Beschreibung:

Verfahren zum Anspinnen eines Fadens sowie Rotorspinnmaschine zur Durchführung des Verfahrens

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anspinnen des Fadens gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie eine Rotorspinnmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 13.

/ Mit steigenden Anforderungen an den Garnherstellungsprozess werden auch an die Erzeugung der Anspinner immer höhere Ansprüche gestellt. Der Vorgang der Bildung von Anspinnern nach Fadenunterbrechungen, das Anspinnen, wird an den einzelnen Spinnstellen der Offenend-Rotorspinnmaschinen üblicherweise von einem entlang der Spinnmaschine wandernden Anspinnaggregat, dem so genannten Anspinnwagen, vorgenommen. Die Steuerung des Anspinnvorganges erfolgt mittels eines Anspinnprogrammes .

Die Qualität von Anspinnern hinsichtlich ihrer Optik und Festigkeit wird durch eine optimale Parametrisierung des Anspinnprogrammes maßgeblich beeinflusst. Der sehr aufwändige Vorgang der Ermittlung der optimalen Anspinnparameter muss bislang nach jedem Partiewechsel und nach jeder änderung von Spinnparametern, wie beispielsweise einer änderung des Verzuges, des Drehungsbeiwertes, der Rotordrehzahl und dergleichen, durchgeführt werden. Auch bei erfahrenen Anwendern kann eine ausreichend gute Einstellung oft erst nach Stunden gefunden werden. Erschwert wird diese Aufgabe bei der Ausspinnung feiner Garne mit hohen Garnnummern. Bei den geringen Fadendurchmessern, zum Beispiel 0,2 mm bei einer Garnnummer Nm 50, ist es ohne eine maschinelle Visualisierung des Fadendurchmessers dem Anwender nicht mehr möglich, die auftretenden Abweichungen im lOOstel- Millimeterbereich visuell zu erfassen.

Eine wesentliche Ursache für den Optimierungsaufwand liegt in dem Umstand begründet, dass beim Anspinnen der Faserfluss nur verzögert und nicht zu 100 % zur Verfügung steht. Dies ist auf den prinzipiellen Ablauf beim Anspinnen zurückzuführen.

So wird nach einem das Anspinnen auslösenden Vorgang, wie zum Beispiel nach einem Fadenbruch oder einem Spulenwechsel, der Faserbandeinzug abgeschaltet. Die nachlaufende Auflösewalze löst jedoch noch Fasern aus dem Faserbart heraus. Um beim Anspinnen gleiche Bedingungen und damit eine möglichst gleiche Voreinspeisemenge zu erreichen, wird vor jedem Anspinnen der Faserbart egalisiert. Bis zum Anspinnen werden weiterhin Fasern aus dem Faserbart ausgekämmt, wodurch der Faserbart eingekürzt wird.

Die Voreinspeisung zur Bildung eines Faserringes erfolgt während einer vorbestimmten Zeit und wird dann abgeschaltet. Dabei lässt sich die Menge der eingespeisten Fasern neben der Zeitdauer der Voreinspeisung auch durch die Einstellung der Einzugsgeschwindigkeit steuern. Der Vorgang des Anspinnens beginnt mit dem Rotorstart. Mit dem Erreichen einer voreingestellten Anspinnrotordrehzahl beginnt eine Einspeisung von Fasern. Dabei tritt eine gewisse Verzögerung im Erreichen des erforderlichen Faserflusses auf und ruft gegebenenfalls eine Durchmesserabweichung nach dem Anspinner hervor. Deshalb wird die Fasereinspeisung bereits kurz vor dem Start des Fadenabzuges wieder eingeschaltet. Die Abzugsgeschwindigkeit hat dann einen Wert, der der momentanen Rotordrehzahl bei Aufrechterhaltung der gewünschten Drehung des ausgesponnenen Fadens entspricht. Bis zum Erreichen der Betriebsrotordrehzahl folgt die Abzugsgeschwindigkeit der Erhöhung der Rotordrehzahl.

Neben dem Nachlauf des Faserflusses nach Abschalten des Einzuges und dem verzögerten Anlauf nach Einschalten des Einzuges kann

der Faserfluss auch bei Erhöhung der Einzugsgeschwindigkeit mit Verzögerung reagieren. Dies kann dazu führen, dass nach dem Anspinner Durchmesserabweichungen des Fadens auftreten. Um diese unerwünschten Durchmesserabweichungen zu vermeiden, wird eine so genannte Einzugsaufaddierung vorgenommen.

Beim Anspinnen wird über die Einzugsaufaddierung versucht sicherzustellen, dass zu jedem Abzugszeitpunkt 100 % der erforderlichen Fasermenge im Rotor vorhanden ist. Die Einzugsaufaddierung gleicht dabei den vorübergehenden Fehlbetrag durch eine höhere Einzugsgeschwindigkeit aus. Hierbei wird ein linearer Anstieg des Faserstromes vorausgesetzt. Die Optimierung des Anspinners setzt die Kenntnis unter anderem der Parameter: Aufaddierungslänge, Aufaddierungsmenge und Voreilzeit des Einzuges voraus, wobei die notwendige Voreilzeit des Einzuges bei vorgegebener Spinngeometrie als konstant angenommen wird. Durch geeignete technische Hilfsmittel sowie die Verwendung einer Software zur Visualisierung des Anspinnerprofiles ist man in der Lage, die Aufaddierungslänge zu ermitteln.

Aus der DE 199 55 674 Al ist eine Anspinnvorrichtung bekannt, die zur Bestimmung des für die Kompensation der Durchmesserabweichung erforderlichen Länge der Einzugsaufaddierung aus der ermittelten Länge der Durchmesserabweichung eingerichtet ist. Hierzu wird eine vorgebbare Anzahl von Testanspinnern ohne Einzugsaufaddierung, jedoch mit reduziertem Verzug erzeugt, deren Anzahl in Abhängigkeit von der Höhe des Nennverzuges bestimmt wird.

Dabei geht die DE 199 55 674 Al von einem Stand der Technik aus, bei dem ebenfalls der Fadendurchmesser im Bereich des Anspinners ausgewertet wird. Allerdings wird dort von vornherein mit einer Einzugsaufaddierung gearbeitet, um möglichst von Beginn an Anspinner zu erhalten, die zumindest verwertbar sind.

Als Startpunkt für die Aufaddierung wird ein Erfahrungswert herangezogen, der auf der mittleren Stapellänge basiert. Bei Stapellängenverteilungen von Naturfasern, die entsprechend schwanken, führt dies von vornherein zu einer relativ hohen Ungenauigkeit . An diesen ersten Anspinner schließt sich eine längere Optimierungsphase an, bei der zusätzliche Einflüsse, wie Auflösewalzengarnitur, Auflösewalzendrehzahl, Rotorhochlaufzeit etc., kompensiert werden sollen, was die empirische Ermittlung relativ langwierig werden lässt. Außerdem ist das Ergebnis dieser Optimierung nur mit sehr hohem Aufwand einigermaßen zufrieden stellend.

Demgegenüber stellt die DE 199 55 674 Al einen Algorithmus vor, durch den die Länge der Dünnstelle anhand von Testanspinnern ermittelt wird, die ohne Einzugsaufaddierung hergestellt wurden. Damit diese Testanspinner mit ausgeprägter Dünnstelle am Ende des Anspinners überhaupt entstehen können, wird für diese Testanspinner der Verzug reduziert, um ein anspinnbares Fadenende zu erhalten. Diese Verzugsreduzierung muss durch einen geeigneten Algorithmus wieder herausgerechnet werden, um die tatsächlichen Werte für die Dünnstelle zu erhalten.

Grundaussage der DE 199 55 674 Al ist, dass ausschließlich die Länge der Dünnstelle für die Ermittlung der Einzugsaufaddierung herangezogen werden soll. Dazu wird ein mittlerer Testanspinner aus einer Vielzahl einzelner Testanspinner errechnet und der Anstieg der Fadenstärke durch eine Gerade wiedergegeben, deren Schnittpunkt mit der die normale Fadenstärke wiedergebenden Horizontalen das Ende der Dünnstelle verkörpern soll. Die Distanz zwischen Beginn des Anspinners und dieser Schnittstelle wird dann als Aufaddierungslänge definiert und danach die Aufaddierung ermittelt. Diese Lösung stellt zwar eindeutig eine Verbesserung gegenüber dem zuvor charakterisierten Stand der Technik dar, ist aber hinsichtlich der Annäherung an das Optimum

des Anspinners verbesserungsbedürftig. Die zur Bestimmung der Einzugsaufaddierung notwendige Aufaddierungshöhe muss jedoch anschließend empirisch ermittelt werden, was mit unerwünschten Ungenauigkeiten behaftet ist.

Wegen der auftretenden Ungenauigkeiten kann das Ergebnis dieser Messungen jedoch nicht auf andere, zur Verarbeitung des gleichen Faserbandmaterials vorgesehene Maschinen übertragen und zur Einstellung der Anspinnparameter herangezogen werden.

Alternativ kann die Bestimmung des Faserflussverhaltens unter Laborbedingungen durch Videoaufzeichnungen des Faserflusses im Faserleitkanal erfolgen. Der hohe technische Aufwand gestattet es nicht, dieses Verfahren an jeder Maschine anzuwenden. Des Weiteren ist die Bestimmung des Faserflussverhaltens bei jeder änderung des Faserbandes erneut durchzuführen.

Darüber hinaus werden mit beiden Verfahren die tatsächlichen Auswirkungen des Faserflussverhaltens auf den Faden nicht erfasst, da die Bestimmung des Faserflusses nicht am Ort der Fadenbildung erfolgen kann, weil das Innere des Rotors zu Messzwecken im Betrieb nicht zugänglich ist.

Zudem vernachlässigen beide Verfahren die im Rotor stattfindende Rückdoublierung .

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Anspinnen des Fadens bereitzustellen, durch dass die Parametrisierung eines Anspinnvorganges vereinfacht wird sowie eine Rotorspinnmaschine vorzuschlagen, die zur Durchführung des Verfahrens eingerichtet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 sowie durch eine

Rotorspinnmaschine mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 13 gelöst.

Gemäß Anspruch 1 ist vorgesehen, dass in der Messphase sukzessive mehr als fünf Anspinner erzeugt werden, dass die Koordinaten der Messwerte gemeinsam mit den zugehörigen Messwerten aus den einzelnen Messungen der Anspinner einer Auswertung zur Mittelung und zur Bestimmung einer Faserbandfunktion unter Berücksichtigung des für die Messwerte reduzierten Verzuges zugeführt werden, die das Faserflussverhalten in Form der jeweils dem Rotor zugeführten Faserbandmenge in Abhängigkeit vom Transportweg des Faserbandeinzuges wiedergibt, und dass aus dem rotordrehzahlabhängigen Hochlauf des Fadenabzuges mittels der Faserbandfunktion zeitversetzt die Geschwindigkeit des Faserbandeinzuges so gesteuert wird, dass die sich aus der Faserbandfunktion ergebende Faserfehlmenge durch dynamische Einzugsaufaddierung in Höhe und Länge ausgeglichen wird.

Die nach der Messphase bestimmte Faserbandfunktion ermöglicht die Bestimmung des zu jedem Einzugsweg zur Verfügung stehenden Faserbandgewichtes und die sich aus diesem Einzugsweg ergebende momentane Geschwindigkeit des Einzuges bei beliebigen Kombinationen von Einstellungen der Spinnparameter. Dabei berücksichtigt die erfindungsgemäß bestimmte Faserbandfunktion das einer Reihe von Einflüssen unterliegende Faserflussverhalten, deren Haupteinfluss sich aus den natürlichen kurz- und langwelligen Streuungen des Faserbandes ergibt und sich im Entstehungsort des Fadens, im Spinnrotor auswirkt. Durch die Bestimmung der Faserbandfunktion kann die Parametrisierung des Anspinnvorganges erheblich vereinfacht werden, da das maßgeblich den Anspinnvorgang beeinflussende Faserflussverhalten durch diese Funktion berücksichtigt wird. Ein in besonderer Weise geschultes und erfahrenes Personal, das die Parameter empirisch

bestimmen muss, beziehungsweise das Erfordernis zur Bestimmung der Parameter aufwändige Laboruntersuchungen und Messequipment, wie es im Stand der Technik notwendig ist, ist nicht erforderlich. Durch die dynamische Einzugsaufaddierung der fehlenden Faserbandmenge, die sich am Verlauf der Faserbandfunktion orientiert, wird eine hohe Qualität des Anspinners erreicht. Die Faserbandfunktion beschreibt das Faserflussverhalten am Ort der Garnbildung, im Rotor, und berücksichtigt die im Rotor stattfindende Rückdoublierung des sich bildenden Fadens .

Darüber hinaus kann aus der Faserbandfunktion ein Faserbandkennwert berechnet werden, der von einer Variation der Spinnparameter und/oder Spinnmittel unabhängig ist und das Faserflussverhalten wiedergibt. Der Faserbandkennwert dient der vereinfachenden Beschreibung der Faserbandfunktion. Daher ist eine erneute Berechnung des Faserbandkennwertes beziehungsweise Bestimmung der Faserbandfunktion nur bei einer Faserbandänderung infolge eines Partiewechsels mit anderem Faserbandmaterial erforderlich, da sich das Faserflussverhalten in Abhängigkeit vom verwendeten Faserbandmaterial verändern kann. Werden nur die Spinnparameter und/oder die Spinnmittel, wie beispielsweise der Rotor, die Auflösewalzendrehzahl, den Drehungsbeiwert oder der Verzug verändert, ohne das Faserbandmaterial zu verändern, so ist eine Wiederholung der Bestimmung des Faserbandfunktion nicht mehr erforderlich, da der Faserbandkennwert beziehungsweise die Faserbandfunktion auch für veränderte Spinnparameter, wie den Verzug, die Rotordrehzahl, den Drehungsbeiwert und dergleichen, oder Spinnmittel seine Gültigkeit behält. Durch eine Automatisierung der Bestimmung des Faserflussverhaltens und der Bestimmung der Faserbandfunktion beziehungsweise des diese beschreibenden Faserbandkennwertes kann es auch unerfahrenem Bedienpersonal ermöglicht werden, Anspinner hoher Qualität zu erzeugen, ohne eine aufwändige Optimierungsphase durchführen zu

müssen. Es muss lediglich ein Vorgang eingeleitet werden, der die Bestimmung der Faserbandfunktion durchführt. Durch die Erzeugung des Fadenprofiles eines gemittelten Anspinners ist die Bestimmung eines zuverlässigen Faserbandkennwertes bereits nach wenigen in der Messphase herzustellenden Anspinnern erreichbar.

Der Zeitversatz zwischen Fadenabzug und Faserbandeinzug, der sich aus der geometrischen Struktur der am Spinnprozess beteiligten Baugruppen ergibt, kann durch Messung ermittelt werden. Hierbei können die Geschwindigkeitsverläufe des Einzugantriebes und des Abzugantriebes während der Messphase unter Berücksichtigung des Verzuges synchronisiert werden. Dadurch wird der Einfluss der beim Einschalten des Antriebes des Faserbandeinzuges auftretenden Verzögerung berücksichtigt. Die Geschwindigkeit des Einzugantriebes berechnet sich in Abhängigkeit von der Rotordrehzahl im Zeitpunkt des Abzuges, der Drehung und dem Verzug. Zur Bestimmung der Rotordrehzahl im Zeitpunkt des Abzuges kann die gemessene Drehzahlsteigerung des Rotors während des Hochlaufs herangezogen werden.

Insbesondere sollte der in der Messphase reduzierte Verzug derart gewählt werden, dass der Durchmesser des ausgesponnenen Fadens nicht kleiner als 70% des gemittelten Fadendurchmessers ist. Somit wird sichergestellt, dass die in der Messphase erzeugten Durchmesserabweichungen nach dem Anspinner eine hinreichende Ausprägung aufweisen, die eine geeignete Beurteilung des aus den Anspinnern gemittelten Anspinnerprofiles erlauben. Zu große Verzüge würden zu einem flachen Anstieg des Anspinnerprofiles nach der Dünnstelle des gemittelten Anspinners führen und ein Anspinnen erschweren, während bei zu kleinen Verzügen der Anstieg innerhalb des ersten Rotorumfanges liegt und somit der Anstieg des Anspinnerprofiles nach der Dünnstelle des gemittelten Anspinners durch diesen verdeckt wird. Vorzugsweise werden die Spinnverzüge halbiert.

Des Weiteren sollten die in der Messphase erzeugten Anspinner verworfen werden. Hierzu können die während der Messphase erzeugten Anspinner nach deren Erfassung durch eine Absaugeinrichtung abgesaugt werden. Dadurch wird gewährleistet, dass die in der Messphase mit dem reduzierten Verzug erzeugten Anspinner nicht auf die herzustellende Kreuzspule gelangen. Alternativ können die während der Messphase erzeugten Anspinner vor dem nächsten Anspinnvorgang von der Spule abgewickelt werden.

Weiterhin kann die Sensoreinrichtung vor jedem Anspinnvorgang kalibriert werden. Auf diese Weise lassen sich äußere Einflüsse, hervorgerufen beispielsweise durch Avivage oder Feinstaub und dergleichen, die die Messgenauigkeit in Form einer Grund- abschattung beeinflussen, berücksichtigen.

Insbesondere sollte in der Messphase für den jeweiligen Anspinner eine Fadenlänge vermessen werden, die in Abhängigkeit vom gewählten Verzug einer Mindestfaserbandlänge entspricht. Dies dient dazu, alle auftretenden Schwankungen des Fadendurchmessers, beispielsweise Dick- und Dünnstellen des Fadens, die durch die natürlichen Durchmesserschwankungen des Faserbandes hervorgerufen werden können, oder dergleichen, über eine Fadenlänge hinweg zu erfassen, die auf Grund des gewählten Verzuges einem bestimmten Faserbandeinzug entspricht.

Vorzugsweise kann die Faserbandfunktion als eine Exponentialfunktion definiert werden, insbesondere als eine e-Funktion. Die zur Beschreibung der Faserbandfunktion zu Grunde gelegte Exponentialfunktion gibt den Verlauf des Fadenprofiles des gemittelten Anspinners genauer wieder, als die gemäß dem Stand der Technik durchgeführte Linearisierung der Fadendurchmesserabweichung im Bereich nach dem Anspinner, und ist somit besser zur Beschreibung des Faserflussverhaltens geeignet.

In vorteilhafter Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Faserbandfunktion zur Kompensation von Fadendurchmesserschwankungen in Abhängigkeit von verschiedenen Schwellwerten berechnet werden.

Gemäß Anspruch 13 wird vorgeschlagen, dass die Steuereinrichtung zur Durchführung der Messphase und der Auswertung zur Mittelung und zur Bestimmung der Faserbandfunktion eingerichtet ist. Durch die erfindungsgemäße Steuereinrichtung lässt sich der Automatisierungsgrad für das automatische Anspinnen steigern. Zudem wird die Parametrisierung des Anspinnvorganges vereinfacht und ist gegenüber dem Stand der Technik schneller durchführbar.

Hierzu kann die mindestens eine Spinnstelle als eine zur Durchführung des Verfahrens eingerichtete Pilotspinnstelle ausgeführt sein, die zur Ermittlung der Faserbandfunktion bei einer änderung des verwendeten Faserbandes dient. An der Pilotspinnstelle kann für einen anstehenden Partiewechsel, bei dem ein Faserband mit anderen Eigenschaften zum Einsatz kommt, als das bis dahin verarbeitete Faserband, die Faserbandfunktion ermittelt werden. Aus der für das Faserband ermittelten Faserbandfunktion beziehungsweise dem diese beschreibenden Faserbandkennwert werden die Anspinnparameter bestimmt und anschließend an die Spinnstellen, an denen das neue Faserband verarbeitet werden soll, weitergeleitet. Es kann sowohl eine einzelne Spinnstelle für die gesamte Rotorspinnmaschine als auch eine Spinnstelle je Sektion der Rotorspinnmaschine als Pilotspinnstelle ausgeführt sein.

Durch die Automatisierung der Bestimmung des Faserflussverhaltens und der Berechnung des die Faserbandfunktion beschreibenden Faserbandkennwertes wird es auch unerfahrenem Bedienpersonal ermöglicht, Anspinner hoher Qualität zu erzeugen,

ohne eine aufwendige Optimierungsphase durchführen zu müssen. Es muss lediglich ein Vorgang an der Steuereinrichtung eingeleitet werden, der die automatische Ermittlung der Faserbandfunktion durchführt. Durch die automatische Erzeugung des Fadenprofiles eines gemittelten Anspinners kann eine zuverlässige Faserbandfunktion beziehungsweise ein diese beschreibender Faserbandkennwert nach wenigen in der Messphase herzustellenden Anspinnern ermittelt werden.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Steuerungseinrichtung die Messung und Mittelung des Referenzfadens steuern. Der auf diese Weise ermittelte Referenzfadendurchmesser dient als Basis zur Normierung der in der nachfolgenden Messphase gemessenen Fadendurchmesser der Anspinner. Somit liegt in der Messphase ein zur Berechnung des Faserbandkennwertes zu Grunde zu legender Referenzfadendurchmesser vor, der als Grundlage bei der Beurteilung der Fadendurchmesserabweichung beim Anspinnen dient. Des Weiteren kann die Steuerungseinrichtung die Messung, Auswertung und Mittelung der Fadendurchmesser der mindestens fünf in der Messphase erzeugten Anspinner steuern. Somit erfolgt die Aufnahme, Auswertung und Bearbeitung der ermittelten Daten an einer zentralen Stelle der Rotorspinnmaschine.

Vorzugsweise kann die Steuerungseinrichtung über eine Wirkverbindung mit einer Steuervorrichtung der jeweiligen Spinnstelle verbunden sein, beispielsweise in Gestalt eines Bussystems oder durch drahtlos kommunizierende Vorrichtungen. Weiterhin kann die Rotorspinnmaschine mindestens eine Anspinnvorrichtung umfassen, in die die Steuerungseinrichtung integriert ist. Alternativ kann jede Spinnstelle eine Anspinnvorrichtung umfassen, in die die Steuerungseinrichtung integriert ist.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der Darstellungen der Figuren erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 eine vereinfachte schematische Darstellung einer Spinnstelle einer Offenend-RotorSpinnmaschine;

Fig. 2 ein gemitteltes Anspinnerprofil aus einer Vielzahl von Anspinnern;

Fig. 3 das gemittelte Anspinnerprofil gemäß Fig. 2 mit darin eingezeichneten unterschiedlichen Tau-Werten;

Fig. 4 den Verlauf eines Faserbandkennwertes für das gemittelte Anspinnerprofil ;

Fig. 5 einen Verlauf einer Faserbandfunktion für das gemittelte Anspinnerprofil .

In Fig. 1 ist schematisch in Seitenansicht eine Hälfte einer Kreuzspulen herstellenden Offenend-RotorSpinnmaschine, dargestellt .

Derartige Rotorspinnmaschinen verfügen, wie bekannt, zwischen ihren (nicht dargestellten) Endgestellen über eine Vielzahl gleichartiger Spinnstellen 1, deren Komponenten einzelmotorisch angetrieben werden. Die Spinnstelle 1 weist eine Auflöseeinrichtung 2 auf, in die mittels der Einzugswalze 4 ein Faserband 5 eingeführt wird. Der Antrieb der Einzugswalze 4 erfolgt durch einen stufenlos regelbaren Einzugsmotor 3. Das Faserband 5 wird einer sich im Gehäuse 6 drehenden, einzelmotorisch angetriebenen Auflösewalze 7 vorgelegt, die das zugeführte Faserband 5 in einzelne Fasern 8 auflöst.

Die vereinzelten Fasern 8 gelangen durch den Faserleitkanal 9 auf die kegelförmig ausgebildete Rutschfläche 10 eines Spinnrotors 11 und von dort in die Fasersammelrille 12. Aus der Fasersammeirille 12 wird der ausgesponnene Faden 16 durch das Fadenabzugsrohr 17 hindurch in Richtung des Pfeiles 18 mithilfe einer Abzugsrichtung 19 abgezogen. Der Spinnrotor 11 ist auf einer Welle 13 befestigt, die vorzugsweise als Außenläufer eines einzelmotorischen Antriebes 14 ausgebildet ist.

Die Abzugsvorrichtung 19 für den gesponnenen Faden 16 weist ein Walzenpaar auf, zwischen denen der abzuziehende Faden 16 geführt wird. Während des normalen Spinnbetriebes folgt der Faden 16 nach der Abzugsvorrichtung 19 der unterbrochenen Linie 15 und wird fortlaufend auf eine hier nicht dargestellte Kreuzspule aufgewickelt. Zum automatischen Anspinnen wird den Spinnstellen 1 jeweils ein längs der Rotorspinnmaschine verfahrbares Anspinnaggregat zugestellt, das den automatischen Anspinnvorgang durchführt. Das Anspinnaggregat ist hier aus Vereinfachungsgründen nicht näher dargestellt. In einer alternativen Ausführung der Rotorspinnmaschine ist vorgesehen, dass jede Spinnstelle geeignete Vorrichtungen aufweist, die das automatische Anspinnen durchführen, ohne dass es des Einsatzes eines oder mehrerer verfahrbarer Anspinnaggregate bedarf.

Nach Beendigung des Anspinnvorganges kann überprüft werden, ob ein ordnungsgemäßes Anspinnen erfolgt ist. Dazu wird der Faden 16 streckenweise im Anspinnaggregat geführt, was durch die Fadenauslenkung zwischen der Abzugsvorrichtung 19 und einem Fadenführer 20 schematisch angedeutet wird. Der Faden 16 verläuft hier im nicht näher dargestellten Anspinnaggregat zwischen zwei weiteren Fadenführern 21 und 22 durch eine Sensoreinrichtung 23, mit der der Fadendurchmesser während des Anspinnvorganges fortlaufend gemessen wird. Die Prüfsignale für die längenbezogenen Fadendurchmessermesswerte werden einer

Steuerungseinrichtung 24 des Anspinnaggregates zugeführt. Dem Fadenführer 20 ist ein Reiniger 25 im Fadenlauf nachgeordnet. Der Reiniger 25 umfasst eine Sensoreinrichtung 23, die das Auftreten von Durchmesserschwankungen des Fadens 16 überwacht und erforderlichenfalls ein Fadenunterbrechungssignal ausgibt. Wird von dem Reiniger 25 eine Fadenunterbrechungssignal ausgegeben, führt dies zu einer Einzugsunterbrechung des Faserbandes 5.

In alternativer Ausführung können der Reiniger 25 und die Sensoreinrichtung 23 als eine zusammengehörige Baugruppe ausgeführt sein, die an jeder Spinnstelle 1 vorgesehen ist. Die Anordnung dieser Baugruppe kann vorzugsweise im Bereich zwischen dem Fadenabzugsrohr 17 und der Abzugsvorrichtung 19 vorgesehen sein. Der ausgesponnene Faden 16 wird durch die Abzugs- vorrichtung 19 unter Spannung gehalten, wodurch eine genaue Messung des Fadendurchmessers gewährleistet ist.

Die überprüfung des Fadendurchmessers erfolgt während des Hochlaufes des Spinnrotors 11 am beschleunigten Faden 16. Nach dem Anspinnen wird der Faden 16, entsprechend der sich steigernden Spinnrotordrehzahl, mit einer zunehmenden Geschwindigkeit aus dem Fadenabzugsrohr 17 mittels der Abzugsvorrichtung 19 abgezogen. Damit die Messfrequenz der Sensoreinrichtung 23 auf die sich ändernde Geschwindigkeit des beschleunigten Fadens 16 eingestellt werden kann, werden von der von einem Antrieb 26 angetriebenen Fadenabzugswalze der Abzugsvorrichtung 19 mittels eines Sensors 27 Impulse abgegriffen. Diese Impulse geben Auskunft über die Abzugsgeschwindigkeit und die Länge des Fadens 16. Die Sensorsignale werden der Steuerungseinrichtung 24 zugeleitet, welche die Messfrequenz des Sensors 27 steuert und sie der Fadenabzugsgeschwindigkeit anpasst. Die Ermittlung der Fadenabzugsgeschwindigkeit kann alternativ beispielsweise durch eine

berührungslose Messung direkt am Faden 16 erfolgen. Die Steuerungseinrichtung 24 ist mit einer Steuervorrichtung 28 der Spinnstelle 1 verbunden. Die Steuervorrichtung 28 ist über die Leitung 29 mit weiteren Modulen der Rotorspinnmaschine verbunden.

Der Vorgang des automatischen Anspinnens setzt eine optimale Parametrisierung des von dem Anspinnaggregat abzuarbeitenden Anspinnprogramms voraus. Um den Vorgang der Parametrisierung zu vereinfachen und zu automatisieren, wird erfindungsgemäß zur automatischen Parametrisierung eine Faserbandfunktion bestimmt, die das Faserflussverhalten beschreibt, wobei das Flussverhalten hauptsächlich durch die natürlichen kurz- und langwelligen Streuungen des Faserbandes 5 beeinflusst wird. Die Faserbandfunktion gibt das Faserflussverhalten in Form der jeweils dem Spinnrotor 11 zugeführten Faserbandmenge in Abhängigkeit vom Transportweg des Faserbandeinzuges wieder.

Zur Bestimmung der das Faserflussverhalten beschreibenden Faserbandfunktion wird vorab in einer Testphase zunächst eine Fadenlänge von mindestens 400 m ausgesponnen. über diese Fadenlänge wird der Fadendurchmesser durch die Sensorvorrichtung 23 gemessen und an die Steuerungseinrichtung 24 weitergeleitet.

Aus den in der Testphase erhaltenen Messwerten für die Fadendurchmesser wird ein Mittelwert gebildet, der zur weiteren Beurteilung als Referenzfadendurchmesser herangezogen wird. Der Referenzfadendurchmesser, der einen Fadendurchmesser von 100 % repräsentiert, wird zur Normierung von nachfolgend gemessenen Fadendurchmessern verwendet. Für den erforderlichen Anspinner des herzustellenden Referenzfadens wird die Einzugsaufaddierung während der Testphase in aus dem Stand der Technik bekannten Weise eingestellt (Raasch et. al . „Automatisches Anpinnen beim

OE-Rotorspinnen", Melliand Textilberichte 4/1989, Seiten 251-256) .

Die nachfolgende Messphase wird im Gegensatz zur vorangehenden Testphase ohne Einzugsaufaddierung durchgeführt. Um das Anspinnen ohne Einzugsaufaddierung zu ermöglichen, wird der Verzug reduziert, wobei der Fadendurchmesser der nach dem Anspinner entstehenden Durchmesserabweichung nicht weniger als 70 % des Referenzfadendurchmessers betragen sollte. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Verzug um 50 % reduziert, indem die Einzugsgeschwindigkeit des Faserbandes 5 verdoppelt wird.

Damit gewährleistet ist, dass mit dem Beginn des Fadenabzuges stets die erforderliche Fasermenge zum Ausspinnen im Spinnrotor 11 bereit steht, muss der Einzug dem Abzug um eine definierte Zeitspanne vorauseilen. Der Verlauf der Hochlauf- funktion des Einzugmotors 3 folgt nahezu exakt dem Verlauf der Hochlauffunktion des Antriebes 26 der Abzugsvorrichtung 19. Um den übereinstimmenden Geschwindigkeitsverlauf sowie die damit verbundene Genauigkeit der nachfolgenden Messungen in der Messphase sicherzustellen, werden die Geschwindigkeiten des Einzugmotors 3 und des Antriebes 26 synchronisiert. Die Einzugsgeschwindigkeit v _E i _nZ ug berechnet sich gemäß der Formel:

_ ⁿ Rotor

Einzug D^reh ₁ ung j*. V _τυ erzug '

Hierin beschreiben die "Drehung" die Anzahl der Drehungen auf 1 Meter Faden 16 und n _Rotor die Rotordrehzahl im Zeitpunkt des Abzuges. Die Berechnung der Einzugsgeschwindigkeit v _E i _nzu g setzt somit die Kenntnis der Rotordrehzahl n _Ro tor(startAbzug) i ^m Zeitpunkt des Abzuges des Fadens 16 voraus. Die Ermittlung der Rotordrehzahl n _Rot or(startAbzug) erfolgt durch eine Berechnung der zu

erwartenden Rotordrehzahl in Abhängigkeit von der Drehzahlsteigerung nach folgender Formel:

ⁿ Rotor (StartAbzug) ⁿ Rotor (StartEinzug) ^~ *~ \ ⁿ Rotor (Steigung) VOre i X Z e i tJ .

Hierin gibt n _Rotor(S tartäbzug) die zu ermittelnde Rotordrehzahl im Zeitpunkt des Beginns des Abzuges wieder, n _Ro tor(startEinzug) die Rotordrehzahl im Zeitpunkt des Beginns des Einzuges und nR _ot o _r ( _St eig _u ng) beschreibt die Zunahme der Rotordrehzahl über den Zeitraum des Hochlaufens des Spinnrotors 11 bis zum Erreichen der Betriebsdrehzahl hinweg. Die Voreilzeit gibt die Zeitspanne an, um die der Einzugmotor 3 gegenüber dem Antrieb 26 der Abzugsvorrichtung 19 vorauseilen muss, um Fasermaterial für den Anspinner bereitzustellen.

Vor dem Beginn der Messphase und nach jeder erfolgten Messung während der Messphase wird eine Kalibrierung der Sensorvorrichtung 23 durchgeführt. Dies geschieht derart, dass mit der Sensorvorrichtung 23 eine Messung durchgeführt wird, ohne dass dieser der Faden 16 zugeführt wird, um so die bestehende Grundabschattung auf Grund von Avivage oder sonstigen Verunreinigungen, wie feiner Staubpartikel und dergleichen, zu bestimmen. Auf diese Weise werden die das Messergebnis beeinflussenden Einflüsse bei den nachfolgenden Messungen des Fadendurchmessers mittels der Sensoreinrichtung 23 berücksichtigt .

Zur Durchführung der nachfolgend beschriebenen Messphase werden der Antrieb der aufzuspulenden Kreuzspule und der Fadenführer 20 außer Betrieb gesetzt. Die in der Messphase erzeugten Anspinner und die sich an die Anspinner anschließenden Fadenlängen werden über das Fadenabzugsrohr 17 abgeführt. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass der während der Messphase neu ausgesponnene

Faden 16 mit der halben Garnnummer nicht als Anspinnfaden verwendet wird.

Die Messphase beginnt mit dem Start des Abzuges des Fadens 16, wenn der Rotor 11 die für das Anspinnen erforderliche Mindestdrehzahl erreicht hat. Dabei werden cirka 7 Meter des Fadens 16 ausgesponnen und dessen Fadendurchmesser über die Sensorvorrichtung 23 aufgezeichnet. Anschließend werden jeweils die gemittelten Messwerte der Fadendurchmesser der Messphase mittels des bereits in der Testphase bestimmten Referenzfadendurchmessers normiert.

Die gesamte Messphase wird mindestens 5mal wiederholt, um eine aussagekräftige Faserbandfunktion bestimmen zu können. Aus den aufgezeichneten und normierten Fadendurchmesserwerten der Anspinner wird ein gemittelter Anspinner gebildet. Zur weiteren Auswertung bleibt dabei die Fadenlänge vor dem gemittelten Anspinner unberücksichtigt und fließt in die nachfolgende Bestimmung der Faserbandfunktion nicht ein. Zur Auswertung wird nunmehr ein Fadenprofil herangezogen, das mit dem gemittelten Anspinner beginnt, wie in Fig. 2 dargestellt.

Der gemittelte Anspinner weist in seinem Verlauf des Fadenprofiles eine deutliche Durchmesserabweichung auf, aus deren Verlauf nachfolgend die das Faserflussverhalten beschreibende Faserbandfunktion berechnet wird. Der Verlauf des Fadenprofiles des gemittelten Anspinners im Bereich der Durchmesserabweichung lässt sich im Wesentlichen durch den Verlauf einer Exponentialfunktion, insbesondere einer e-Funktion wiedergeben. In Fig. 5 sind der Verlauf des Fadenprofiles des gemittelten Anspinners und der Verlauf der entsprechenden Faserbandfunktion dargestellt.

Zur Bestimmung der Faserbandfunktion wird zunächst die X- und Y- Koordinate des Minimalwertes des Fadenprofiles des gemittelten Anspinners ermittelt. Anschließend erfolgt die Berechnung von Schwellwerten Y für verschiedene prozentuale Abweichungen vom Referenzfadendurchmesser. Die Schwellwerte Y repräsentieren verschiedene prozentuale Fadendurchmesser in Abhängigkeit von verschiedenen Tau-Werten. Die Tau-Werte beschreiben den Verlauf der Exponentialfunktion für einen Wertebereich von Tau= 1 bis 5. So entspricht der Wert Tau=l dem Erreichen eines Fadendurchmessers von 63%. Die Berechnung des Schwellwertes Y erfolgt nach der Formel:

Y(Tau) = (l - e ^"Tau ) * Fadenmittel Rotorhochlauf "

Der Wert für das Fadenmittel _Ro torhochiauf ergibt sich aus dem gemittelten Fadendurchmesser, der am Ende des Rotorhochlaufes in der Messphase gemessen wird, der zur Normierung auf den Referenzfadendurchmesser bezogen wird. Die Berechnung erfolgt gemäß der Formel :

gemittelter Fadendurchmesser nach Rotorhochlauf

Fadenmittel _{Rotorhochlauf} = — — —

Referenzfadendurchmesser

Nachdem die Schwellwerte Y für verschiedene Werte von Tau berechnet wurden, werden die berechneten Schwellwerte Y mit dem tatsächlichen Verlauf des Fadenprofiles des gemittelten Anspinners verglichen. Hierzu wird bei einer überschreitung der berechneten Schwellwerte Y die korrespondierende X-Koordinate aus dem den Verlauf des Fadenprofiles des gemittelten Anspinners wiedergebenden Diagramm (Fig. 3) ermittelt. Auf diese Weise wird für jeden Tau-Wert ein korrespondierender X-Wert ermittelt.

Um diese Zwischenergebnisse in einen vergleichbaren Zusammenhang zu transferieren, wird zunächst die Fadenlänge s als Funktion in

Abhängigkeit von den Schwellwerten Y und den ermittelten Werten der X-Koordinate des jeweiligen Schwellwertes Y für die jeweiligen Tau-Werte berechnet. Die Fadenlänge s gibt den Abstand zwischen dem geringsten Fadendurchmesser und der X- Koordinate beim überschreiten des jeweiligen Schwellwertes Y wieder. Die Berechnung erfolgt gemäß nachfolgender Faserbandfunktion:

Anschließend wird aus allen mittels der Faserbandfunktion berechneten Fadenlängen s (X, Y) ein Fadenlängenmittelwert s _M gebildet. Der Fadenlängenmittelwert s _M wird durch den in der Messphase verwendeten reduzierten Verzug dividiert, woraus sich ein Faserbandkennwert SFBK(X _/ Y) für einen Wert Tau=l ergibt. Hierzu werden, wie in Fig. 4 dargestellt, die gemäß der Faserbandfunktion s (X, Y) bestimmten Faserbandkennwert S _FKB (X _/ Y) über die Anzahl der Anspinnversuche aufgetragen. Der sich in etwa ab dem zehnten Anspinnversuch ergebende Faserbandkennwert bewegt sich um einen konstanten Wert, so dass der Faserbandkennwert als näherungsweise konstant angenommen werden kann.

über den Faserbandkennwert lässt sich nunmehr für jeden Einzugsweg s _E i _n z _ug des Faserbandes 5 das zur Verfügung stehende Faserbandgewicht IST _Faserba ndgewicht berechnen. Die Berechnung erfolgt gemäß der Formel:

Um sicherzustellen, dass beim Anspinnen zu jedem AbzugsZeitpunkt die aktuell benötigte Fasermenge im Spinnrotor 11 vorhanden ist, muss, wie bereits beschrieben, der Einzugmotor 3 dem des Antrieb 26 der Abzugsvorrichtung 19 um die erforderliche Auskämmzeit vorauseilen. Grundsätzlich folgt die Antriebsfunktion des Einzugmotors 3 der Antriebsfunktion des Antriebes 26. Hierzu ist es erforderlich, die Antriebsfunktion des Antriebes 26 der Abzugsvorrichtung 19 für die Antriebsfunktion des Einzugmotors 3 nachzubilden. Dabei sind neben der Beschleunigungsfunktion auch Funktionszusätze zu berücksichtigen, wie zum Beispiel die Zusatzdrehung, die zu einer Verringerung der Abzugsgeschwindigkeit gegenüber der Rotordrehzahlen n _Rotor führt, wenn es aufgrund der niedrigeren Rotordrehzahlen beim Anspinnen dazu kommt, dass die Spinnspannung auf dem Faden 16 geringer als normal ist, wodurch die Reibung und damit der Falschdrahteffekt an der Abzugsdüse für einen stabilen Laufzustand nicht ausreichend ist. Die Antriebsfunktion des Einzugmotors 3 wird mittels der Faserbandfunktion s (X, Y) ermittelt.

Da die Abzugsgeschwindigkeit VAbz _u g des Fadens 16 und die Beschleunigung des Abzuges zu jedem Zeitpunkt bekannt sind, und somit auch der Abzugsweg SAbzug _/ wird die Einzugsgeschwindigkeit in Abhängigkeit vom Abzugweg S _Abzug und der für das Ausspinnen einer Teilstrecke erforderlichen Zeit t _Te iist _re cke des Faserbandes 5 bestimmt. Zu jedem Abzugsweg Sa _bzu g des Fadens 16 wird aus dem aktuell ausgekämmten Faserbandgewicht IST _FaS erband _g ewicht/ welches sich nach der zuvor genannten Formel berechnet, und dem Soll- Gewicht, das sich aus dem Kehrwert der Garnnummer ergibt, der Fadeneinzugsweg s _Einzug ermittelt. Der Fadenabzugsweg s _Einzu g bestimmt sich gemäß:

Ist = _F ^ase _rb ^an _{dg ew} , ^c _{ht = I s} t _{Faserbandgewicht} * Garnnummer .

Sollgewicht

Aus dem Fadenabzugsweg SA _bzu g und der momentanen Abzugsgeschwindigkeit VAb _ZU g wird die Zeit t _Te iistrecke für das Ausspinnen einer Teilstrecke ermittelt. Die Zeit t _Te iistr _ec ke für das Ausspinnen einer Teilstrecke berechnet sich wie folgt:

_ ^S Abzug '"Teilstrecke ~

^V Abzug

Aus der so berechneten Zeit t _Te ii _st re _c ke und dem Einzugsweg s _Einzug des Faserbandeinzuges lässt sich die momentane Einzugsgeschwindigkeit VE _mzu g des Faserbandes 5 berechnen. Demgemäß berechnet sich die Einzugsgeschwindigkeit des Faserbandes 5 nach der Formel: sE _c inzug

Einzug

"Teilstrecke

Somit lassen sich die für das automatische Anspinnen erforderlichen Parameter aus der automatisch bestimmten Faserbandfunktion beziehungsweise dem aus der Faserbandfunktion automatisch ermittelten Faserbandkennwert bestimmen, wobei der Faserbandkennwert unabhängig von einer änderung der Spinnparameter oder der Spinnmittel, beispielsweise bei einer Verwendung eines Rotors mit einem größerem oder einem kleinerem Durchmesser als dem zur Berechnung des Faserbandkennwertes verwendeten, als Grundlage zur automatischen Bestimmung der Anspinnparameter herangezogen werden kann.