensters kann z.B. unter Berücksichtigung der Dauer der Positionierung des Wicklers von der ersten Position W1 in die zweite Position D2 berechnet werden. Die Dauer des Zeitfensters kann auch die Dauer der Inbetriebnahmen, die Dauer zum Anfahren und Beschleunigen, eines Spulenspanndorns und /oder die Dauer der Außerbetriebnahmen, die Dauer des An fahrens und Drehens des Spulenspanndorns aus der zweiten Position D2 in die ersten Position W1 und umgekehrt aufweisen. ln Schritt S400 werden zeitversetzt nacheinander die Spulenspanndorne in der Dofferposition D2 auf die Antriebsgeschwindigkeit zeitlich versetzt relativ zu den ande ren Spulenspanndornen in der Dofferposition D2 beschleunigt. In Schritt S500 wird das Verfahren aus Schritt S100 zurückgeführt und kann so lange wiederholt werden, bis alle zu steuernden Wicklervorrichtungen 8 verwaltet worden sind.

Bezugszeichenliste

1 Textilfabrik

2 Schmelzeerzeugungsvorrichtung

3 Schmelzeverteilungsvorrichtung

4 Filamentspinnvorrichtung

5 Düsenpaket

6 Filamentkühler

7 Fadenführer

8 Wicklervorrichtung

8.1, 8.2, ..., 8.p Wickler 10 Streckvorrichtung

19 Changiervorrichtung

20 Hülse 20 Hülse mit Fadenpaket

21 Drehteller

22 Changierfadenführer

23 Friktionswalze

24, 25 erste Spulenspanndorn, zweiter Spulenspanndorn 40 Spinnkasten

50, 51 Kommunikationsleitung 100 Kreuzwickelspule

150, 151, 152 Stromverbrauchsspitze 180, 181, 182 Stromverbrauchsspitze 200 Spulkopf, Spulrevolver 300 Changierdreieck F Faden

D2 Dofferposition, zweite Position

M1, M2 Antriebsmotor erster, zweiter Spulenspanndorn

Msk Spulenrevolverantrieb

W1 Wickel- Position, erste Position