Rieter Spinnereimaschinen

Keine Spinnerei

Textilmaschinenhersteller Rieter Spinnereimaschinen GmbH nutzt intelligente Antriebe von YASKAWA

Der Textilmaschinenhersteller Rieter Spinnereimaschinen GmbH in Ingolstadt richtet bei der kontinuierlichen Weiterentwicklung seiner Rotorspinnmaschinen ein besonderes Augenmerk auf die Antriebe.

Beim Rotorspinnen wird das Rohmaterial, das Vorlageband, über die Speisung in die Auflösung eingezogen. Hier wird das Faserband durch die Auflösewalze in Einzelfasern zerlegt, die in der Spinnbox mit dem Rotor wieder zu einem Faden versponnen werden. Das Verhältnis von Speise- zu Abzugsdrehzahl bestimmt hierbei den Verzug und damit die Dicke, die Rotordrehzahl bestimmt die Drehung des Fadens. Vom Abzug gelangt der Faden über den Fadenführer in die Spulung. Hier muss nach einem ganz bestimmten Muster aufgewickelt werden, um eine Spulenqualität zu gewährleisten, die eine einfache Weiterverarbeitung bzw. ein problemloses Abwickeln des Fadens in den nachfolgenden Prozessen erlaubt.

Frequnzumrichter

Noch vor wenigen Jahren fand man in der damaligen Version der Rieter Rotorspinnmaschine nur vier Frequenzumrichter: Zwei für die Rotorantriebe, einen für die Speisung und einen für den Abzug. Antriebe wie die für die Auflösewalzen oder die Absaugung liefen starr am Netz. Die Spulung und Fadenverlegung war mechanisch über Getriebe und Riemenscheiben an den Antrieb für den Abzug gekoppelt. Wollte man also auf einer Maschine z.B. ein gänzlich anderes Garn produzieren oder spulen einer anderen Breite produzieren, waren Eingriffe und Umbauten an der Mechanik nötig.
Der in den letzten Jahren lauter werdende Ruf nach längeren Maschinen mit einer höheren Anzahl an Spinnstellen und die Forderung nach flexibleren, schnelleren Maschinen zwang jedoch zu neuen Antriebskonzepten. Das Ergebnis sind verknüpfte Antriebe mit intelligenten Frequenzumrichtern, die einen Teil der Steuerungsaufgabe übernehmen.
So kommen in heutigen Maschinen bis zu 19 Frequenzumrichter der Baureihe T1000 von Yaskawa zum Einsatz. Die Frequenzumrichter sind dabei per CANopen verknüpft und an die Maschinensteuerung angebunden. Der Antrieb für den Abzug stellt den Leitantrieb dar. Speisung und Rotor laufen in bestimmten, variabel einstellbaren Verhältnissen zu diesem. Ebenso die Spulung und Fadenverlegung. Bei diesen Antrieben ist dem Drehzahlleitwert vom Abzug zusätzlich noch ein Störmuster überlagert, welches für einen optimalen Spulenaufbau sorgt. Der Ablauf des Störmusters ist dabei in beiden Antrieben synchronisiert. Bei besonders langen Maschinen findet man außerdem in bestimmten Teilen wie Speisung und Abzug noch eine mechanische Trennung in Längsrichtung der Maschine. Die mechanisch getrennten Maschinenteile werden dabei von separaten, jedoch synchronisierten Frequenzumrichtern angetrieben.

Komplexes Zusammenspiel

Der Clou des Systems: Das komplexe Zusammenspiel der Umrichter inklusive der Synchronisierung der Spulung benötigt keine externe Steuerungsfunktionalität. In enger Zusammenarbeit zwischen der Europazentrale von Yaskawa in Eschborn und Rieter in Ingolstadt wurde die Firmware der Frequenzumrichter so modifiziert, dass es genügt, die Umrichter mit Sollwerten für Abzug, Garndrehung, Spulenaufbau etc. zu versorgen, den Rest erledigen die Umrichter selbstständig.
Auch im Falle einer kurzen Netzspannungsunterbrechung, in vielen Ländern, in denen Spinnmaschinen zum Einsatz kommen, noch immer an der Tagesordnung, sorgt eine speziell entwickelte Regelung in den Yaskawa-T1000-Umrichtern ohne ein Eingreifen der Maschinensteuerung für einen unterbrechungsfreien Fortlauf der Produktion mit unveränderten Garn- und Spuleneigenschaften. Ein nicht unwesentlicher Faktor, wenn man bedenkt, dass bei einem unkontrollierten Tieflauf der Maschine alle Fäden brechen und ein Neuanspinnen bei 500 Spinnstellen selbst mit vier Anspinnrobotern längere Zeit benötigt, was einen nennenswerten Produktionsausfall zur Folge hätte.
Die Yaskawa-Frequenzumrichter in der Rotorspinnmaschine bringen den Kunden der Firma Rieter noch weitere Vorteile. Durch ihre ausgesprochene Zuverlässigkeit und Langlebigkeit gehören Störungen bei den Antrieben und damit verbundene Produktionsausfälle praktisch der Vergangenheit an. Durch die nun bis auf maximal 350 m/min pro Spinnstelle gestiegene Abzugsgeschwindigkeit ist zudem höchste Produktivität garantiert. Neben dem schon angesprochenen besseren Verhalten bei
Netzausfall ist man nun auch wesentlich flexibler. So erfordert die Produktion eines anderen Garnes nur noch eine kurze Anpassung von Parametern in der Maschinensteuerung, die Mechanik bleibt unberührt. Verschleißteile wie Riemen wurden durch Elektronik ersetzt, was den Wartungsaufwand reduziert, die Produktivität erhöht und die Maschinenlaufzeiten verlängert. Zusätzlich zu den dadurch erreichbaren Kostenreduzierungen kann sich der Anlagenbetreiber auch über geringere Betriebskosten freuen, denn dank der gesteigerten Effizienz der Maschine sinkt der Energiebedarf im Betrieb.

Kunde

Rieter Spinnereimaschinen GmbH, Ingolstadt, Deutschland

Produkte

Rotorspinnmaschinen

Industrie

Textilmaschinen

Anwendung

Rotorspinnmaschinen:

  • Faservorbereitung
  • Kämmen
  • Strecken
  • Wickeln
  • Kardieren
  • Spinnen

Systemkomponenten

Frequenzumrichter für Textilanwendungen T1000A, T1000V

Ergebnis

Verknüpfte Antriebe mit intelligenten Frequenzumrichtern, die einen Teil der Steuerungsaufgabe übernehmen.

Vernetzung per CaNopen und Anbindung an die Maschinensteuerung.

Synchronisierter Ablauf des Störmusters in beiden Antrieben für einen optimalen Spulenaufbau.

Keine externe Steuerungsfunktionalität bei der Synchronisierung der Spulung nötig

Netzstützungsfunktion bei Spanungseinbrüchen

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