The Rieter Manual of Spinning Volume 4 1924-v1 tr ..., pages 41-60
Transkript
The Rieter Manual of Spinning Volume 4 1924-v1 tr ..., pages 41-60
Rieter İplikçilik El kitabı Cilt 4 Rieter İplikçilik El Kitabı Cilt 4 – Ring İplikçiliği Werner Klein Dr. Herbert Stalder Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği Yayıncı Rieter Machine Works Ltd. Copyright ©2011 by Rieter Machine Works Ltd. AG, Klosterstrasse 20, CH-8406 Wintherthur, www.rieter.com İçeriğin bu kısmı Textile Institute’den izin alınarak kullanılmıştır. Tercüme Prof. Dr. H. Erhan Kırtay Mevcut ciltler / Baskı: Cilt 1 – Kısa Lif İplikçilik Teknolojisi ISBN 10 3-9523173-1-4 / ISBN 13 978-3-9523173-1-0 Cilt 2 – Harman Hallaç & Tarak ISBN 10 3-9523173-2-2 / ISBN 13 978-3-9523173-2-7 Cilt 3 – İplik Hazırlık ISBN 10 3-9523173-3-0 / ISBN 13 978-3-9523173-3-4 Cilt 4 – Ring İplikçiliği ISBN 10 3-9523173-4-9 / ISBN 13 978-3-9523173-4-1 Cilt 5 – Rotor İplikçiliği ISBN 10 3-9523173-5-7 / ISBN 13 978-3-9523173-5-8 Cilt 6 – Alternatif Eğirme Sistemleri ISBN 10 3-9523173-6-5 / ISBN 13 978-3-9523173-6-5 Cilt 7 – Kimyasal Lifler ISBN 10 3-9523173-7-3 / ISBN 13 978-3-9523173-7-2 Tüm Ciltler (Vol. 1-7) ISBN 10 3-9523173-0-6 / ISBN 13 978-3-9523173-0-3 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği Rieter İplikçilik El Kitabı Cilte 4 – Ring İplikçiliği Werner Klein Dr. Herbert Stalder 3 4 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği GENEL AÇIKLAMA Cilt 1 – Kısa Lif İplikçiliği Teknolojisi Cilt 5 – Rotor İplikçiliği Rieter İplikçilik El Kitabı serisinin bu ilk cildinde, kısa lif iplikçiliğinde temel kavramlara ve bu nedenle genellikle kısa lif iplikçiliğinde geçerli olan teknolojik ilişkilere değinilmektedir. Bu serinin sonraki ciltleri, makinalar veya makina gruplarına göre düzenlenecektir. Böylece genellikle geçerli olan temel prensipler, makina tasarımı ve konstrüksiyonunda devam eden gelişmelerden ayrı tutulmuş olacaktır. Rotor eğirme prosesi, alternatif eğirme sistemleri alanında yapılan araştırmanın bir sonucu olarak geliştirilmiştir. Devam eden çalışmalar sayesinde, eğirme elemanları ve koşullarında optik olarak ring ipliği ile rotor ipliğini birbirinden ayırmayı neredeyse imkansızlaştıran büyük ilerlemeler sağlanmıştır. Bu cilt, rotor iplikçilik prosesi ve özellikleri hakkında detaylı bilgi içermektedir. Cilt 2 – Harman Hallaç & Tarak Cilt 6 – Alternatif Eğirme Sistemleri Rieter İplikçilik El Kitabı`nın ikinci cildi açma, temizleme, karıştırma ve taraklama hakkında detaylı bilgi sağlamakta ve tarak garnitürlerinin ve regüle sisteminin seçimi ve bakımı yanında hammaddelerin klimatizasyonu, çeşitli temizlik derecelerdeki liften beklenen telef, temizleme ve karıştırma makinalarının seçimi ve ayarlaması, telef geri kazanımı, taşıma, çeşitli tarak parçalarının işlevleri hakkında bilgiler vermektedir. Alternatif eğirme sistemleri, ring eğirme standartlarından belirli derecede ayrılan bir kalitede iplik ve dolayısıyla son ürün üretmektedir. Alternatif eğirme sistemlerinin tüm avantajlarından yararlanmak için, sistemlerin detaylı bir şekilde anlaşılması önemlidir. Bu cilt, bu amaca ulaşmak için katkıda bulunacak şekilde oluşturulmuştur ve en önemli alternatif eğirme sistemlerini detaylı olarak açıklamaktadır. Cilt 7 – Kimyasal Lifler Cilt 3 – İplik Hazırlık Rieter İplikçilik El Kitabı`nın bu cildi, tarak ve ring iplik arasındaki iplik üretim prosesinin teknik ve teknolojik özelliklerini kapsamaktadır. Bu aşama, prosesin en önemli kısmıdır, çünkü iplik kalitesi büyük ölçüde kendisinden önceki ara ürünlerin kalitesine bağlıdır. Bu cilt, sırasıyla tarama (tarama hazırlık dahil), cer ve fitil olmak üzere 3 bölümden oluşmaktadır. Cilt 4 – Ring İplikçiliği Dördüncü cilt, ring iplikçiliğinin teknik ve teknolojik durumunu içermektedir. Bu aşama, iplik üretiminin çok önemli bir alt alanıdır, çünkü ring iplik makinesinin iplik üretimi ve kalitesi üzerine çok temel bir etkisi vardır. Ring ipliği, diğer eğirme prosesleri ile üretilen iplikler değerlendirilirken kıyaslamada hala kesin bir standarttır. Bu serinin en son cildi, sentetik liflerin önemli alanlarıyla ilgilenmektedir. Ticari olarak tanıtılmalarından itibaren sentetik liflerin pazar payı, etkileyici bir büyüme hızı sergilemiştir. Farklı özelliklerde sentetik lif çeşitleri gittikçe artmaktadır. Günümüzde çeşitli uygulamalar için, pratik olarak “isteğe özel” lifler mevcuttur. Bu nedenle, iplik üreticisinin bu liflerin özelliklerini ve proseslerini etkileyen belirli özellikleri kapsamlı bir şekilde anlaması önemlidir. 5 6 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği EDİTÖRDEN Ring İplik makinası modern kısa lif iplikçiliğinde temel prensipleri güncelleyen Rieter İplikçilik El kitabı serisinin dördüncü cildidir. Günümüzdeki mevcut proses ve tekniklere güvenilir bir bakış sağlama amacıyla, eğirme teknolojindeki en son gelişmeleri aktarmayı amaçlamaktadır. Bu cilt, ring eğirme mühendisliği ve teknolojisi ile ilgilidir. Bu da iplik üretiminin çok önemli bir parçasıdır, çünkü ring eğirmenin tüm prosesin verimliliği ve iplik kalitesi üzerine çok önemli bir etkisi vardır. Ring eğirme halen herhangi bir yeni eğirme prosesi için hala standart kalite kıyaslama kriteridir. Bu evrensel prosesin önemi, dünya çapında kurulu 200 milyon iğ ve kısa lif iplikçiliği alanında iplik üretimindeki %80’lik payı ile kanıtlanmıştır. Yoğunlaştırma teknolojisi ile iplik kalitesinde gerçekleştirilen çarpıcı ilerlemelerin yanında son yıllarda sağlanan performanstaki etkileyici ilerlemeler, gelecek yıllarda baskın pazar payını garanti edecektir. İpliğin oluşturulmasında yer alan işlemlerin temeli ve detaylı bir şekilde anlaşılması, prosesin farklı fonksiyonlarındaki yakın ilişki nedeniyle iplik sanayi ve tekstil mühendisliğindeki tüm uzmanlar için çok önemlidir. Günümüzün zorlu rekabet ortamında ayakta kalmak için şart olan materyal ve donanımlardan sonuna kadar yararlanılacaksa, bunların sınırlarının bilinmesi gerekir. Bu serinin diğer ciltlerinde olduğu gibi, girişte okuyucuya konu hakkında bilgi verilmektedir. Proses ve kaliteye sağladıkları farklı etkiler yanında her bir parçaya ve işlevlerine aynı şekilde değinilmektedir. Bu kitapların baş yazarı Werner Klein, İsviçre Tekstil Fakültesi`nin eski bir öğretim üyesi ve Tekstil Institute Manchester tarafından yayınlanan “Tekstil Teknoloji El kitabının”nın orijinal baskısının yazarıdır. İçlerinde Rieter Firmasından çeşitli pozisyonlarda yer alan tekstil uzmanlarının bulunduğu diğer tüm yazarlar kendi alanlarında tecrübeli kişilerdir. Bu El kitabının yapısı ve konuların düzenlenmesi, bu işin devam ettirilmesinde izinlerini esirgemedikleri için minnettar olduğumuz orijinali Tekstil Institute Manchester tarafından yayınlanan Kısa Lif İplikçilik Teknolojisi’nden alınmıştır. Bu ciltte, Rieter İplikçilik Kılavuzunun birinci cildinde değinilen, özellikle çekim, bilezik ve kopçanın etkileşimi gibi bazı önemli teknolojik bilgiler tekrar vurgulanmaktadır. Bu ansiklopediden yararlanacak tüm kullanıcılara iyi okumalar diliyorum. Heiner Eberli, Pazarlama Müdürü, Rieter Spun Yarn Systems 7 8 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği 9 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği IÇİNDEKİLER 1. RING İPLİK MAKİNASI 1.1. Giriş 2. ÇALIŞMA MODU VE FONKSİYONU 2.1. Görevi 2.2. Çalışma prensibi 3. MAKİNANIN YAPISAL KONFİGÜRASYONU 3.1. Ana şase ve üst yapı 3.2. Bobin cağlığı 3.3. Çekim sistemi 3.3.1. Kalite ve ekonomiye etkisi 3.3.2. Çekim sisteminin kavramsal yapısı 3.3.3. Üst silindirler 3.3.3.1. Silindir tipleri 3.3.3.2. Manşonlar 3.3.4. Baskı silindirinin yüklenmesi 3.3.4.1. Yükleme seçenekleri 3.3.4.2. Yaylı baskı kolu (örneğin Texparts PK 225) 3.3.4.3. Pnömatik yüklemeli baskı tabancası (Baskı kolu) (Örneğin, Rieter FS 160 P 3.1) 3.3.5. Lif kılavuzlama donanımları 3.3.5.1. Ring iplik makinasındaki seçenekler 3.3.5.2. Uzun alt aprona sahip çift apronlu çekim sistemi 3.3.5.3. Kısa alt aprona sahip çift apronlu çekim sistemi 3.4. İğ 3.4.1. İplik yolu 3.4.2. İğ yapısı 3.4.3. İğ yatağı 3.4.4. Eğirme işlemi üzerine iğin etkisi 3.4.5. İğ tahrik 3.4.5.1. Tipler 3.4.5.2. 4-iğ şerit tahrik mekanizması 3.4.5.3. Teğetsel kayış tahrik mekanizması 3.5. İplik kılavuzlama tertibatları 3.5.1. İplik kılavuzu 3.5.2. Balon kontrol bileziği (BER) (balon oluşumunu önleyici tertibat) 3.5.3. Ayırıcılar (Separatörler) 3.6. Bilezik 3.6.1. Bileziğin ve kopçanın önemi 3.6.2. Bileziğin şekli 3.6.2.1. Temel şekiller 3.6.2.2. T-flanşlı bilezikler 3.6.2.3. „Anti-vedge“ (asimetrik) bilezik 3.6.2.4. „Kesik bilezik“ (standart bilezik) 3.6.2.5. Eğik-flanşlı bilezikler 3.6.3. Bilezik malzemesi 11 11 13 13 13 15 15 16 16 16 16 17 17 17 18 18 18 19 19 19 20 20 21 21 21 21 23 23 23 23 24 24 24 25 25 26 26 26 26 27 27 27 27 28 3.6.4. Bileziklerin takılması 3.6.5. Makinada çalışırken bilezikten beklenenler 3.6.6. Bilezikte elyaf yağlama 3.6.7. Yeni bileziklerin rodajı 3.6.8. Döner bilezikler 3.7. Kopça 3.7.1. Görevi ve fonksiyonu 3.7.2. Kopça çeşitleri 3.7.3. Kopça şekilleri 3.7.4. Kopça materyali 3.7.5. Kopça kütlesi 3.7.6. Kopça temizleyici 4. MAKİNA TAHRİKİ 4.1. Tahrik problemi 4.2. Kullanılan motorlar 4.3. Üç fazlı kafes sargılı motorlar 4.3.1. Motor 4.3.2. Kutup değiştiren üç fazlı motorlar 4.3.3. Yük tarafında değişken hızlı dişliler içeren kafes sargılı motorlar 4.3.4. A.S.S. motoru 4.4. Üç fazlı paralel devre akım değiştirici (Şönt) motorlar (komütator motor) 4.5. DC paralel devre (Şönt) motoru 5. KOPS OLUŞUMU 5.1. Kops şekli 5.2. Sarım işlemi 5.3. Sarım mekanizması 5.4. Ana sarımın oluşturulması 5.5. Motor tahrikli kops oluşumu 6. OTOMASYON 6.1. Otomasyon ihtiyacı 6.2. Otomasyon olanakları 6.3. Takım değiştirme 6.3.1. Takım değiştirme hazırlığı 6.3.2. Manuel takım değiştirme 6.3.3. Otomatik takım değiştirme 6.3.3.1. Takım değiştirici sistem çeşitleri 6.3.3.2. Sistemin bileşenleri 6.3.3.3. Takım değiştirme hazırlığı 6.3.3.4. Kopsların değiştirilmesi 6.3.3.5. Kopsların toplanması 6.3.3.6. Takım değişiminin sona ermesi 6.4. Otomatik kops taşıma 6.4.1. Otomasyonun uygunluğu 6.4.2. Bağlantılı taşıma 6.4.3. Birbirine bağlı makinalar 6.5. Ekleme aparatları 6.6. Fitil durdurma tertibatları 28 29 29 29 29 30 30 30 30 31 32 33 35 35 36 36 36 36 36 37 37 37 39 39 39 40 40 41 43 43 43 44 44 45 45 45 45 45 46 48 48 48 48 48 49 49 50 10 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği 6.7. İzleme 6.7.1. Bu ekipmanın amacı 6.7.2. Uster RINGDATA 6.7.3. Rieter’in Teksel İğ Kontrol (ISM) sistemi 6.7.4. İşletme Bilgi sistemleri 6.7.4.1. Gereksinimler 6.7.4.2. İplikhane bilgi sisteminin yapısı 6.7.4.3. Rieter SPIDERweb sisteminin bir örnek yardımıyla açıklanması 7. YARDIMCI EKİPMAN 7.1. Lif uzaklaştırma (ayırma) 7.1.1. Sistem 7.1.2. Vakum ve enerji tüketimi 7.2. Üfleyiciler (gezer temizleyiciler) 7.2.1. Toz ve uçuntu sorunu 7.2.2. Çeşitleri 7.2.3. Karıştırıcılar 7.2.4. Üfleme/emme sistemleri 7.2.5. Gezer temizleyicinin hareket yolları 8. KOMPAKT EĞİRME 8.1. Temel durum 8.2. Problemin çözümü 8.3. Temel çözümün uygulanması 8.4. Yoğunlaştırmanın avantajları 9. TEKNOLOJİK İLAVELER 9.1. Eğirme geometrisi 9.1.1. Terimler 9.1.2. Eğirme üçgeni 9.1.2.1. Eğirme üçgeninin oluşum 9.1.2.2. Eğirme üçgeninin boyutları (en ve boy) 9.1.2.3. Kopuş sayısına etkisi 9.1.2.4. İplik yapısına etkileri 9.1.2.5. Eğirme üçgeni üzerine son açıklamalar 9.1.3. Eğirme uzunluğu E 9.1.4. Eğirme açısı 9.1.5. Ön üst baskı silindirinin alt silindire göre merkezinin kaçık olması 9.1.6. Eğirme geometrisinde diğer boyutlar 9.2. Kalite standartları 9.2.1. Kaliteye yeni bir yaklaşım 9.2.1.1. Boyutsal kalite 9.2.1.2. Aşırı boyutta kalite 9.2.1.3. Yetersiz boyutta kalite 9.2.1.4. İhtiyaç duyulan kadar kalite 9.2.2. Uster istatistiklerine göre kalite standartları 9.2.2.1. Kütle Varyasyonu 9.2.2.2. Hatalar 9.2.2.3. Çekme özellikleri (kopma mukavemeti çene hızı 5 m/min) ŞEKİLLER 50 50 51 52 52 52 52 53 55 55 55 55 55 55 56 56 56 56 57 57 57 57 58 61 61 61 62 62 62 63 64 64 64 65 65 65 65 65 65 65 66 66 66 66 66 77 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği 1. RING İPLİK MAKİNASI 1.1. Giriş Şekil 1 – Ring iplik makinası Ring iplik makinası Thorp adında bir Amerikalı tarafından 1828 yılında bulunmuştur, ve Jenk – bir başka Amerikalı – de 1830 yılında bilezik etrafında dönen kopçayı ilave etmiştir. Arada geçen 170 yıl içerisinde ring iplik makinasında detay modifikasyonlar yapılmıştır, ama temel konsept aynı kalmıştır. Uzun yıllar boyunca kayda değer bir gelişme neredeyse imkansız olmuştur ancak yine de bu süre zarfında belli bir gelişme sağlanabilmiştir. 1970lerin sonlarından bu yana ring iplik makinasının verimliliği %40 arttırılmıştır. Bu artış; • daha küçük bilezikler ve kopslar kullanılarak • sarım esnasında ekleme yapılarak • bileziklerde ve kopçalarda önemli gelişmeler aracılığıyla gerçekleştirilmiştir. Otomasyon seviyesi de bariz bir şekilde arttırılmıştır. Henüz bu gelişim tamamlanmadığından ring iplik makinasının yeni eğirme sistemlerine karşı sağladığı avantajlar sebebiyle kısa lif iplikçiliğinde en fazla kullanılan makina olmaya devam edecektir: • tüm dünyada kullanılabilir, yani herhangi bir materyal ya da iplik numarası eğrilebilir • optimum özelliklere (özellikle yapı ve mukavemet açısından) sahip iplik üretilir • karmaşık değildir ve kontrol etmesi kolaydır • makinayı kullanmak için gerekli bilgiler eskidir, iyi geliştirilmiştir ve herkes bu bilgilere ulaşabilir • hacim (karışım ve parti büyüklüğü) göz önüne alındığında esnektir. Bu yüzden yeni eğirme sistemleri çıkış yapmakta zorlanmaktadır (rotor eğirme sistemi ve hava jeti eğirme hariç). Yeni işlemler sahip oldukları sınırlamalar sebebiyle pazarın alt segmentlerinde genellikle kalın iplik sektöründe kullanılmaktadır. Ring iplik makinasındaki şu anki yeniden doğuşun sebebi uzmanların bu sistemdeki sınırlamaları net bir şekilde tanımlamış olmalarıdır. Ancak ring iplik makinasının uzun vadede konumunu koruması işlemin daha ileri seviyede otomasyona sahip olmasına ve eğirme maliyetlerini düşürmesine bağlıdır, çünkü bu makina Rieter tarafından hazırlanmış olan grafikte de (Şekil 2) görülebileceği gibi işletmedeki ana maliyet faktörüdür. %60 Ring iplik %12 Fitil %4 Cer %13 Taraklama %11 Harman hallaç Şekil 2 – Ring iplik işletmesinde tipik maliyet yapısı Gelişmeler öncelikle aşağıdaki belirtilen hususlarla elde edilebilir: • bileziklerin ve kopçanın daha fazla geliştirilmesi • otomatik takım çıkarma donanımının kullanılması • bilezik çapının düşürülerek kopça hızı değişmeden iğin dönme hızının arttırılması. Örneğin, 48 mm’lik bilezik yerine 42 mm’lik bilezik kullanılarak verimlilikte hafif düşme olmasına rağmen bir kg iplik için 7 sent tasarruf sağlanabilir. Ancak bilezik çapındaki bu azalma ring iplik makinalarında takım çıkarma donanımı (ücret maliyetlerinin düşük olduğu haller hariç) ve bobinleme esnasında ekleyicilerin kullanımını şart koşar. Bu durumda kalın yerin bulunmadığı uzunluğun önemi azalmıştır. • makina boyunun arttırılması ki bu durum makina fiyatını düşürür • yeni bilgi toplama sistemlerinin ve tahrik sistemlerinin yardımıyla iplik kopuş sıklığının azaltılması • fitil kalitesinin iyileştirilmesi, çünkü ring iplik makinalarında iplik kopuşlarının %50si hazırlama makinalarında olmaktadır. 11 12 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği • ring iplik makinasının ve otomatik bobinleme makinalarının tek bir üretim birimi olarak birleştirilmeleri • fitil durdurma hareketleri, temelde döküntüyü azaltmak ve kat oluşumunu önlemek içindir; bu şekilde belirli çalışma periyotlarında işlemler daha az sayıda personel tarafından gerçekleştirilebilir. • fitil bobinlerinin taşınmasında ve değiştirilmesinde otomasyon. Hepsi birlikte ring iplik makinasını tekrar cazip hale getirebilir. Teknolojik ilişkiler detaylı olarak 1. Ciltte açıklanmıştır. Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği 2. ÇALIŞMA MODU VE FONKSİYONU 2.1. Görevi Ring iplik makinası: • çekim sisteminde fitili nihai numaraya getirmelidir • lif tutamını bükerek mukavemet kazandırmalıdır, ve • elde edilen ipliği, depolamaya, taşımaya ve sonraki işlem kademelerine uygun şekilde sarmalıdır. 2.2. Çalışma prensibi 3 1 2 4 5 6 7 8 9 Şekil 3 – Çalışma diyagramı 10 Fitil bobinleri (1) cağlıktaki yerlerine (3) takılıdır. Kılavuz çubukları (4) fitilleri (2) nihai numaralarına çekilecekleri çekim sistemine (5) doğru kılavuzlar. Çekim sistemi 4560° lik açıyla eğimli yerleştirilmiştir ve iplik düzgünlüğüne önemli etkisi bulunması nedeniyle makinanın en önemli birimlerinden birisidir. Elde edilen ince elyaf şeridi (6) çıkış silindirlerini terk eder, gerekli mukavemeti sağlayacak olan büküm yüksek hızla dönen iğ (8) tarafından verilir. Bilezik (10) üzerinde kopçanın her dönüşü iplikte bir büküm meydana getirir. Kopça (9) iğ üzerindeki boş kopsa ipliğin sarılmasını da sağlar. Bu kopça – fitil makinasındaki kelebeğe benzer – iğ etrafındaki bilezik (10) diye adlandırılan kılavuz rayda hareket eder. Kopçanın kendine ait bir tahrik mekanizması yoktur, üzerine takılı iplik yardımıyla iğ (8) tarafından sürüklenir. Bilezikle kopça arasında oluşan yüksek sürtünme, kopçanın atmosferik direnci ve kopçayla(9) iplik kılavuzu (7) arasında balon oluşumu nedeniyle kopça iğe göre geriden gelmektedir. İğ ve kopça arasındaki bu hız farkı ipliğin kopsa sarılmasını sağlar. Fitil makinasının tersine ring iplik makinasında iğ kopçadan (9) daha yüksek hızlarda çalışır. Kesintisiz bir plangaya(bilezik rayına) sabitlenmiş olan bileziklerin sürekli olarak aşağı ve yukarı hareket ettirilmesiyle iplik silindirik kops formunda sarılır. Bilezik rayının traversi kopsun dolu yüksekliğinden daha azdır. Bu sebeple bilezik rayı her sarım tabakasından sonra hafifçe kaldırılmalıdır (travers kaydırma). Bir ara, bilezik rayının yukarı kaldırılması yerine iğ yataklarının bulunduğu plakanın aşağı indirilmesi şeklinde çalışan makinalar da yapılmıştır. Günümüzde bu tip makinalar yoktur. 13 14 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği 3. MAKİNANIN YAPISAL KONFİGÜRASYONU 3.1. Ana şase ve üst yapı H F E G E G G G A G B G C D Şekil 4 – Makina parçaları Makinanın uzun orta kısmı (B) makina boyunca kısa aralıklarla merkezi makina şasesine (G) bağlanan boyuna iğ yatağı levhaları (E) ve silindir desteklerden (F) oluşur. Son olarak bahsedilen(silindir destek) ayrıca cağlık ünitesine de destek görevini yapar. İğler (4) iğ yatağı levhasına yerleştirilmiştir, çekim sistemi (2) ise silindir destekleri üzerine yerleştirilmiştir. Makinanın şasesi makinayı hizalamada kullanılan ve yüksekliği cıvatalarla ayarlanabilen iki ayak üzerinde durmaktadır. Orta bölgenin (B) her iki ucunda da bulunan kısımlar (A+C) (makinanın baş ve uç kısmı), örneğin, sırasıyla dişli kutusunu, elektrik ve elektronik aksamı, tahrik mekanizmasını ve telef emiş filtresi bulundurabilir. Modern makinalarda ayrıca otomatik takım çıkarma ünitesi (takım değiştirici, D) de bulunur. Takım değiştirici de dahil olmak üzere makina eni yaklaşık 800 ile 1 000 mm (uzatılmış takım çıkarıcı koluyla birlikte 1 400 mm kadar) olabilir, ve günümüzde makina uzunluğu 1 600’e kadar iğ sayısıyla 50 m veya daha fazla olabilir. İğler arası açıklık genellikle 70 ile 90 mm arasındadır. H 1 2 3 F 12 4 11 5 6 7 8 G E 9 K 10 Şekil 5 – Makinanın kesit görünüşü 15 16 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği 3.3. Çekim sistemi 3.3.1. Kalite ve ekonomiye etkisi 3.2. Bobin cağlığı 2 3 4 1 5 6 Şekil 6 – Bobin askı mili Bobin cağlığı tasarım bakımından basittir ama yine de hataların oluşumuna sebep olabilir. Eğer bobinden fitilin sağılması sorunsuz gerçekleşmezse yanlış çekimler ve hatta iplik kopuşları olabilir. Bu sebeple günümüzde bobin tutucuların yerine bobin askı sistemi kullanılmaktadır. Bunlar, örneğin, birbiri ardına makina eni boyunca her bir iğ için bir adet olacak şekilde yerleştirilmiş destek rayı (üçgen boru (2)) üzerine cıvatalanmıştır. Şekildeki gibi Kasablanka modeli miller bobini alt kısımdan (6) tutar. Eğer bilezik (5) bobinin üst kısmı mile yerleştirilmiş olarak yukarı itilirse, bobin tutucu (6) açılır; eğer bilezik ikinci kez yukarı itilirse, tutucu (6) yeniden geri çekilir ve bobin, örneğin boşken, yeniden çıkarılabilir. Miller bilyeli yataklara monte edilmiştir. Bobin çok hızlı dönmesin diye ara sıra yumuşakça frenlenir. Modern askı millerinde bu frenleme aksamı yataklama biriminin içerisine entegredir. Günümüzde genelde büyük fitil bobinleri kullanıldığından bobin cağlığı makina eni açısından çok fazla yer kaplar. Sadece kalite esas alınarak bir değerlendirme yapılırsa çekim sistemi makinanın en önemli kısmıdır. Temel olarak ipliğin mukavemetini ve düzgünlüğünü etkiler. Bu yüzden aşağıdaki hususlar çok önemlidir: • çekim sisteminin tipi; • tasarımı; • hassas ayarlama; • doğru parçaların seçilmesi; • doğru çekimlerin seçimi; • bakım ve servis, vb. Ancak, çekim sisteminin ekonomi üzerine de etkisi vardır, Diğer bir deyişle direkt olarak iplik kopuş frekansı ve dolaylı olarak çekim derecesiyle ekonomiye etkiler. Eğer daha yüksek çekim uygulanırsa daha kalın fitiller eğrilebilir. Bu da fitil makinasında daha yüksek üretim performansı demektir ve dolayısıyla fitil iğlerinde tasarruf sağlanır, yani makinada (fitil makinası), yer gereksiniminde, personelde azalma sağlanır. Ancak eğer çekim çok fazla arttırılırsa iplik kalitesinde bozulma olabilir. Aşağıda verilmiş olan çekim üst limit değerleri mükemmel elyaf kılavuzlama ile modern çekim sistemlerinden elde edilmiştir (örneğin P 3.1 baskı kolu olan Rieter çekim sistemi): • 40’a kadar karde pamuk ipliği • 50’ye kadar karde iplik karışımları • penye iplik ve karışım iplikleri - orta incelikte numaralar için 60’a kadar - ince numaralar için 70’e kadar - sentetik lifler için 45 (-50)’e kadar. Optimum sonuçlar elde etmek için, kırma çekim bölgesinde (ön çekim bölgesi) fitil,gerçek çekim oluşmayacak miktarda gerilim altında olacak şekilde ayarlanmalıdır. Bu amaçla kırma çekimi için Ekartman ayarı 60 - 80 mm arasında ve kırma çekim 1.03 ile 1.3 arasında olmalıdır. Maalesef her durum için genel olarak uygulanabilir optimum ayar değerleri verilemez çünkü bu değerler kullanılan elyafa, fitil numarasına ve fitil bükümüne bağlıdır. 3.3.2. Çekim sisteminin kavramsal yapısı Kısa lif iplikçiliğinde kullanılan ring iplik makinalarında 3-silindir, çift apronlu çekim sistemi kullanılır. Bu çekim sisteminde üç tane yivli alt çelik silindir (a) ile üzerlerine yerleştirilmiş üst silindirler (b) bulunur ve üst silindirler, alt silindirler üzerine mafsallı destek (c) (baskı kolu) ile Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği bastırılır. Ana çekim bölgesinde birkaç liften oluşan elyaf tutamı taşınacağı için ana çekim bölgesinde dönen üst ve alt apronlardan (e) oluşan bir kılavuz birimi bulunur. a c Şekil 9 – INA çekim sistemi 3.3.3. Üst silindirler 3.3.3.1. Silindir tipleri b e b a b a a Şekil 7 – Çekim sistemi a İplikhanelerde iki grup üst silindir (baskı silindirleri) kullanılmaktadır: • cer ve penye makinalarında her iki uçtaki yataklara yerleştirilen silindirler ve • ring iplik makinasında ve fitil makinasında bulunan ikiz silindirler (ayrıca dengeleyici silindirler olarak da bilinirler). Dengeleyici silindirler merkezde baskı koluyla desteklenir. Alt silindirlerin eksenine göre hafifçe ileri geri hareket edebilirler. İki versiyonu vardır: • sabit silindirler, sağda ve solda olmak üzere rijit bir birim oluşturan ve birlikte dönen iki adet baskı elemanı (baskı silindiri) (1, Şekil 10) ve • serbest silindirler, ayrı olarak yerleştirilmiş ve birbirinden bağımsız dönebilen iki baskı elemanı (baskı silindiri). b Ayrıca silindir gövdelerinin milden ayrılıp (hareketli manşon mili) ayrılamamasına (hareketsiz manşon mili) göre de bir ayırım yapılabilir. Silindir gövdeleri tek veya çift sıra bilyeli rulmanlara monte edilmiştir. ana çekim bölgesi ön çekim bölgesi 1 1 Şekil 8 – Çekim sistemindeki bölgeler Üst silindirler genelde Şekil 8’de gösterildiği gibi yerleşir. Ön silindirler için (a) 2 - 4 mm lik ve orta silindirler için (b) 2 - 4 mm’lik bindirme tercih edilir. Bu şekilde üst silindirlerin rahat şekilde dönmesi sağlanır, ayrıca kıstırma hattını (bkz “Eğirme geometrisi”) öteleyerek, ön silindirlerdeki eğirme üçgeninin kısalması da sağlanır ki bunun iplik kopuş sıklığına olumlu etkisi vardır. Bir başka silindir konfigürasyonu, V-çekim sistemi ismiyle INA firması tarafından önerilmiştir. Bu durumda arkadaki üst silindir alt silindirler üzerinde arkaya doğru ötelenmiştir. Daha geniş olan sarım açısı (a, Şekil 9) ilave lif kontrol bölgesi sağlar. Ancak elyaf tutamının daha geniş bir şekilde yayılmasına da sebep olabilir. Şekil 10 – Baskı silindiri 3.3.3.2. Manşonlar Baskı silindirleri sentetik kauçukla kaplıdır. Kısa bir boru formundaki manşon rulman yatağı üzerine belirli bir ön gerginlikte geçirilir ve uygun pozisyonda yapıştırılır, büyük bir özenle yapılması gereken bir işlemdir. Farklı sertlik derecesi aralıkları vardır: • yumuşak: 60°-70° Shore • orta sert: 70°-90° Shore • sert: 90° Shore üstü 17 18 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği 60° Shore’dan daha düşük değerlere sahip manşonlar genelde kullanılmaz çünkü dönüş esnasında oluşan temastan doğan deformasyon manşonlarda kalıcı olabilir. Yumuşak manşonlar daha geniş temas yüzeyine sahiptir ve bu yüzden elyaf tutamını daha sıkı sarar ve daha etkili kılavuzlama sağlar. Ancak bu kaplamalar daha çabuk aşınır ve sarmaya sebep olur. Bu yüzden mümkün olan her yerde sert kaplama kullanılır, örneğin, cer makinasının beslemesinde. Burada (ring iplik makinasında) hafif büküm verilmiş kompakt, birleşmiş lif tutamı, kılavuzlanmaya ihtiyaç olmadan, beslenir. Ancak çıkışta sadece birkaç lifin kaldığı ve bütünden ayrılma eğiliminde olan bu lif tutamının kılavuzlanması bir avantajdır. Yaklaşık 80° - 85° Shore değerlerine sahip manşonlar arka silindirlerde ve 63° - 67° Shore değerlerinde manşonlar ise ön silindirlerde kullanılır. Sert manşonlar önde, yani çıkış tarafında, kalın iplikler ile sentetik ipliklerde oluşan aşınma sebebiyle (ayrıca sentetik elyafta yüksek sarma eğilimi nedeniyle) tercih edilmektedir. Manşonlar aşındığı zaman (3 000 - 4 500 çalışma saati sonra) taşlanmaları gerekir. Çaptaki azalma 0.2 mm civarlarında olmalı ve asla manşonların toplam kalınlığı 3.5 mm’den daha az olacak şekilde taşlanmamalıdır. 4 5 3.3.4. Baskı silindirinin yüklenmesi 3.3.4.1. Yükleme seçenekleri Ring iplik makinalarında baskı silindirlerine üç şekilde yük uygulanabilir: • yay yüklemesi (üreticilerin çoğu) • pnömatik yükleme (onyıllardır tüm Rieter makinalarında ve son zamanlarda da Texparts) • manyetik (mıknatısla) yükleme (Eskiden Saco Lowell tarafından kullanılmaktaydı) İlk iki yükleme şeklinde üst silindirlerin konumlanabilmesi için desteklere gerek vardır. Bu yatak kolları kesintisiz millere ya da silindirlerin arkasına yerleştirilmiş borulara tutturulmuştur. Uygulanacak yük miktarını değiştirebilmek için bunlar bir kol aracılığıyla açılır ve kapanır. 3.3.4.2. Yaylı baskı kolu (örneğin Texparts PK 225) Her bir dengeleyici silindir yatak kızağına (1, 2, 3) yerleştirilmiştir; bunlar birbirlerine göre ayarlanabilirler. Bir yay (4, 5, 6) – bazen ön silindir üzerinde iki adet – üst silindiri alt silindire doğru bastırır. SKF’de baskı kuvveti üç aşamada basitçe ayarlanabilir. Renkli işaretler ayarlanan yükleme aşamasını belirtir. 3 2 6 1 Şekil 11 – SKF PK 225 hareketli destek Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği m n 20 daN 25 daN 30 daN 10 daN 15 daN 20 daN 15 daN 20 daN 25 daN Şekil 12 – PK 225 hareketli desteğinin yüklemesinin değiştirilmesi 3.3.4.3. Pnömatik yüklemeli baskı tabancası (Baskı kolu) (Örneğin, Rieter FS 160 P 3.1) Yükleme desteği çelik levhadan üretilmiştir ve silindirlerin arkasındaki altıgen şeklinde boru üzerine monte edilmiştir. Boru sıkıştırılmış hava hortumunu merkezi kompresör ünitesine bağlamaktadır. İki yatak kızağı üzerine yerleştirilmiş olan üç adet üst silindir taşıyıcısı yükleme desteğinde konumlanmaktadır. İki yatak kızağı çift kol sistemi oluşturmaktadır. Bir pimin pivot pimi olarak deki üç delikten hangisine yerleştirildiğine bağlı olarak sıkıştırılmış hava hortumundan gelen ve bir kam aracılığıyla tüm basınç kolu üzerinde aktif olan toplam basınç arka silindire ya da iki ön silindire daha kuvvetli uygulanır. Ayrıca iki ön silindirin yatak kızağında “n” deki ikinci bir pim/delik ile basınç bu iki ön silindir arasında farklı şekilde de dağıtılabilir. Şekil 13 – Pnömatik yükleme, Rieter 3.3.5. Lif kılavuzlama donanımları 3.3.5.1. Ring iplik makinasındaki seçenekler 1 a b Üst silindirlerdeki toplam baskı makinanın sonunda bulunan kısma vanası aracılığıyla sıkıştırılmış hava hortumunun basıncını azaltarak ve manivela sistemi aracılığıyla silindirlere dağıtılan basınç azaltılarak kolayca değiştirilebilir. Pnömatik yüklemenin avantajları: • basit ve çok hızlıdır, basınçta merkezi değişiklikler yapılabilir, • makina duruşlarında basıncı basitçe ve kolayca minimuma azaltılabilir, böylece uzun süreli duruşlarda silindir manşonları deforme olmaz. c d e Şekil 14 – Lif kılavuzlama seçenekleri 19 20 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği Ana çekim bölgesindeki lif tutamı sadece birkaç liften oluşur. Sürtünme bölgesi yoktur ve silindirler lifi kılavuzlamakta yetersiz kalmaktadır. Özellikle kısa lifler çekim bölgesindeki hız açısından kontrol edilmelidir. Bu yüzden, başarılı çekim gerçekleştirilebilsin diye özel lif kılavuzlama tertibatları kullanılır. Ring iplik eğirmede çekim sistemi için aşağıdaki kılavuzlama opsiyonları planlanabilir (Fig. 14): • hat kılavuzlama: Küçük alüminyum veya ahşap silindir (1), ki yardımcı silindir (Dami silindir) de denir, kendi ağırlığıyla alt silindirlere baskı uygular. Modern çekim sistemlerinde bu sistem artık kullanılmamaktadır (a). • yüzey kılavuzlama: (iki boyutlu) Silindirlerde (b), tekli apronlarda (c) veya çift apronlarda (d) oluşan saptırmayla böyle bir kılavuzlama gerçekleşebilir. Yeni ring iplik makinalarındaki çekim sistemlerinde çift apron vardır, INA’da da bir versiyonu (b) besleme silindirlerinde kullanılmaktadır. • Üç boyutlu kılavuzlama: (c) (lif kanalı) sadece bu şekilde optimum lif kontrolü ve dolayısıyla daha iyi düzgünlük sağlanır. Ancak, bu sistemle çalışmak zordur, çünkü kanalın boyutu, örneğin, sürekli materyalin hacimliliğine ayarlanmalıdır. Bu prensip halen İngiliz kamgarn iplik üretiminde Ambler çekim sisteminde kullanılmaktadır. Üç boyutlu kılavuzlama çizimlerde gösterilen sabit yüzeylerdense hareketli yüzeyler için idealdir. Şekil 15 – Uzun alt apron 3.3.5.2. Uzun alt aprona sahip çift apronlu çekim sistemi Çift apronlu çekim sisteminde elyaf kılavuzlama birimi orta silindirlerle beraber dönen iki aprondan oluşur. Kılavuzlama sağlanabilmesi için üst apron kontrollü şekilde alt aprona bastırılmalıdır. Bu amaçla apron sevk kısmında iki apron arasında lif hacmine göre hazırlanmış mesafe olmalı. Bu mesafe farklı sandviç plakalar, pabuçlar, vb kullanılarak ayarlanabilir. Üst apronlar, ki bunlar plastiktendir, her zaman kısadır. Ancak alt apronlar en az üst apronlar kadar kısa (Şekil 16) ya da biraz daha uzunca olabilir ve saptırma elemanları etrafında kılavuzlanmıştır (Şekil 15). Uzun alt apronların kısa apronlar üzerinde olmasının avantajı, hasar gördüklerinde kolaylıkla değiştirilebilir olmalarıdır. Ayrıca elyaf uçuntusuyla tıkanmayacak şekilde daha az eğimlidirler. Şekil 16 – Kısa alt apron 3.3.5.3. Kısa alt aprona sahip çift apronlu çekim sistemi Her ne kadar kısa apron düzenlemesi uzun apron kullanımı kadar eski de olsa pek sık kullanılmaz. Kısa apron ile ilgili dezavantaj hasar oluşması durumunda değiştirilmesinin zor olmasıdır. Ayrıca daha eğimlidir ki bu da elyaf uçuntusuyla tıkanabilir ve düzgün çalışamaz hale gelir. Ancak avantajları da vardır: • daha basit bir tasarımı vardır, yani daha ucuzdur; • çekim sisteminin altında yapısal bileşenlerden, örneğin saptırıcı, temizleme tertibatı ve kılavuzlardan vazgeçilebilir ve silindir altına ulaşmak kolaylaşmıştır; • ön silindirlere daha yakın yerleştirilebilir ki bu da lif kontrolünün daha iyi yapılmasını sağlar. Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği 3.4.2. İğ yapısı 3.4. İğ 3.4.1. İplik yolu Çekim sisteminde büküm sonucu elde edilen iplik direkt olarak iplik kılavuz gözünden (1) geçerek iğe beslenir. İğe alınmadan önce ikinci bir iplik kılavuzlama biriminden, balon kontrol bileziğinden (2) geçer. İğ (4) üzerine sarılma işlemi bilezik (3) üzerinde dönen kopça ile iğ arasındaki hız farklılığı sonucu gerçekleşir. İğ, çekim sisteminden ve bilezik/kopça ikilisinden sonra üçüncü önemli makina parçasıdır. Teorik olarak iğ hızı en fazla 25 000 dev/dak. olabilir. Ancak kopça hızındaki sınırlamalar ve/veya eğirme üçgenindeki iplik gerginliği sebebiyle bu hıza tam olarak çıkılamaz. 1 Şekil 18 – Kasnak İğ iki kısımdan oluşur, iğ merkezi mili (4) ve kapalı yatak yuvası (7). Günümüzde merkezi mil alüminyum alaşımdan yapılmaktadır ve hafifçe koniktir (örneğin 1:64). Tepesinde masuranın mile sıkıca yerleştirilebilmesi için kavrama bulunur (Büyük iğlerde altta da vardır). Milin alt kısmı iğ dibi bileziği (5) şeklini alır. Bu şapka kasnağıdır, yani içi boştur ve bu sebeple de yatak yuvasındaki iğ kovanı üzerine yerleştirilebilir (Şekil 18). Bu nedenle tahrik kayışının yarattığı gerilim direkt olarak yatağı etkiler, bu da iğin düzgün dönüşünü etkiler. Ancak iğ dibi bileziğinin boyutu en az şekli kadar önemlidir. Eğer çapı küçük tutulabilirse yüksek iğ hızları düşük tahrik (silindir/kayış) hızlarında sağlanabilir. Böylece enerji tüketimi düşük tutulabilir. Ancak, tahrik kayışının iği kayma olmadan döndürmesini sağlamak için iğ dibi bileziğinin çapı çok küçük olmamalıdır. Bugün 19 - 22 mm arası iğ dibi bileziği çapları bulunmaktadır. Yataklama kısmı (7) bilezik rayına (6) vida somunuyla (8) sıkıca civatalıdır (Şekil 17). 2 4 3 5 3.4.3. İğ yatağı 8 6 7 Şekil 17 – İplik kılavuz gözü (1), balon kontrol bileziği (2), iğ (4/7) ve bilezik (3) Burada Texparts CS1 iği (Şekil 19) temel alınarak modern iğ yatağının tasarımı anlatılmaktadır. İğ yatağı 2 kısımdan oluşmaktadır, iğ kovanı yatağı (1) ve iğ dibi yatağı (3). Her iki kısım muhafaza (7) ile birleştirilmektedir. İğ kovanı yatağı hassas bir makaralı yatak içermektedir. İğ dibi yatağı, kaymalı yatak (konik yatak) olarak tasarlanmıştır, iğin merkez milinin elastik merkezlenmesinden ve tamponlamadan sorumludur. İki merkezleme ve tamponlama elemanı (6) yatak milini (2) kontrol eder. İğ dibi ile simetrik olarak 21 22 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği monte edilmiş olan yağ doldurulmuş spiral (10) optimum tamponlama sağlar. İğ dibi yatağı (3) ayrıca iğe etkiyen tüm düşey kuvvetleri sönümler. İğ kovanı yatağı kaymalı yataklı ya da rulmanlı olabilir. Gürültü seviyesi kaymalı yataklama kullanılarak önemli ölçüde düşürülebilir ama enerji tüketimi daha fazla olur. Bu sebeple pek çok iğ rulmanlı olarak üretilmiştir. Standart iğlerde yataklama yuvasında iğ kovanı yatağı rijit bir şekilde kaymalı yataklıdır. Dolayısıyla yataklama titreşimi sönümlenmeden iğe aktarılır. Bu da yüksek hızlarda yüksek seviyede gürültüye sebep olur. Bu sebeple sıklıkla 18 000 dev/dak. üzerindeki hızlarda kullanılan iğlerde genellikle sadece iğ dibi yatağı değil fakat, aynı zamanda iğ kovanı da yataklama yuvasına esnek bir şekilde monte edilmiştir (örn. Novibra HP-S 68). Standart iğlere kıyasla bu iğler daha pahalıdır ama daha yüksek hızlara ve 10 dB (a) kadar daha düşük gürültü seviyesinde çalışmaya olanak vermektedir. İğ dibi yatağı (3) her zaman kaymalı yataklamalıdır ve esnektir, yani yanlara doğru küçük bir miktarda eğilebilir. Bu sebeple iğ kendini merkezleyebilir ki böylece hiperkritik aralıkta çalışmak mümkün olur. Bu da yataklama kuvvetlerinde önemli düşüş sağlar. Yüksek performanslı iğler sönümleme tertibatı (10) olmadan düşünülemez. Sönümleme spiralleri, sönümleme tüpleri veya metal tüp etrafında sönümleyici yağ gibi değişik sistemler kullanılmaktadır. Eğer tampon yayları kullanılıyorsa, kullanılan spiral yay (a) iğ bir tarafa (b) doğru eğim yaptığında sıkıştırılır (Şekil 20). Bu sebeple yağ bu taraftan diğer tarafa akar, böylece aralıklar açılır (c). Yağın direnci iğ dibinde ve özellikle milde titreşimi sönümler. 4 1 5 2 8 6 11 7 10 3 12 9 Şekil 19 – İğ yatağındaki titreşim sönümleyici (10) Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği 3.4.5. İğ tahrik 3.4.5.1. Tipler a b c Üç tip iğ tahrik mekanizması bulunmaktadır: • Şeritli tahrik • Teğetsel kayış tahriki ve • Direkt tahrik. Şeritli tahrik sistemi ise kendi içinde ikiye ayrılır: • bireysel iğ tahriki ve • grup tahriki ve doğrudan tahrik de ikiye ayrılır: • mekanik ve • motorize direkt tahrik. İğ gövdesiyle yataklama yuvası arasındaki kavite büyük miktarda yağ ile doludur. Zaman içinde bu yağın yenilenmesi gerekmektedir. Yaklaşık 10 000 - 25 000 çalışma saati sonrası böyle bir yenileme gereklidir. Mekanik direkt tahrik sistemi artık kullanılmamaktadır ve motorize versiyonu, yani bireysel iğ motoru bulunan versiyon, SKF firması tarafından deneysel bazda tanıtılmıştır. Kısa lif iplikçiliğinde grup tahrikinde sadece 4 iğ tahriki veya teğetsel kayış tahriki kullanılmaktadır. Teğetsel kayış tahrik metoduyla kıyaslandığında (her ne kadar kayışların değiştirilmesi daha kolay olsa da), 4-iğ şerit tahriki daha düşük gürültü seviyesinde ve düşük enerji tüketimiyle çalışma avantajına sahiptir. Teğetsel kayış tahrik sisteminin avantajları: makina altında tahrik elemanlarının azaltılması, makina altında daha az hava hareketi ve daha az bakım. 3.4.4. Eğirme işlemi üzerine iğin etkisi 3.4.5.2. 4-iğ şerit tahrik mekanizması İğlerin (ve iğ tahrikinin), makinanın enerji tüketimi ve gürültü seviyesi üzerine önemli etkileri vardır. Ancak iğin çalışma davranışının, özellikle dengeleme hataları ve bileziğe göre eksantriklik, ayrıca iplik kalitesine ve tabii ki iplik kopuş sıklığına da önemli etkisi bulunmaktadır. Kötü çalışan iğler neredeyse tüm iplik parametrelerini olumsuz etkiler. Bu sebeple iplikhanelerde iğlerin ve bileziklerin mümkün olan en iyi şekilde merkezlenmesi sağlanmalıdır. Bilezik ve iğ birbirinden bağımsız olduğundan ve birbirine göre pozisyon değiştirebildiklerinden, bu bileşenler zaman zaman merkezlenmelidir. Bu da bileziğe göre iğin hareket ettirilmesiyle sağlanır ama artık genelde bileziğin ayarlanması şeklinde yapılmaktadır. Merkezleme için mekanik ya da elektronik cihazlar kullanılır. 4-iğ şerit tahrik mekanizmasında makinanın bir tarafında bulunan iki iği ve diğer tarafında bulunan başka iki iği bir şerit tahrik eder. Bir taraftan diğer tarafa geçerken şerit bir tahrik silindirinden veya tahrik makarasının (1) etrafından geçer. 1 - 2 gerdirme makarası (2) sayesinde şeritte iyi ve düzgün bir gerginlik sağlanır. Şekil 20 – İğ sönümleme fonksiyonu: a, spiral yay; b, iğ gövdesi; c, yağ akışı 2 2 1 Şekil 21 – 4-iğ şerit tahrik sistemi 23 24 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği 3.4.5.3. Teğetsel kayış tahrik mekanizması Teğetsel kayış tahrik mekanizmasında bir kayış iğlerin tam arkasından geçer. Çok sayıda baskı silindiri kayışın iğlere bastırılmasını sağlar. Üç temel form söz konusudur: tek kayış, ikili kayış ve çoklu kayış. a 3.5. İplik kılavuzlama tertibatları 3.5.1. İplik kılavuzu İğin hemen üzerine yerleştirilmiş olan iplik kılavuzu ipliği iğin merkez ekseninde olacak şekilde kılavuzlayabilmelidir. İplik kılavuzu kılavuz gözü (o) ve domuz kuyruğundan (k) oluşur. Kılavuz göz domuz kuyruğunun (plakanın) üzerine ayarlanabilir şekilde monte edilmiştir, böylece merkezleme yapılabilir. Domuz kuyruğu ise kılavuz rayına (r) yerleştirilmiştir. Bu ray kılavuzlarla birlikte yükseltilebilir ve alçaltılabilir. Kopslara sarım gerçekleşirken bu ray da plangayla aynı hareketleri daha düşük strok boyuyla yapar: • sarım esnasında sürekli yükselme ve alçalma ve • travers geçişler olarak küçük miktarlarda sürekli olarak kaldırma. o k b r Şekil 22 – Teğetsel kayış tahriki Şekil 23 – Çoklu tahrik (yeni SKF Almanağından) Şekil 24 – Kılavuz levhası (k) ve kılavuz gözü (o) İlk durumda, sonsuz bir kayış iğleri her iki tarafından döndürür (Şekil 22, b), diğer sistemde iki kayış vardır. Kayışlardan biri iğleri bir taraftan ve diğer kayış da iğleri diğer taraftan döndürür (Şekil 22, a). İkili kayış sistemiyle daha düzenli iğ hızları sağlanır. Tekli kayış sisteminde özellikle uzun makinalarda kayıştaki gerginliğin sürekli değişmesi sebebiyle iğ hızında varyasyon olabilir. Tekli ya da ikili kayış sistemleri yerine günümüzde çoklu tahrik sistemi (Şekil 23) kullanılmaktadır. Bu sistemde makinanın her bir tarafında bir teğetsel kayış 50 iği döndürür, örneğin, 1 000 iğli makina için senkronize çalışan 10 motorlu 10 adet çoklu tahrik mekanizmasına gerek vardır. Hız senkronizasyonu mutlaka sağlanmalıdır. Bir başka çoklu tahrik sisteminde ise sadece bir tane teğetsel kayış kullanılmaktadır. Ancak bu kayış senkronize çalışan birden fazla motor tarafından çalıştırılmaktadır. Şekil 25’de görülebildiği gibi, böylece değişik planga pozisyonlarında oluşan balon yüksekliklerindeki farklılıklar fazla büyümeden önlenmiş olur. Aksi halde iplik kopuş sıklığına ve iplik özelliklerine olumsuz etkilerinin yanı sıra iplik gerginliklerinde aşırı farklılıklar oluşur. İplik kılavuzları iğ üzerine yerleştirilmiş olan işaretçi (s) aracılığıyla zaman zaman merkezlenmelidir. İplik, kılavuz gözünün merkezi yerine (o) iç kenardan geçerek ilerlediği için merkezlemek için kullanılan işaretçinin ucu kılavuz gözünün iç kenarına doğrultulmalıdır (Şekil 26). Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği 3.5.2. Balon kontrol bileziği (BER) (balon oluşumunu önleyici tertibat) Günümüzde genelde görece yüksek iğler kullanılmaktadır. Bu sebeple, bilezik ve kılavuz gözünün arasındaki mesafe, ve dolayısıyla balon, özellikle masuranın alt ucunda sarım esnasında, geniştir. Bu yüzden kopçayı da beraberinde süreklerken balondaki iplik belirgin bir şekilde kavisli bir şekil alır. Balon düzensizleşir ve bozulabilir. “Necking=bel verme” (tek bir balondan bir sürü balona geçiş) adı verilen bu durumu önlemek için balon ortada balon kontrol bileziği ile kendi içlerinde düzenli olan iki küçük balon oluşacak şekilde sınırlandırılır. Balon kontrol bilezikleri daha yüksek hızlara izin verir ancak bu: • ipliğin tüylenmesi, • ciddi lif aşınması (uçuntu oluşumu) ve • iplik sürtündükçe sentetik elyafta noktasal erime oluşumuna sebep olur. Şekil 25 – Balon küçüldükçe kılavuz gözünün yükseltilmesi Bunlardan en sonuncusuna dikkat edilmelidir. İplik kılavuzları gibi, balon kontrol bilezikleri de plangayla aynı hareketleri daha düşük stroklarda yapar. o o s Şekil 26 – Kılavuz gözünün merkezlenmesi Şekil 27 – Balon kontrol bileziği 3.5.3. Ayırıcılar (Separatörler) Pek çok iplik kopuşu eğirme üçgeninde oluşur çünkü tam olarak entegre olmamış elyaf tutamına burada yüksek kuvvetler etkiler. Eğer kopma olursa serbest kalan iplik ucu kopsa doğru çekilmelidir ve kopsa sarılmalıdır. Bu doğrultuda iplik iğin etrafına sarılır. Koruyucu donanım ol- 25 26 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği madığı zaman iplik komşu balonlara savrulur ve bu iplikde kopar. Bu sürekli olarak tekrar ederek seri iplik kopuşları ile sonuçlanır. Bunu önlemek için iğler arasına alüminyum veya plastik ayırıcı plakalar iğler arasına yerleştirilmiştir (Şekil 28). Bu liste bu makina komponentlerinin üreticilerinin en büyük etkiye sahip olabileceğini ve iplik uzmanlarının sadece bunları iplikhanelerde doğru seçerek ve uygulayarak iyi koşullardan emin olabileceklerini göstermiştir. Şekil 29 – Bilezik ve kopça 3.6.2. Bileziğin şekli 3.6.2.1. Temel şekiller Şekil 28 – Ayırıcılar 3.6. Bilezik 3.6.1. Bileziğin ve kopçanın önemi Pek çok durumda ring iplik makinalarının verimliliğindeki kısıtlamadan bilezik, kopça ve iplik arasındaki etkileşime bağlı olarak kopça sorumludur. Bu sebeple tekstilcinin, etkileyen faktörlerin farkında olması ve bu bilgiye göre harekete geçmesi gerekir. Optimum çalışma koşulları: • bilezik ve kopça materyali • parçaların yüzey özellikleri • bileşenlerin şekli • şekillerin koordinasyonu • aşınma dayanımı • düzgün çalışma • prosedüre uygun çalışma • elyaf yağlaması’na bağlıdır Bilezikler şu şekilde sınıflandırılabilir: • yağsız bilezikler ve • yağlanmış bilezikler (karde ve kamgarn eğirme) Kısa lif iplikçiliğinde kullanılan standart bilezikler, yağsız bilezikler, aşağıda belirtildiği gibi de sınıflandırılır: • T-flanjlı bilezikler ve • Eğimli-flanjlı bilezikler a b Şekil 30 – Tek taraflı ve çift taraflı bilezik Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği 3.6.2.2. T-flanjlı bilezikler T-flanjlı bilezikler ya tek taraflı (Şekil 30, a) ya da çift taraflı (Şekil 30, b) olabilir. Tek taraflı bilezikler aşındıkları zaman yenileri ile değiştirilmelidir, halbuki çift taraflı bileziklerde sadece aşınan tarafın diğer tarafla değiştirilmesi yeterli olmaktadır. Ancak alt kısım, kullanılmayan ve yatak görevi gören kısım, korozyon, vb. yüzünden kullanılamaz hale gelmektedir. Bu sebeple bu tip bilezikler günümüzde kullanılmamaktadır. Kısa lif iplikçiliğinde iki boyut önemlidir: çap D ve flanj F (Şekil 31). Bilezikler 36 - 57 mm arasında değişen iç çaplarda olabilmektedir. Şekil 32 – Anti-vedge (asimetrik) bilezik Flanj boyutları standartlaştırılmıştır: Flanj No. 1 (1.5) Flanj eni (F, mm) 3.2 (3.7) D 2 4.1 F 3.6.2.4. „Kesik bilezik“ (standart bilezik) Bu tip bileziklerde bileziğin yay şeklindeki üst kısmı düzleştirilmiştir. Bunun sonucunda da ipliğin geçebileceği daha geniş bir boşluk sağlanmıştır. Böylece kopça yayı da düzleştirilebilmiştir (oval kopça / düz kopça) ve ağırlık merkezi düşürülmüştür. Anti-vedge bileziğe göre avantajı, ipliğin geçeceği kısmın daha geniş olmasıdır ve eliptik kopça hariç tüm sıradan kopçalar bu bileziğe takılabilir. Günümüzde en çok kullanılan bilezik şeklidir ve iyi tanınan firmalar, örneğin Bräcker, Reiners & Fürst, vb. tarafından üretilmektedir. Şekil 31 – Bilezik flanşı 3.6.2.3. „Anti-vedge“ (asimetrik) bilezik Bu, ilk yüksek performanslı bileziktir. Hala piyasada bulunmaktadır. Daha önceki bilinen bilezik şekliyle karşılaştırılınca bu bileziğin iç yüzeyi parlatılmış ve üst kısmı düzleştirilmiş flanşa sahiptir. Bu şekilsel değişiklik ile daha düşük ağırlık merkezine sahip ve hassas bir şekilde ayarlanmış yay şeklindeki (eliptik) kopçanın kullanımı mümkün olmuştur ve böylece işlem daha yüksek hızlarda gerçekleştirilebilmektedir. Anti-vedge bilezikler ve eliptik kopçalar bir takımdır ve sadece birlikte kullanılmalıdırlar. İpliğin geçebileceği boşluk (pasaj) sınırlı olduğu için bu ikili sadece çok ince ve orta incelikteki numaraya sahip ipliklerin üretiminde kullanılabilir. Şekil 33 – Kesik bilezik 3.6.2.5. Eğik-flanjlı bilezikler Bu bilezik tipi Rusya’da icat edilmiştir ve “SU bilezik” olarak piyasaya sunulmuştur. Çeşitli nedenlerden dolayı bu bileziğin başarısı sınırlı olmuştur. Rieter bu enterasan 27 28 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği tasarımı ele almış ve geliştirerek 1980lerin sonuna doğru mükemmele ulaştırmıştır. Söz konusu bilezik 1991 yılında ORBIT ismiyle piyasaya çıkmıştır. Eğik flanjlı bu bileziklerin ve dolayısıyla ORBIT sisteminin T-flanjlı bileziklere göre avantajı bilezik ve kopça arasındaki temas alanının daha geniş olmasıdır (Şekil 34, solda). Böylece bilezik ve kopça arasındaki basınç önemli derecede azalır ve bu da temas alanından ısının dağılmasını iyileştirir (iğ ekseni doğrultusundaki düzlemde kopçaya etkiyen kuvvetler Şekil 34, sağda görülmektedir). Bu özellikler ORBIT bilezikleri ve bu bileziklerle kullanılan kopçaları yüksek performanslı sistemler haline getirir. ORBIT bilezikler T-flanşlı bileziklere göre kopça hızlarında %15e varan artış sağlar. 3.6.3. Bilezik malzemesi Bileziğin iç kısmının dayanıklı ve dış kısmının sert olması gerekmektedir. Bu anlamda özellikle çalışan yüzeye çok dikkat edilmelidir. Sınır kısmının yaklaşık 800 - 850 HV civarlarında homojen bir şekilde yüksek sertliğe sahip olması gerekmektedir. Bileziğe göre daha ucuz olan ve daha kolay değiştirilebilen kopça için daha düşük sertlik (650 - 700 HV) değerleri seçilmelidir. Yüzey pürüzsüzlüğü de önemlidir. Yüksek olmalıdır, ama çok yüksek de olmamalıdır aksi takdirde yağlama filmi oluşmaz. Aşağıdaki materyaller kullanılır: • bazı durumlarda sertleştirilmiş çelik • nitrit çelik • rulman çeliği; bu, şu an da alışılmış bilezik materyalidir. Ancak modern bileziklerde genelde yüzey kaplaması bulunur. Böyle bir kaplamanın amacı: • sürtünmeyi azaltmak, • aşınmayı azaltmak, • korozyonu önlemek ve • bilezik rodajını kolaylaştırmaktır. Kaplama materyali olarak: • oksitler • nitritleme • karbonitritleme • sert krom • nikel (bazı durumlarda sert parçacıklar içeren) • seramikler kullanılır. 3.6.4. Bileziklerin takılması Bilezikler alçalan ve yükselen bilezik bankına (planga’ya) takılır. Eskiden plangaya tespitlenirdi, ama bugün artık hareketli olması gerekmektedir çünkü iğler artık bileziğe merkezlenmemektedir; bilezikler sabitlenmiş iğlere mer- ORBIT – SİSTEM – TEKNİK KARAKTERİSTİKLER Bilezik / kopça sistemi Iğ ekseni doğrultusundaki düzlemde olmak üzere kopçaya etkiyen kuvvetler N S N1 Z N2 N3 N1 Konvansiyonal Bilezik Temas yüzeyi Şekil 34 – Rieter Orbit bilezik ORBIT-Bilezik S = iplik gerilimi N = bilezik ve kopça arasındaki normal kuvvet Z = merkezkaç kuvveti Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği kezlenmektedir, bu da daha az çaba gerektirir. Bu sebeple modern makinalarda bilezikler plangaya uygun adaptörlerle ayarlanabilir şekilde monte edilmiştir. simum kopça hızı orta incelikte iplikler için daha düşük olacaktır. Kopçalar 40m/s ve modern bilezik / kopça kombinasyonlarının bulunduğu, dolayısıyla elyaf yağlamanın etkin olduğu durumlarda ise daha yüksek hızlara ulaşır. 3.6.7. Yeni bileziklerin rodajı Şekil 35 – Bileziklerin takılması 3.6.5. Makinada çalışırken bilezikten beklenenler İyi bir bilezik için gerekenler şunlardır: • başlangıç olarak mümkün olan en iyi hammadde • iyi ama aşırı olmayan yüzey düzgünlüğü • düz yüzey • hassas bilezik yuvarlaklığı • iyi, üniform yüzey sertliği, kopçadan daha yüksek • mükemmel alıştırılmış bilezikler (optimum rodaj koşulları) • uzun çalışma ömrü • masura çapına uygun bilezik çapı (2:1 to 2.2:1) • tam yatay pozisyon • iğe göre tam olarak merkezleme. Eğer aşınmış bilezikler yenileriyle değiştirildiyse, yeni bileziklerde söz konusu yağlama filmi bulunmamaktadır. Dolayısıyla belirli bir süre sadece metal / metal sürtünmesi söz konusudur. Bu, çok kritik bir aşamadır çünkü bilezikler kolayca hasar görebilmektedir. Bu sebeple bilezik imalatçıları rodaj için özel olarak düşünülmüş ve bilezik tipine göre uyarlanabilir kurallar belirlemiştir çünkü rodaj süresince bileziğin yüzeyi pürüzsüzleştirilmeli, pasifize edilmeli (oksitleme) ve yağlayıcı film tabakasıyla kaplanmalıdır. Bu kuralları aşağıda belirtildiği gibi sıralayabiliriz, örneğin: • Yeni bilezikleri yağlamayın, basitçe kuru bir bez parçası ile silin. • Doğru bilezik kopçasını seçin, ama iğ hızlarını %15 - 20 azaltın (ya da normal iğ hızlarını ve 1 -2 numara daha hafif kopçaları seçin). • İlk kopçayı 15 dak. sonra değiştirin. • İkinci kopçayı 30 dak. sonra değiştirin. • Üçüncü kopçayı 1 - 1.5 saat sonra değiştirin. • Dördüncü kopçayı ilk takım çıkarmadan sonra değiştirin. • 2. ve 3. takım çıkarmadan sonra kopça değiştirin. • 5. ve 8. takım çıkarmadan sonra kopça değiştirin. 3.6.6. Bilezikte elyaf yağlama Bilezik ve kopça arasındaki etkileşimin metal / metal sürtünmesi olduğu kabul edilirdi. Neyse ki iplikhanede çalışanlar için durum böyle değildir, çünkü metal / metal sürtünmesi kopça hızını 28 - 30M/s’lerle sınırlayacaktır. Aslında, kopça kendi yarattığı lif aşınmasıyla oluşan döküntüden oluşan film tabakası üzerinde hareket etmektedir. Eğer lif parçacıkları yüksek çalışma hızlarında ve merkezkaç kuvveti etkisiyle bilezik ve kopça arasında yakalanırsa kopça tarafından ezilirler. Kopça bunları sıkıştırarak az miktarda, renksiz ve birkaç μm kalınlıkta tabaka olarak katı çalışma yüzeyi haline getirir. Bu tabaka bileziğe ve yağlama filmi içerisinde değişik şekilde yapışır ve bu yüzden sürekli olarak sıyrılıp alınır, ama aynı zamanda tekrar yenilenir. Yağlama filminin pozisyonu, şekli ve yapısı iplik numarası, iplik yapısı, iplik hammaddesi, kopça kütlesi, kopça hızı, yay yüksekliği, vb gibi pek çok faktöre dayanır. Örneğin, 7.5 tex (Ne 80) den daha ince lifler için sadece çok az elyaf yağlama, düşük kopça kütlesi ve dolayısıyla düşük merkezkaç kuvveti sebebiyle yeterli olacaktır. Bu durumda, mak- İğ hızı aşamalar halinde arttırılabilir. 7.5 tex (Ne80) den ince ipliklerle rodaj daha da hassas ve detaylı planlanan bir prosedürdür. Bu durumda hızlar %20 - 30 azaltılmalı ve bilezikler zaman zaman yağlı keçeyle silinmelidir 3.6.8. Döner bilezikler Ring iplik makinalarının verimliliğini sınırlayan problem kopçada ısı oluşumudur. Bundan kaçınmak için iki olasılık vardır: • ısı oluşumunu önlemek ya da • oluşan ısının hızlı dağıtımı. Isının dağıtılmasıyla performansta artış sağlamak çok küçük adımlarla mümkün olacağından daha çok ısı oluşumunu önleme yönünde çalışmalar yapılmaktadır. Ancak bunun sağlanması bilezik ve kopçanın bağıl hızı sıfıra düşürülebilirse, yani bilezik de dönerse, büyük oranda mümkün olabilecektir: sonuç takipçi bileziktir. Bu tasarımda bilezikler rulmanların üzerine monte edilmiştir ya da rotorlarda olduğu üzere havalı yataklarda dön- 29 30 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği mektedir. Bu bilezikler genelde kopçayı takip eder. Ancak, kalkışta, merkezkaç kuvveti ve dolayısıyla temas basıncı bileziği döndürünceye kadar sadece kopça döner. Bu sistemin dayandığı fikirler inandırıcıdır ama gerçekleştirilmesi zordur. Özellikle aşağıda belirtilen problemler oluşur: • makina çok daha pahalıdır • daha geniş iğler arası mesafe • kontrol edilebilir iğ başlangıç ve eğirme hızı • mevcut frenleme tertibatı • eğirme geometrisinde olası değişiklikler • çok hassas ve karmaşık yataklama. Ayrıca, dönen bilezikler sıklıkla pratikte yetersiz iğ hızı artışına izin verir çünkü ring iplik makinasının diğer sınırlamalarına (iplik gerginliği, enerji tüketimi) hızla erişilmektedir. Olası kazanca kıyasla yatırılan çaba daha fazla olduğundan dönen bilezikler pratik olarak günümüzde kullanılmamaktadır. 3.7. Kopça (Rieter İplikçilik el kitabı,Cilt 1 – Kısa Lif İplikçiliği Teknolojisi’ne de bakınız.) Bilezik / kopça sorununun temelinde bu vardır çünkü kopçanın düşük kütlesi sebebiyle oluşan ısı kısa zamanda dağıtılamaz. Bunun sonucu ise kopça hızının sınırlanmasıdır. 3.7.2. Kopça çeşitleri Kopçalarla pek çok değişik iplik sarılmaktadır: • kalın / ince • düz / pürüzlü (kaba) • sıkı / hacimli • sağlam / zayıf • doğal / sentetik elyaf. Bu geniş yelpazedeki iplik çeşidini tek bir tip kopçayla eğirmek mümkün değildir; çok çeşitli tipte kopça gerekmektedir. Kopçalardaki farklılık aşağıdaki faktörler nedeniyle ortaya çıkar: • şekil • kütle • hammadde • materyale uygulanması gereken ilave işlemler • profil • iplik geçiş aralığı (yay yüksekliği). 3.7.1. Görevi ve fonksiyonu Kopça • ipliğe büküm verir ve • ipliğin masuraya sarılmasını sağlar. Ancak, sarma işlemi için ikinci bir donanım – iğ – gereklidir. Bu işlemde, sarılan uzunluk iki birimin çevresel hızları arasındaki farkla ilişkilidir. Uzun dönemde bu miktarın çıkış hızına eşit olması gerekir. Bu farkın sebebi kopça hızının iğ hızının gerisinde kalmasıdır, çünkü kopçanın kendine ait bir tahrik sistemi bulunmamaktadır ve sadece iğ tarafından sürüklenmektedir. İplik gerginliği (iplik gerginlik kuvveti) bilezikle kopça arsındaki sürtünmeden doğan kararlı balon oluşumu için gereklidir. Kopçayı bileziğe doğru esas olarak merkezkaç kuvveti bastırır ve bu da bahsedilen koça ve bilezik arasındaki sürtünmeyi doğurur. Ancak yüksek temas basıncıyla (35 N/mm kadar) oluşan bu sürtünme genellikle önemli miktarda ısı oluşumuna sebep olur. Koşullara ve ihtiyaca en uygun tercihi yapacak olan iplikhane teknisyenidir. 3.7.3. Kopça şekilleri Kopçanın şekli tam olarak bileziğin flanşı ile uyumlu olmalıdır, böylece iki birim arasında mümkün olduğunca geniş sadece tek bir temas yüzeyi oluşur. Ağırlık merkezinin düşük ve dolayısıyla yumuşak bir hareket söz konusu olması için kopça yayının tepesinin mümkün olduğunca düz olması gerekir. Bu iki faktörün de ulaşılabilecek kopça hızına etkisi büyüktür. Ancak düzlemsel yay şekli ipliğin geçişi için yeterli alan da bırakabilmelidir. Eğer bu alan çok küçük olursa iplik bileziğe sürter ve bu da iplikte tüylenmeye, yüksek miktarda lif uçuntusuna, düşük kaliteye ve sentetik liflerde erime noktalarına sebep olur. Aşağıdaki kopça şekilleri (temel şekiller) kısa lif iplikçiliğinde kullanılmaktadır (Şekil 36): a) C kopçalar b) düzlemsel veya oval kopçalar c) eliptik kopçalar d) N kopçalar e) ve Şekil 34’de gösterilen ORBIT kopçalar. Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği f a b dr udr c d Şekil 36 – Kopça şekilleri: a, C kopça; b, düz kopça (standart kopça); c, eliptik kopça; d, N kopça fr Tel profil de aşağıda belirtilenler yüzünden çalışma şeklini etkilemektedir: • bilezikteki temas yüzeyi • düzgün çalışma • ısı yayılımı • iplik geçiş alanı • ve bazı iplik özellikleri: • sıyrılma dayanımı • tüylülük. drh r Şekil 37 de değişik profiller gösterilmiştir. 3.7.4. Kopça materyali Kopça: • mümkün olduğunca az ısı oluşturmalıdır • her durumda oluşan ısının hızlı bir şekilde ısının oluştuğu bölgeden tüm kopçaya aktarılmasına olanak vermelidir • ısıyı bileziğe ve havaya hızlıca aktarabilmelidir • kopçanın bileziğin üzerine kırılmadan bastırılabilmesi için elastik olmalıdır • yüksek aşınma dayanımına sahip olmalıdır • bileziğe kıyasla daha düşük sertliğe sahip olmalıdır (bilezik değil de kopça aşınmalıdır). Bu sebeple kısa lif iplikçiliğinde kullanılan kopçalar çoğunlukla çelikten yapılmaktadır. Ancak saf çelik aranan ilk üç özelliği sağlayamamaktadır. Şekil 37 – Kopça teli profilleri Bu sebeple kopça imalatçıları çalışma şartlarını yüzey işlemleriyle geliştirme üzerine çalışmalarda bulunmaktadır. Bunun için aşağıda belirtilen metotlar uygundur: • elektrokaplama: kopça bir ya da daha fazla tabaka halinde metalle, örneğin nikel ve gümüş, ile kaplanır, veya • sürtünmeyi önlemek için yüzey özelliklerini değiştirmek amacıyla kimyasal uygulama yapılır. Bräcker firması kopça yüzeyine bazı uygulama bileşenlerini difüzyon ile uygulayabilmek ve orada sabitleyebilmek (safir kopça) için yeni bir işlem geliştirmiştir. Bu tabaka ısınmayı azaltır ve aşınma dayanımını arttırır. 31 32 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği Kopça ağırlıkları iplik numarasının yanısıra aşağıdaki parametrelerle hesaplanır: 3.7.5. Kopça kütlesi Kopçanın kütlesi bilezikteki sürtünme derecesini ve böylece de iplik gerginliğini belirler. Eğer kütle çok düşük ise balon çok geniş olur, kops çok yumuşak olur ve masura üzerine sarılan miktar çok az olur. Diğer yandan, çok yüksek kütle ise yüksek iplik gerginliğine ve daha sık iplik kopuşlarına sebep olur. bu sebeple kopçanın kütlesi ipliğe (numara, mukavemet) ve iğ hızına göre ayarlanmalıdır. Eğer iki kopça ağırlığı arasında seçim yapılacaksa genelde ağır olan tercih edilir, böylece daha yüksek ağırlıkta kops, kopçanın sorunsuz çalışması ve daha iyi ısı dağılımı sağlanabilir. Tablo (Bräcker, Şekil 38) kopça numarasını yaklaşık olarak belirlemede yardımcı olabilir: (Burada ISO yeni standarttır ve 1 000 tane kopçanın ağırlığını gram olarak belirtmektedir). Tex Nm Ne İplik bükümü Örme Daha hafif kopçalar Elyaf tipi Karışım, sentetik 1-2 no daha ağır kopçalar İğ hızı Daha yüksek dev/dak Daha hafif kopçalar Küçük bilezik çapı Küçük balon Hafif kopçalar Büyük bilezik çapı Büyük balon Ağır kopçalar Eğirme geometrisi T flanş T flanş Orbit SU Orbit SU PES Kopça No ISO ISO PAC ve CV ISO 100 10 6 14 18 250 315 72 14 8 11 14 180 250 250 59 17 10 9 11 140 180 224 50 20 12 6 9 100 140 90 125 200 250 100 160 42 24 14 3 7 80 112 80 112 160 250 90 140 36 27 16 1 4 63 90 71 100 125 200 80 112 30 34 20 2/0 2 50 71 63 90 80 160 63 80 25 40 24 4/0 1 40 63 45 71 80 140 50 71 20 50 30 5/0 2/0 35.5 50 31.5 50 63 112 31.5 63 17 60 36 6/0 3/0 31.5 45 28 40 56 80 31.5 50 15 68 40 7/0 4/0 28 40 25 40 56 71 31.5 45 12 85 50 8/0 6/0 25 35.5 20 31.5 50 63 31.5 40 10 100 60 10/0 7/0 22.4 28 18 25 40 50 8.5 120 70 11/0 10/0 20 22.4 16 22.4 7.4 135 80 14/0 11/0 16 20 14 20 6.6 150 90 16/0 12/0 14 18 14 18 5.6 180 105 18/0 14/0 12.5 16 12.5 16 5.3 190 112 19/0 16/0 11.2 14 4.5 220 132 22/0 19/0 9 11.2 Şekil 38 – Kopça ağırlıklarına genel bakış 250 315 315 200 280 280 140 200 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği 3.7.6. Kopça temizleyici Az ya da çok entegre olmuş çok sayıda ama kısa liflerden oluşan iplik, kopçaya beslendiğinde liflerin ayrılması kaçınılmazdır. Pek çoğu kopçadan uçar ama bazıları kopçaya takılı kalır. Bunlar birikebilir hatta topak oluşturabilir. Sonuçta kopçanın artan ağırlığı yüksek iplik gerginliğine sebep olur ve iplik kopuşları olur. Kopça temizleyicileri olarak ta isimlendirilen lif sıyırıcılar, bileziğe yakın monte edilirler, böylece liflerin birikmesini engellerler. Bunlar mümkün olduğunca kopçaya yakın olacak şekilde konumlandırılmalı ama aynı zamanda kopça hareketlerine de engel olmamalıdırlar. Doğru konumlama çok önemlidir. ca.0.5 r Şekil 39 – Kopça temizleyici (r) 33 34 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği 4. MAKİNA TAHRİKİ 4.1. Tahrik problemi Enerji, bir iplik işletmesi üretim maliyetlerinin (20 tex iplik numarasında) yaklaşık %10`unu ve ring iplik tesisinin kendisi de bunun 2/3ünü oluşturmaktadır. Bu çok yüksek bir oran olarak görülmese de, unutulmaması gereken bir maliyet faktörüdür çünkü özellikle, doğru tahrik çeşitleri ve güç iletimleri seçilirse enerji sektöründe potansiyel ekonomiklik sağlanır. Örneğin, enerjiye harcanan ortalama 1 milyon dolar, toplam 7 000 çalışma saati/yıl ve 25 000 iğe sahip bir iplik işletmesinde, %10`luk tasarruf çok ilginç durumlar ortaya çıkarmaktadır. Bu enerji girdisi, ring iplik makinasında öncelikle aşağıdaki bölümler için kullanılmaktadır: • iğler (kopçalarla birlikte) %65-70 • çekim sistemleri %25 • Plangalar (bilezik bankları) % 5-10 Ancak, teknolojik problem, ekonomik açıya göre çok daha önemlidir, çünkü kops üzerine sarım sırasında iplik gerginliğinde farklılıklar oluşmaktadır. Değişken iğ hızları aracılığıyla gerginlikteki bu farklılıkları azaltmak faydalı olacaktır. Geniş çaptan dar sarım çapına kadar tabaka tabaka sarım sırasında planga yükselirse, iplik gerginliği önemli derecede artmaktadır, örneğin 25`ten 40 cN`a kadar ve iplik kopuş frekansı da bu artışa göre artmaktadır. Zinser tarafından gerçekleştirilen bir çalışmaya göre, en çok iplik kopuşu, planga üst bölgede (fakat en yüksek değil) iken gerçekleşmektedir (Şekil 40). İplik gerginliğini ve kopuşları sabit bir seviyede tutmak için, iğ hızları, planga yükseldiğinde azaltılabilir (tabaka sarım hızının kontrolü). Bir bütün olarak sarımdaki problem benzerdir, çünkü kopsun başlangıcında balon çok geniştir (Şekil 41, I1) ve sonunda oldukça küçüktür (I2). İplik gerginliği de buna göre değişmektedir. Ayarlar iğ hızı aracılığıyla da (ana hızın kontrolü) yapılabilmektedir. Her iki hız ayarı, daha önceden komutatör motor vasıtasıyla yapılmaktaydı. Günümüzde, genellikle çeşitli hız dişlileri, DC motorları veya frekans kontrollü motorlar aracılığıyla sadece temel hızlar değiştirilmektedir. Bunun için, kontrol seçenekleri olarak, bir başlangıç aşaması (başlangıç iplik kopuşlarını önlemek için), temel bir adım (kopsun yapısını oluşturmak için) ve bir normal aşama (kopsu bir bütün olarak sarmak için) gerekebilir. Genellikle,kopsun en üst kısmını sarmak için de temel adıma benzer bir sarım bitirme aşaması vardır. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 PLANGA HAREKETİ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 İPLİK GERGİNLİĞİ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 KOPUŞ Şekil 40 – Planga hareketi, iplik gerginliği ve bir planga hareketinde kopuş frekansı (Zinser) (basitleştirilmiş) I2 I1 Şekil 41 – Farklı balon yükseklikleri 35 36 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği 4.3.3. Yük tarafında değişken hızlı dişliler içeren kafes sargılı motorlar 4.2. Kullanılan motorlar Aşağıda ring iplik işletmelerinde kullanılan motor çeşitleri verilmektedir: • üç fazlı kafes sargılı motorlar • yıldız üçgen kontrollü üç fazlı (trifaze) kafes sargılı motorlar • değişken hızlı dişliler içeren üç fazlı kafes sargılı motorlar (Şekil 42, Şekil 43) • akım kontrollü redresörlü asenkron motorlar (A.S.S. tahriği) • üç fazlı paralel devre akım değiştirici motorlar • DC motorlar Günümüzde genellikle aşağıdaki motor çeşitleri kullanılmaktadır: • basit makinalar için özel başlatma özelliğinde kutup değiştirilen motorlar • yüksek performanslı makinalar için frekans dönüştürücülü AC motorları Bu durumda hız, motor aracılığıyla değil, kayış tahriğinin konik dişliye benzeyen ayarlanabilir yataklı diskleri aracılığı ile mekanik olarak değiştirilmektedir. Ancak, bir konik dişlisinde çap oranları, konik çifti üzerinde kayışı hareket ettirerek değiştirilirken, bu durumda çap konik tahrik disklerinin bir parçasını iterken ikinci parçasını çekip ayırarak değiştirilmektedir. Böylece tahrik kayışı, ilk disk çifti üzerinde daha geniş bir çapta ve ikinci çiftte daha küçük bir çapta hareket ettirilmektedir. Değişim genellikle, pnömatik ve hidrolik pistonlar ve regüle düzenekleri aracılığıyla çalışan bir kontrol düzeneğiyle aşamalı olarak gerçekleşmektedir. Temel hız, manuel olarak ayarlanabilmektedir. Rieter, değişken hızlı dişliler aracılığıyla iğler için çeşitli hız eğrilerinin istenildiği gibi programlanabildiği bir elektronik kontrol sistemi geliştirmiştir. B 4.3. Üç fazlı kafes sargılı motorlar 4.3.1. Motor Ring iplik makinalarında üç fazlı kafes sargılı motorlar halen kullanılmaktadır. Bu tip motorlar ucuz, az bakım gerektiren, dayanıklı ve basittir. Bir dezavantajı, esnek olmamalarıdır, yani sadece tek hız mevcuttur. Bu durum makina üreticilerini, hızı değiştirmek için ilave tertibat temin etmeye zorlamıştır. Böyle bir tertibat örneğin yıldız üçgen kontrol olabilir. Makina, tam hızda normal olarak çalışırken, motor başlangıç sırasında kapatılabilir, böylece yüke göre azalan hızla birlikte enerji tüketimi 1/3’ne kadar azalır. Ancak, bu durum yine de genellikle artan iplik kopuş frakansına neden olur. Diğer seçenekler şunlardır: A Şekil 42 – Değişken hızlı dişli tahriki 4.3.2. Kutup değiştiren üç fazlı motorlar Kafes sargılı motorlar, genellikle sadece bir tane 4 kutuplu veya 6 kutuplu sarıma sahiptirler. Ancak, motorlar bir motorda 4 kutup ve 6 kutup olacak şekilde iki sarımlı olarak da üretilebilir. Bir sarımdan diğerine dönüşüm yaparak, yani 4 kutuptan 6 kutupa dönüştürerek, hız 2/3’e kadar azalabilir, çünkü kutuplar, frekanslar ve hızlar arasında aşağıdaki ilişkiler vardır: Hız, dev/dak. f=50 6-kutup 950 4-kutup 1 450 f=60 1 130 1 730 Kutup değiştiren motorlar pahalıdır ve yüke bağlı olduklarından verimlilikleri düşüktür. Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği 4.4. Üç fazlı paralel devre akım değiştirici (Şönt) motorlar (komütator motor) v3 v2 v3 v2 Bu, birkaç yıl öncesine kadar, hızların tam olarak ve çok az sapma ile ayarlanmasına olanak sağlayan yegane motordu. Hız ayarı için bir kontrol aparatı olarak, motordaki fırçaları kaldırmak için “iğ kontrolü” adı altında bir parça gerekliydi. Hızlar, planganın yükselip alçalmasıyla ve kops oluşumu sırasında iplik gerginliğindeki değişimlere uyum sağlamaktaydı. Yeni komütatör motorları günümüzde aşağıdaki ciddi dezavantajları nedeniyle artık kullanılmamaktadır: • çok pahalıdır, • karmaşıktır, • pahalı bakım (fırça bakımı gerektirir), • harici hava soğutma gereksinimi vardır, • performans, hızla doğru orantılı olarak azalmaktadır, • verimliliği düşüktür, • fazla yer ihtiyacı vardır. 4.5. DC paralel devre (Şönt) motoru v2 v1 v1 Şekil 43 – değişken hızlı dişli tahrik ayarları 4.3.4. A.S.S. motoru Modern yüksek performanslı ring iplik makinalarının çok iyi bir hız kontrolüne ihtiyacı vardır, yani hız, yük ve ana voltajdaki değişimlerden bağımsız olmak zorundadır. Hız artışlarının tam uyumu, dinamik başlama ve duruş işlemleri sırasında düzgün çalışma için ön koşuldur. Bu gereksinim, akım kontrollü frekans dönüştürücüye bağlı bir normal asenkron motor kullanarak kolaylıkla ve düşük maliyetle gerçekleştirilebilir. Bu tahrik sisteminin ilave avantajları, toplam yüksek verimlilik, geniş aralıkta motor hızları (0 - 6 000 dev/dak.), dönüş yönünün kolay değişimi, ana şalterden gelen aktif voltaja gereksinimin olmaması (cos 1.0) ve makina çalışmaya başlatıldığında enerji sistemi üzerinde sadece küçük yani normal bir yük olmasıdır. Ancak, sistem karmaşık bir elektronik kontrol sistemi gerektirmektedir. Bu tip motorlar, komütator motorlarıyla benzer şekilde hızların iplik gerginliğine göre tam olarak ve çok az varyasyonla ayarlanmasına olanak sağlamaktadır. Komütatör motorlarla kıyaslandığında, daha uzun servis ömürleri ve daha az bakım gereksinimleri olan dört fırça içermektedir. Verimliliği de daha yüksektir. Ancak, biraz daha karmaşıktır ve ucuz değildir ve dolayısıyla az kullanılmaktadır. 37 38 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği 5. KOPS OLUŞUMU 5.1. Kops şekli Ring iplik makinalarında tipik sarım şekilli kops, belirgin bir şekilde birbirinden ayırt edilebilir üç yapısal bölümden oluşmaktadır (Şekil 44): • alt, yuvarlaklaştırılmış taban (A) • orta, silindirik bölüm (Z) ve • konik uç (S). Kops, üstten ve alttan 10 mm`si iplikle sarılmadan kalan ve hafif konik, tam olarak iğin üzerine oturan kağıt, karton veya plastikten yapılmış bir borudur. Kopsun kendine özgü şekli, birbiri üzerine dizilen çok sayıda iplik tabakalarının konik şeklinde yerleşimiyle oluşturulmaktadır (Bkz. Rieter İplikçilik El Kitabı-Cilt 1`e – Kısa Lif İplikçilik Teknolojisi). Bu tabakaların her biri ana sarım ve çapraz bir sarım içermektedir. İpliği öncelikle yukarı doğru çekmek zorunda olan ana sarım genellikle planga yavaş bir şekilde yükselirken, geniş açık çapraz sarım ise planganın hızlı alçalmasıyla gerçekleşmektedir. Çapraz sarımlar ana sarımlar arasında diyagonal olarak yerleştiğinden, ikincisini diğerlerinden ayırmaktadır. Bu da sonraki proseslerde kopsun açılması sırasında tüm tabakaların birbiri üzerinden kaymasını önlemektedir (Şekil 45). Örneğin paralel sarım (fitil) gibi diğer sarım çeşitleriyle kıyaslandığında, kops sarımının dezavantajı, daha karmaşık bir mekanizma gerektirmesi ve ipliği sürekli olarak değişen gerginlikte sarmasıdır. Ancak, bobin makinasında yüksek açılma hızlarına olanak sağladığından sağım için idealdir. l S h b Z s A Şekil 44 – Kops şekli Şekil 45 – Ana ve çapraz sarım 5.2. Sarım işlemi Burada açıklandığı gibi kops oluşumu sadece, kops üzerinde sarım noktası sürekli olarak değiştiğinde gerçekleşebilmektedir. Bunun sağlanması için iki yöntem vardır. Planganın yukarıya ve aşağıya doğru sabit hareketine ilave olarak: • planga (bilezik bankı) sürekli yükselmeli veya • iğ yatağı plakası sürekli olarak alçalmalıdır. İkinci yöntem, Rieter tarafından yıllardır uygulanmakta idi, fakat yeni makinalarda uygulanmamaktadır. Yeni makinalar günümüzde sadece hareketli bir planga ile çalışmaktadır. Bu,iki hareketi gerçekleştirmektedir: • dönüşümlü (almaşık) olarak ana ve çapraz sarımları uygulamak için sürekli yükselme ve alçalma ve • kopsu doldurmak için her bir tabakanın sarımından sonra çok az miktarlarda sürekli bir yükselme 39 40 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği Planga (R), mil (W) üzerine monte edilmiş disk üzerine (b) kayışlar aracılığıyla tüm ağırlığı ile asılmaktadır. Milin diğer ucunda, planganın çekişi sonucunda zincir (K) ve zincir kasnağı aracılığıyla yürek biçimindeki kama doğru (E) silindir (o) ile tüm pistonu (H) bastıran bir başka disk (a) vardır. Kol, kamın dönüşü sayesinde zincir kasnağı ile sürekli olarak yükselip alçalmaktadır. Bu hareket, plangaya diskler (a+b), zincir ve kayış aracılığıyla iletilmekte, böylece travers hareketinin oluşumu sağlanmaktadır. c b Kolun aşağıya doğru hareket ettiği her durumda, tırnak dişlisini bir tutucu mandala doğru bastırmaktadır ,bu da tırnak dişlisine bağlı tamburda (T) küçük bir dönüş sağlar. Zincir (K), böylece tambur üzerine az bir miktar sarılır. Bu da disk (a), mil (W) ve disk (b) in bir dönüşü ve sonuç olarak da planganın (R) hafif bir yükselmesi ile sonuçlanır (kaydırma hareketi). a Şekil 46 – çalışan elemanlar için hareket diyagramı: bilezik (a), balon kontrol bilezikleri (b) ve iplik kılavuz gözleri (c) Her iki hareketin, iplik üretim koşulları üzerinde ters bir etkisi vardır. Özellikle, balonun büyüklüğü ve kops üzerinde sarım çapı hiçbir zaman aynı değildir. Bu da sarım sırasında gerginlikte büyük farklılıklar oluşmasına neden olur. Etkiyi en azından bir dereceye kadar azaltmak için balon kırıcılar (b) ve iplik kılavuz gözleri (c), her ne kadar her iki yönde de daha az miktarlarda da olsa, planganın (a) hareketine benzer hareketler sergilemektedir. Çapraz sarım için, planga genellikle yavaş, fakat yukarı doğru artan adımlarla ve hızlı ancak aşağı doğru azalan adımlarla hareket eder. Bu durum, ana sarım ile (yukarı doğru) çapraz sarım (aşağı doğru) arasında yaklaşık 2:1`lik bir iplik uzunluk oranı oluşturur, kopsun açılma işlemi için, her bir çift tabakanın toplam uzunluğu 5 m (daha iyisi 4 m) den fazla olmamalıdır. Planganın travers hareketi, bilezik çapının %15 - 18’i kadar daha fazla ise idealdir. Ancak, disk (c) mil üzerine (W) balon kırıcılar (B) ve iplik kılavuz gözleri (F) ile kayışlarla bağlı olarak yerleştirilmiştir. Bunlarda ard arda yükselip alçalırlar. Ancak, (c) diski, (b)’den biraz daha küçük olduğundan, çapraz hareket daha küçüktür. 5.4. Ana sarımın oluşturulması Ana sarım, kops üzerine olabildiğince fazla iplik yerleştirmek için konvekstir (Şekil 44 A). Bu konveks şekil, sarım tipinden dolayı kısmen otomatik olarak oluşmaktadır, fakat kam, dişli, deflektör ve diğer isimlerle adlandırılan mekanik yardımcı parçalarla bir ölçüye kadar sağlamlaştırılmaktadır (Şekil 48, N). N b a 5.3. Sarım mekanizması e c b R W a E K F B K R H E d s o T H T Şekil 47 – Sarım mekanizması (bir örneğe dayalı olarak açıklanmıştır) A Şekil 48 – Sarım mekanizmasında kamın (N) çalışması Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği Daha önce de belirtildiği gibi, planganın (R) yükselip alçalması, kam (E) kolunun (H) yukarı aşağı hareket etmesi ve diskin (a) bu durumda sürekli olarak sola ve sağa dönmesi sonucu olmaktadır. Bu diske (a) tutturulmuş kam (N), diskin (a) çevresi üzerine çıkıntı oluşturmakta ve böylece bu noktada diskin çapını arttırmaktadır. Kops sarımı başladığında, Şekil 48`de gösterildiği gibi, disk (a), kamın bir dereceye kadar zinciri (Z) döndürdüğü bir pozisyondadır. Bu dönmenin bir sonucu olarak,zincirdeki pistonun (H) yükselmesinden kaynaklanan uzamanın bir kısmı, planga üzerine aktarılmaz fakat N`de dönüş olarak kayıp olur. Planganın hareketi artık spesifikasyonlara karşılık gelmemektedir, küçüktür. Her bir hareketteki iplik çıkış uzunluğu değişmediğinden, her bir tabakada hacim artar, bu da yukarıda bahsedilen konveks şeklin oluşumuna yol açar. Zincir sarım tamburu (T), iplik üretiminin diğer aşamalarında, tırnak dişlisi ile küçük miktarlarda sürekli olarak sola doğru döner ve zincir (K), disk üzerine sardırılır ve böylece sürekli olarak kısalır ise, disk (a) da aynı miktarda sağa doğru döner, kam gittikçe daha az devreye girer, son olarak zincirin tüm uzaması plangaya geçer; kops normal olarak oluşur. 5.5. Motor tahrikli kops oluşumu En yeni ring iplik makinalarında, mekanik sarım mekanizması, elektriksel tahrik ile değiştirilmiştir (Şekil 49). Frekans kontrollü motor M, elektronik olarak regüle edilmektedir. Bu motor, çıkış mili 2 veya 3 üzerindeki dişli G`i tahrik eder, sarım silindirleri, planga, balon kırıcı ve kopçalarının bağlantıları için sabitlenmiştir. Bu tip motorlu tahrikler, konvansiyonel mekanik yaklaşımlara göre daha basittir. G M Şekil 49 – Motor tahrikli kops oluşumu 41 42 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği 6. OTOMASYON 6.1. Otomasyon ihtiyacı Otomasyon, proseslerin gerçekleşmesinde insan gücünün yerini makinalar, cihaz veya elektronik aygıtların almasıdır. Maliyetler açısından işçilik maliyetlerinin yerini yatırım maliyetleri almaktadır. Bu nedenle otomasyon aşağıdaki durumlarda uygulanmaya değerdir • çok fazla manuel iş yapılmak zorundaysa, • manuel iş monoton veya ergonomik olarak uygun değilse, • personel az ise, • insan hata faktörü ortadan kaldırılmak istenirse. Bir iplik işletmesinde iplik eğirme işçilik maliyetlerinin yaklaşık %50`ini oluşturduğundan, bu bölüm otomasyon için açık bir adaydır. Ancak, makinanın kendisine baktığımızda, otomasyonun gerçekleştirilmesinin kolay olmadığı açıktır, çünkü küçük bir alanda güçlükle erişilebilen çok sayıda ufak üretim parçaları içermektedir. Bu parçaların biri yada birkaçı otomatikleştirilebilirse de genellikle ekonomik değildir. Bu nedenle belirli operasyonların gelecekte de manuel olarak yapılması zorunlu olacaktır. • servis ve bakım: alışılandan daha az çaba gerektirmektedir, fakat halen belirli bir miktar çaba manuel olarak gerçekleştirilmek zorundadır; • kopsların bobinleyiciye taşınması: bu prosesin otomasyonu mevcuttur ve işletmede yaygın kullanılır hale gelmiştir; • makina kontrolü: pazarda mevcut iyi çözümler vardır (örneğin Zelleweger Ringdata) • üretim ve kalite kontrolü: burada iyi çözümler mevcuttur (örneğin SPDER web); • iplik düzgünsüzlük kontrolü: her bir eğirme pozisyonu için ekonomik olarak gerçekleştirilemez. A 100 I 80 60 II 40 6.2. Otomasyon olanakları III 20 Ring iplik makinasında otomasyon için düşünülebilecek operasyonlar aşağıda sıralanmaktadır: • fitil bobinlerinin ring iplik makinasına taşınması: bu otomasyon seçeneği farklı otomasyon seviyeleri ile mevcuttur (Rieter İplikçilik El Kitabı, Cilt 3-İplik Hazırlık bakınız); • fitil bobini değişimi: faydalı olabilir, fakat çözümlenmesi zordur; başlangıç üniteleri mevcuttur. • fitil besleme, fitil kopuşlarının ortadan kaldırılması: gerçekleştirilmesi zordur, çoğunlukla olmaz, başlangıç düzeyinde yaklaşımlar mevcuttur • telef toplama ve uzaklaştırma: iplik uzaklaştırmada tamamen uygulanmıştır. • kopuşların onarılması: tamamen başarılı düğümlemelerin yapılmasında başarısız olan karmaşık yaklaşımlar gerektirmektedir; şu anda maliyet/kar oranı istenildiği gibi değildir. • kopuşlar için fitil durdurucu: arzu edilebilir, fakat mevcut çözümler karmaşık ve pahalıdır; • kops değişimi (takım değiştirme): çözümlenmiştir, tamamen kullanımdadır ve 6.3`de açıklanmıştır; • temizleme: kalite açısından yetersiz ise de gezer temizleyiciler kullanarak büyük ölçüde çözülmüştür; IV 0 20 40 60 80 100 B Şekil 50 – Bir ring iplik ustası tarafından gerçekleştirilen iş A: yüzde, B: iplik numarası Nm, I: fitil temini, II: kontrol, III: iplik ekleme, IV: tolerans Ancak, işçi üzerindeki iş yükünü kolaylaştıran her bir ileri otomasyon aşaması ile bazı durumlarda kontrol sayısında güvenilemeyen bir artışa yol açan iğ dağıtımının arttırılmak zorunda olduğu gerçeği gözden kaçırılmamalıdır. Sonuç olarak bu yoğun bir kontrol gerektirmektedir, örneğin işçilere, sinyaller (lambalar) aracılığıyla nerede ihtiyaç duyulduğunu gösteren sistemler gibi. Zinser firması tarafından oluşturulan, bir iplik makinası işçisi tarafından 1 000 iğ saatte 20 iplik kopuşu ve 15 dakikalık kontrol sürelerinde gerçekleştirilen işin analizinin gösterildiği grafik bunun ne kadar önemli olduğunu göstermektedir (Şekil 50, W. Igel „Automation of ring spinning machines“, Reutlingen Colloquium, Nov. 1984). Buradaki kontrol miktarı dikkat çekici olup büyük ölçüde verimsiz zamanlar içermektedir. 43 44 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği 6.3. Takım değiştirme a a b I II III IV Şekil 51 – Takım değiştirme için hazırlık 6.3.1. Takım değiştirme hazırlığı Şekil 52 – Planganın alt sarım pozisyonu (b) ve ekleme pozisyonu (a) Prosesle ilgili sebeplerden dolayı, bir kops sadece 30-100 g iplik almaktadır. Ancak buna rağmen doldurulması 1-30 saat almaktadır. Kopsun sınırlı kapasitesi, iplik üreticilerini, sonraki bir prosesin eklenmesine mecbur bırakmıştır, yani bobin aktarma. Küçük bobinin bir diğer dezavantajı, dolu kopsun oldukça kısa aralıklarla çıkarılmak ve çok daha karmaşık olan boş bir kopsla değiştirilmek zorunda olmasıdır. Bu değişimin rasyonel bir şekilde ve çok daha yüksek sayıda kopuş oluşturmadan gerçekleştirilmesi için pek çok hazırlık işlemi gerekmektedir (Şekil 51). halen daha kopstadır, otomatik takım değişiminde ise iğdedir. Kops değişimi olduğunda ipliğin iğde tutunmaya devam etmesi için rezerv gereklidir. Aksi halde, iplik kopuşu olacaktır. Günümüzde rezerv ipliğini olabildiğince kısa tutan ve böylece rezerv uzaklaştırıldığında görsel olarak rahatsız edici iplik atıklarının oluşumunu engelleyen çeşitli sistemler mevcuttur. Modern makinalarda, takım değişimi için tüm bu hazırlık işlemleri otomatik olarak yapılmaktadır. Boş kopslar değişim için hazırlanmışsa ve planga en üst pozisyonuna ulaşmışsa (II), planga ve balon kırıcılar, kopsa daha kolay ulaşabilmek için alçalmıştır (III). Aynı zamanda, iplik kılavuz gözleri yukarıya kalkmıştır (IV), çünkü sadece bu durumda kops iğden çıkarılabilir. Yeni sarım işleminin başlayabilmesi için (a), planga daha alçak bir pozisyona hareket eder (Şekil 52). En alt pozisyon alta sarma pozisyonu olarak bilinmektedir (b) ve başlama pozisyonu da ekleme pozisyonudur (a). Alta sarma pozisyonunun özel bir işlevi de vardır – iplik rezervi oluşturmaktadır. Rezerv sarımı olarak da bilinen bu durum, planga alçalırken iplik çıkışı devam ettiğinden bitmiş kops üzerinde birkaç tur ipliğin sarılmasıyla oluşmaktadır (Şekil 53). Bu sarım 3-4 turdan daha fazla olmamalıdır, yüksek mukavemetli ipliklerde muhtemelen 1 ½-2 turdur. 1 Planga alt sarım pozisyonuna ulaştığında (2), üretime ara verilmez, böylece bir kaç tur iplik bilezik şeklinde birbirine tutunur. Manuel takım değişimi sırasında bu iplik rezervi 2 Şekil 53 – Rezerv sarımı (1) ve alt sarım (2) Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği 6.3.2. Manuel takım değiştirme 6.3.3.2. Sistemin bileşenleri Takım değiştirme geçmişte sadece elle yapılırdı. Günümüzde de ülkelerin pek çoğunda halen daha düşük ücretlerle manuel olarak gerçekleştirilmektedir. Ýşçiler, dolu kopsu sol elleri ile tutup, iğden çıkarmakta ve kops ve iğ arasında iplik kopuşu olmadan önce sağ elleri ile boş kopsu iğ üzerine yerleştirmektedirler. Çalışan, bir yandan makinaya tutturulmuş iki kutuyu dizleriyle iterken her iğde bu hareketi tekrarlamaktadır. Bu kutulardan biri boş kopsları, diğeri dolu kopsları içermektedir. Takım değişimi, takım değiştirici adı verilen ekipler tarafından gerçekleştirilmektedir, Bu amaçla makinanın her bir kısmı takım değiştirici personele bölüştürülmüştür. Bu sistemler başlıca aşağıdaki kısımları içermektedir (Şekil 54): • kopsları tutmak için disklerin yerleştirildiği bir taşıyıcı bant (T) veya makina boyunca diskleri itmek için dar bir ray üzerinde birbiri ardınca dizilmiş destek diskleri içeren bir taşıma mekanizması. Her iki durumda da diskler, takım değişiminden önce ve sonra kopsları taşımaya yaramaktadır. • takım çıkarma bankı (B), tüm makina boyunca uzanan, kopslara takılan pimleri (Z) (Zinser) veya bobin veya kopsları dışarıdan kavrayan bilezikler • takım çıkarma bankını kaldırmak ve alçaltmak, öne ve geriye döndürmek için gerekli kolları kaldıran bir sistem (G), genellikle kıskaç şeklinde • makinanın sonunda masura hazırlama ve biriktirme aparatı ve • makinanin sonunda bir kops depolama ünitesi veya direkt olarak bobin makinasına bağlı kops transfer ünitesi. Manuel takım değişimi, zevkli bir iş değildir, çünkü çok az sayıda işlemin çok hızlı ve sürekli olarak gerçekleştirilmesi gerekmektedir ve iş genellikle hafifçe eğilerek gerçekleştirilmek zorundadır. Bu iş için gelişmiş ülkelerde personel bulmak çok zordur. Ancak, manuel takım değişiminin avantajı da vardır, takım değiştirme grubu her zaman uygun personel rezervi sağlamaktadır. 6.3.3. Otomatik takım değiştirme 6.3.3.1. Takım değiştirici sistem çeşitleri Söz konusu otomatik takım değiştiricilerin iki grubu arasında bir ayırım vardır (otomatik takım değiştirme sistemleri): • Tek bir ring iplik makinasına entegre edilmiş sabit sistemler • çeşitli makinalarda kullanılabilen hareketli sistemler Yeni makinalar, otomatik takım değiştiriciler ile donatıldığında, bunlar hemen her zaman sabit sistemlerdir. Hareketli sistemler, sadece mevcut ring iplik işletmelerinde kullanılmaktadır. Bunlar, bir dereceye kadar hatalara açıktırlar ve önemli ölçüde bakım gerektirirler. Sabit sistemlerde, bir makina üzerindeki tüm kopslar aynı anda değiştirilirken, hareketli sistemler genellikle ayrı ayrı ya da çoğu zaman gruplar halinde takım değiştirme özelliğindedir. Pek çok diğer seçeneklere örnek olarak sabit bir sistem aşağıda açıklanmıştır. 6.3.3.3. Takım değiştirme hazırlığı Burada bahsedilen tüm işlemlerin tamamen otomatik olarak gerçekleştirilmesi gerekmektedir. Ayrıca, masura yükleme biriminde masuraların özel olarak hazırlanması söz konusudur. Taşıyıcı bant (T), kopslar tam dolmadan az önce yükleme biriminin altında ileri doğru harekete başlar. Proseste, masura kutusuna beslenen masuralar, taşıyıcı bandın pimlerine yerleştirilir, böylece diğer tüm pimler işgal edilmemiş olur. Daha sonra bu pimler dolu kopslarla dolar. Bu işlem sırasında, taşıyıcı bant çalışma pozisyonuna doğru yavaşça hareket eder ve her bir iğin önüne boş bir pim pozisyonlanır. 45 46 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği 6.3.3.4. Kopsların değiştirilmesi Kops sarıldığı sürece takım değiştirme sistemi bekleme durumundadır (Şekil 55). Kops tamamen sarıldığında, kaldıraçlar takım değiştirme bankını (B) kaldırırken, kol sistemi (G) takım değiştirme bankı ile dışarı doğru hareket eder (Şekil 56). En üst noktaya ulaştığında, kol tekrar geri çekilir, takım değiştirme bankı kopsların üzerine yerleşir ve pimler kopsları yakalayana kadar alçalır (K). pimlerin yerine, kopslar, kendilerini saran bileziklerle de kavranabilir. Sıkıştırma ve kavrama, pimlerin veya bileziklerin şişmesinden ya da bobinlerden etkilenir. K Kopslar kıstırıldıktan sonra, takım değiştirme bankı (B), kopslarla birlikte yükselir (Şekil 57), kol uzar, takım değiştirme bankı alçalır ve taşıyıcı banda doğru hareket ettirir (T), ve kopsları (K) taşıyıcı bant üzerinde biriktirir (Şekil 58). Daha sonra basınçlı hava boşaltılır ve kopslar serbest kalır. B Z G H Şekil 55 – Takım değiştirme öncesi otomatik takım değiştirici B Z S K K G B Z G H H Şekil 54 – Otomatik takım değiştiricinin geri çekilmesi Şekil 56 – Takım değiştirme bankına (B) uzaması Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği B K G B G H K Şekil 57 – Dolu kopsların kaldırılması (K) Şekil 59 – Boş kopsların (H) tutulması ve uzatılması B G B G K K Şekil 58 – Dolu kopsların (K) alçaltılması ve serbestletilmesi Şekil 60 – Masuraların iğe takılması (H) 47 48 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği 6.3.3.5. Kopsların toplanması Takım çıkarma bankı (B), taşıyıcı bandın (T) üzerinde kalır fakat hafif bir şekilde yükselir. Daha sonra taşıyıcı bant, boş kopslar bankın üzerindeki pimlerin altında tam olarak bir noktaya ulaşması için yarım aralık kadar ileriye doğru hareket eder. Takım çıkarma bankı tekrar alçaldığında ve basınçlı hava geldiğinde, pimler boş kopslara takılır (H) ve sıkıca kopsları tutarlar. Kaldırma sistemi, daha sonra kol sistemi tekrar uzar (Şekil 59), araba yükselir, iğlerin üzerine hareket eder ve iğlerin üzerinden masuralarla birlikte alçalır ve sıkıca bastırılır (Şekil 60). Bir kez daha basınçlı hava boşalır ve kopslar serbestletilir. 6.3.3.6. Takım değişiminin sona ermesi Eski takım değiştirme sistemleri ile otomatik takım değişimi sırasında proses, kontrol için bir ya da iki kez durdurulurdu. Personelin prosesin doğru bir şekilde olup olmadığını kontrol etmesi ve özellikle kopsların tam olarak yerleştiğinden ve sıkışmadığından emin olması gerekir. Bu kontroller yeni modern takım değiştirme sistemlerinde artık gerekli değildir, çünkü her bir eğirme pozisyonu takım değişimi sırasında sürekli olarak kontrol edilmektedir ve dolayısıyla kopslar ve iğler arasında çarpışma imkansızdır. Takım değişimi tamamlandıktan sonra, takım değiştirme sistemi, iğlerin altına bekleme pozisyonuna döner. Aynı zamanda bilezik bankı, bağlama pozisyonuna yükselir, balon kırıcı yukarı kalkar ve iplik kılavuz klapaları aşağıya doğru eğilir. Makina çalışmaya başlar. Taşıyıcı bant, dolan kopsları taşıyıcı arabalara aktarıldığı ya da tek tek bobinleyiciye taşındığı makinanin sonuna taşır. Otomatik takım değişiminin süresi 2 dakikadan daha kısa olabilir. 6.4. Otomatik kops taşıma 6.4.1. Otomasyonun uygunluğu 5 4 3 Tekstil sektöründe kullanılan üretim proseslerine baktığımızda, iplik üretiminin, fabrikanın ön planda olduğu, fabrika ve üretim hattı operasyonlarının bir karışımı olduğu görülmektedir. Tesis, farklı ara ürünlerin genellikle büyük miktarlarda bir departmandan diğerine taşındığı ve farklı aşamalar arasında depolandığı üretim kademelerini içermektedir. Bu nedenle materyal nadiren, bir üretim biriminde direkt olarak bir sonraki işleme taşınmaktadır. Bu tip üretim prosesinin dört ciddi dezavantajı vardır: • yüksek taşıma maliyetleri (bir iplikhanenin işletme giderlerinin %60’ından fazlasını taşıma maliyetleri oluşturmaktadır) • uzun materyal nakil süreleri (önemli ölçüde uzun teslimat süreleri) ve • büyük miktarlardaki materyalin ara depolanması (önemli ölçüde sermayeye bağlı) • kalitede bozulma, materyalin zarar görmesi. Bu nedenle, iplik işletmelerinde ve makina üreticileri arasında taşımanın önemi konusunda artan bir farkındalığın olması hiç sürpriz değildir. Ve taşıma sistemlerinin geliştirilme olanakları aranmaktadır. Çeşitli tekstil makina üreticileri otomatik taşıma sistemleri sunmaktadır. Ring iplik makinaları ve bobin makinaları arasındaki iki tip otomatik taşıma donanımı arasında bir ayırım yapılmalıdır: • bağlantılı taşıma ve • bağlantılı makinalar. 6.4.2. Bağlantılı taşıma Bağlantılı taşımada, ring iplik tesisi ve bobin makinası arasına otomatik bir taşıma sistemi (taşıma hattı) kurulmuştur. Taşıma sistemi ring iplik makinasında – içeriklerine göre kodlanmış – kops kasalarını kabul etmekte ve bir dağıtım birimine taşımaktadır. Bu birim, kasaları mikro işlemci kontrolü ile doğru yöne, ilgili bobinleyicideki kops hazırlama birimine yöneltmektedir. Boş kopslar, başka bir kasaya yerleştirilmekte ve ring iplik makinasina ikinci bir taşıma sistemi ile geri gelmektedir. Bağlantılı taşıma sistemleri: • Çok esnektir • Küçük partilerin çalışılmasına olanak sağlar • Kolaylıkla uyarlanabilir • Yapının (binanın) durumuna daha az bağlıdır. Ancak, oldukça karmaşıktırlar, taşıma hatları nedeniyle hatalara ve tıkanıklara neden olabilirler. 1 2 Şekil 61 – Ring iplik makinasından bobinleyiciye iplik taşınması (Schlafhorst tarafından önerilen sistem) Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği 6.4.3. Birbirine bağlı makinalar Şekil 62 – Birbirine bağlı makinalar: ring iplik makinası ve bobin makinası Yeni tesislerde veya daha eski uygun yapılarda ve modern tasarımlarda (Gherzi yapıları), çok daha etkin sistemler kurulabilir, örneğin bir üretim birimi oluşturmak için iki makinanin birleştirilmesiyle (ring iplik makinasi ve bobin makinası). Şekil 62`de gösterildiği gibi, bu durumlarda kopslar takım çıkarma işleminden sonrakiişlem olan bobin makinasına, direkt bir hat ile yavaşça yani bobinleme ünitesinin hızında geçerler. Boşalan kopslar, ring iplik makinasindaki takım değiştirme yükleme birimine döner. Bobinleme ünitesi sayısı, sonraki takım değişimi yaklaştığında bir takımın bobinlenmesi tam olarak tamamlanacak şekilde seçilmek zorundadır. Bu iki makinanin tam koordinasyonu, sıklıkla iplik numara değişimi söz konusu ise, sistemin dezavantajı olabilir, çünkü çoğu zaman kullanılmayan rezerv sarım kapasitesi, her beklenmedik olaya karşı kurulmak zorundadır. Bu da daha yüksek maliyetlere yol açar. Bu nedenle bu sistemler sadece tek bir iplik numarası ile çalışıldığında idealdir. 6.5. Ekleme aparatları Her bir eğirme pozisyonunda ekleme birimlerinin kurulması çok karmaşıktır. Bu nedenle makinalara monte edilen raylardaki hareketli ekleme arabaları kullanılmaktadır. Ekleme arabaları, ipli işletmesindeki personel gibi aynı, daha karmaşık, detaylı işlemleri mekanik olarak gerçekleştirmek zorundadır: • • • • • • iğin etrafında dönerek kopuşları yakalama doğru yerde durma iğe göre doğru yerleşim iği durdurma iplik ucunu bulma iplik gezdiricisini iplik üretim pozisyonuna hareket ettirme • ipliği kopçaya çekme • iği serbestletme • ön silindirden çıkan lif demeti üzerinde ipliği eğirme Tüm proses, aşağıdaki gibi gerçekleşmektedir (örnek Zinser tarafından sunulan FIL-A-MAT). Ring iplik makinasi boyunca kontrolü sırasında FIL-A-MAT, iplik kopuşları için elektriksel olarak her bir eğirme pozisyonunu kontrol etmektedir. iplik mevcutsa, çalışmasına devam etmekte ve sonraki eğirme pozisyonunu kontrol etmektedir. Bir iplik kopuşu yakalarsa, iğin önünde çalışma pozisyonunu durdurur, şaseyi çalışma parçaları ile birlikte yükseltir ve iğ yatağına tam olarak merkezler. İğ frenlenir. Başka bir çalışma birimi planganın üzerine alçalır ve sonraki işlemler sırasında hareketi takip eder. Daha sonra iplik ucu, kopstan bir emiş borusunun huni şeklindeki ağzına doğru üflenir. İplik ucu sarım bölgesinde herhangi bir noktada olabilir. 49 50 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği Ýplik kancası bir işçinin eli gibi aynı şekilde kopsun üstü ile iplik kılavuz gözü arasındaki ipliği yakalar ve bileziğin üzerine yatırır ve bağlayıcı kol, iplik ucunu çekim sisteminin çıkış silindiri üzerindeki lif demeti ile birleştirir. Geri kalan iplik kalıntıları ayrılır ve uzaklaştırılır. Bir fotosel işlemin başarısını kontrol eder. Ekleme prosesi, gerekli ise tekrarlanır, daha sonra FIL-A-MAT manuel bağlama için personele bırakır. Ekkleme donanımı eş zamanlı olarak hem makina hem de Rieter Robofil`deki gibi fitil kopuş tespiti için üretimin kontrolünde kullanılabilir. Bu donanımların hiçbirisi artık satılmamaktadır. 6.6. Fitil durdurma tertibatları 2 5 stop Ring iplik makinasında bir iplik koptuğunda, lif şeridi, çekim mekanizmasından çıkmaya devam eder, genellikle lif uzaklaştırma sistemine alınır. Ancak, kötü eğirme koşullarında, lif şeridi bir silindir üzerine sarar ve bir tabaka oluşturur. Bunun sonucunda da üst silindirler, apronlar zarar görür, alt silindirde deformasyon oluşur veya komşu ipliklerde kopuş olur. Saran tabakanın uzaklaştırılması da karmaşık ve zahmetlidir. Dolayısıyla, her bir iplik kopuşunda, ekleme tamamlanana kadar liflerin akışının engellenmesi istenmektedir. Ancak, bu durumda fitilin otomatik olarak tekrar girmesi gerekecektir. Fitil durdurma mekanizmaları, döner bir taşıyıcının veya her bir eğirme pozisyonu için ayrı birimlerin parçası olabilir. Döner taşıyıcılardaki birimler daha az pahalıdır fakat bir iplik kopuşu olduğunda teksel birimlerde olduğu gibi hemen durmaz – çünkü öncelikle kopan ucun bulunması gerekir. Burada diğer tüm teksel (ayrı) birimler adına SKF fitil durdurma mekanizması (artık satılmamaktadır) kısaca açıklanmıştır (Şekil 63). Kontrol optikleri, iplik hattını kontrol eder. Bir iplik kopuşu olması durumunda, fitil beslemesi, optik birim 1 ve elektronikler 2 ve kama 3 aracılığıyla durdurulur. Tabla ve eksen 4, fitili ön çekim bölgesinde sıkıca tutar. İplik kopuşu giderildikten sonra, fitil kilitleme aparatı 5 aracılığıyla kama 3 manuel olarak geri çekilir. Fitil salınır ve eğirme devam eder. 3 6.7. İzleme 6.7.1. Bu ekipmanın amacı 4 1 Şekil 63 – SKF fitil durdurma tertibatı Ring iplik makinası üzerindeki izleme ekipmanları, makinanın her iki yanında öne ve arkaya doğru hareket eder veya her eğirme pozisyonunda sabit birimler olarak monte edilmiştir. Aşağıdaki görevlerden birini, birkaçını veya tümünü yerine getirebilirler: • kopuşları yakalama ve sinyal verme • kopuşları yakalama ve düzeltme • kopuşları yakalama ve kaydetme • kopuşları yakalama ve – sayısal olarak – süre olarak – hatalı eğirme birimi açısından analiz etme • duruşları kaydetme • üretimi kaydetme • verimliliği hesaplama • kopuş durumunda fitili durdurma Arıza, üretim, verimlilik ve iplik kopuş kayıtları, işletmeye aşağıdaki gibi son derece önemli bilgiler sağlamaktadır: Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği • • • • • • • • iş yeri yükü personel değerlendirme maliyet hesaplama farklı hammaddelerin eğirilme davranışının değerlendirilmesi her bir makina komponenetinin üretim davranışının değerlendirilmesi: – silindirler – makaralar – apronlar – iğler – kopçalar – bilezikler vb. tüm makinadaki ya da her bir eğirme pozisyonu için hata sebeplerinin belirlenmesi klima etkisinin değerlendirilmesi gereksiz yer işgali olmaksızın bir iplik kopuşundan diğerine sistematik olarak işletme personelini yönlendirme 6.7.2. Uster RINGDATA İşletmedeki tek bir makinada (pilot birim) veya tüm makinalarda bir hareket sensörü sürekli olarak planganın yüksekliğinde öne ve arkaya doğru hareket eder. Bu da hızlı bir şekilde dönen kopça tarafından oluşturulan bir manyetik alan oluşturur. Bir iplik kopuşu olursa, kopça dönüşünü durdurur ve sensör çıkan impulsu kopuş olarak gösterir, ayrıca iğ numarasını kaydeder. Arkaya ve öne doğru yapılan hızlı hareketin sonucunda, kopuş giderilene kadar iği defalarca kaydeder. Böylece iğ duruşu da kaydedilir. Ön silindire yerleştirilen başka bir sensör, çıkış hızını ve makina duruşlarını kaydeder ve bir diğeri takım değişim sayısını ve süresini kaydeder. Toplanan tüm bilgiler, gerekli analizleri yapan ve önceden ayarlanan periyotlara göre verileri depolayan, monitör ve yazıcısı olan bir bilgisayara iletilir. Aşağıdaki verilerin, her bir makina, karışım ya da kuruluş açısından bir bütün olarak çıktısı alınabilir veya monitörde görüntülenebilir: • makina numarası • tarih • zaman Makina merkezi Makina tarafı 1 Makina tarafı 2 Kablo tahrik motoru Sensor sinyali Üretim sensörü Alt sarım sensörü Bilezik bankı Veri yolu Hareketli sensör Kopça Şekil 64 – USTER Ringdata 51 52 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği • İzleme periyodu • üretim periyodu • iğ hızları • iplik bükümü • kg olarak üretim • g/iğ saat olarak üretim • verimlilik • duruşlar • takım değiştirme süresi • değiştirilen kops sayısı • kopuş sayısı • 1 000 iğ saatteki kopuş sayısı • kopuşların ortalama süresi • önceden belirlenen maksimum kopuş sayısı • kopuşları bu limiti aşan iğlerin sayısı 6.7.3. Rieter’in Teksel İğ Kontrol (ISM) sistemi Bu sistem, makinada her bir eğirme pozisyonunda yer alan ve kopçanın hareketini kontrol eden bir optik sensöre sahiptir. Bu sensör 3 operasyonu gerçekleştirebilir: • kopuşların kaydedilmesi (makinanın başlangıcındaki kopuşlardan kops değişimine kadar) ve çok yavaş dönen iğlerin belirlenmesi (hatalı iğler) • bu verilerin SPIDERweb sisteminde güvenilir bir analizi ve sunulması • Operatör 3 aşamada yönlendirilir: – makinanin her iki ucundaki sinyal lambaları, kopuş limitleri aşıldığında sinyal verir – her 24 iğ için bir LED, bu bölümde bir kopuş olduğunu gösterir. – her bir eğirme pozisyonundaki bir LED, bir kopuşu ya da hatalı iği gösterir. Bu teksel iğ kontrol sisteminin farklı avantajları vardır: • hiçbir hareketli parça yoktur • bakım gerektirmez • tüm iğler sürekli olarak kontrol edilir. 6.7.4. İşletme Bilgi sistemleri 6.7.4.1. Gereksinimler Yüksek teknolojiye sahip iplik işletmeleri, online kalite güvence ve verimlilik kontrolüne dayalı yönetim bilgi sistemi olmadan çalışamaz. Tarak, cer gibi yüksek performanslı makinalar, çok kısa sürede, örneğin bir dakikada çok fazla miktarda ara ürün üretir. 800 m/dk. hızda çalışan bir cer makinası bir dakikada, 57 kopsluk ya da 26 tişörtün üre- timine yetecek kadar bant üretir. Herhangi bir üretim biriminde herhangi bir şey ters giderse oluşacak telef miktarı inanılmazdır. Bu nedenle başlangıçtan itibaren herhangi bir sapmaya neden olacak herhangi bir terslik derhal önlenmelidir. Slogan: Hatalar önlenmelidir, düzeltilmemelidir. Ancak, bu sadece “İstatistiksel Kalite Kontrol Departmanı” ile sağlanamaz. Bunun ötesinde, tüm üretim birimlerinde kontrol cihazlarının olduğu bilgi sistemi ve bir kontrol mekanizması içeren kalite yönetimi her bir makina ya da makinalar için gereklidir. Bu, ilk ara ürünün üretildiği aşamada yani tarakta başlatılmalıdır ve bobinlemenin sonuna kadar devam etmelidir. Kalite güvencesi amacıyla makinalara sensörler yerleştirildiğinde, bu kontrol birimlerinin ilave olarak veri toplama ve veri değerlendirme sistemleriyle donatılması gerekmektedir, böylece sadece kalite yönetimi için değil aynı zamanda işletme yönetimi için de önemli bir araç elde edilmiş olur. Kalite ve ekonomiklik açısından prosesin kontrolünde kullanılan bu tür sistemler, ya teksel olarak ya da makina grupları için birkaç makina ve cihaz üreticisinde mevcuttur: • Rieter: Harman hallaç ve tarak için ABC kontrol • Schlafhorst: Rotor iplikçilik için Corolab • Trütschler: Taraklar için KIT, eğirme hazırlık için CIT, harman hallaç ve taraklar için SIT Tüm iplik işletmesinin kontrolü ve yönetimi için: • Rieter: SPIDERweb • Zellweger: POLYLINK ve diğerleri 6.7.4.2. İplikhane bilgi sisteminin yapısı Bu sistemlerin pek çoğu, üretimde ilk aşamada direkt olarak hassas sensörlerin bulunduğu, kalite ve/veya üretim verilerinin kaydedildiği üç veya dört seviyeli bir yapıdadır. Bunlar, daha yüksek seviyelerde, örneğin, sensörlerden sinyallerin geldiği, toplandığı, işlendiği analiz edildiği ve sonucun basit bir şekilde makinada işaret edildiği, makina seviyesinde devam ederler. Üçüncü seviye, verilerin makina seviyesinde toplandığı, sistematik olarak değerlendirildiği ve işletme müdürünün odasında çok açıklayıcı bir şekilde görüntülendiği, örneğin grafikler şeklinde görüntülendiği PC istasyonu seviyesidir. Üst seviye genellikle ticari bir ana bilgisayardır. Burada yine ikinci ve üçüncü seviyeden gelen tüm bilgiler yerel ağ tarafından, yoğunlaştırılmış ve uyumlu bir formda toplanır, sistematik olarak değerlendirilir ve örneğin diyagram formunda görüntülenir (Şekil 65). Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği İkinci, (üçüncü) ve dördüncü seviyenin detaylı analizi istenilen normdan hafifçe bile sapma olması durumunda derhal gerekli tedbirlerin alınmasına olanak verir. Böylece sıkıştırılmış ve değerlendirilmiş şekildeki verilere ulaşılabilir: • işletme içinde gerekli olan her yerde • ilave bir pcAnywhereTM yazılımı kullanılarak tüm dünyada 6.7.4.3. Rieter SPIDERweb sisteminin bir örnek yardımıyla açıklanması SPIDERweb, modern, kullanıcı dostu, Windows tabanlı bir veri sistemidir. Şekil 66, şematik olarak ilgili veri akışını göstermektedir. İşletme içinde, bu veri akışı Ethernet esaslıdır. Bu da hem veri yönetimini kolaylaştırmakta ve hem de veri kaybının efektif bir şekilde önlenmesini sağlamaktadır. Bu amaçla veriler 3 yerde saklanmaktadır: • müşterinin PC`ine (bilgisayarına) yazılıncaya kadar makinada • SPIDERweb veri tabanına yazılıncaya kadar ana PC`nin sabit diskinde • bir yıla kadar SPIDERweb veritabanında. Bu veri tabanının harici olarak yedeklenmesi mümkündür. Şekil 65 – Tarak üretim diyagramı SPIDERweb Host Işıklı duvar panosu RS485 PVI Kullanıcı Müşteri Network (opsiyonel) SPIDERweb Kulanıcı (opsiyonel) Swiç Ethernet bükülü tel çifti UNIcommand Swiç Swiç Swiç Swiç Swiç Terminator aktif SPIDERbox Swiç Penye makinası Penye makinası Tarak Repeater 1 km’den itibaren ROnet Fitil Ring iplik makinası Rotor SPIDERbox L2 1x2x0.32 mm2 (max. 1.0km) Terminator aktif Fitil Rieter ve Marzoli Cer makinası Ring iplik makinası UNIlap Tarak UNIlap Şekil 66 – SPIDERweb network Fitil Electro Jet ISM – Teksel iğ izleme sistemi Cer makinası Rotor 53 54 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği 7. YARDIMCI EKİPMAN 7.1. Lif uzaklaştırma (ayırma) 7.1.1. Sistem Pa mbar 2 200 21.58 2 000 19.62 1 800 17.66 Lif uzaklaştırmanın gerçekleşmediği bir modern ring iplik makinası düşünmek imkânsızdır. Bu sistem kopuş sonrası çekim sisteminden çıkan liflerin temizlenmesini sağlama yanında seri kopuşları da önlemekte ve ayrıca özellikle eğirme üçgeninden olmak üzere çekim sisteminden geçen havalandırma sisteminden geri dönen havayı büyük ölçüde yönlendirdiğinden havalandırmayı da iyileştirir. Modern sistemlerde geri dönen havanın %50si lif ayırma sayesinde havalandırma sistemine geri kazandırılır. Bir lif ayırma sistemi (Şekil 67) temel olarak kanaldan her eğirme üçgenine doğru uzanan pek çok emme borusundan (D) oluşan ve çekim sistemi seviyesinde tüm makinadan geçen merkezi kanaldan (K) oluşmaktadır. Gerekli olan vakum fan (V) aracılığıyla sağlanmaktadır. Hava, egzoz hava kanalı (A) aracılığıyla havalandırma sistemine ulaşana kadar, liflerin çıkarıldığı (ayrıldığı) bir filtreden (F) geçer. Bu filtreler tercihen otomatik temizleme özelliğine sahip dönen filtreler olarak tasarlanmıştır. II 1 600 15.70 1 400 13.73 1 200 11.77 1 000 9.81 800 7.85 0 0 I 0 20 40 60 80 10020 40 60 80 200 20 40 60 80 30020 40 60 80 40020 40 N Spi Şekil 68 – Bir lif ayırma sisteminde basınç düşüşü, fan tarafındaki ilk iğden başlıyarak; N – iğ sayısı; I: kısa makina; II: uzun makina larında olmalıdır. Son iğ ile fan arasında vakumda önemli miktarda düşüş olabileceği akılda bulundurulmalıdır. Makinalar uzadıkça (Şekil 68) ve hava akışı oranı yükseldikçe, basınçta da daha fazla düşme olmaktadır. Hava akış hızı genelde 5 ve 10 m3/s değerleri arasındadır. Lif ayırma için gereken enerji tüketimi önemlidir. Makina tahrik gücünün 1/3 üne kadar tekabül edebilir ve yine makina uzunluğu ile hava akış hızına bağlıdır. Örneğin, daha yüksek vakum söz konusu olduğundan 10 m3/s için gereken enerji 6 m3/h için gereken enerjinin 4.5 katından fazladır. 7.2. Üfleyiciler (gezer temizleyiciler) 7.2.1. Toz ve uçuntu sorunu M V D F K A Şekil 67 – Lif ayırma 7.1.2. Vakum ve enerji tüketimi Güvenilebilir bir ayırma işlemi için görece yüksek miktarda vakum gerekmektedir. Bu, pamuk için Yaklaşık olarak 600 - 800 Pa ve sentetik elyaf için 1 000 - 1 200 Pa civar- Kesikli liflerin iplik makinasında işlenmeleri esnasında çok sayıda kısa elyaf uçuntu olarak kaybedilmektedir ve önemli miktarda toz ve elyaf döküntüsü oluşmaktadır. Uçuntu ve toz makina parçaları üzerinde birikmektedir veya sürekli olarak dönen kısımlarca, örneğin iğ, silindirler gibi, sağa sola savrulmaktadır. Dolayısıyla servis ve bakım açısından olduğu kadar kaliteyi azaltıcı etkileri sebebiyle de önemli bir olumsuz faktör olarak değerlendirilmektedirler. Bu sorun artan üretim hızları ve yüksek çekim değerleri ile daha da büyümüştür. Ring iplik makinesinde uçuntu ve toz en çok ana çekim bölgesinde ve eğirme üçgeninde (%85lere kadar) oluşmaktadır, geri kalanın çoğu ise kopçada ve balonda oluşmaktadır. Uçuntu oluşumu önlenemeyeceğinden en azından ortamdan uzaklaştırılması konusunda hazırlık yapılmalıdır. Her ne kadar bu durumda makinanın manual olarak temizlenmesi gerekse de günümüzde daha çok üfleyiciler kullanılmaktadır. Ancak, üfleyicilerin ideal olarak çalışmadıkları belirtilmelidir, çünkü uçuntunun oluştuğu yeri temizlemek yerine makina parçaları üzerine biriken uçuntuları üflemekte ve bu yüzden uçuntuyu makina üzerine sıvamaktadır. Dolayısıyla uçuntu ve toz birikimi her zaman istenen yerde olamamaktadır. Bu sebeple yine sorunlara sebep olmalıdır. Ancak şu anda daha iyi bir çözüm bulunmamaktadır. 55 56 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği 7.2.2. Çeşitleri Aşağıda belirtildiği üzere çeşitli donanımlar vardır: • karıştırıcılar • üfleyiciler • emiciler • kombine (üfleyici/emici) donanımlar makina üzerinde kullanım şekillerine göre: • ayrı birimler, yani; tek bir makinayı temizlemek için donanımlar, ve • kolektif birimler, bir donanım 2 - 8 makinayı gezmektedir ve sirkülasyon modlarına göre: • dönen ve • gidip-gelen tipleri vardır. Günümüzde en geniş kullanıma sahip olan bu donanımlar karıştırıcılar gibi çalışmaktadır, ama daha yüksek performansa (- 3 kW, - 5 000 m3/s lik hava, püskürtme ağzında 50 m/san dek çıkan hava hızları) ve bazısı yere kadar ulaşan uzun hortumlara sahiptir. Her iki tarafta bulunan bu hortumların bir ya da ikisi (a+b) üfler ve yerden kalkanı ise biri (c) emer. Uçuntu mümkün olduğunca kuvvetli bir şekilde aşağı üflenebilsin diye, üfleme hortumlarında değişik yüksekliklerde üfleme memeleri bulunmaktadır. Günümüzde gidip-gelen kolektif birimler halinde kombine üflemeli/emmeli donanımlar daha çok kullanılmaktadır. Emme sistemlerinde temizleme tertibatına sahip bir filtre mantıklı bir ihtiyaçtır. Sohler sisteminde, örneğin, gezer temizleyici kılavuz rayın sonuna (makinanın ucuna) yerleştirilmiş olan ve filtrelenmiş malzemenin içine boşaltıldığı bir toplama kutusunun (e) üzerinden geçer. Tüm toplama kutuları sonunda pnömatik balyalama presi bulunan merkezi emme sistemine bağlanabilir. 7.2.3. Karıştırıcılar 7.2.5. Gezer temizleyicinin hareket yolları a b Şekil 69 –Karıştırıcı Bunlar kısa üfleme düzesi bulunan basit fanlardır, makina üzerindeki iletken raylar üzerinden dolaşan küçük elektrik motorlarıyla tahrik edilirler. Günümüzde sadece bobin makinaları üzerinde kullanılmaktadırlar. 7.2.4. Üfleme/emme sistemleri e b a c Şekil 70 – Üfleme/emme sistemi Şekil 71 – Raylı sistemler Ayrı birimler durumunda, gezici temizleyiciler bir tek makina boyunca ileri ve geri hareket ederler; çoklu birimler olması durumunda ise gidip-gelen (a) ya da dönen (b) modlarda çalışabilir. Dönen modun avantajı temizleyici hep aynı pozisyondan aynı sıklıkta geçer ki bu gidip-gelme modunda mümkün değildir. Gidip-gelme modunda üfleyici geri dönüşünde henüz yeni temizlenmiş makina parçalarını temizler ve üfleyicinin hattın sonundaki makinanın diğer ucuna ulaşması çok uzun zaman alır. Yine de gidip-gelme modu en fazla tercih edilenidir çünkü dönen modda hava jeti hep aynı taraftan gelirken, gidip-gelme modunda üfleme değişik yönlerden yapılabilmektedir (bir geçişte sağdan ve bir sonraki geçişte soldan). Bu durum kör noktalara sebep olabilmektedir. Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği 8. KOMPAKT EĞİRME 8.1. Genel bilgi Ring Eğirne ComforSpin W W WS WS Şekil 72 – Konvansiyonel ring eğirme ve ComforSpin prensibi Yüksek derecedeki mükemmelliğine rağmen, ring eğirme işlemi henüz ideal performansı gerçekleştirebilmiş değildir. Şekil 72de solda görülmekte olan iplik oluşum bölgesinin görünüşü problemi ortaya koymaktadır. Konvansiyonel ring iplik makinalarındaki çekim sistemi maalesef lifleri eğirme üçgeni eni olan WSden daha geniş bir ende (W) sevk etmektedir (ayrıca bkz. Şekil 84). Bu da uç kısımdaki bazı liflerin kaybolduğu ya da düzensiz bir yerleşimle bükülü ipliğin merkezine tutundukları anlamına gelmektedir. Bir diğer değişle ring iplik yapısı olması gereken ideallikte değildir. 8.2. Problemin çözümü İplik oluşturma işlemindeki bu kusurun giderilmesi için Rieter kompakt eğirme sistemini geliştirmiştir ve adı da ComforSpin sistemidir. Kompakt eğirmenin çalışma prensibi ve avantajları ComforSpin sistemi temel alınarak anlatılacaktır. Elyaf akışı, hassas aerodinamik kuvvetlerin kullanıldığı aerodinamik yoğunlaştırma biriminde çekim bölgesi Emiş parçası Emiş yarığı Şekil 73 – Emiş sistemi ve iplik oluşum noktası arasında yanlardan olmak üzere yoğunlaştırılmaktadır. Bu işlemin etkisi Şekil 72’de sağ tarafta şematik olarak gösterilmiştir. Eğirme üçgenine erişen elyaf akışı o kadar dardır ki eğirme üçgeni neredeyse sıfırdır ve böylece tüm lifler eğirme üçgeninde yakalanmıştır ve iplik yapısına tam olarak dahil edilmiştir. Bu da mükemmel iplik oluşumunun gerçekleştirilmesine olanak sağlamaktadır. 8.3. Temel çözümün uygulanması Rieter ComforSpin makinalarında yoğunlaştırma bölgesinin uygulanması Şekil 73’de gösterilmektedir. Lifler delikli bir silindirce desteklenmekte ve taşınmaktadır. Bu silindirin içerisinde özel şekillere sahip açıklıkları bulunan sabit bir parça bulunmaktadır. Delikli silindir içerisindeki hava akımı (silindir içerisindeki subatfosferik basıncı tarafından oluşan) lif akışında istenen yoğunlaşmayı delikli silindir üzerindeki ikinci üst silindirden sonra gerçekleşen iplik oluşumundan önce sağlar. Hava kılavuzlama elemanı ile emişin bulunduğu yoğunlaştırma bölgesi 57 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği konvansiyonel iplik Bu da iplik makinasında daha yüksek üretim hızı demektir. Kompakt ipliklerin (ComforSpin ile üretilen ipliklerin ticari adı Com4® dir) mükemmel özellikleri tabii ki sonraki işlem kademelerinde aşağıda açıklanan avantajları sağlar. kompakt iplik • Düşük tüylülük • Yüksek mukavemet ve uzama • Daha az elyaf uçuntusu • Sonraki işlemlerde belirgin avantajlar Şekil 74 – İpliklerin karşılaştırılması Bu yoğunlaştırma tertibatı belirgin biçimde geliştirilmiş olup, görsel olarak mükemmel iplik yapısına sahip ipliklerin üretimine olanak sağlamaktadır (Şekil 74). Böyle bir iplik yapısının iplik özelliklerine çok pozitif bir etkisi olacağı açıktır. Düşük tüylülük ve iyileştirilmiş iplik aşınma mukavemeti dokuma ve örme esnasında uçuntu oluşumunu azaltır (Şekil 76’da örmedeki durum görülmektedir), bunun sonucu olarak kumaş hataları azalmakta ve makina verimi artmaktadır. Bunun yanı sıra düşük tüylülük ve iyileştirilmiş iplik aşınma dayanımı dokumada uygulanan haşıl derecesini %50’lere varan oranda azaltma olanağı da sağlamaktadır (Şekil 77). Böylece dokumada ekonominin yanı sıra ekolojik olarak da önemli iyileştirme sağlanabilmektedir. 8.4. Yoğunlaştırmanın avantajları Elyaf uçuntusu [%] İlk olarak, ipliklerin mukavemetleri ve uzamaları belirgin biçimde iyileştirilmiştir. Ayrıca, mukavemet ve uzama değerlerindeki varyasyonlar azaltılmıştır, bu da iplikte önemli miktarda daha az sayıda zayıf bölgelerin olması ile sonuçlanır. 100% CO penye Ne 36 120 100 -55% 80 Tüy / m 100% CO Ne 40 e 3.6 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 60 40 20 0 15.8 / 2.6 Ring iplik parafinli evet büküm: 100% Com4® evet 100% Com4® hayır 100% Com4® Evet 90% Com4® hayır 90% Şekil 76 – Örmede Com4® – düşük elyaf uçuntusu ve daha az yabancı elyaf 1 mm 2 mm 3 mm 4 mm 6 mm S3 Ölçme metodu: Zweigle Ring iplik Com4® Şekil 75 – Sonraki işlemlerde S3 tüylülük değeri belirleyicidir Dahası, yoğunlaştırma işlemi iplik tüylülüğünün, özellikle 2 mm’den daha uzun tüylerin (Şekil 75), bariz miktarda azalmasını sağlar, örneğin: sonraki işlem kademelerinde ana sorunları çıkaran tüylerin azalmasını sağlar. Ayrıca yoğunlaştırma işlemi ipliklerin aşınma mukavemetinde de iyileştirme sağlar. Böylece daha iyi iplik aşınma test değerleri elde etmenin yanı sıra sarma işlemi esnasında iplik kalitesindeki bozulma önemli ölçüde azalmış olur. Tüm bu kalite avantajlarından iplikhane personeli faydalanabilir. Pek çok durumda iplik bükümü bile azaltılabilir. 100% CO penye Ne 40 Duruş / 100 000 atkı 8 7 6 Çözgü ve atkı duruşu 3.0 / 100 000 atkı 58 5 4 3 2 1 Ring iplik haşıl miktarında azaltma yapılarak kullanılamıyor. 0 100 75 50 25 e 3.56 Ring iplik 100 75 50 25 e 3.56 100 75 50 25 e 3.23 % haşıl uygulama büküm Com4® Şekil 77 – Daha az haşıl uygulanmasına rağmen yüksek verim Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği 100% CO Ne 40 Kumaş mukavemeti [N] 400 350 300 250 200 150 100 50 0 Ring iplik e 3.56 Com4® e 3.56 Ham Com4® e 3.23 Ütü gerektirmeyen terbiye işlemi Şekil 78 – Kumaş mukavemeti (çözgü) 09 100% CO penye Aşınma [mg / 1 000 m] 50 40 30 Kompakt ipliklerin iyileştirilmiş özellikleri kumaşta da bariz olarak görülebilir. Şekil 78 ve 79’da görülebileceği gibi kumaş mekanik özellikleri, diğer bir deyişle kumaş mukavemeti, aşınma dayanımı ve boncuklanma davranışı belirgin biçimde iyileştirilmiştir. Daha iyi iplik yapısı kumaşta bile fark edilebilmektedir (Şekil 80). Sonuç olarak daha çekici kumaş parlaklığı ve daha yumuşak tutum elde edilmektedir. Kompakt iplik ile, daha düşük iplik büküm seviyesi kullanılarak kumaş tutumu daha da yumuşak olabilir. Tüm bu avantajlarla kompakt eğirme, eğirmeden son ürüne kadar tekstil üretiminin tüm aşamalarında pozitif değişiklikler getirecek yeni bir standart belirlemiştir. ComforSpin sisteminin başarısını temel alan ve ayrıca aerodinamik prensiplerini uygulayan diğer makina üreticileri (Şekil 81, Suessen, Zinser, Toyota ...) kendi kompakt sistemlerini geliştirmişlerdir. Bu sebeple kompakt eğirme niş bir sistemden çok daha fazlasıdır. Kompakt iplikçilik çok geniş bir uygulama aralığında yüksek kaliteli ipliklerin üretimi için çok başarılıdır. 20 40% 10 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 İplik numarası [Ne] Ring iplik Com4® Şekil 79 – Staff testinde düşük aşınma Ring iplik Şekil 80 – Kumaştaki sonuç Com4® 59 60 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği Şekil 81 – ELITE sistemi, Suessen Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği 9. TEKNOLOJİK İLAVELER 9.1. Eğirme geometrisi 9.1.1. Terimler 3 Bu sebeple eğirme geometrisi makina üreticileri için çok önemli bir optimizasyon kriteridir. Ancak, akılda tutulması gereken bir husus vardır, eğirme geometrisindeki bir parametrenin değiştirilmesi kaçınılmaz olarak diğer tüm geometri parametrelerinin de değiştirilmesini gerektirir. Burada yer darlığı sebebiyle, sayısız eğirme geometrisi parametrelerinin arasından sadece en önemli üç faktör incelenmektedir (Şekil 82). Diğer ilişkiler Cilt I de anlatılmaktadır. Burada incelenecek olan parametreler: • eğirme üçgeni (W/WS) • eğirme uzunluğu (L1/L2) • eğirme açısıdır () II 1 I Z E IG D F IF dH IB IK IH B IR IS Lif tutamı fitil bobininden kopsa doğru ilerlerken çekim sisteminden, iplik kılavuz gözünden, balon kırıcıdan ve kopçadan geçer. Bu donanımlar birbirlerine göre farklı açılarda ve mesafelerde yerleştirilmiştir ve böylece değişik saptırma açıları ve yollar söz konusudur. Boyutların ve kılavuz açıların ki bunlar eğirme geometrisi olarak adlandırılır, eğirme işlemine, nihai iplik kalitesine ve özellikle aşağıda belirtilen hususlara önemli ölçüde etkiler: • gerilme şartları, • iplik kopuş sıklığı, • düzgünsüzlük, • lif entegrasyonu, • iplik tüylülüğü, • uçuntu durumu, • diğer. III 2 V r R S Şekil 82 – Eğirme geometrisi açılar ve boyutlar Şekil 82 için açıklamalar D Çekim sistemi Z Silindir desteği E Eğirme yolu F İplik kılavuz gözü B Balon kontrol bileziği R Bilezik (planga) S İğ Çekim sisteminin yataya göre yerleşim açısı Çekim sisteminin eğirme eksenine göre yerleşim açısı Eğirme yolunda ipliğin düşeyle yaptığı açı İğ eksenine göre iplik balonu ayağının açısı lB Balon yüksekliği (değişken) lG Çekim sistemi ve iplik kılavuz gözünün arasındaki mesafe (değişken) lF İplik kılavuz gözüyle iğin (bobinin) tepesi arasındaki mesafe (değişken) lS İğ yüksekliği lK Masura yüksekliği lH İğ tablasının hareket yüksekliği (sarma yüksekliği) lR Bilezik ile balon kontrol bileziği arasındaki mesafe (değişken) dH Üst tarafta bobinin dış çapı V Üst silindirin alt silindire göre merkez kaçıklığı 61 62 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği 9.1.2. Eğirme üçgeni a b c Şekil 83 – Kısa (a) ve uzun (b) eğirme üçgeni, (c) yandan görünüm 9.1.2.1. Eğirme üçgeninin oluşumu Bir iplikte büküm kopçada sağlanır ve iplik hareket yönünün tersine çekim sistemine doğru ilerler. Büküm mümkün olduğunca silindirlerin kıstırma hattına doğru ilerlemelidir ama asla kıstırma hattına ulaşmaz çünkü silindirleri terk ettikten sonra lifler önce içeriye bükülerek birbiri üzerine sarılmaktadır. Büküm, açısı (iplikteki lif yerleşimi açısıdır) eğirme üçgeninin açısına eşit oluncaya dek yukarı ilerler (Şekil 84). Bu yüzden lif tutamı üçgeni daima bükümsüzdür, bu bölge silindirlerin çıkışında oluşan eğirme üçgeni olarak adlandırılır. Çoğunlukla en çok iplik kopuşu bu zayıf noktada gerçekleşir çünkü eğirme üçgenindeki büküm sıfır olduğu için balondaki iplik gerginliği herhangi bir engellemeye uğramadan çekim sistemine kadar iletilmektedir. W olarak verilmiş çıkış eniyle, eğirme üçgeninin uzunluğu (L) – maalesef – her zaman W’den daha küçük – olan eğirme genişliğini(WS) belirler. W ve WS arasındaki fark yüzünden, çekim sistemini terk eden uçlardaki lifler eğirme üçgeni tarafından yakalanamaz ve bu yüzden de ipliğe dahil edilemezler. Bu lifler uçuntu olarak kaybolur veya kontrolsüz bir şekilde elde edilen ipliğin dış yüzeyine tutunurlar ki bu da tüylülüğü arttırır. W ve WS arasındaki fark ne kadar fazla olursa elyaf kaybı, tüylülük ve ayrıca iplik yapısına olumsuz etkileri o kadar fazla olur. Bu yüzden WS eni mümkün olduğunca W ya yakın olmalıdır. Diğer taraftan eğirme üçgeninin uzunluğu temel olarak aşağıdaki korelasyona göre büküme bağlıdır: çünkü büküm bağlantı noktasındaki (E) bağlantı açısı h‘nın ve iplikteki elyaf yerleşim açısı k ‘nın eşit olduğu duruma kadar her zaman artar, yüksek iplik bükümü kısa (L1), düşük iplik bükümü ise daha uzun (L2) eğirme üçgenine sebep olur. bu demektir ki daha büyük uzunluk (L2) “eğirme üçgeni” zayıf nokta büyüklüğünü ve böylece iplik kopuş oranını da arttırır. İplik kopuş oranını aynı seviyede tutmak için iplik üreticileri iğ hızlarını düşürerek iplik gerginliğini azaltmaya zorlanmaktadır (örneğin örme ipliklerini eğirirken). H y 9.1.2.2. Eğirme üçgeninin boyutları (en ve boy) (ayrıca bkz.: W. Klein, Eğirme geometrisi ve önemi, International Textile Bulletin, Zürih, 1993) Üçgenin boyutları ve eğirmeye etkileri, üçgenin eninden başlayarak aşağıdaki tamamlanmamış şemada bazı ifadelerle elde edilmektedir. Şekil 85 – Ön silindirlerde sapma yayı K L1 W W WS WS 1 K E L2 2 E 1 Şekil 84 – Eğirme üçgeni – bükümün etkisi 2 Sadece iplik bükümü değil fakat aynı zamanda makina tasarımı da ön silindirdeki elyaf tutamının sarma açısı l (Şekil 85) vasıtasıyla eğirme üçgeni uzunluğunu etkiler. Bu açı geniş oldukça tüm avantaj ve dezavantajlarıyla eğirme üçgeni uzar. Ancak ön silindirdeki eğilmenin iki ilave avantajı bahsedilmeye değerdir; ilk olarak liflerin uçlarının kıstırılmadan desteklenerek liflerin ekstra kılavuzlanması ve ikinci olarak uçlardaki liflerin ani eğilmelerindeki azalma. Ön silindirde küçük bir yüzeyde ayrılma hattı H ye kadar desteklenen lifler uçlarda kıvrılarak bir araya toplanır ve sıkıca ve düzgün bir şekilde birbirine bağlanır. Ayrıca elyaf kaybı da azalır (Şekil 86). Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği N K N K H Kanıtlar kısa üçgen (Şekil 87, solda) ve daha uzun olanın (Şekil 87, sağda) karşılaştırmasına ve iki elyaf davranışına (F üçgenin ortasında ve f üçgenin kenarında) dayanmaktadır. Her iki lif eğirme üçgeninden daha uzundur (K/N ile G arasındaki mesafe). F lifi eğirme üçgeninden geçişi esnasında hareket yönü doğrultusunda bir değişikliğe uğramazken f lifi, N - G mesafesinin artmasıyla N noktasında ( açısı) az veya çok eğilir. Sonuç olarak, iplikteki gerilme kuvvetleri f lifinde uzamaya sebep olur. Dolayısıyla eğer eğilme açısı geniş (kısa eğirme üçgenleri için) ise f lifinin uzaması çok fazla olur. bu sebeple iplik oluşumu esnasındaki iplik gerilme kuvvetleri (Şekil 87, FS) uçtaki f liflerine iletilir (ZS bölgesi, Şekil 88, sol). Merkezdeki F liflerinde uzama olmaz ve dolayısıyla gerilme de oluşmaz. ZO Z5 ZL Şekil 86 – Eğirme üçgeni liflerin sevk açısı Tabii ki, daha uzun eğirme üçgeninin avantajlarını tartışırken genelde elyaf tutamındaki liflerin çoğunun eğirme üçgeninden daha uzun olduğu kabul edilir. Eğirme üçgeni uzunluğu farklı üreticilerin makina tasarımına (çekim sisteminin eğimi a, G ile ön silindir ile F arasındaki IG yüksekliği, vs.) bağlı olarak 2.5 ve 7 mm arasındadır (Şekil 82). FS FL 9.1.2.3. Kopuş sayısına etkisi F f F f Kısa üçgen K N K N G G FS FS Kısa üçgen Uzun üçgen Şekil 87 – Eğirme üçgeninin uzunluğu Uzun üçgen Şekil 88 – Eğirme üçgeni – lifler üzerine etkiyen kuvvetler: 1 kısa ştapel üçgeni; 2 uzun ştapel üçgeni Dolayısıyla balonda ipliğe etkiyen gerilme kuvvetinin neredeyse tamamı eğirme üçgenindeki liflerin sadece bir kısmına, örneğin: uçlardaki liflere etkilemektedir. Sonuç olarak, şoklar ya da kopçanın düzensiz hareketi veya balonun eğirme üçgenine düzensiz etkileri sebebiyle oluşan gerilme artışları olduğu zaman bu az sayıdaki elyaf tüm gerilmeyi taşıyamaz; kırılırlar ya da elyaf tutamı birbirinden ayrılır ki bu da kopuşlara sebep olur. Bu sebeple kopuşlar normalde eğirme üçgenin içinde dışarıdan (uçlardan) içeriye(merkeze) doğru olur. Bu tehlike kısa eğirme üçgeninde her zaman söz konusudur. Geniş açı f sayesinde, gerilme kuvvetleri çok düzensiz bir şekilde dağılır; uçtaki liflerde daha yüksek (ZS bölgesi) ve merkezdeki liflerde daha az (ZO bölgesi). Daha uzun 63 64 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği üçgende dağılım çok daha düzgün olur (ZL bölgesi). Sonuç olarak eğirme koşullarının azalan açısıyla iyileştirilebileceği belirtilebilir. Bu yüzden uzun eğirme üçgeninde kuvvetlerin (ZL) dağılımı daha düzgün olur. Gerilme tüm elyaf kütlesine dağıldığı için daha az kopuş olur. 9.1.2.4. İplik yapısına etkileri İplik oluşumu eğirme üçgeninde gerçekleşir. Eğer iplik yüksek gerilme, yüksek uzama ve düzgünlük ile birlikte düşük neps ve tüylülüğe sahip olacaksa, iplikteki lifler : • iyi oryante olmalı • boyca ve enine kesitte düzgün dağılmış olmalı • eksen etrafına spiral olarak sarılmış olmalı ve • tüm lifler gerilim altında birbirine tutunmuş olmalıdır. Bilinen ve mümkün olan tüm eğirme sistemleri arasında bu gereklilikler, özellikle sonuncusu, en iyi ring iplik eğirme sisteminde sağlanmaktadır. Ancak bu iyi bir eğirme geometrisi ile sağlanabilir, yani optimum eğirme üçgeni ile sağlanabilir. Eğer eğirme üçgeni çok kısa ise merkezdeki lifler (F) gerilimsiz tutunacaktır. Bu durumda bu lifler eksen doğrultusundaki gerilme kuvvetlerini sadece sınırlı bir seviyede veya dış taraftaki lifler (f) kırıldıktan sonra sönümleyebilir. Nihai iplikte de gerilme kuvvetlerinin dağılımı eğirme üçgenindekiyle aynı düzgünsüzlükte olacağı için iplik de aynı özellikleri gösterir. İpliğe gerginlik uygulanınca kenarlardaki lifler daha en başından yüksek uzamaya maruz kalırlar ki bu durum ya liflerde kırılmaya sebep olur ya da bazı durumlarda yükleme kuvvetleri ipliğin iç kısımlarındaki komşu lifleri etkilemeden ayrılmalara sebep olur. Lif kopuşları dışarıdan içeriye doğru ilerler. İplik düşük mukavemete sahiptir. Gerilimin düzgünsüz dağılımı sebebiyle ipliğe verilen bükümün yetersiz olması sebebiyle (kenar lifleri merkez liflerine sarılıdır), negatif etki kuvvetlenir. İplik yapısı optimuma erişemez ve iplik kalite parametrelerinden çoğu az ya da çok zarar görür. 9.1.2.5. Eğirme üçgeni üzerine son açıklamalar Eğirme üçgeni arkasındaki sebepleri özetlerken bir noktaya daha değinmek gerekmektedir. Uzmanlar eğirme üçgeninde ne olduğunu açıklayabilmek için genelde üçgenin uzunluğuna odaklanırlar, halbuki bu araştırmada da ifade edildiği üzere esas etkileyen faktörler aslında açılardır. Ancak bu açılar uzunluğa dayandığı ya da tam tersi bir durum söz konusu olduğu için bu basitleştirme geçerli olmaktadır ve burada da kullanılmıştır. Uzunluğu bir kriter olarak kullanarak uzun ve kısa eğirme üçgenlerinin avantaj ve dezavantajları olduğu söylenebilirr. Uzun eğirme üçgenleri “eğirme üçgeni” zayıf noktasını genişleterek ve tüylülüğü arttırarak, ki iplik tüylü- lüğü büyük oranda eğirme üçgeni alanına bağlıdır, lif kopuş oranını arttırabilir. Diğer yandan, kısa eğirme üçgeni de kenar liflerin tutturulmasındaki zorluklar ve iplik yapısında gerilimin düzgünsüz dağılımı sebebiyle iplik mukavemetinde düşüş yanında tüylülükte ve uçuntu birikiminde artışa sebep olur. İplik yapısında gerilmenin düzgünsüz dağılımı ayrıca lif kopma oranının artmasına da sebep olur. Eğirmede gerçekleşene en yakın durum bu olduğu için sorun optimum dengeyi bulmaktır. Bu yüzden büyük bir eğirme üçgeni oluştuğu sürece mükemmel eğirme performansına sahip mükemmel yapıda iplik elde edilemeyeceği açıktır. İplik kalitesini ve eğirme performansını belirgin biçimde geliştirmek için eğirme üçgeninin boyutlarını büyük oranda azaltma yolunun bulunması gerekmektedir ve hepsinden önemlisi elyaf akışı eninin (W) tam olarak eğirme üçgeni enine düşürülmesi gerekmektedir. Kompakt eğirme sistemi ile bu gerçekleştirilmiştir (bkz. bölüm 8). 9.1.3. Eğirme uzunluğu E Bu uzunluk E (Şekil 82) makina tasarımına bağlı olarak değişir. Eğer çok uzunsa, iplik kılavuz gözü (F) ve ön silindir arasında ikinci hatta üçüncü bir balon ortaya çıkabilir ve ekstrem durumlarda lif kopuş oranını arttırabilir. Ancak, yetersiz uzunluk daha büyük sorundur çünkü eğirme uzunluğu balon oluşumu ile kaynaklanan tüm şokların ve düzgünsüzlüklerin sönümlendiği bir bölgedir. Eğer bunlar azaltılmadan eğirme üçgenine geçerse lif kopuş oranında önemli miktarda artışa neden olurlar. Burada da bir optimumun sağlanması gerekmektedir. 9.1.4. Eğirme açısı İplik,iplik kılavuzu gözünde, makina tasarımına göre açısına bağlı olarak az ya da çok eğilmektedir (Şekil 82). Büküm verme işlemi sebebiyle bu açının lif kopuş oranına ve iplik oluşumuna da önemli etkisi vardır. Büküm kopçanın dönüşüyle verilmektedir. Bükümün iplik ilerleme yönünün tersine ön silindirlere kadar ilerlemesi gerekmektedir (ki böylece o bölgede lifleri birbirine bağlanabilir). İplik kılavuzundaki eğilme yayı genişse (Şekil 82), ilerleyen bükümün önemli bir kısmı bu noktada tutulacaktır. Bu sebeple, kritik noktadaki, yani eğirme üçgeninde liflerin birbirine bağlandığı noktadaki, elyaf kütlesi nihai iplikten daha az büküme sahip olur. Bu da ilk olarak daha fazla miktarda lif kopuşları ile sonuçlanır çünkü yetersiz büküm sebebiyle iplik kılavuz gözü ve çekim sistemi arasında iplik mukavemeti düşük olur. İkinci olarak ise bükümün duraklatılması liflerin birbirine bağlanması işlemine zarar verir. İplik bükümü iki aşamada alır, daha fazla miktarını eğirme üçgeninde ve sonra zaten elde edilmiş ipliğe ilave büküm olarak kopça ve kılavuz gözü arasında alır. Bu durum iplik özelliklerine zarar verir. Burada bir diğer Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği önemli nokta ise iplik kılavuz gözüne neredeyse sürekli temastır, yani iplik daima domuz kuyruğu üzerinde olmalıdır. Kopçanın bir dönüşü esnasında düzensiz temas ve göze hiç temas olmaması eğirme üçgeninde gerilme artışlarına sebep olur ki bu da lif kopuş oranını arttırır. İğ tablası hareket yüksekliği lH: Masura boyu IKdan yaklaşık 20 mm daha kısa olmalıdır. 9.1.5. Ön üst baskı silindirinin alt silindire göre merkezinin kaçık olması Temel ayar lR (bilezik ile balon kontrol edici bilezik arasındaki mesafe): lB uzunluğunun yarısında biraz daha az. Masura tepesinden iplik kılavuzuna mesafe (lF): En az 2 x dH + 5 mm. Masura tepesindeki dış çapın bilezik çapına oranı: Yaklaşık 0.45 - 0.5. V Şekil 89 – Ön silindirin sarkması (V) Üst ön silindir neredeyse hiçbir zaman ilgili alt silindir üzerinde düşeyde konumlanmaz. Genelde üst silindir 2 - 4 mm (V, Şekil 82) kadar ileri ötelenmiştir. Böylece daha yumuşak hareket elde edilir çünkü ağırlık kuvvetin hareket yönünde etkili olan dengeleyici bir etkisi vardır, böylece üst silindirin sallanması engellenir. Dahası sarım açısı düşürülür ve eğirme üçgeni küçülür. Öteleme (sarkma) miktarı fazla olmamalıdır, çünkü aksi halde apronlardan çıkış ile üst silindirin kıstırma hattı arasındaki mesafe çok uzun olur ki bu da lif kontrolünün zayıflamasına ve düzgünsüzlüğün artmasına neden olur. 9.1.6. Eğirme geometrisinde diğer boyutlar Balon yüksekliği lB (Şekil 82): Çalışma sürelerini uzatmak için daha büyük bobin/kopslar ile her zaman ilgilenilmiştir, en azından bobin/kops büyüklüğü verimliliği etkilemediği sürece. Kops boyutları bilezik çapının ve masura uzunluğunun (IK) bir fonksiyonu olduğu için daha büyük masura/kops seçme durumunda her ikisi de göz önüne alınmalıdır. Ancak bu mümkün değildir çünkü bilezik çapı büyüdükçe üretim miktarı düşer ve masura boyu bilezik çapına bağlıdır. Eğer masura boyu çok uzunsa balon bu çap için fazla büyük olur ve bu da sarım esnasında kopsun iki ucu arasında önemli gerilme farklılığı demektir. Her ne kadar balon kırıcı kullanılsa da, ki genelde kullanılır, bu şekildeki bir balon düzensizdir ve çökebilir, (ki genellikle çöker) ve kopuşlara sebep olur. Bilezik çapı ile masuran boyu arasında 0.2 - 0.225 gibi bir oran olmalıdır. 9.2. Kalite standartları 9.2.1. Kaliteye yeni bir yaklaşım Kalite hala kesin birşey olarak algılanmaktadır, yani hedef maksimumdur. Bu tamamen yanlıştır çünkü kalite daha önce olduğundan çok daha fazla görecelidir: daha fazlasına değil de tam olarak ihtiyaçlara göre şekillendirilmelidir. Aşırı kalite (ihtiyaçlara kıyasla) imalatçı için kaybedilen nakittir ve bir firmayı hızla kırmızı bölgeye sürükler. İlerlemekte olan tekstil sanayi kaliteye yeni bir yaklaşım geliştirmek zorundadır, maksimum kalite zihniyetinden yaratılmış ve optimize edilmiş ve kesinlikle belgelendirilmiş ve uzun süreli kalite anlayışına. Burada yaratılmış ve optimize edilmiş kalite ile aşağıda belirtilmiş temellerdeki ihtiyaçlar çerçevesinde şekillendirme kastedilmektedir: 9.2.1.1. Boyutsal kalite Daha fazlasını değil sadece ihtiyaçları karşılayan. Bugün sadece birkaç işletme bu “boyutlandırılmış kaliteyi” üretmektedir. Çoğunluk, kendilerinin ya da müşterilerin hatası yüzünden, ürün için belirlenmiş ihtiyaçlardan haberdar olmadığından her geçen ay daha iyi olarak genelde bir atılım yapma peşindedir, ve böylece şunu üretmektedirler: 9.2.1.2. Aşırı boyutta kalite Kaynakların ve paranın sorumsuzca tüketilmesi. Bir başka yaygın sonuç ise yetersiz kalitede üretimdir. 9.2.1.3. Yetersiz boyutta kalite Bu ürünler genelde ucuzdur ama düşük değerdedir. Sorun sıklıkla yetersiz ortalama standart değil de kalitede ürünün bazı uygulamalar için kullanışsız olmasına neden olan kalıcı düşüşlerin gerçekleşmesidir. Bu yüzden önemli olan müşteri ile yapılan kalite sözleşmelerini sağlamak, imalatçının ürün spesifikayonlarını sağlamasına imkan vermek ve kali- 65 66 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği teyi tam olarak belirlenen ihtiyaçlar doğrultusunda şekillendirmektir. Amaç şu olmalıdır: 9.2.1.4. İhtiyaç duyulan kadar kalite (mümkün olan kadar değil) Uster İstatistikleri anlaşmaya varabilmek için başlangıçta destek olabilir. Ancak bu grafiklerin karşılaştırma ve ayarlamalar için çok iyi ve değerli araçlar olmasına rağmen asla müşteri ve imalatçı arasındaki kararların yerini tutamayacağı unutulmamalıdır. Sadece Uster verilerine göre çalışmak genelde aşırı yüksek kalitede üretim yapmak anlamına gelir. 9.2.2. Uster istatistiklerine göre kalite standartları Ancak, Uster istatistikleri işletmeler için çok önemli kontrol araçları olduğu ve uzun bir süre de olmayı sürdüreceği için iplik için en çok kullanılan (2007 ye göre) kalite parametreleri takip eden sayfalarda verilmektedir (Zellweger Firması, Uster, Switzerland izniyle). • bobinlerdeki (kops değil) karde ve penye pamuk iplikleri • karışım iplikleri: PES/pamuk (penye), 65/35, 67/33 için bu parametreler: • kütle varyasyonu (CV) • sık rastlanan hatalar (ince yerler, kalın yerler, neps) • mukavemet (kopma mukavemeti) 9.2.2.1. Kütle Varyasyonu Şekil 90 – Kütle Varyasyonu, %100 CO, karde, ring iplik, konik, dokuma Şekil 91 – Kütle Varyasyonu, %100 CO, penye, ring iplik, konik, dokuma Şekil 92 – Kütle Varyasyonu, %67/33 PES/CO ve %65/35, penye, ring iplik, konik. 9.2.2.2. Hatalar Şekil 93 – İnce yerler, %100 CO, karde, ring iplik, konik, dokuma Şekil 94 – Kalın yerler, %100 CO, karde, ring iplik, konik, dokuma Şekil 95 – Neps, %100 CO, karde, ring iplik, konik, dokuma Şekil 96 – İnce yerler, %100 CO, penye, ring iplik, konik, dokuma Şekil 97 – Kalın yerler, %100 CO, penye, ring iplik, konik, dokuma Şekil 98 – Neps, %100 CO, penye, ring iplik, konik, dokuma Şekil 99 – İnce yerler,% 67/33 PES/CO ve %65/35, penye, ring iplik, konik Şekil 100 – Kalın yerler, %7/33 PES/CO ve %65/35, penye, ring iplik, konik Şekil 101 – Neps, %67/33 PES/CO ve %65/35, penye, ring iplik, konik Diğer parametreler için Uster İstatistikleri 2007’ye bakınız. 9.2.2.3. Çekme özellikleri (kopma mukavemeti çene hızı 5 m/min) Şekil 102 – Çekme özellikleri, %100 CO, karde, ring iplik, konik, dokuma Şekil 103 – Çekme özellikleri, %100 CO, penye, ring iplik, konik, dokuma Şekil 104 – Çekme özellikleri, %67/33 PES/CO ve %65/35, penye, ring iplik, konik Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği Avrupa %12 24 Varyasyon katsayısı Afrika %26 20 18 95% 16 15 50% 13 12 25% 5% 11 10 9 CVm [%] Varyasyon katsayısı Asya & Okyanusya %25 75% 14 Kuzey & Güney Amerika %37 CVm 8 7 6 İplik kütlesinin varyasyon katsayısı Nm 5 Ne Tex 3 10 15 5 200 150 20 10 100 80 60 50 30 50 15 20 40 30 25 70 20 90 150 40 60 15 10 80 7 Şekil 90 – Kütle varyasyonu, %100 pamuk, karde, ring ipliği, konik, dokuma Asya & Okyanusya %58 Afrika %29 24 20 18 16 15 14 11 10 5% 12 9 8 CVm [%] Varyasyon katsayısı Kuzey & Güney Amerika %1 95% 75% 50% 25% 13 Avrupa %12 CVm 7 6 İplik kütlesinin varyasyon katsayısı Nm Ne Tex 20 30 15 50 40 35 20 30 Şekil 91 – Kütle varyasyonu, %100 pamuk, karde, ring ipliği, konik, dokuma 40 45 50 30 25 60 70 40 20 80 50 15 90 60 100 150 70 10 80 9 200 250 100 6 5 4 67 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği Avrupa %15 Afrika %13 24 20 18 16 Kuzey & Güney Amerika %12 95% 75% 50% 25% 5% 10 9 CVm [%] Varyasyon katsayısı Asya & Okyanusya %60 15 14 13 12 11 Nm İplik kütlesinin varyasyon katsayısı 8 CVm 7 6 Ne 5 3 Tex 200 10 15 20 5 150 30 15 10 100 80 60 50 40 50 20 30 25 20 70 40 90 60 15 150 80 10 7 Şekil 92 – Kütle varyasyonu, %67/33 PES/PAMUK ve %65/35 PES/PAMUK, karde, ring ipliği, konik -%50 sınırına göre 1000 metredeki ince yerler 4 000 3 000 2 000 1 000 800 600 400 300 200 100 80 60 40 30 20 10 8 6 4 3 2 1 5 Nm 3 Ne Tex 200 95% 75% 50% 25% 5% Thin -50% Ince -50% 1 000 m’deki ince yerler 68 10 15 5 150 Şekil 93 – İnce yerler %100 pamuk, karde, ring ipliği, konik, dokuma 25 30 50 10 100 70 30 50 30 25 70 50 15 90 150 70 10 80 7 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği Afrika %26 Avrupa %12 4 000 3 000 2 000 1 000 800 600 400 300 Kuzey & Güney Amerika %37 50% 25% 5% 4 Kalın yer+50% 3 2 1 5 3 200 Nm Ne Tex -%50 sınırına göre 1000 metredeki ince yerler 75% 40 30 20 10 8 6 Kalın yer +50% 1 000 metredeki kalın yerler Asya & Okyanusya %25 95% 200 100 80 60 10 15 5 150 100 25 10 60 50 80 30 15 50 20 30 25 40 70 40 15 20 90 60 10 150 80 7 Şekil 94 – Kalın yerler, %100 pamuk, karde, ring ipliği, konik, dokuma 4 000 3 000 2 000 1 000 800 600 400 300 95% 75% 50% 40 30 20 10 8 6 Neps +200% 1 000 metredeki neps m 200 100 80 60 25% 5% 4 Neps +200% 3 2 1 +%200 sınırına göre 1000 metredeki neps sayısı Nm Ne Tex 5 3 200 10 15 5 150 Şekil 95 – Neps. %100 pamuk, karde, ring ipliği, konik, dokuma 100 70 25 10 50 30 30 50 30 25 70 90 50 15 70 10 150 80 7 69 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği 4 000 3 000 2 000 Nm 25% 5% Thin -50% 30 40 15 Ne Tex -%50 sınırına göre 1000 metredeki ince yerler 95% 75% 50% 10 8 6 4 3 2 1 20 Ince yer -50% 1 000 metredeki ince yer sayısı 1 000 800 600 400 300 200 100 80 60 40 30 20 50 50 20 40 30 60 70 30 25 80 40 20 15 90 100 150 50 60 10 70 9 200 250 80 100 6 5 4 Şekil 96 – İnce yerler. %100 pamuk, penye, ring ipliği, konik, dokuma Asya & Okyanusya %58 Afrika %29 4 000 3 000 2 000 1 000 800 600 400 300 200 100 80 60 40 30 20 Avrupa %12 +%50 sınırına göre 1000 metredeki kalın yerler Kalın yer +50% Kuzey & Güney Amerika %1 1 000 metredeki kalın yer sayısı 70 Nm Ne Tex 95% 75% 50% 25% 10 8 6 4 3 2 1 20 12 50 5% Kalın yer+50% 30 40 20 40 30 Şekil 97 – Kalın yerler, %100 pamuk, penye, ring ipliği, konik, dokuma 50 30 20 60 70 40 80 90 100 50 60 70 10 80 150 200 90 100 120 7 250 150 4 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği +%200 sınırına göre 1000 metredeki Neps sayısı 1 000 800 600 400 300 200 100 80 60 40 30 20 10 8 6 4 3 2 1 20 Nm Ne Tex 50 95% 75% 50% 25% 5% Neps +200% 1 000 metredeki Neps sayısı 4 000 3 000 2 000 Neps +200% 30 15 40 40 20 30 50 60 70 30 25 20 80 40 15 90 100 50 60 10 150 200 70 80 100 9 6 5 250 4 Şekil 98 – Neps. %100 pamuk, penye, ring ipliği, konik, dokuma 4 000 3 000 2 000 Ince yer-50% 200 100 80 60 Ince yer -50% 1000 metredeki ince yer sayısı 1 000 800 600 400 300 40 30 20 10 8 6 4 3 2 1 - %50 sınırına göre 1000 metredeki ince yerler Nm Ne Tex 5 3 200 10 5 150 100 95% 75% 50% 25% 5% 15 25 10 15 80 60 50 40 Şekil 99 – İnce yerler, %67/33 PES/PAMUK & %65/35 PES/PAMUK, penye, ring ipliği, konik, dokuma 30 20 30 25 50 70 40 20 15 90 60 150 80 10 7 71 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği Asya & Okyanusya %60 4 000 3 000 2 000 Afrika %13 1 000 800 600 400 300 200 100 80 60 40 30 20 +%50 sınırına göre 1000 metredeki kalın yerler 10 8 6 4 3 2 1 5 Nm 3 Ne Tex 200 95% 75% 50% 25% Kalın yerler +50% Kuzey & Güney Amerika %12 1 000 metredeki Kalın yer sayısı Avrupa %15 Kalın yerler+50% 5% 10 15 5 150 100 25 10 60 50 80 30 50 30 40 30 25 70 50 20 90 70 150 80 15 10 7 Şekil 100 – Kalın yerler, %67/33 PES/PAMUK &%65/35 PES/PAMUK, penye, ring ipliği, konik, dokuma +%200 sınırına göre 1000 metredeki Neps sayısı 4 000 3 000 2 000 1 000 800 600 400 300 200 100 80 60 40 30 20 10 8 6 4 3 2 1 5 Nm Ne 3 Tex 200 95% 75% 50% 25% 5% Neps -200% 1 000 metredeki Neps sayısı 72 Neps -200% 10 15 5 150 100 80 10 60 50 25 15 40 Şekil 101 – Neps, %67/33 PES/PAMUKve & %65/35 PES/PAMUK, penye, ring ipliği, konik, dokuma 30 50 20 30 25 20 70 40 15 90 60 150 80 10 7 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği 40 30 25 5% 25% 20 Nm Ne Tex Kopma Mukavemeti (Çene hızı 5 m/dakika) 75% 15 95% RH [cN/tex] Kopma mukavemeti 50% RH 10 5 3 200 10 5 15 150 100 20 10 60 50 80 30 15 40 50 20 30 25 20 70 40 15 90 60 150 80 10 7 Şekil 102 – Cekme ozellikleri, %100 CO, karde, ring iplik, konik, dokuma 40 30 25 5% 20 25% 50% Kopma Mukavemeti (Çene hızı 5 m/dakika) 95% RH [cN/tex] Kopma mukavemeti 75% 15 Nm Ne Tex RH 10 20 50 25 15 40 30 30 Şekil 103 – Cekme ozellikleri, %100 CO, penye, ring iplik, konik, dokuma 40 20 25 50 30 20 60 70 80 40 15 90 100 50 60 10 9 150 70 200 80 6 5 250 100 4 73 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği 40 30 5% 25 50% 95% RH [cN/tex] 20 Kopma mukavemeti 74 15 RH 10 Kopma Mukavemeti (Çene hızı 5 m/dakika) Nm Ne Tex 5 3 200 10 15 5 150 100 80 Şekil 104 – Cekme ozellikleri, %67/33 PES/CO ve %65/35,penye, ring iplik, konik 20 10 60 50 30 15 40 50 20 30 25 20 70 40 15 90 60 10 150 80 7 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği 75 76 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği 77 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği ŞEKİLLER Şekil 1 – Ring iplik makinası Şekil 2 – Ring iplik işletmesinde tipik maliyet yapısı Şekil 3 – Çalışma diyagramı Şekil 4 – Makina parçaları Şekil 5 – Makinanın kesit görünüşü Şekil 6 – Bobin askı mili Şekil 7 – Çekim sistemi Şekil 8 – Çekim sistemindeki bölgeler Şekil 9 – INA çekim sistemi Şekil 10 – Baskı silindiri Şekil 11 – SKF PK 225 hareketli destek Şekil 12 – PK 225 hareketli desteğinin yüklemesinin değiştirilmesi Şekil 13 – Pnömatik yükleme, Rieter Şekil 14 – Lif kılavuzlama seçenekleri Şekil 15 – Uzun alt apron Şekil 16 – Kısa alt apron Şekil 17 – İplik kılavuz gözü (1), balon kontrol bileziği (2), iğ (4/7) ve bilezik (3) Şekil 18 – Kasnak Şekil 19 – İğ yatağındaki titreşim sönümleyici (10) Şekil 20 – İğ sönümleme fonksiyonu: a, spiral yay; b, iğ gövdesi; c, yağ akışı Şekil 21 – 4-iğ şerit tahrik sistemi Şekil 23 – Çoklu tahrik (yeni SKF Almanağından) Şekil 23 – Çoklu tahrik (yeni SKF Almanağından) Şekil 24 – Kılavuz levhası (k) ve kılavuz gözü (o) Şekil 25 – Balon küçüldükçe kılavuz gözünün yükseltilmesi Şekil 26 – Kılavuz gözünün merkezlenmesi Şekil 27 – Balon kontrol bileziği Şekil 28 – Ayırıcılar Şekil 29 – Bilezik ve kopça Şekil 30 – Tek taraflı ve çift taraflı bilezik Şekil 31 – Bilezik flanşı Şekil 32 – Anti-vedge (asimetrik) bilezik Şekil 33 – Kesik bilezik Şekil 34 – Rieter Orbit bilezik Şekil 35 – Bileziklerin takılması Şekil 36 – Kopça şekilleri: a, C kopça; b, düz kopça (standart kopça); c, eliptik kopça; d, N kopça Şekil 37 – Kopça teli profilleriWire Şekil 38 – Kopça ağırlıklarına genel bakış Şekil 39 – Kopça temizleyici (r) Şekil 40 – Planga hareketi, iplik gerginliği ve bir planga hareketinde kopuş frekansı (Zinser) Şekil 41 – Farklı balon yükseklikleri Şekil 42 – Değişken hızlı dişli tahriki Şekil 43 – değişken hızlı dişli tahrik ayarları Şekil 44 – Kops şekli Şekil 45 – Ana ve çapraz sarım 11 11 13 15 15 16 17 17 17 17 18 19 19 19 20 20 21 21 22 23 23 24 24 24 25 25 25 26 26 26 27 27 27 28 29 31 31 32 33 35 35 36 37 39 39 Şekil 46 – Çalışan elemanlar için hareket diyagramı Şekil 47 – Sarım mekanizması (bir örneğe dayalı olarak açıklanmıştır) Şekil 48 – Sarım mekanizmasında kamın (N) çalışması Şekil 49 – Motor tahrikli kops oluşumu Şekil 50 – Bir ring iplik ustası tarafından gerçekleştirilen iş Şekil 51 – Takım değiştirme için hazırlık Şekil 52 – Planganın alt sarım pozisyonu (b) ve ekleme pozisyonu (a) Şekil 53 – Rezerv sarımı (1) ve alt sarım (2) Şekil 54 – Otomatik takım değiştiricinin geri çekilmesi Şekil 55 – Takım değiştirme öncesi otomatik takım değiştirici Şekil 56 – Takım değiştirme bankına (B) uzaması Şekil 57 – Dolu kopsların kaldırılması (K) Şekil 58 – Dolu kopsların (K) alçaltılması ve serbestletilmesi Şekil 59 – Boş kopsların (H) tutulması ve çekilmesi Şekil 60 – Masuraların iğe takılması (H) Şekil 61 – Ring iplik makinasından bobinleyiciye iplik taşınması Şekil 62 – Birbirine bağlı makinalar: ring iplik makinası ve bobin makinası Şekil 63 – SKF fitil durdurma tertibatı Şekil 64 – USTER Ringdata Şekil 65 – Tarak üretim diyagramı Şekil 66 – SPIDERweb network Şekil 67 – Lif ayırma Şekil 68 – Bir lif ayırma sisteminde basınç düşüşü, fan tarafındaki ilk iğden başlıyarak Şekil 69 – Karıştırıcı Şekil 70 – Üfleme/emme sistemi Şekil 71 – Raylı sistemler Şekil 72 – Konvansiyonel ring eğirme ve ComforSpin prensibi Şekil 73 – Emiş sistemi Şekil 74 – İpliklerin karşılaştırılması Şekil 75 – Sonraki işlemlerde S3 tüylülük değeri belirleyicidir Şekil 76 – Örmede Com4® – düşük elyaf uçuntusu ve daha az yabancı elyaf Şekil 77 – Daha az haşıl uygulanmasına rağmen yüksek verim Şekil 78 – Kumaş mukavemeti (çözgü) 09 Şekil 79 – Staff testinde düşük aşınma Şekil 80 – Kumaştaki sonuç Şekil 81 – ELITE sistemi, Suessen Şekil 82 – Eğirme geometrisi açılar ve boyutlar Şekil 83 – Kısa (a) ve uzun (b) eğirme üçgeni, (c) yandan görünüm 40 40 40 41 43 44 44 44 46 46 46 47 47 47 47 48 49 50 51 53 53 55 55 56 56 56 57 57 58 58 58 58 59 59 59 60 61 62 78 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği Şekil 84 – Eğirme üçgeni – bükümün etkisi Şekil 85 – Ön silindirlerde sapma yayı Şekil 86 – Eğirme üçgeni liflerin sevk açısı Şekil 87 – Eğirme üçgeninin uzunluğu Şekil 88 – Eğirme üçgeni – lifler üzerine etkiyen kuvvetler Şekil 89 – Ön silindirin sarkması (V) Şekil 90 – Kütle varyasyonu, %100 pamuk, karde, ring ipliği, konik, dokuma Şekil 91 – Kütle varyasyonu, %100 pamuk, karde, ring ipliği, konik, dokuma Şekil 92 – Kütle varyasyonu, %67/33 PES/PAMUK ve %65/35 PES/PAMUK, karde, ring ipliği, konik Şekil 93 – İnce yerler, %100 pamuk, karde, ring ipliği, konik, dokuma Şekil 94 – Kalın yerler, %100 pamuk, karde, ring ipliği, konik, dokuma Şekil 95 – Neps. %100 pamuk, karde, ring ipliği, konik, dokuma Şekil 96 – İnce yerler. %100 pamuk, penye, ring ipliği, konik, dokuma Şekil 97 – Kalın yerler, %100 pamuk, penye, ring ipliği, konik, dokuma Şekil 98 – Neps. %100 pamuk, penye, ring ipliği, konik, dokuma Şekil 99 – İnce yerler, %67/33 PES/PAMUK & %65/35 PES/PAMUK, penye, ring ipliği, konik, dokuma Şekil 100 – Kalın yerler, %67/33 PES/PAMUK &%65/35 PES/PAMUK, penye, ring ipliği, konik, dokuma Şekil 101 – Neps, %67/33 PES/PAMUKve & %65/35 PES/PAMUK, penye, ring ipliği, konik, dokuma Şekil 102 – Cekme ozellikleri, %100 CO, karde, ring iplik, konik, dokuma Şekil 103 – Cekme ozellikleri, %100 CO, penye, ring iplik, konik, dokuma Şekil 104 – Cekme ozellikleri, %67/33 PES/CO ve %65/35,penye, ring iplik, konik 62 62 63 63 63 65 67 67 68 68 69 69 70 70 71 71 72 72 73 73 74 Rieter İplikçilik El Kitabı . Cilt 4 . Ring İplikçiliği 79 Rieter İplikçilik El Kitabı Cilt 4 – Ring İplikçiliği Dorduncu cilt, ring iplikciliğinin teknik ve teknolojik durumunu icermektedir. Bu aşama, iplik üretiminin cok önemli bir alt alanıdır, cunku ring iplik makinasının iplik uretimi ve kalitesi uzerine cok temel bir etkisi vardır. Ring ipliği, diğer eğirme prosesleri ile uretilen iplikler değerlendirilirken kıyaslamada hala kesin bir standarttır. Rieter Machine Works Ltd. Klosterstrasse 20 CH-8406 Winterthur T +41 52 208 7171 F +41 52 208 8320 [email protected] [email protected] Rieter India Private Ltd. Gat No 134/1, Off Pune Nagar Road Koregaon Bhima Taluka Shirur, District Pune IN - Maharashtra 412207 T +91 2137 253 071 F +91 2137 253 075 Rieter Textile Systems (Shanghai) Ltd. 12/F, New Town Centre No. 83 Loushanguan Road CN-Shanghai 200336 T +86 21 6236 8013 F +86 21 6236 8012 Bu broşürde verilen bilgiler, çizimler ve bunlarla ilgili tüm veriler basım tarihinden itibaren geçerlidir. Rieter daha önceden bilgi vermeksizin değişiklik yapma hakkına sahiptir. Rieter sistemleri ve Rieter yenilikleri birçok sanayi ülkesinde patentlerle korunmaktadır. 1924-v1 tr 1110 Basim yeri CZ ISBN 3-9523173-4-9 www.rieter.com ISBN 978-3-9523173-4-1 9 783952 317341
Benzer belgeler
Ü G 36 Ring İplik Makinası
2.1. Görevi
Ring iplik makinası:
• çekim sisteminde fitili nihai numaraya getirmelidir
• lif tutamını bükerek mukavemet kazandırmalıdır,
ve
• elde edilen ipliği, depolamaya, taşımaya ve sonraki
işle...