Rieter İplikcilik El kitabı Cilt 5. Rieter İplikçilik El Kitabı. Cilt 5 Rotor İplikçiliği. Heinz Ernst

Transkript

1 Rieter İplikcilik El kitabı Cilt 5 Rieter İplikçilik El Kitabı Cilt 5 Rotor İplikçiliği Heinz Ernst

2 Yayıncı Rieter Machine Works Ltd. Copyright 2011 by Rieter Machine Works Ltd., Klosterstrasse 20, CH-8406 Wintherthur, İceriğin bu kısmı Textile Institute den izin alınarak kullanılmıştır. Tercume Prof. Dr. H. Erhan Kırtay Mevcut ciltler / Baskı: Cilt 1 Kısa Lif İplikçilik Teknolojisi ISBN / ISBN Cilt 2 Harman Hallaç & Tarak ISBN / ISBN Cilt 3 İplik Hazırlık ISBN / ISBN Cilt 4 Ring İplikçiliği ISBN / ISBN Cilt 5 Rotor İplikçiliği ISBN / ISBN Cilt 6 Alternatif Eğirme Sistemleri ISBN / ISBN Cilt 7 Kimyasal Lifler ISBN / ISBN Tamamlayıcı Baskı-Tüm Ciltler (Vol. 1-7) ISBN / ISBN

3 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği 3 Rieter İplikçilik El Kitabı Cilt 5 Rotor İplikçiliği Heinz Ernst

4 4 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği

5 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği 5 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 araştırmaların 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 bilgiler içermektedir. Cilt 2 Harman Hallaç & Tarak 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 derecelerindeki liften beklenen telef, temizleme ve karıştırma makinalarının seçimi ve ayarlaması, telef geri kazanımı, taşıma, çeşitli tarak parçalarının işlevleri hakkında bilgiler içermektedir. 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 6 Alternatif Eğirme Sistemleri 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 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 faktörleri kapsamlı bir şekilde anlaması önemlidir. 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 makinasının iplik üretimi ve kalitesi üzerine çok temel bir etkisi vardır. Ring ipliği, diğer eğirme prosesleri ile üretilen iplikler değerlendirilirken kıyaslamada hala kesin bir standarttır.

6 6 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği

7 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği 7 EDİTÖRDEN Rieter İplikçilik El Kitabı serisinin bu beşinci cildi, rotor iplikçilik sisteminin hem teknik hem de teknolojik yönlerini içermektedir. Son kırk yılda yeni, daha ekonomik eğirme sistemlerinin araştırılması tekstil sanayinde çok yoğun bir şekilde gerçekleşmiştir. Önemli başarılardan birisi olarak, 2007 sonu itibariyle dünya çapında 8 milyonu bulan rotor sayısı ile (yaklaşık 48 milyon ring iğine denk gelen), 70'li yılların başında pazara sunulan ve pazarın önemli bir kısmını ele geçiren rotor iplikçilik olmuştur. Bu başarının ana nedenlerinden birisi, rotor iplikçiliğin önemli ekonomik performansı olmuştur. En başından itibaren, rotor teknolojisinin proses maliyeti açısından yeni bir kıyaslama kriteri oluşturabileceği ortaya çıkmıştır. özellikle iplik sanayinde artan işçilik maliyetlerinin temel bir problem oluşturduğu pazarda, kalın numaralı iplik üretimi alanında bu yeni teknoloji piyasayı ele geçirmiştir. Daha sonraları, tüm rotor iplikçilik prosesinin otomasyonunun gerçekleşmesiyle bu avantaj çok daha belirgin hale gelmiş ve işçilik maliyetlerinin payını önemsiz bir konu haline getirmiştir. Günümüzde rotor iplikçilik prosesi, kısa elyaf iplikçiliğindeki diğer tüm iplik eğirme sistemlerine göre, rakip tanımayan avantajları ile, tüm ham madde çeşitlerinin üretiminde istikrarlı bir alternatif oluşturmaktadır. Rotor iplikçilik sistemi, belirli bir dereceye kadar ring iplik standartlarından ayrılan kalitesiyle iplikleri ve dolayısıyla son ürünlerin üretimini sağlamaktadır. Yeni prosesin tüm avantajlarından yararlanmak için, detayların kapsamlı bir şekilde anlaşılması gerekmektedir. Rieter İplikçilik El Kitabının bu cildi, bu amaca ulaşmayı hedefleyecek şekilde tasarlanmıştır. Bazı önemli temel teknolojiler, özellikle rotor iplikçiliğinde açıcı silindirlerle açma ve iplik oluşum prosesinin Cilt 1, Kısa Elyaf Eğirme Teknolojisi`nde açıklandığı belirtilmelidir. Bu cildin yazarı, Heinz Ernst,rotor ürün yönetiminden sorumlu olan, Rieter Ingolstadt`dan yeni emekli olmuş, eski bir Rieter elemanıdır. Tekstil teknolojisi alanındaki deneyimlerini paylaştığı, dünya çapındaki sayısız seminerlerde ders vermiştir. Heinz Ernst yılların deneyimine sahiptir. Bu el kitabının yapısı ve konuların düzenlenmesi, Textile Institute tarafından yayınlanan oriinal kısa elyaf iplikçilik teknolojisinden alınmıştır. Bu ansiklopediden yararlanacak tüm okuyuculara keyifli okumalar diliyorum. Heiner Eberli, Pazarlama Müdürü, Rieter Spun Yarn Systems

8 8 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği

9 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği 9 İÇİNDEKİLER 1. Rotor iplikçiliğinin önemi Tarihi Geçmiş Rotor iplikçiliğinin gelişimi ve bugünkü durumu Rotor iplikçiliğinin potansiyeli Rotor iplikçiliğinin teknolojik potansiyeli Rotor iplikçiliğin ekonomik potansiyeli Rotor iplikçiliğin prensibi Rotor iplik makinalarının performans parametreleri machines Teknolojik ayar parametreleri Üretim ile ilgili ayar parametreleri Makina bilgisi Ekipman ve proses Rotor iplik makinasının yapısı Rotor iplik makinasının çalışma prensibi Şerit besleme Eğirme kutusu Açıcı ünite Döküntünün uzaklaştırılması Rotora lif transferi Rotor yivine lif transferi İplik oluşumu ve büküm verilmesi Rotor hızı ve rotor çapı Rotor temizliği Rotor yataklama ve tahrik mekanizması İplik çıkışı Bobin oluşumu Sarım işlemi, duruş hareketi ve kalite kontrol Sarım gerginliğinin dengelenmesi Helis sarımı ve sevk hızı Desen oluşumunu önleyici tertibat Bobin sırtlarında kenar kaydırma Uzunluk ölçümü İplik parafinleme tertibatı Tahrik mekanizmaları Emme sistemi Emme sistemi makinesi Emme sistemi robotu Çalışma ve izleme Kalite kontrol sistemleri Rotor iplik makinalarının entegre bileşenleri olarak Kalite kontrol sistemleri Ölçüm metotlarının karşılaştırılması Üretim izleme Makina ve transport otomasyonu Rotor iplikçiliğinde makina otomasyonu Robotlar için uygulama opsiyonları Tek robotlu makinalar İki robotlu makinalar Üç robotlu makinalar Dört robotlu makinalar Otomatik ekleme Kopuşlardan ve kalite duruşlarından sonra otomatik ekleme Bobin değişiminden sonra otomatik ekleme Ekleme hızı ve ekleme kalitesi Manuel makinalerdeki yarı-otomatik ekleme sistemi Otomatik bobin değiştirme Tek bir işlem olarak bobinin değiştirilmesi ve eğirme işleminin boş masura üzerine başlanması (entegre otomasyon) İki farklı işlem olarak bobinin değişitirilmesi ve takip eden eğirme işleminin başlaması İpli ucunun yerleştirilmesi Lot değişimi Her bir eğirme pozisyonunda lot değişimi Makinanın tek bir tarafında lot değişimi Tüm amkinede bütün olarak lot değişimi Masura tedariki Kova değişiminden sonra otomatik şerit ekleme Rotor iplik işletmelerinde taşımada otomasyon Otomatik kova değişiminde kova şeklinin önemi Cer makinasi ve eğirme makinasi arasında kova transferi Rotor iplik makinasi ve ilgili bölgeler arasında bobin transfer Uygulama mühendisliği Hammadde seçimi Lif özellikleri Lif inceliği Lif uzunluğu Elyaf mukavemeti ve uzaması Hammaddenin hazırlanması Pamuktaki rahatsız edici materyaller Organik ve anorganik kalıntılar İplik artıkları Quartz kum ve mineral tozu Ballık Sentetik lifler ile çalışma problemleri Avivaj maddesi Matlaştırıcılar (MMF) İşlem aşamaları Harman Hallaç Tarak makinaları Cer makinası Penye işlemi (tarama işlemi) Eğirme elemanlarının uygulama aralığı Açıcı silindirlerin uygulama aralığı 72

10 10 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği Rotor uygulama aralığı Düzelerin ve düze kanallarının uygulama aralığı Düzeler Seramik insert lü büküm durduruculu (TWISTstop) ve durdurucusuz çıkış kanalları Fantezi iplik üretim komponenetleri İplik bükümünün ve çekimin seçimi ve etkileri Çekim İplik bükümü ve büküm katsayısı (faktörü) Rotor iplikleri için iplik ve makina bilgileri İplikhanelerdeki ortam koşulları Sonraki işlemler ve nihai ürünler İşleme özellikleri Rotor iplikten üretilmiş kumaşlar Yatak çarşafları Zımpara bezi sırtı Denim kumaşlar Flanel kumaşlar Havlı kumaşlar Örme kumaşlar/t-şörtler Spor giyim/gündelik giyim Terbiye/Bitim işlemleri Teknoloji İplik oluşumu Rotora lif akışı Rotor yivinde lif birikmesi (geri dublaj) Büküm verme ve iplik oluşumu Gerçek ve yalancı büküm Sarıcı lifler İplik yapısı ve fiziksel tekstil karakteristikleri İplik numarasına bağlı iplik mukavemeti (cn/tex) Kopma uzaması (%) İplik tüylülüğü İplik düzgünsüzlüğü Sık rastlanan hatalar (ince yerler, kalın yerler, nepsler) Rotor iplikçilik ekonomisi Karşılaştırılabilir ring ve rotor ipliklerinin maliyet yapıları Taşımadaki ve bakımdaki avantajlardan kaynaklanan düşük işçilik maliyetleri Sonraki işlemlerde azaltılmış işçilik maliyetleri 104 Kaynaklar 105 Tablo ve Şekiller 107

11 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği ROTOR İPLİKÇİLİĞİNİN ÖNEMİ 1.1. Tarihi Geçmiş Rotor iplikçiliğinin ring iplikçiliğine kıyasla ayırt edici özelliği daha yüksek miktarlarda üretim potansiyelidir. Bu potansiyel rotor ve sarım hızlarının sürekli arttırılması sonucu devamlı iyileştirilmiştir. Rotor iplikleri ring ipliğe göre daha ucuz üretilmeleri ve söz konusu uygulama alanlarına uygun olmaları sebebiyle her zaman başarılı olmuştur. Rotor eğirme sisteminde iki üretim aşaması eğirme ve sarım tek bir makinada birleştirilmektedir. Böylece ilk aşama olarak küçük eğirme kopslarına sarım yapılmadan satışa hazır çapraz sarımlı bobinler hemen elde edilebilmektedir. Entegre iplik izleme sistemleri ve her eğirme noktasında parafinleme elemanları sayesinde sonraki aşama olan aktarma işlemini de elimine eder. Rotor eğirme sisteminde karde veya cer şeritleri doğrudan işlenebildiği için ring iplikçlikte zorunluluk olan fitil üretimi aşaması da elemine edilmiştir. Son olarak, rotor eğirme makinalarında operatör işlemlerinin otomasyonu ring iplik makinasındakilere kıyasla daha kolaydır. Artık yüksek performanslı rotor iplik makinalarında tüm operatör işlemlerinin otomasyonu standartlaştırılmıştır, pek çok tekstil fabrikasında otomatik kova ve bobin transferi de zorunluluk haline gelmiştir. Rotor ipliklerinin sadece piyasaya çıkmasında değil, aynı zamanda rotor ipliklerinin ring ipliklerin yapısal özelliklerinden ayırt edilmesinde de teknolojik açıdan bir mücadele olmuştur. Rotor ipliklerinin daha fazla tercih ediliyor olması, örneğin dokuma denim kumaşlarda ve örme kumaşlarda, bunun bazı son ürün gruplarında başarı ile kullanıldığını göstermektedir. Bir yandan iplik özelliklerinin modifikasyonu ile diğer yandan eğirme stabilitesinin sürekli geliştirilmesiyle rotor iplikler için hala yeni uygulama alanları geliştirilmektedir. Rotor iplikçiliğinin önemli özelliklerinden birisi fonksiyonel aşamalardan şerit açma ve iplik elde etme işlemlerinin, sırasıyla büküm verme ve elde edilen ipliğin sarımı işlemlerinin birbirinden ayrılmasıdır. Bunu başarabilmek için ise elyaf demetinin en az bir noktada kesintiye uğramalıdır. Bu işlem cer ya da tarak şeridinin tek bir life dek açılması ve sonrasında bu liflerin büküm işleminin gerçekleştiği rotor yivinde toplanması aşamaları arasında gerçekleşir. Her bir lif, açıcı silindir ile rotor yivi arasındaki transfer esnasında daha sıkı bir elyaf demetinden geldiği ve yine rotor yivinde toplandığı için burada açık iplik ucundan bahsedilebilir Rotor iplikçiliğinin gelişimi ve bugünkü durumu Rotor eğirme sistemiyle iplik üretimi hiç de yeni bir işlem değildir: Bu metot için ilk patent başvurusu (Berthelsen tarafından temel (ilk) rotor patenti) 1937 de yapılmıştır. Kullanılabilir ilk tasarım 1951 yılında Spinnbau firmasından J. Meimberg tarafından önerilmiştir. Ancak performansı başarısız bulunduğu için bu tasarım geliştirilmemiştir lı yıllarda fikir Çekoslavakya da tekrar ele alınmış, ve sanayi uygulamalarına uygun ilk makina 1965 yılında Brno fuarında sergilenmiştir. Bunu aynı yıl düzenlenen 1967 ITMA ya paralel bir sergide BD 200 makinasının sunumu izlemiştir. Bu yıllar aynı zamanda rotor eğirme işleminin iplikhanelerde ticari olarak kullanımının gündeme geldiği yıllardır li yılların başında Rieter, Schubert&Salzer ve Platt firmaları rotor eğirme işlemini geliştirmek için bir konsorsiyum oluşturmuş ve sonucunda değişik aşamalarda olan pek çok prototip ITMA 1971 de sergilenmiştir. Takibeden yıllarda rotor eğirme sisteminin hem teknolojik hem de ekonomik potansiyelini geliştirme amaçlı yoğun çalışmalar yapılmıştır. Sistematik olarak gerçekleştirilenbu çalışmalar aşağıdaki başlıklar altında sürdürülmüştür: İplik kalitesine dikkat ederek rotor iplik numarası aralığının genişletilmesi. Rotor ipliklerin aşınma özelliklerinin optimize edilmesi, örneğin mamüldeki tutumlarının geliştirilmesi. Takip eden işlem aşamalarındaki ani performans artışlarını da dikkate alabilmek için ipliğin fiziksel özelliklerinin geliştirilmesi. Sürekli araştırma ve geliştirme sonucunda eğirme elemanlarında ve koşullarında iyileştirme sağlanmıştır. Böylece artık rotor iplikler ve ring iplikleri biribirnden ayırt etmek imkânsız hale gelmiştir. Rotor iplik makinasının kendisi artık sadece geleneksel anlamda bir eğirme makinası değildir, şeriti ipliğe çeviren yüksek üretim kapasitesine sahip, komputerize ve kompleks bir sistemdir.

12 12 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği Ekonomik açıdan sağlanan gelişmeler teknolojik gelişmelere kıyasla daha dikkat çekicidir. Örneğin, 1960 larda rotor iplikçiliğin tanıtımından beri rotor hızları dev/ dak seviyesinden pratikte dev/dak çıkmıştır (Şekil 1). Günümüzde (2005 de) her hangi bir zorlukla karşılaşmadan teknik olarak dev/dak çıkmak mümkündür. Ring iğlerine kıyasla rotor eğirme birimi 5 ila 10 kat fazla üretim yapabilmektedir. Ücret seviyeleri yüksek olan ülkelerde, Ne60 numaraya kadar olan iplikler için rotor eğirme ring iplikçiliğine kıyasla daha ekonomiktir. Rotor shızları [dev/dak] Şekil 1 Rotor eğirme sisteminin geliştirilmesinden itibaren ulaşılan rotor hızları Dünya çapında 8 milyondan fazla rotor ile (Şekil 2), kesikli liflerin %20 si eğrilmektedir. Bazı ülkelerde (örn. ABD, Almanya) rotor ipliklerin toplam iplik hacmine oranı yaklaşık %50 dir. Moda ve tekstil uygulamalarındaki gelişmeler, eğirme makinaları imalatındaki gelişmeler gibi, sürekli artmaktadır ve bu gelişmeler rotor ipliklerinin uygulama alanlarını da değiştirmektedir. Hava jetli üretim sistemine göre üretilen iplikler özellikle ABD de belirli bir pazar payını garantilemiş durumdadır. Yoğun geliştirme çalışmalarına rağmen, saf pamuk uygulamalarındaki belirli sınırlamalar daha geniş aralıkta uygulama alanları açısından bariyer oluşturmaktadır. Son yıllarda otomatik rotor iplik makinalarının dünyada payı yaklaşık %35 civarındadır. Bu rakam Çin deki otomasyonsuz çok sayıdaki iplik makinasından etkilenmektedir. Rotor adedi Doğu Asya Kuzey Avrupa Batı Güney Afrika Avrupa Okyanusya Amerika Diğer Avrupa Amerika Bölgeler (ITMF) Şekil Dünya genelindeki toplam rotor sayısı (toplam 8 milyon üzerinden) Dünyanın diğer bölgelerinde oran çok daha yüksektir. Şekil 3 de bir örnek olarak son yüzyılda rotor iplikçiliğine büyük yatırımlar yapan Türkiye deki durum gösterilmektedir. Otomatik rotor iplik makinalarının piyasaya girmesinden kısa süre sonra Türkiye deki payı %80 leri geçmiştir. Günümüzde ayrıca cer ve rotor iplik makinası arasında otomatik kova transferi sisteminin yanı sıra depoya ya da sıradaki diğer aşamalara bobin transfer sistemleri de vardır. Bu durum rotor iplikçiliğinin ekonomik gelişmesine katkıda bulunmuştur % 80% Kurulu rotor sayısı % 60% 50% 40% 30% 20% Otomasyonlu makinalerin oranı % % Kaynak: ITMF, Rieter Rotordaki yeni yatırımlar Kurulu rotorlar Satılan makinalardaki otomatik makinaların oranı Şekil 3 Kurulu rotor sayısı, otomatik makinaların oranı ve rotorlara yapılan yeni yatırımlar görülmektedir, örnek olarak yılları Türkiye alınmıştır

13 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği 13 Rotor eğirme işlemi 60 mm (2.25 ) kadar uzunluğa sahip lifler için uygundur ve bu sebeple klasik kısa elyaf pamuk aralığını kapsamaktadır. Başka üretici firmaların (Schubert & Salzer, Duesberg Busson) daha uzun kesikli lifleri işleyebilmek için geliştirdiği daha büyük rotorlar ne yazık ki piyasada tutunamamıştır. Kısa kesikli elyaf için rotor iplik numara aralığı Şekil 4 de görülmektedir. Rotor iplikler için iplik numarası aralığı esas olarak Ne 6 ve Ne 40 arasında olmasına rağmen, Ne 3 Ne 60 arası genel numara aralığını kapsamaktadır, Ancak yukarıda belirtilen aralığın dışındaki toplam üretim iplik hacmi küçüktür. Kurulu rotor kapasitesi İplk Numarası [Ne] Şekil 4 Kurulu rotor kapasitesi (dünya çapında), iplik numarasına göre (ITMF) Pamuk lifi. toplam iplik hacmindeki yaklaşık %55 lik oranı ile rotor iplik makinalarında işlenen lifler arasında en baskın olanıdır, ancak tüm kısa kesikli lifler karışım ya da tek başına bu sistemde eğrilebilir. Pamuk lifinin yanı sıra poliester (PES) lifleri de rotor iplik üretiminde yüksek miktarda kullanılmaktadır. Dünya genelinde lif tüketimindeki yaklaşık %3 lük yıllık artış artan miktarda poliester lifleri ile karşılanmaktadır. Viskoz, modal, poliakrilik, birbirleriyle ve pamuk lifiyle karışımları toplam iplik hacminde belirli bir oranı kaplar. Ancak, bu ve diğer başka doğal ve sentetik liflerin işlenmesi daha çok moda eğilimleri ile belirlenmektedir, bu sebeple toplam iplk hacmindeki oranları sezonsal ve bölgesel olarak değişkendir. Bazı uygulamalarda ekonomik açıdan ilgi çeken bir başka nokta ise, daha önceleri kullanımı mümkün olmayan iplikhane teleflerinin rotor eğirme sisteminde kullanılabiliyor olmasıdır. Bu eğirme sisteminin tanıtılmasıyla, rotor iplikleri dokuma ve örme mamüllerde kullanılmaya başlamıştır. Pek çok durumda rotor ipliklerin kullanılmasıyla, daha kaliteli mamullerin üretilmesine olanak veren, ring ipliklere kıyasla avantaj sağlamaktadır. İlk olarak, rotor iplikler kendilerine has özellikleri mamülde aranan niteliklerle örtüştüğü durumlarda başarılı bir şekilde kullanılabilmektedir. Şekil 5 de iplik numaralarına göre sınıflandırılmış olan rotor ipliklerin kullanıldığı son ürünler görülebilmektedir. Bu tablodan rotor ipliklerin konfeksiyon sektöründe daha çok denim dokumalarda, pantolon kumaşlarında, spor giyimde, bluzlarda ve iç giyimde, havlı ürünlerde ve döşemelik kumaşlarda kullanıldığı görülmektedir. Ayrıca bahse değer kullanım alanı olarak konfeksiyon sektöründe çoraplar ve süveterler, ev tekstilinde çarşaflar ve döşemelik kumaşlar, teknik tekstil uygulamaları, örneğin, zımpara bezi tente ve stor kumaşı da belirtilebilir Üretim [t / yıl] İplik numarası [Ne] Döşemelik Ev / Sporgiyim (yuvarlak örme) Denim / İş giyimi İçgiyim (yuvarlak örme) Pantalon (Denim dışı) (dokuma) Bluz / Bayan giyim (dokuma) Havlu Şekil 5 İplik numarasına göre rotor ipliklerden elde edilen mamullerin yıllık üretimi (dünya genelinde ton olarak)

14 14 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği 1.3. Rotor iplikçiliğinin potansiyeli Son yıllarda geliştirilen pek çok eğirme sisteminin, örn. Bobtex, Repco, Twilo, friksiyon, hava jetli, ve sarma, arasından sadece rotor iplikçilik ve hava jeti iplikçiliği piyasada başarılı olarak tanımlanabilmektedir. Temelde rotor iplikçiliğinin hem teknolojik hem de ekonomik potansiyeli bu işlemin başarısında ikna edici faktörler olmuştur Rotor iplikçiliğinin teknolojik potansiyeli Rotor iplikçiliği stabil eğirme işlemidir, yani normal eğirme koşullarında çalışma esnasında ya da iplik kalitesinde her hangi bir varyasyona neden olmadan sorunsuz çalışır. Standart eğirme ekipmanı ve ayarlamalar ile tekrar edilebilen ve pek çok eğirme pozisyonuna uygulanabilen bir işlemdir. Böylece kalite sürekliliği aynı makinanın ve bir grup makinanın farklı rotorlarında ve uzun bir zaman diliminde net olarak sağlanabilmektedir. Rotor iplikçiliği özgün bir açık-uç işlemidir, yani ipliğe gerçek büküm verilmektedir ve böylece de iplik hem yapısı hem de uygulama alanları açısından (ring iplik ile arasındaki farklılıklar daha detaylı olarak daha sonraki bölümlerde belirtilecektir) ring iplik ile karşılaştırılabilir olmaktadır. Böylece rotor iplikler pek çok uygulama alanında ring iplik yerine kullanılabilmektedir. Kural olarak rotor iplikçilikte normal cer şeridi kullanılmaktadır. Bazı eğirme sistemlerinde (hava jetli) gerekli olan hazırlık işlemlerine rotor iplikçilikte ihtiyaç duyulmaz. Dayanıklı ve basit eğirme elemanlarıyla donatılmış olduğu için teknolojik açıdan rotor iplikçiliği fabrika operasyonları için çok uygundur. Rotor iplikçiliğin sıcaklık, nem ve havalandırma gibi eğirme ortamı koşulları açısından her hangi bir özel ortama ihtiyacı yoktur, hatta pek çok durumda ring veya hava jeti eğirme sistemlerine kıyasla eğirme ortamı koşulları daha az önemlidir Rotor iplikçiliğinin ekonomik potansiyeli Rotor iplikçiliğinin ekonomik avantajı kısa sürede tespit edilmiş ve başa baş noktasını daha ince ipliklere doğru kaydıracak sonuçlar vermek üzere gelişme göstermiştir. Bu açıdan aşağıda belirtilmiş olan noktalar önemlidir: Rotor iplikçilik cer şeridinden satışa ya da bir soraki aşamada kullanılmak üzere hazır halde çapraz sarımlı bobin elde edilen ilk işlemdir. Fitil makinası ve bobin aktarma işlemleri iş akışından çıkarılmıştır, bu durum rotor iplikçiliğindeki eğirme pozisyonunun ring iğine kıyasla çok daha maliyetli olmasıne rağmen ekonomik açıdan rotor iplikçiliğinin tercih edilmesinde çok özendirici olmuştur. Kilo başına üretim maliyetleri açısından rotor iplikçiliğinde direkt işçilik maliyetleri sermaye ve enerji maliyetlerinin altında kalmaktadır. Rotor eğirme ring iplikçiliğe kıyasla çok daha yüksek verimle çalışmaktadır. Makina verimliliği %99 lar civarındadır. Bobinlerin makinadan alınması için ring iplikçilikte gerekli olan makina duruşları rotor iplikçiliğinde olmamaktadır. Pek çok durumda dokuma ve örme işletmelerinde uygulanmakta olan proseslerde avantajlı durum uzun metrajlı ve hatasız çapraz bobin sarımları ile sağlanmaktadır, yani işlem aşamalarında daha az sorun ve dah az duruş olmaktadır. Son olarak, ring iplikçiliği ile karşılaştırıldığında daha yüksek verime rağmen toz ve gürültü kirliliği açısından rotor iplikçiliği daha çevre dostudur Rotor iplikçiliğinin prensibi Tüm temel eğirme işlemleri göz önüne alındığında rotor iplik makinası kısa kesikli elyaf eğiren iplikhanelerdeki diğer her hangi bir makinaya benzemez: Şerit besleme: Tarak ya da cer şeridi besleme silindiri ve masası aracılığıyla hızlı bir şekilde açıcı silindire beslenir. Şerit açma: açıcı silindirin dönen dişleri besleme masası ve silindiri arasında kıstırılmış olan şerit tutamındaki lifleri tarar. Buradan geçen lifler lif kanalına beslenir. Rotora lif transferi: rotor yatağındaki merkezkaç kuvveti ve vakum liflerin açıcı silindirden ayrılmasını sağlar ve rotor iç duvarına doğru ilerlemelerine neden olur. Rotor yivinde liflerin toplanması: hızla dönen rotordaki merkez kaç kuvvetleri liflerin rotor yivine doğru ilerlemelerini sağlar ve burada lif halkası oluşturacak şekilde birikirler. İplik oluşumu: eğrilmiş ipliğin ucu düzeden rotor yivine doğru çıkınca rotorun dönüyor olması sebebiyle büküm alır ve bu büküm rotorun içine doğru ipliğin üzerinden aktarılır. İplik ucu kendi ekseni etrafında döner ve düzenin yardımıyla, (büküm tutucu görevi yapar), rotor yivine biriken liflerin sürekli büküm almasını sağlar. İpliğin sarılması: rotorda oluşan iplik düzeden ve çıkış borusundan sürekli olarak sevk mili ve baskı silindiri aracılığıyla alınır ve çapraz sarım yapılır. İpliğin alınmasıyla sarımı arasında iplik hareketini ve ayrıca iplik kalitesini pek çok sensör kontrol eder, gerekli olduğu durumlarda iplik temizleme yapılır.

15 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği Rotor iplik makinalarının performans parametreleri Teknolojik ayar parametreleri Lif boyu 60 mm ye kadar doğal ve sentetik lifler Şerit numarası Nm ; Ne ; ktex İplik numara aralığı Nm 5-100; Ne 30-60; ktex Çekim aralığı kat Büküm aralığı T/m /TPI 5-38 Sarım açısı 30 ve 40 arasında 1 arttırılarak ayarlanabilir Üretim ile ilgili ayar parametreleri Rotor hızı Açıcı silindir hızı Sevk hızı, silindirik Sevk hızı, konik Bobin ağırlığı, silindirik Bobin ağırlığı, konik dev/dak dev/dak 350 m/dak (240 rotor) 270 m/dak (500 rotor) max 60 m/min (500 rotor) max 6 kg ve ya 350 mm çap max 270 mm çap Makina bilgisi Rotor sayısı, toplam Rotor sayısı/seksiyon Seksiyon sayısı 500 e kadar 20 ve ya 24 rotor makina imalatçısına bağlı olarak max 25 (20 rotor/seksiyon) max 20 (24 rotor/seksiyon) Robot sayısı maksimum 4

16 16 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği

17 18 a g e b c d f k o i l n m p q r h Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği 2.2. Rotor iplik makinasının çalışma prensibi Şekil 7 şerit besleme aşamasında ipliğin silindirik veya çapraz bobinlere sarılıncaya kadar liflerin izlediği yol

18 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği 19 İplik makinasına genelde birinci ya da ikinci pasaj cer bandı (hemen hemen her zaman) ya da tarak şeridi (a) (bkz Şekil 7) beslenmektedir. Şerit, eğirme biriminin hemen altına yerleştirilmiş olan dairesel ya da dikdörtgen kovalardan gelerek besleme silindiri (b) ve besleme masası (c) aracılığıyla şerit kılavuzundan (d) geçerek dönmekte olan açıcı silindirlere (e) ulaşır. Dönmekte olan besleme silindiri cer şeridini kıstırır ve besleme masası üzerinden açıcı silindir muhafazasına doğru ittirir. Besleme tablasındaki yaprak yay mekanizması sayesinde cer bandının besleme silindirine doğru sıkı bir şekilde kıstırılması sağlanır. İplik kopuşu olması durumunda besleme kavraması ayrılır ve böylece besleme silindiri durdurularak şerit besleme işlemi otomatik olarak durdurulur. Bunu sağlayan sinyal, ipliği yoklayan cihaz (iplik monitörü) tarafından oluşturulur. Geleneksel ring iplik eğirme işleminde lif demeti-yani cer bandı-besleme esnasında bir bütün olarak yeterli kohezyona sahip olarak sağlanır ve eğirme işlemi esnasında sadece inceltilir. Rotor iplik eğirmede lif demeti tek bir life kadar açılır. Bu işlem esas olarak açıcı silindir tarafından gerçekleştirilir. Testere dişlere sahip olan bu silindir besleme silindiri ve besleme masası arasında kıstırılmış olan lif tutamını tarar; tutamdan çekilen lifleri lif kanalına(f) aktarır. Liflerin lif kanalı aracılığıyla açıcı silndirden rotora transferi için hava akımı gerekmektedir. Bu akım eğirme bölgelerindeki ana kanal (h) ve sonrasında rotor yuvasındaki (i) vakum ile sağlanır. Vakum, her rotor yatağındaki küçük kanalların sağladığı emiş sonucu merkezi fan ile sağlanır. Bu negatif basıncı oluşturmak için, rotor kutusu mümkün olduğunca sıkı bir şekilde kapatılmalıdır. Transfer edilen havanın çoğu döküntünün uzaklaştırıldığı yarıktan ve çok azı da emiş borusundan girer. Açıcı silindirin merkezkaç kuvvetinin bir sonucu olarak gelen şeritteki çepel, açıcı silindir muhafazasındaki bir açıklıktan uzaklaştırılır. Uzaklaştırılan çepel bir konveyör bandının (g) üstüne düşer ve makinanın her iki tarafında bulunan emiş düzeleri ile temizlenebilir. Elyaf kanalındaki emiş havası lifleri açıcı silindirin yüzeyinden kaldırır ve lifleri rotora (k) doğru sürükler. Bu hareket esnasında, hem hava hem de lifler besleme borusunun şekli sebebiyle ivmelenir. Bu sayede kıstırma bölgesini/açıcı silindirini takiben ikinci bir çekim sağlanmış olur ve liflerin daha fazla birbirinden ayrılması ile sonuçlanır. Dahası bu hava akımında liflerin kısmı olarak düzleşmesinde artış da sağlanır. Rotorun çevresel hızının liflerin hızının birkaç katı olması sebebiyle liflerin rotor duvarına ulaşmasıyla üçüncü bir çekim sağlanır. Bu çok önemli bir özelliktir, çünkü liflerin oryantasyonunu bariz bir şekilde olumlu yönde etkiler. Liflerdeki nihai düzleşme ise liflerin rotor içinde etkili olan muazzam büyüklükteki merkez kaç kuvvetinin etkisiyle rotor duvarından aşağıya rotor yivine doğru kayması sonucu sağlanır. Ortalama olarak bir ila beş lif (bir bölgede) aynı anda lif kanalından çıkar. Rotor duvarından aşağıya doğru kaydıktan sonra rotor yivinde uzunlamasına olarak birikir. Sabit duran lif kanalı çıkışının altında rotorun sürekli dönüyor olması sebebiyle yivde sürekli lif birikmektedir, lifler sürekli olarak yive düşmektedir (yani, lif lif üzerine birikmektedir). Bu şekilde yivde kesiksiz lif halkası elde edilir. Bu işleme geri dublaj denilmektedir (bkz bölüm Rotor yivinde lif birikmesi (geri dublaj). İlave başka bir şey yapılmazsa, rotor kısa sürede tıkanacaktır. Ancak, tek amaç bu liflerden iplik elde etmek olduğu için ipliğin serbest ucunun (I) döner eksenden rotor çevresine doğru uzamasına izin verilmektedir. Bu noktada etkiyen merkezkaç kuvveti (liflerin kütlesinin katından fazladır) iplik ucunu sıkıca rotor yivi duvarına doğru, tıpkı bilezikteki liflere yapıldığı gibi, bastırır. Böylece iplik ucu rotor duvarına yapışır. Rotor döndükçe ipliği de beraberinde ilerletir ve iplik düze (o) etrafında bir krank kolu gibi dönmeye başlar. Rotorun her turu ipliğe bir tur gerçek büküm verir. İplik, etkiyen kuvvetlerce belirlenmiş olan maksimum büküm değerine ulaştığında, kendi ekseni etrafında dönmeye başlar, yani rotor yivinde yuvarlanmaya başlar. Artık açık iplik ucu paralel liflerden oluşan tutamın üzerinde birleştirme bölgesinde bulunmaktadır; böylece fırçaya benzeyen iplik ucunun kendi etrafında dönmesiyle sonraki lifleri yakalaması ve yeni iplik kısmını oluşturmak üzere büküm vermesi sağlanır, yeni oluşan kısım da sonraki lifleri yakalar ve büküm verir ve bu şekilde devam eder. Böylece iplik sürekli olarak eğrilmeye devam eder. Bu ipliğin rotordan çekilip alınması bir zorunluluktur, bu işlem iplik kompenzasyon (dengeleme) çubuğu (p) aracılığıyla çekim silindirlerince (m+n) gerçekleştirilir ve sarım silindirince (q) çapraz sarımlı bobin (r) haline getirilir. Bobin transfer sisteminin yanı sıra robotlarla gerçekleştirilen makina otomasyonu ile ilgili açıklamalar; 3.1.Rotor İplikçiliğinde otomasyon ve transport otomasyonu 3.2. rotor iplikhanelerinde transport otomasyonu bölümlerinde açıklanmıştır.

19 20 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği 2.3. Eğirme kutusu Eğirme kutusu bağımsız olarak çalışan bir birimdir. Açıcı silindirler ve rotorlar kayışlar aracılığıyla merkezi olarak tahrik edilmektedir. Bazı eğirme sistemlerinde şerit besleme, sürekli besleme mili aracılığıyla yapılmaktadır. Rotor muhafazaları menteşeli bir açıcı üniteden hem manuel olarak hem de robot tarafından ulaşılabilir konumdadır. Dolayısıyla, Operasyon robotu tarafından rotor ve emiş düzesinin otomatik temizliği kadar eğirme elemanlarının manuel kontrolü ve değiştirilmesi de kolay bir şekilde gerçekleştirilebilmektedir. Eğirme birimi aşağıda belirtilen fonksiyonel kısımlardan oluşmaktadır (Şekil. 8 + Şekil. 9): Şerit hunisi (a), alıcı silindiri (b) ve besleme tablası (c) aracılığıyla şerit besleme; Açıcı silindir (c) aracılığıyla elyafın tek life dek açılması; Çepel temizleme: Rotora (d) lif transferi ve beslemesi; Rotorda iplik eldesi ve büküm verilmesi (e); Düze ve emiş tüpü (f) aracılığıyla ipliğin çekilmesi. Değişik imalatçıların rotor iplik makinalarındaki farklılık eğirme geometrisindedir. Bu, şeridin tek bir life dek açılmasıyla, açıcı silindirlere özel önem verilerek optimum döküntü ayrıştırarak ve rotorda iplik eldesi ile başlar ve çıkış borusundan ipliğin alınması geometrisi ile devam eder. Önemli farklılıkların altı çizilmiştir Şerit besleme Tarak ya da cer şeridi, şerit hunisi ile (a) yönlendirilir ve besleme mili ile yaprak yaylı besleme tablasının (b) arasından açıcı silindire (c) beslenir (Şekil 8+Şekil 9). Her eğirme pozisyonunda besleme mili/besleme tablası ikilisi bulunmaktadır. Farklı eğirme pozisyonlarına ait her besleme milinin hareketi merkezi tahrikli dönen sonsuz mil ile sağlanmaktadır. Kopuş olduğunda ve ya çalıştırılmayan eğirme pozisyonu için besleme milinin sonsuz mile teması elektromanyetik kavrama ile kesilir ve þeit beslemesi durdurulur. Ancak eğirme kutusunun kapağı açılsa bile besleme milinin sonsuz mil ile teması korunur. Bu şekilde rotor koruması kapalı olduğunda bile, besleme milinin tahrik mekanizmasının zarar görmesi engellenir (bu durum kapak acıldığında tahrik milinin ve besleme milinin birbirinden ayrıldığı sistemlerde görülür). Çekim ve sevk hızının merkezi ayarlanmasıyla otomatik olarak besleme milinin hızı ve böylece de tarak ya da cer şeridinin besleme hızı belirlenir. Şerit besleme hızının besleme mili ve besleme tablası aracılığıyla değişitirildiği sistemlerde besleme milinin her eğirme pozisyonu için fren mekanizması vardır. Böylece kopuşlarda ya da şeridin beslenmediği durumlarda eğirme pozisyonu devre dışı burakılabilir. 1 Şerit kılavuzları standart (pamuk, poliester ve viskoz lifleri için) ya da genişletilmiş (akrilik ve yüksek hacimli lifler için) ebatlarda tedarik edilir. f e f c b a d c Şekil 8 Eğirme kutusunun önden görünüşü Şekil 9 Eğirme kutusunun kesit görünüşü

20 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği Açıcı ünite c Tarama silindirinin yüzeyi uygun diş tasarımına göre bilenmiş bir çelik halka ya da bir halka etrafına sarılmış dişli tel olabilir. Açıcı silindirin kendisinin ve garnitür tellerinin şekli, geometrisi ve malzemesi iplik eldesi işlemi ve kalitesi açısından çok önemlidir. a d b İşlenecek olan materyalin hem termal hem de fiziksel özelliklerine ve iplik özelliklerine uygun her türlü uygulama için açıcı silindirler bulunmaktadır. Garnitür tellerinin özellikleri aşağıdaki unsurlar açısından farklılık gösterir: dişlerin şekli ve temas açısı, temas noktasında diş yüksekliği ve eni; diş sıklığı; dişlerin geometrik yerleşimi; ve değişik kaplamalar. f Şekil 10 Açıcı silindir ve muhafazası (a), şerit girişi (b+c), lif sakalı desteği (d), çepel temizleme (e) ve ayarlanabilir bypass (f) Eğirme kutusundaki açıcı uç ile tarak makinasındaki brizöre besleme birbirine benzer. Açıcı silindirin dönen dişleri (Şekil 10) lif tutamının içerisinden yüksek hızla geçer ve besleme tablası (b) ve besleme silindiri (c) arasında kısıtırlmış olan şerit içerisinden tek tek lifleri alır. Bu durumda elyaf bandı besleme silindiri tarafından çok yavaş bir şekilde ileriye doğru hareket ettirilmektedir. Bu sürekli işlem ile besleme silindiri ve besleme tablası arasındaki kısıtırma noktasından dışarıya doğru çıkmış olan tüm lifler sürtünmeyle açıcı silindir tarafından ileriye taşınır. Sabit lif desteği (d) ile şeritteki kütle varyasyonlarına rağmen düzenli tarama gerçekleştirilebilir. Açıcı silindiri terk eden lifler lif kanalına transfer edilir. Açıcı silindirdeki hava ve lif akımının hızının silindirin çevresel hızından daha yüksek olması önemlidir. Eğer silindir hızı hava akımına eşit ya da daha yüksek ise ki bu durum yüksek silindir hızlarında söz konusu olabilir, liflerin ayrıldığı noktada lif eğilmesine (çarpılmasına) sebep olabilir, bu durum iplik kalitesini ve işlem akışını olumsuz yönde etkiler. Açıcı silindirin tellerinden lifler ayrıldığı zaman, liflerin arasındaki çepel, açıcı silindirin (c) altındaki açıklıktan uzaklaştırılır. Ayrılacak olan çepelin derecesi bypass sistemiyle (f) ayarlanabilir. (ayrıca bkz bölüm Çepel uzaklaştırma). e Uygulama alanlarına göre en doğru açıcı silindir seçeneği için bölüm Açıcı silindirler için uygulama alanları kısmına bakınız. Açıcı silindir aşınmaya maruz kalan bir parçadır ve peryodik olarak (aşınma oranına göre) değiştirilmesi gerekmektedir. Eğer bu çok uzun süre ertelenirse iplik kalitesi ve eğirme koşulları olumsuz etkilenir. Doğru açıcı silindir tercihine ek olarak açıcı silindir hızı da dikkatle ayarlanmalıdır. Açıcı silindirin hız aralığı dev/dak dır genelde ile dev/dak arasındaki hızlar tercih edilir. Çok yüksek ya da çok düşük olan açıcı silindir hızları iplik oluşumunu ve iplik kalitesini olumsuz etkileyebilir. Çok düşük açıcı silindir hızları aşağıda belirtilen problemlere sebep olur: şeritten life yetersiz ayrışma; lif nepslerinin ve kümelenmelerinin yetersiz açılması; çepel ayrılmasının yetersiz olması; açıcı silindir üzerinde vatka oluşumu eğilimi. Düşük açıcı silindir hızları sebebiyle çepel ayrılmasının yeterli derecede olmaması eğirme stabilitesini olumsuz etkilemesinin yanı sıra iplik kopuşlarında da artışa sebep olur ve elde edilen iplikte daha fazla çepel görülür. İplik düzgünsüzlüğü de kötüleşir. Ayrıca ince, kalın yerlerin, nepslerin sayısı ve Classimat hataları da artar.

21 22 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği Ancak çok yüksek açıcı silindir hızlarının da negatif etkileri vardır; yine de açma performansında iyileşme sağlanır. Aşırı derecede yüksek açıcı silindir hızlarının etkileri şöyledir: az ya da çok ciddi hasarlar örn. Liflerin kısalması ve bu sebeple iplik mukavemetinde ve bu ipliklerden elde edilen kumaşların mukavemetinde düşüş, iplik makinasında ve sonraki işlemlerde uçuntu artışı, sentetik liflerde erime noktasına etkiler. Üretici firmanın açıcı silindir tipi ve hızları üzerine önerileri istisnai durumlar (özellikle kritik materyallerle çalışırken) ve denemeler sonucu elde edilmiş veriler dışında mutlaka dikkate alınmalıdır. Açıcı silindir muhafazası açık ve kapalı olarak tasarlanmaktadır. Açık tasarlamanın avantajı açıcı silindirin ön tarafında lif toplanmasının oluşmamasıdır. Açıcı silindirin kendisi ikincil hava akımlarından ve ortam etkilerinden aşamalı olarak sıkıca kapatıldığı için, korunmaktadır. Kapalı sistemlere kıyasla açık sistemde açıcı silindirler daha kolay bir şekilde kontrol edilebilir ve değiştirilebilir Döküntünün uzaklaştırılması Temel olarak, rotor iplik makinalarında tüm döküntü uzaklaştırma tertibatları aynıdır, yani açıcı silindir muhafazasındaki açıklık tarzındadır ama ebatları değişebilir. Açıcı silindirin yüksek çevresel hızı liften daha ağır cisimlerin (çepel ve diğer sıra dışı parçalar) bu açıklıktan uzaklaşmasını sağlar, bu esnada lifler daha sonra lif kanalına aktarılmak üzere silindirin üzerinde kalır. Uzaklaştırılan döküntü bir konveyör bantının üzerine düşer ve makinanın herhangi bir ucuna doğru taşınır. Makinanın her iki ucunda toplanan döküntü emilerek vakumla merkezi filtre bölümüne gider. Konveyör bant üzerindeki sıyırıcılar sürekli olarak açıcı silindirin altındaki kısmı temizlerler Hammaddenin hazırlanması bölümünde detaylı bir şekilde anlatıldığı gibi, uygun temizleme olanaklarına sahip modern eğirme hazırlık makinaları ham pamuktan toz ve döküntülerin çoğunu uzaklaştırabilmektedir. Ancak, belirli bir miktarda organik ya da organik olmayan materyal kullanılacak olan pamuğun toplanma, çırçırlama metodu ve temizlik işlemlerindeki hassaslığa bağlı olarak harman hallaçtaki ve cer makinalarındaki bu temizlik işleminden kurtulabilir. Etkin döküntü uzaklaştırma rotor iplikçilikte eğirme koşullarının stabilitesi ve yüksek iplik kalitesi için en önemli ön koşullardan birisidir. Maalesef, rotorun yivine sadece lif değil toz, çepel, vb. de birikir ki bu da yiv geometrisini dolayısıyla iplik kalitesini ve eğirme stabilitesini olumsuz etkiler. Çok yüksek merkezkaç kuvvetleri sebebiyle 0.2mg lık çok küçük bir çepel parçası bile elyaf halkasına 15 gramlık kuvvet uygulayabilir ve böylece de bükümün ilerlemesine engel olabilir ki bu da iplik kopuşlarına sebep olur. Bu durum belirgin biçimde etkili döküntü temizlemenin rotor iplik makinası için önemini ifade etmektedir. Eğirme kutusunda döküntü temizleme ise elyaf şeridinde hala bulunabilecek olan ve eğirme işlemini bozabilecek materyalin uzaklaştırılmasını garantiler. Ancak, eğirme kutusunda döküntü temizleme kesinlikle eğirme öncesi hazırlık aşamasında büyük bir özenle yapılan temizlik işlemlerinin yerini tutmaz. Cer ya da tarak bandında ne kadar az döküntü kalırsa eğirme kutusunda o kadar etkili temizlik yapılabilir. Kullanılan hammaddeye göre etkin temizleme yapılabilmesini sağlayan ayarlanabilir bypass (Şekil 11, 12, 13) birimine sahip döküntü temizleme sistemleri özellikle daha etkilidir. Geleneksel eğirme kutularında vakum için gerekli tüm hava, döküntü uzaklaştırma açıklıklarından sağlanır, yani uzaklaştırılmakta olan çepele zıt yönde hava girişi ile sağlanır. Bazı durumlarda, genellikle küçük ve/veya hafif döküntüler söz konusuysa, döküntü uzaklaştırma engellenebilir. Bypass ile kullanılan hammaddeye göre döküntü uzaklaştırma açıklığından gelecek olan hava miktarı ayarlanabilmektedir. Bypass birimince izin verilen hava ne kadar fazlaysa döküntü uzaklaştırma açıklığından giriş yapacak olan hava miktarı o kadar azalır. Böylece döküntünün uzaklaştırılması da o kadar kolaylaşır. Dahası uzaklaştırılmış olan döküntülerin tekrar eğirme kutusunun içine çekilmesi de önlenmiş olur.

22 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği 23 Şekil 11 BYpass açık (maksimum çepel uzaklaştırma) Şekil 12 BYpass yarım açık (orta seviyede çepel uzaklaştırma) Şekil 13 BYpass kapalı (minimum seviyede döküntü uzaklaştırma) Rotora lif transferi Açma işleminden sonra, lifler rotora beslenmelidir. Bu amaçla, akış koridoru olarak şekillendirilmiş kapalı bir lif kanalı kılavuz görevi yapar. Açıcı silindirin merkezkaç kuvveti ve rotor muhafazasındaki vakum liflerin açıcı silindirden ayrılmasını sağlar. Bu liflerin lif kanalı aracılığıyla rotora transferi, sıkıca kapatılmış olan rotor muhafazasındaki emiş ile sağlanan hava akımından etkilenmektedir. Delikli rotorlu eğirme sistemlerindeki kısmi eğirme vakumu rotor tarafından oluşturulmaktadır ve bu yüzden de rotor ebadına ve hızına bağlıdır. Bu sebeple kısmı eğirme vakumu rotor çapı küçüldükçe ya da döküntü (çepel, toz, lif artıkları) rotor tabanındaki açıklıklara birikirse azalır. b Lif kılavuzu kanalının şekli (Şekil 14, a) lif transferi ve liflerin istenen boyuna oryantasyonu için son derece önemlidir. Lif kanalının giriş ve çıkış açıklıkları, liflerin açıcı silindirden transferi, liflerin lif kanalı içerisindeki transferi ve liflerin rotorun iç kısım duvarlarına transferi (Şekil 14, b), sorunsuz olacak şekilde tasarlanmalıdır. Lif kanalı rotora doğru daralır, bu da hava ve lif akımlarının ivmelenmesine neden olur. ivmelenmenin önemi büyüktür çünkü liflerin ayrışmasını ve ayrıca liflerin düzleşmesini sağlar. Daralan kısım ikinci çekim bölgesini (besleme silindiri/açıcı silindiri takiben) temsil eder. a Şekil 14 Lif kılavuz kanalının kesit görünümü (a) ve rotor (b)

23 24 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği İşletmelerde tek parçalı ve iki parçalı lif kılavuz kanallarına sahip eğirme kutusu sistemleri kullanılmaktadır. İki parçalı lif kılavuz kanalı, rotor kapağını açmayı kolaylaştırmak için bu sistemlerde gereklidir. İki parçalı lif kılavuz kanalındaki arayüz ikincil hava girişi engellenecek şekilde sıkıca kapatılmalı ve ayrıca hava tirbülansı oluşmayacak şekilde tasarlanmalıdır. Lifler, Lif kanalının çıkış kısmını terk ettikten sonra, rotor yivinde birikim sağlamaları için doğrudan rotor duvarına yönlendirilir ve bu esnada hava geriye kalan tüm tozla birlikte rotorun kenarından merkezi filtreleme kısmına gider. Lifler rotorun kenarına sıkışıp kalmamaları için lif kılavuzu kanalının çıkış açıklığı rotor duvarına yakın konumlandırılmalıdır. Değiştirilebilen kanal opsiyonları lif kılavuz kanalı bunlara entegredir bu amaçla tedarik edilebilir ve verilen rotor çapına bağlı olarak kullanılabilir. Fabrika ortamında yapılan çeşitli denemeler pek çok rotor çapının, (gerçi hepsi birbirine çok yakın değerde), tek tip bir kanal ile çalışabildiğini göstermiştir. Bu durum eğirme parametrelerini değiştirirken açık bir şekilde esneklik sağlamaktadır çünkü bu şekilde rotor çapındaki her değişimde tüm rotor kapağının kaldırılması gerekmemektedir. Kanal, rotor muhafazasında hava kaçağı olmayacak şekilde, rotor muhafazasına sıkıca yerleştirilmelidir. Ancak eğer lif kılavuz kanalı ile rotor duvarı arasındaki mesafe optimum seviyede ise, örneğin çok küçük kanal yerleştirildiyse, iyi lifler kontrolsüz bir şekilde atılabilir: bu durum kopuşlardaki artış ile anlaşılabilir, ayrıca, ki bu daha ciddi bir durum iplik numarası değişir (genelde tespit edilemez) ve hatalı kumaş üretiminden kaynaklanan maliyet artışları meydana gelir. Opsiyonel olarak SPEEDpass (Şekil 15) ile donatılmış kanallar özeldir. Bu, lif kılavuz kanalında ilave bir açıklıktır ve bu açıklıktan lif tansferini sağlayan havanın bir kısmı atılır. Böylece hava hacmi ve dolayısıyle de akış hızı artar. Bu, liflerin açıcı silindirden ayrılmasında da yardımcı olur ve bu sebeple özellikle de sentetik liflerinin ve %50 den fazla sentetik lif içeren karışımların işlenmesinde uygundur. Aynı zamanda daha yüsek hacimde hava, kalın iplik numaralarının üretiminde ve yüksek miktarda materyal beslenmesi halinde üretimde de faydalıdır. Ayrıca pamuk tozu (sentetik lifler söz konusu olduğunda terbiye aşınması) bu açıklıktan atılır. Bu sebeple ince toz rotor yivinde birikmez, iplik karakteristikleri ve iplik değerleri değişmez Rotor yivine lif transferi Lif toplayıcı ve aynı zamanda büküm veren eleman olarak görev yapan rotorlar iplik eldesinde hem en önemli hem de en kompleks bileşendir (Şekil 16). Daha önce de bahsedildiği üzere, rotor yivinde iplik eldesine ek olarak, rotorda lifler kendilerini taşıyan havadan ayrışır, bu hava, ya rotor duvarından (indirekt rotor yataklamasına sahip sistemler) ya da rotor tabanındaki deliklerden (direkt rotor yataklamasına sahip sistemlerde) yayılır. İplik çıkışı b Lif toplama yivi a Taşıma havası Elyaf besleme Şekil 15 Lif kılavuz kanalı (a) SPEEDpass ile (b) Şekil 16 Rotor teğetsel lif besleme ve rotor yivine lif transferi

24 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği 25 Lif kılavuz kanalından rotor yivine lif transferi başka bir ara evre, rotor duvarı, aracılığıyla gerçekleşir. Bu besleme metodu düzenli iplik eldesi için kesinlikle gereklidir. Rotor iç duvarının çevresel hızı liflerin rotor duvarına transfer hızından bariz bir şekilde yüksek olmalıdır. Hızdaki bu fark liflerin transfer hızlarına kıyasla çok daha yüksek hızla ivmelenmeyi garantiler. Lifler rotor duvarına çarpar çarpmaz rotorun çevresel hızına sahip olmayacağından rotor duvarının kaygan yüzeyinin arkasında kalırlar ve rotor duvarının eğimi yüzünden rotor dönüş yönünün tersine helisel bir hat izleyerek yive doğru ilerler. Rotor yivi yönünde genişleyen rotor çapının artan merkezkaç kuvvetiyle lifler düzgün bir şekilde rotor duvarından rotor yivine doğru boyuna yönde yerleşir. Lifler ve rotorun iç duvarının hızları arasındaki fark da liflerin rotor duvarına çarptığında boyuna yönde yerleşmesini sağlar, bu da liflerin rotor yivinde (istenen) paralel yerleşimini destekler İplik oluşumu ve büküm verilmesi Çıkış düzesi Elyaf halkalı rotor yivi İplik çıkışı İplik ayrılma noktası Büküm bölgesi Rotor yivinde biriken lifler bir halka şeklini alarak birleştirme noktasında (bkz Şekil 17) bükümlü bir ipliğe dönüşür, bu esnada birleşme noktası iplik çıkış hızında rotor yivine görece ileriye doğru hareket eder. Birleşme noktası ipliğin rotor yivinden ayrıldığı noktadan itibaren başlar. Rotorda elde edilen lif halkası lif tabakalarından oluşur. Rotorun her dönüşüyle tek liflerden sayıları geriye dublaja karşılık gelir oluşan ince bir tabaka rotor yivine birikir: rotor çevresi x iplik bükümü Geriye dublaj = Eğrilmiş ipliği oluşturan lif tabakası sayısı rotor çapına, büküm katsayısına ve iplik numarasına bağlıdır. Geri dublaj rotor çapına göre doğrusal olarak arttığı ve azaldığı için küçük rotor çaplarının kullanılması, azalma, büyük rotor çaplarının kullanılması ipliği oluşturan lif tabakaları sayısında artış anlamına gelir (bakınız Rotor yivinde lif toplanması (geri besleme). Doğrusal elyaf kümelerinin katlanması, yani birkaç tabakadan bir şerit ya da iplik elde etme, prensipte geri dublajın rotor çevresinden daha fazla olmayan varyasyonlar üzerine olumlu etkisiyle elyaf kümesinin düzgünlüğünde bir gelişmeye işarettir. Belirli bir iplik numarası için gerekli elyaf sayısı rotor yivine biriktiğinde eğrilmiş olan ipliğin rotor yivine dek uzanan ve rotorla birlikte dönen ucu elyaf halkasına bükümü iletir. Sürekli aşırı yüklemeye maruz kalan birleşme bölgesi büküm bölgesi olarak ve ipliğin rotor yivini terk ettiği nokta ise alma noktası olarak tanımlanır (Şekil 17). Şekil 17 Rotor yivinde iplik eldesi ve büküm verme Rotor iplikçilik gerçek bükümün meydana geldiği bir açık uç işlemidir. Bu durumda, bükümü sağlayan bileşen kendi ekseni etrafında dönen rotordur. Sonucunda oluşan iplik bükümü iplik mukavemetini belirleyen faktördür. Ancak eğirme işleminin gerçekleştirilebilmesi için, yani liflerin rotor yivinde birleştirilebilmesi için, kural olarak iplik mukavemeti için gerekli olan büküm değerinden daha yüksek değerde eğirme bükümüne ihtiyaç vardır. Bu da ipliğin radyal kısmına ilave büküm verilmesi (yalancı bukum verilmesi) anlamına gelmektedir. Bu yalancı büküm ipliğin çıkış düzesinde açılma hareketi ile sağlanır, bu sebeple de çıkış düzesi iplik kılavuzu olmaktan daha fazlasıdır. Eğirme koşullarına bağlı olarak, yalancı büküm değeri, belirlenmiş iplik bükümü değerinin %60larına kadar olabilir.

25 26 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği Çıkış düzesinde ipliğin açılmasıyla oluşan yalancı büküm etkisiyle çıkış düzesi ve rotor yivi arasında Z büküm, çıkış düzesi ve çıkış mili-baskı silindiri kıstırma noktası arasında ise S büküm oluşur. Bu kıstırma noktasında yalancı büküm etkisi sıfırlanır ve iplikte sadece gerçek Z büküm kalır. Çıkış düzesinin yalancı büküm etkisi, hemen çıkış düzesini takiben çıkış borusuna büküm biriktirme elemanı yerleştirilmesiyle arttırılabilir (bakınız; bölüm 5.2. Gerçek ve yalancı büküm ). Tüm rotor makinaları Z bükümlü iplik eğirmek için tasarlanmıştır. Pratikte alışılmış olan büküm Z bükümdür. S bükümlü ipliklerin üretimi rotor tahrik mekanizmasının, eğirme kutusuna şerit besleme sisteminin ve rotora lif besleme sisteminin yeniden tasarlanmasını gerektirir. Bir rotor daha önce bahsedilmiş olan merkezkaç kuvvetiyle ve hammadde içerisinde bazen bulunabilen aşındırıcı materyalle ya da liflerin kendisiyle başa çıkmak zorundadır, ayrıca rotorlar ve açıcı silindirlerin garnitür telleri doğal aşınmaya ve hasara da maruz kalmaktadırlar. Genelde bor, elmas ya da bor/elmas kaplama yüzeylerle aşınmaya karşı korunan sert çelik rotorlar, materyal yüklemesine bağlı olarak rotorlar ve açıcı silindirler için saate kadar, sıra dışı uzunlukta kullanım süresi sergilemektedir Rotor hızı ve rotor çapı Rotor hızları gelişme sürecindeki yaklaşık dev/dak lardan günümüzde dev/dak kadar çıkmıştır. Ancak bu rotor çapının küçülmesiyle mümkün olmaktadır. Tüm rotor hızlarının ve çaplarının birbiriyle yakından ilgili olduğu aynı merkezkaç kuvvetinin görülebildiği grafikten anlaşılmaktadır. Şekil 18 de rotor hızının bir fonksiyonu olarak merkezkaç kuvveti cn/tex olarak ve değişik rotor çapları için olası eğirme aralığı görülebilmektedir. Rotordaki ipliğe etkiyen merkezkaç kuvvetinin hiçbir zaman iplik mukavemetinden fazla olamayacaği varsayımı ile teorik olarak kesin bir eğirme limiti tanımlanmış olur, ancak bu limite pratikte asla ulaşılamaz ve de ulaşılmaya çalışılmaz. Eğirme gerilimi yeterli güvenlik sınırınde olup ipliğin doğal mukavemet değerlerindeki normal varyasyonların mutlaka altında olmalıdır, aksi halde ekonomik çalışma değerlerine ulaşılamaz Merkezkaç kuvveti [cn/tex] Gelecek Rotor hızı [d/dak] x Rotor 40 mm Rotor 35 mm Rotor 32 mm Rotor 30 mm Rotor 28 mm Eğirme bölgesi Şekil 18 Rotor çapının ve hızının fonksiyonu olarak merkezkaç kuvveti

26 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği 27 Ancak her bir rotor hızı için sadece maksimum değil ayrıca olası minimum hız da tanımlanmıştır. Eğer rotor hızı ve dolayısıyla eğirme gerilimi, rotor yivindeki merkezkaç kuvveti eğirme stabilitesi için gerekli olan bükümü sağlama ve yalancı büküm (düze ve rotor yivi arasında) efekti için yeter seviyede olmayacak şekilde, düşerse rotor yivinde büküm oluşumu ciddi şekilde aksar ve iplik kopar. Bu durum minimum büküm katsayısını (αmin), her rotor çapı için belirlenen optimum hız aralığından, hesaplarken açıkça görülebilir (bkz Şekil 19). Daha yüksek rotor hızları ve böylece daha fazla üretim miktarı için rotor çapının düşürülmesi prensipte gayet iyi sonuçlar vermektedir. Rotor çapı için tahminlenen (daha düşük) limitler sağlanan gelişmelerle sürekli olarak aşılmaktadır. ve sonuç olarak 28 mm çaplı rotorlarda dev/dak çıkan rotor hızlarında (uygun hammaddeyle) kaliteli iplik eğrilebilmektedir. Bu bağlamda hemen belirtilmelidir ki sıkça ifade edilen rotor çapı küçülürken büküm değerinin arttırılması henüz gerçekleştirilememiştir. Ancak, rotor çapı ve lif boyu arasındaki esas ilişki, her ne kadar hala geçerli olsa da, rotor teknolojisindeki (bkz bölüm 5. Teknoloji ) ciddi ilerlemeler sonucu önemli oranda modifiye edilmiştir Rotor temizliği Eğirme ünitesinin önemli bir özelliği otomatik rotor temizleme kapasitesidir. Eğirme pozisyonunda beslenen materyali kendiliğinden temizleyemeyen diğer eğirme sistemleriyle karşılaştırıldığında bu özellik rotor iplikçiliğinin avantajlarındandır. Her ne kadar bu parçacıkların büyük bir miktarı açıcı silindir yatağında döküntü uzaklaştırma sistemiyle (bkz bölüm Döküntü temizleme) temizleniyor olsa da lifleri taşıyan hava akımı ile birlikte minik parçaçıklar ve toz rotora ulaşabilmektedir ve liflerle birlikte rotor yivinde birikebilmektedir. Bu birikimler rotor yivinde büküm oluşumuna, kopuşlarına sebep olacak derecede, etkileyebilir ya da iplik kopuşuna sebep olmadan yivde birikmeye devam eder ama yiv geometrisini sürekli değiştirirler. Bu da iplik kalitesinde rahatsız edici değişikliklere sebep olur. Rotor yivinde rotor çevresine düzenli olarak dağılamamış ama belirli noktalarda toplanmış birikmeler ise moire etkisi olarak bilinen peryodik iplik hatalarına neden olur. Bu birikmelerin negatif etkilerini sınırlamak için rotor yivi belirli aralıklarla temizlenmelidir. Bu belirli zaman aralıklarında otomatik olarak eğirme işlemini durdurup robotun eğirme αmin Rotor hızı [d/dak] x Rotor Ø 40 mm Rotor Ø 35 mm Rotor Ø 32 mm Rotor Ø 28 mm Şekil 19 Rotor hızının fonksiyonu olarak farklı rotor çapları için αmin değerleri (kaynak ITV Denkendorf)

27 28 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği bölgesine yaklaşıp rotorun temizlemesi şeklinde gerçekleştirilebilir. Ancak her temizleme işlemi eğirme işleminin durdurulması anlamına gelmektedir ve bu da iplikte sürekli bağlama yerlerinin olmasına sebep olur. Dahası makina verimine de olumsuz etkiler. Bu sebeple rotorda önleyici temizlik keten ya da çok kirli materyal çalışılması gibi istisnai durumlarda gerçekleştirilir. Hava jeti memesi Fabrika ortamında ve uygulamaların çoğunluğunda rotor temizliği eğirme esnasındaki her bağlama işleminde otomatik olarak gerçekleştirilir, yani, her iplik kopuşunda, her parti değişiminde ve her bobin değişiminde. Temiz rotor başarılı eğirmenin başlangıcı ve kaliteli bağlamanın ön şartı olduğu için modern sistemlerde rotor yivi dönen temizlik kafası aracılığıyla temizlenmektedir. Temizlik kafası rotor yivini 2 sıyırıcı ile temizlerken, rotor duvarını ve yivi temizleyen 3 hava jeti bulunmaktadır. Sorunsuz eğirme için gerekli olan rotor yivinin ve rotorun temizliği, bağlama işleminin ve dolayısıyla temizlik aralıklarının sıklığıyla sağlanmaktadır. Her ne kadar kulağa paradoks gibi gelse de eğirme işlemi esnasında kopuş olmaması ki pek çok işletmede istenen budur, her zaman zahmete değmez. Eğer bir bobin iplik kopuşu olmadan dolduysa, kirli hammadde kullanıldıysa rotor yivinde birikme olması ve sonucunda da iplik kalitesinde olumsuz değişiklikler olma riski doğal olarak çok yüksektir. İşlem akışı içerisinde oluşacak nihai maliyetler, belirli adette iplik kopuşu dolayısıyla olacak verimlilik düşüşünün sebep olduğu kayıplardan önemli derecede daha fazla olacaktır. Zaten otomatik olarak yapılan eklemeler hem kesit alanı hem de mukavemet açısından normal iplikten pek farklı görünmemektedir ve az sayıdaki iplik kopuşlarından makinanın verimliliği de etkilenmemektedir. Rotor temizliğinde temel olarak iki sistem kullanılmaktadır: basınçlı hava kullanımıyla pnömatik temizleme ve sıyırıcıların kullanımıyla mekanik temizleme. Her iki sistem birlikte kullanılmaktadır (bkz Şekil 20). Sıyırıcı Şekil 20 Hava jeti memesi ve sıyırıcılarla rotor temizleme modulü Rotor yataklama ve tahrik mekanizması Günümüzde, rotor iplik makinalarında rotorlar sürtünmeden yararlanılarak tahrik edilmektedir, yani makinanın her iki tarafında rotor miliyle temas halinde olan teğet kayış kullanılarak tahriklenmektedir. Diğer sistemler, örneğin rotorların ayrı birer motorla tahrik edilmesi, fabrika uygulamalarında yer bulamamıştır. İki farklı yataklama sistemi olduğu tespit edilmiştir: Direkt rotor yataklama (Şekil 21), burada teğet olarak tahrik edilen rotor mili (a) rulman yuvasındadır (b). Rulman teğet kayış ile döndürülen rotor miliyle aynı hızda döner. Bu yataklama prensibi rotor hızlarını yaklaşık dev/dak değerlerinde sınırlar. Direkt yataklama ideal olmasına rağmen, ayrı motor uygulaması, maliyet açısından, bu tip rotor tahrik mekanizmasında başarılı olamamıştır. Rotor temizleme esnasında, çıkış düzeleri ve kanalı da temizlenmektedir. İlave modüller düze yüzeyini ve ona bağlı tüpü bir fırça yardımıyla mekanik olarak ya da hava jetiyle pnömatik olarak temizler. b a Şekil 21 Direkt rotor yataklama, rotor mili (a) rulman yuvasında (b) olmak üzere

28 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği 29 Indirekt rotor yataklama, burada rotor mili yine teğetsel olarak tahrik edilmektedir ve yan yana Yerleştirilmiş destek diskleri üzerinde çalışmaktadır. Böylece rotor hızları disk çaplarına bağlı olarak 1:8 oranından 1:10 oranına azaltılabilmiştir, böylece rotor dev/dak ile dönerken diskler (disk çapına bağlı olarak) maksimum dev/dak arasında dönmektedir. Bu yataklama sistemi direkt yataklamaya kıyasla daha yüksek rotor hızları sağlamaktadır ve aynı zamanda servis ömürleri de direkt yataklamaya göre bariz derecede yüksektir. Bu sebeple dev/dak gibi yüksek hızlarda çalışan yüksek performanslı rotor iplik makinaları indirekt yataklama prensibiyle çalışmaktadır. Daha önce de belirtildiği gibi, her iki yataklama sisteminde de rotorlar, makinanın her iki tarafında bulunan ve hızı kademeli hız kasnakları ya da kademesiz olarak invertör tahrikiyle ayarlanan teğetsel kayış ile tahrik edilmektedir. Teğet kayış (a) rotor miline baskı silindirleri (b) ile temas etmektedir (bkz Şekil 23). Eğer bir eğirme ünitesi durdurulursa ve rotor kapağı açılırsa baskı silindirlerinin kalkmasıyla teğet kayışın mile teması kalkar ve rotor mili de destek disklerine ait frenleme sistemiyle durdurulur. Rotoru konumunda tutan teğet kayışın disklere yaptığı hafif basınç olduğu için her hangi bir alet kullanılmadan kolayca inceleme ya da yerleştirme amacıyla rotor çıkartılabilir. Şekil 22 Rotor yerleştirilmiş olarak destek disk yataklama (Twin-disk yataklama) Rotor mili Baskı silindiri b Tegetsel kayış a Destek diskleri Destek disklerin dönüş yönü Şekil 23 Teğetsel kayış (b) için baskı silindiriyle (a) destek disk yataklama (İkiz disk yataklama)

29 30 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği Rotorların teğet konumlanması rotor tahriki için önemliyken rotorun eksenel konumu da liflerin rotora beslenmesi ve ipliğin rotordan alınması işlemlerinin sürekli aynı koşullar altında gerçekleştirilebilmesi açısından çok önemlidir. Direkt yataklama sisteminde rotorun hem teğetsel ve hemde eksenel konumlandırmaları rulman yuvasıyla belirlenirken destek diski yataklamasında rotorun eksenel pozisyonunun ayarlanması gerekir. Rotor eksenel pozisyonuna bir çift destek diski ile yerleştirilerek geriye doğru (eğirme bankına) bastırılır. Bu geriye doğru olan eksenel baskıyı sönümleyebilecek birkaç yataklama sistemi bulunmaktadır: Çelik bilyeli ya da hibrid yataklar: eksenel basınç yağ banyosu içerisinde dönebilen bir çelik bilye ile sönümlenmektedir. Her ne kadar yağlama söz kunusuysa da mekanik sürtünme yüzünden rotor mili ve bilye ciddi anlamda aşınmaya maruz kalır. Bu sebeple modern yataklama sistemlerinde rotor milinin ön tarafı seramik kaplanmaktadır. Bu eksenel yataklama sistemi neredeyse tüm makina üreticileri tarafından yüzyıllardır kullanılmaktadır. Ancak, bu sistemin temel sorunları yedek parça tüketiminin yüksek olması, yüksek derecede temizleme ve bakım gerektirmesi ve eksenel yataklama bölgesindeki yapışkan birikintiler yüzünden ciddi derecede kirlenme şu anda en azından yüksek performanslı rotor makinalarında kullanılmakta olan modern yataklama sistemlerinin gelişimini teşvik etmiştir. Manyetik yataklama (bkz Şekil Şekil 25). Rotor milinin ucu temas etmeden dairesel mıknatısların yarattığı manyetik alan içerisinde olacak şekilde sabitlenmiştir. Rotor milinin radyal pozisyonlamasının doğru yapılması sistemin işlemesi için ön koşuldur ve bilindiği kadarıyla bu sistemde hız sınır bulunmamaktadır. EC yataklama (Şekil Şekil. 27). Rotor milinin bir ucu (yağ yataklamasının tersi olarak) gres içerisindeki bir çelik bilye üzerinde hareket etmektedir. Muhafaza sıkıca kapatılmıştır, gres yağı bir yere gidemez ve yataklama sistemine bakım yapılması gerekmemektedir. AERO yataklama (Şekil 28 + Şekil. 29). Bu sistemde rotor için eksenel desteği bir hava yatağı sağlar. Bu hava yatağı her eğirme bölgesinde bulunan 6 barlık kompresör ile sağlanır. Bu sistemde yağa ya da gres yağına ihtiyaç yoktur, yapışkan birikintiler oluşmaz ve hava yatağı civarındaki hava akımı sürekli temizlik sağlar (kendi kendini temizleme etkisi). Bu sistemin diğer avantajları bakım ihtiyacının ve yedek parça tüketiminin düşük olmasıdır. Sorunsuz çalışma için rotor mili ucunun yüzey seviyesinin düzgün olması gerekmektedir.

30 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği 31 Şekil 24 Manyetik yataklama ile eksenel rotor yataklama Şekil 25 Manyetik yataklamanın pozisyonlanması Şekil 26 EC yataklama ile eksenel yataklama Şekil 27 EC yataklamanın sıkıca kapatılmış gres kutusu Şekil 28 AERO yataklama ile eksenel rotor yataklama Şekil 29 AEROyataklamadaki hava akımı; 6 barlık hava basıncı

31 32 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği İplik çıkışı İplik, rotordan sevk mili ve baskı silindiri (a, Şekil 30) aracılığıyla alınır, rotorun içine dek uzanan çıkış düzesi (b) tarafından yön değiştirir ve düzeyi takibeden boru ile (c) dişarı kılavuzlanır. Ancak, daha önce de belirtildiği gibi, çıkış düzesi sadece kılavuz görevi yapmaz. İplik rotordan çıkarken rotor dönmeye devam ettiği için çıkış düzesinin yüzeyinde yuvarlanır. Bu yuvarlanma dolayısıyla ipliğe geçici olarak ilave büküm (iplik bükümünün tersi yönünde) verilir, böylece eğirme stabilitesi için gerekli olan ve iplik bükümünün %60larına dek çıkabilen yalancı büküm etkisi sağlanmış olur (bkz bölüm 5.2. Gerçek ve yalancı büküm ). Yalancı büküm efekti ne kadar fazlaysa eğirme gerilimi o kadar yüksek olur. Ýplik düzenin yüzeyinde yuvarlanırken, yüzey özelliklerine bağlı olarak yükselip alçalır. Bu yüksek frekanslı vibrasyon yalancı büküm etkisiyle birlikte rotor yivindeki büküm oluşumuna destek olur. Düze yüzeyi ne kadar belirgin olursa iplik o kadar şiddetli titreşir ve böylece büküm ilerlemesi ve yalancı büküm etkisi rotorun iç kısımlarına dek ulaşır. Bunun sonucu olarak, yalancı büküm etkisi ne kadar fazla olursa tercih edilebilecek gerçek büküm o kadar düşük, eğrilebilecek iplik o kadar hacimli ve yumuşak olur. Çıkış düzeleri rotor kapağına bir vida ya da manyetik bir kilitle sıkıca tutturulur. Çıkış düzeleri kolayca ve bazı durumlarda alet kullanmadan değiştirilebilir. Günümüzde genelde çıkış düzeleri yüksek kalitede seramikten yapıldığı için normal eğirme koşullarında uzun seneler boyunca kullanılabilmektedir Çıkış düzelerinin ve kanallarının kullanım aralığı bölümü değişik düze yüzeylerine göre uygulama alanları, rotor yivine göre düzenin farklı konumlandırılması ve değişik çıkış kanallarının iplik kalitesine, yapısına ve eğirme stabilitesine etkileri konuları ile ilgilidir Bobin oluşumu Rotor iplik makinaları satışa hazır bobinler üretmektadır. Bu bobinler daha sonraki işlem aşamalarında aktarma işlemine gerek olmaksızın doğrudan kullanılabilmektedir. Her eğirme birimindeki parafinleme aparatı ile kalite izleme sensörleri ve (USA 3 51) arası silindirik bobin formatları şekli sayesinde örme, dokuma, iplik boyama ya da katlama gibi sonraki işlem aşamalarının hepsine uygun çapraz sarımlı bobinler elde edilebilmektedir. Günümüzde neredeyse tüm rotor iplik makinaları 150 mm lik travers ile bobinler üretmektedir. Bunun sonucunda da değişik makinaların farklı sarım birimlerine bağlı olarak aşağıda belirtilmekte olan bobin formatları elde edilebilmektedir: silindirik bobinler: maks. çap 350 mm; maks. ağırlık 6 kg; konik bobinler ( ): maks. çap 280 mm; Bobin ağırlığı bobin yoğunluğuna bağlıdır. yüksek bobin ağırlıkları ile fabrikalarda boş masuralar için yapılan yatırım maliyetlerinin yanı sıra taşıma maliyetleri de azaltılabilmektedir. a c b Şekil 30 Çıkış silindirleriyle (a) ipliğin rotordan çıkışı, çıkış düzesi (b) ve çıkış kanalı (c)

32 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği 33 Rotor iplik makinasında elde edilen çapraz sarım bobinleri için aktarmayla elde edilenlere kıyasla iki ana avantaj belirtilmektedir: rotor bobinlerinde iplik ekleme yerlerinin sayısı, aktarma bobinlerindeki sayının %2 3ü kadardır, çünkü rotor iplikçilikte iplik üretildikçe kesiksiz bir şekilde bobine sarılırken aktarma bobini gr lik kopsların bir araya eklenmesi ile oluşur; aktarma işlemi 350 m/dak hızlarına kadar çıkılarak gerçekleştirilirken rotorda sarım işlemi m/dak'lık hızlarda gerçekleştirilir, böylece daha iyi bir bobin elde edilebilir ve her bir bobinde iplik uzunluğu birbirine daha yakın olabilmektedir; ancak hemen belirtelim ki rotor bobinlerinden iplik sağılırken daha büyük balon oluşumu söz konusudur. Modern rotor iplik makinalarından çıkan bobinlerin aşağıda belirtilmekte olan gereksinimleri sağlaması şarttır: bobin yoğunluğu her bir bobinde mümkün olduğunca aynı olmalıdır; tüm bobinlerde eşit uzunlukta iplik olmalıdır, iplik uzunluğunu ölçen cihaz ile bu sağlanabilir; iplik gerginliği ve sarımların değişken olan kesişim açısı vasıtasıyla ulaşılabilen ayarlanabilir sarım sıkılığı; desenli bölgelerin olmaması gerekmektedir; gerekli olduğu durumlarda parafinleme yapılmalıdır; sağılma esnasında bobinde iplik tükenmeden iplik ucu bir sonraki bobindeki iplik ucuna düğümlenebilmesi için masura üzerinde erişilebilir iplik rezervinin oluşması gerekmektedir, böylece duruşlar önlenebilir Sarım işlemi, duruş hareketi ve kalite kontrol Eğrilmiş iplik rotordan çıkış silindirdirleri tarafından, çıkış düzesi ve kanalı yardımıyla eğirme kutusundan alınır. Eğirme gerilimi çıkış silindirlerinin altından itibaren efektif olmasına rağmen, çıkış silindirinin hemen üstünde gerçekleşen silindirik ya da konik bobinlere sarım işlemi daha düşük sarım gerginliği altında gerçekleşir. Bu sarılma gerginliği ayarlanabilmektedir. Sarım gerginliği ne kadar düşük olursa bobin o kadar yumuşak olur (örneğin boya bobinleri); gerginlik ne kadar yüksek olursa bobin o kadar sıkı olur ancak bu esnada iplik uzamasının azalma riski vardır. Şekil 31 Sarım kafası İplik, bobin tutucular arasına sıkıştırılmış masura üzerine sarılır (Şekil 31). Silindirik bobinler ve 2 konik bobinler tek taraflı sarım silindiri tarafından hareket ettirilir ve 4 20 lik konik bobin formatlarında ise sarım silindirinin her iki tarafından değişik çevresel hızlar için tolerans bırakılmalıdır Sarım gerginliğinin dengelenmesi Homojen bobin yoğunluğu sağlamak amacıyla stroka bağlı olarak ipliğin çapraz hareketi ve sarım helisi için sarım gerginliği dengelenmelidir. İleri ve geri hareket eden bir iplik kılavuzu ile ipliğin bobin üzerinde çapraz hareketi sağlanır. Çıkış silindirleri ve bobinin sağ ya da sol kenarı arasındaki ipliğin uzunluğunun bobin ortasına kadar olan mesafeden daha fazla olması sebebiyle ortaya cıkan yol-uzunluğu varyasyonlarının duzeltilmesi için dengeleme yayı (Şekil 32, a) ve iplik gerginliği cubuguna (Şekil 32, b) ihtiyaç vardır. Ancak bu şekilde yapılan dengeleme sadece silindirik ya da 2 lik konikliğe sahip bobinlerde yeterli olmaktadır.

33 34 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği a b Şekil 32 Sarım gerginliğinin dengeleme çubuğu (a) ve gerginlik çubuğu (b) ile dengelenmesi

34 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği 35 Dengeleme yayı ve iplik gerginlik çubuğu 3 51 ve ya 4 20 lik konikliğe sahip bobinlerde yeterli olmamaktadır. Bu sebeple 3 bölgeli diferansiyel sarım silindiri, örneğin küçük bobinden büyük bobine hız farklılıklarının tekerlek ve disk diferansiyel dişlileriyle sağlandığı bobin tahrik mekanizmaları (Şekil 33) için, dengeleme amacıyla kullanılmaktadır Helis sarımı ve sevk hızı Kertiklere sahip bir iplik kılavuzu helis sarımında iplik kesişme açısını belirler. Çapraz yönlü hareket baş kısımdaki çapraz dişli ile sağlanır. Her makina tarafına ait birbirine zıt yönde hareket eden bir çapraz dişlisi vardır. İzin verilen maksimum sevk hızı sarım helisine, ayrıca masura şekline ve her bir makinadaki rotor sayısına da bağlıdır. İplik sarım açısı temel olarak bobin sarım yoğunluğunu ve sağım performansını etkiler. Bu yüzden iplik kılavuzunun birim zamandaki travers hareketinin ayarlanmasıyla iplik sarım açısı istenen şartları en hassas şekilde sağlamalıdır. Açı 30 ve 40 arasında değiştirilebilmektedir. Açı büyüdükçe bobin yoğunluğu düşer ve dolayısıyla bobin yumuşaklığı artar (yüksek basınçlı boyama ekipmanlarındaki gelişmeler sonucunda çok sıkı bobinler bile başarılı bir şekilde boyanabilmektedir). Daha önce de belirtildiği gibi, bobin yoğunluğu (g) sadece sarım açısına değil aynı zamanda aşağıda belirtilen parametrelere de bağlıdır: (ayarlanabilir) sarım gerginliği, sarım silindirinde bobin üzerindeki (ayarlanabilir) temas basıncı, ve iplik numarası. Daha ince bir iplik her zaman daha yüksek bir yoğunluk verir. Bu yoğunluk bilinen fizik eşitlikleri kullanılarak hesaplanabilir: yoğunluk (γ) = kütle/hacim, γ = net iplik kütlesi (g)/iplik hacmi (cm 3 ) Pamuk ve benzeri liflerden üretilen iplikler için standart bobin yoğunlukları: bobin boyama için bobinler: γ = g/cm 3 ; sert bobinler: γ = g/cm 3. Kesit A A d c d b a b Şekil 33 Güçlendirilmiş orta kısma sahip üç-parçalı sarım silindiri (a), güçlendirilmiş iki yan kısım(b), tekerlek ve disk diferansiyel dişlisi (c) ve bobin tahriki için sürtünme kaplamaları (d)

35 36 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği Desen oluşumunu önleyici tertibat Normalde, iplik sarımları tüm bobin yüzeyine düzensiz bir şekilde dağıtılır. Ancak, yeni sarımların bir öncekilerin tam üzerine denk gelmesi olasıdır ve bu proses birkaç tabaka devam edebilir. Bu şekilde kesişen sırtlar (paralelkenar şeklinde) oluşabilir ve bu bölgelere desenli sarım ya da desen bölgeleri denir. Bunlar, sarım kapasitesini düşürür, sağılma işlemini zorlaştırırlar ve bu sebeple maliyeti ne olursa olsun önlenmeleri gerekmektedir. Desen oluşumu, travers sıklığı ve bobin tur oranı (genelde 1:1, 1:2, 1:3 gibi) arasındaki matematiksel bağlantıdan belirlenebilir. Desen oluşumunu engelleyici bir donanım bu şekildeki (belirli sıklıkta birbirine paralel tabakalar) bir sarımı azaltır. Desenli sarım bazı bobin çaplarında stroka ve sarım açısına bağlı olarak ortaya çıkar (bkz Tablo 1). Desen önleme tertibatı sürekli olarak hareket hızını çapraz dişli vasıtasıyla değiştirir. Böylece üst üste sarımı önleyecek şekilde bir helis sarımı yapılabilir. Strok [mm] SARIM HELİSİ (384)* (360)* ** (375)* ** (368)* ** (361)* * Desenli sarım izin verilen maks. Bobin çapı 350mmyi aşmış durumda **Standart strok kutusu (bkz bölüm Bobin sırtında kenar kaydırma ) Tablo 1 Desenli sarımlar 1:1 mm cinsinden bobin çapı Bobin sırtlarında kenar kaydırma Çapraz yönlü hareketin geri dönüşlerinde yani bobinlerin kenarlarında, iplik kılavuzunun hareketinde kısa bir duraklama olur çünkü bu noktada yavaşlayıp aksi yönde hızlanması gerekmektedir. Bobin boyunca diğer kısımlara göre bu noktalarda daha fazla miktarda iplik sarılır. Bu da aşağıdaki sonuçlara sebep olan iplik birikmeleri oluşturur: aşırı derecede sert ve sıkı bobin kenarları, bobin kenarlarında kaymalar (kaymış iplik tabakaları daha sonraki işlemlerde sorun çıkartır), boyama bobnlerinde bobin ortalarında ve kenarlarında farklı miktarlarda boya alma. Bobin kenarında sürekli aynı yerde iplik yerleşimini önlemek için çapraz harekete ayrıca bir öteleme hareketi eklenmiştir (Şekil 34). Bu öteleme geleneksel dişlilerde 0 5 mm arasında olabilir. Değişik çaprazlama imkanına sahip sonsuz derecede ayarlanabilir dişliler (Şekil 35 ve 36) 0 30 mm gibi genişletilmiş ayarlama aralığına sahiptir ve bu da bobin kenarlarında düşük yoğunluklara sahip yumuşak boyama bobinlerinin üretiminde bazı avantajlar sağlar Uzunluk ölçümü Eğer bobinler belirli bir çapa ulaştıklarında makinadan alınırlarsa (eski metot) değişken olan iplik gerginliği sebebiyle her bobine farklı uzunluklarda iplik sarılmış olur. Daha sonraki aşamalarda kullanım esnasında aynı anda sağılmaları gerekmesine rağmen bazıları farklı zamanlarda tükenir, örn. Çözgü hazırlama esnasında. Çağlığın yeniden hazırlanması işgücü gerektirir ve iplik kaybına sebep olur. Bu sebeplerle bobinlerde sabit ve aynı iplik miktarını sağlamak üzerine çalışmalar yapılmıştır. Bu, rotor iplik makinalarında özel ölçüm cihazları Şekil 34 Konvensiyonel strok kaydırma Şekil 35 Değişken strok kaydırma için dişli Şekil 36 Değişken strok kaydırma

36 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği 37 kullanımıyla mümkün olmuştur. Her eğirme biriminde sarılan tam uzunluğu kaydederler ve önceden belirlenmiş uzunluğa ulaşıldığında eğirme işlemini durdururlar. Sarım uzunluğunda %±0.5 lik tolerans teknik standartır İplik parafinleme tertibatı Özellikle örme mamullerin (üretim esnasında iplik iğneler etrafında keskin dönüşler yapmaktadır) üretilmesinde kalın iplikler iplik kopuşları ve yüksek derecede aşınma gibi sorunlar yaratabilir. Çalışma performansını iyileştirmek için örme iplikleri genelde parafinlenir. Rotor iplik makinasında bu işlem doğrudan eğirme bölgesinde gerçekleştirilebilmektedir. İşletme sonuçlarına göre sürütnme katsayısındaki %40 50 lere varan maksimum derecede azalma genelde uygulandığı şekliyle (bir kilo iplik başına g) parafinleme işlemi ile sağlanmaktadır. Parafinin tipi ve kalitesi optimum parafinleme işleminde belirleyici olmaktadır. Parafinler sertlik, erime noktası ve nufuz etme özellikleri açısında farklıdır ve kullanılan hammade, iplik tipi ve örme işlemi gerekliliklerine göre seçilmelidir. Parafinleme tertibatları ayrıca kullanılan parafin blokları açısından farklılık göstermektedir. Daha uzun çalışma sürelerine ek olarak, daha geniş parafin blokları parafin yenileme ihtiyacını azaltmaktadır. Bu bağlamda fazla parafinleme de aynı yetersiz parafinleme gibi zararlıdır ve her iki durum da yüksek sürtünme katsayılarına sebep olur. Parafinleme tertibatı (bkz Şekil 37 ve 32) çıkış silindirleri ve bobin arasına yerleştirilmiştir böylece iplik parafin kütlesinin üzerinden geçerken yapışan parafin parçaçıkları sayesinde iplik yağlama işlemi gerçekleşir. İplikler örme makinasının iğnelerinde keskin bir şekilde eğildiklerinden bu parçacıklar ovalanarak örme işleminin sorunsuz gerçekleşmesini sağlar. Şekil 37 Büyük parafin bloklarıyla parafinleme cihazı Parafin bloğu bir yay vasıtasıyla sürekli teması sağlayacak şekilde uygun pozisyona itilmektedir. İplik kopuşlarında dönmekte olan parafin bloğu durdurulur. Parafinleme tertibatı her zaman dengeleme yayı ya da iplik gerginlik çubuğu şeklinde iplik dengeleme tertibatına gerek duyar. Parafinleme cihazının üstünde ya da altında bulunan değişik kapaklarla parfinin eğirme kovalarına düşmesi dolayısıyla besleme bantlarını kirletmesi önlenir Tahrik mekanizmaları Otomatik rotor iplik makinasının tahrik donanımalrı arasında yer alan, rotorlar, açıcı silindirler ve eğirme vakumu için olanlar toplam enerji tüketiminin büyük bir kısmını kullanırlar Şekil 38 de rotor iplik makinasının ana tahrik mekanizmalarının enerji tüketim oranları gösterilmektedir. Rotor %50 Eğirme için gerekli negatif basınç %18 Diğer %9 Sarım %5 Açıcı silindirler %18 Şekil 38 Rotor iplik makinalarında değişik tahrik mekanizmalarının enerji tüketimi

37 38 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği Rotorlar ve açıcı silindirler genelde teğetsel kayışlar ile tahrik edilmektedir ancak senkronize hareket mekanizmalarına doğru artan bir eğilim vardır. Bireysel tahrik mekanizmaları esneklik avantajı sağlamaktadır ancak maliyetleri yüksektir ve kontrolleri karmaşıktır. Hareket mekanizmaları değerlendirilirken sorunsuz çalışmaları, maliyetleri ve enerji tüketimleri dikkate alınır. Çekim (oran n besleme silindiri /n sevk silindiri ), iplik bükümü (oran n rotorhızı/n sevk silindiri ) ve sarım gerginliği ayarları (oran n sevk silindir / n sarım nil ) besleme silindirinin, çıkış silindirinin ve sarım milinin hareket mekanizmaları aracılığıyla yapılmaktadır. Çekim miktarının, bükümün ve sarım gerginliği için hareket mekanizmaların birbiriyle etkileşimi Şekil 39 da şematize edilmiştir. Ayarlar sonsuz ayarlanabilir inverter hareket mekanizmaları ya da konvensiyonel olarak dişli değişimiyle yapılmaktadır. Sonsuz ayarlanabilir inverter hareket mekanizmalarının kulanımı hem ayarların değiştirilmesi esnasında harcanan iş gücünü hem de makina duruşlarını azaltır, çünkü bu tasarımda dişlilerin değişitirilmesi gerekmemektedir. Çekim değeri, büküm ve gerilim ayarları birbirinden ayrı olarak makinanın kontrol panelinden doğrudan girilebildiği gibi rotor ve açıcı silindir hızları da (bazı durumlarda opsiyonel) aynı şekilde belirlenebilir. Bobin konveyör kayışları (makinanın her iki tarafı iki ayrı kayış) makinanın uş kısmından tahrik edilmektedir. Daha önceden belirlenmiş sayıda bobin bant üzerinde birikince bobin konveyör bandı otomatik olarak çalışır. Konveyör bant bobinleri makinanın ucuna taşır ve buradan da bobinler alınır. Bobinler alınınca konveyör bant tahriki kapatılır. Bobinlerin alınması konusunda değişik konseptler önerilmiştir (bkz bölüm Rotor iplik makinası ve diğer bölgeler arasında bobin transferi ). Boş masuralar çifler halinde bulunan ve ayrı bir motor tarafından tahrik edilen daha dar konveyör bantlarıyla robotlara taşınır (Şekil. 40). Makinanın her iki tarafında da birbirinden bağımsız birer çift konveyör bandı bulunmaktadır. Sistem tarafından konveyör bantın üzerine boş masura konur ve eğirme robotunun boş masura istemesi halinde konveyör bant çalışır ve masurayı robotun boşalan masura yuvasına götürür. Döküntü konveyör bandı (makinanın her iki tarafında birer tane) hareket mekanizması kayışları ileri geri hareket ettirecek şekilde tasarlanmıştır (Şekil 41). Geri dönüş noktası bir sensör ile kontrol edilmektedir. Eğirme kutusundan ayrılmış olan döküntüyü emiş birimi alır ve konveyör bant geri dönme noktalarında bulunan merkezi filtrelere taşır. Sarım mili Sarım gerilimi Büküm Çıkış silindiri Çekim Rotor hızı Besleme silindiri Şekil 39 Çekim, büküm ve sarım gerginliği için sonsuz ayarlanabilir inverter tahrikleri Şekil 40 Konveyör bant aracılığıyla boş masura besleme

38 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği Şekil 42 Negatif basınç için tahrik mekanizması Tüm kontrol birimleri için güç jeneratörle haricen tahrik edilen motordan sağlanır. Motor ve jeneratör makinanın baş tarafındadır. 3 fazlı motorun volan kütlesi birkaç saniye süreli güç kayıplarını makinayı durdurmadan tolere edebilecek miktarda güç üretebilmektedir Emme sistemi Emiş var Döküntü uzaklaştırma kayışı Emiş yok Eğirme işlemi, her eğirme biriminde ekleme işlemi ve döküntü konveyör bantından döküntünün uzaklaştırılması işlemi için negatif basınca ihtiyaç duyar. Makina için negatif basınç motor tarafından tahrik edilen ve makinanın kuyruk kısmında bulunan bir fan ile sağlanır. Robot için ise negatif basınç yine makinanın kuyruk kısmında bulunan ayrı bir fandan sağlanır (Şekil 42) Emme sistemi makinası Ana fan (Şekil 42, 1) negatif basınç kanalı (2) ve filtre yuvası (3) üzerinden her eğirme birimindeki havayı emer, böylece yaklaşık hpa lık bir negatif basınç eğirme kutusunun rotor yuvasında elde edilmiş olur. Döküntü, toz ve lif kalıntıları hava akımıyla taşınarak resimde (4) numara ile gösterilen filtre tabakasında birikir. Lif, toz ve döküntü tabakası filtre üzerinde mevcut hava akımıyla tutulur. Ancak, filtre artarak dolduğundan negatif basınç kaçınılmaz olarak zayıflar. Eğer negatif basınç ayarlanabililir sınır değerinin (alarm seviyesi) altına düşerse mevcut hava otomatik olarak bypass'a (5) yönlendirilir. Filtre üzerindeki materyal daha fazla taşınamaz ve filtre yuvasının tabanına (6) düşer. Böylece negatif basınç değerine yeniden ulaşılmış olunur. Şekil 41 Emiş uniteli döküntü taşıma bandı Emilen birikintilerle filtre tabakası kalınlaştıkça eğirme işlemini sürdürebilmek için negatif basınçtaki düşüşü sıfırlamada bir başka opsiyon ise negatif basınç değerini sabit tutmaktır, yani fan hızı ve böylece de negatif basınç filtre kaplandıkça arttırılır. Eğirme için negatif basınç değerleri sensörlerle sürekli incelenir ve filtrenin yüküne göre sürekli ayarlanır. Ancak fan hızındaki artışla güç tüketimi de artar. Bu sebeple bazı sınırlamalar konulmuştur ve bu değerlere ulaşıldığında filtre manuel olarak temizlenmelidir. Bu konseptle filtrelerin manuel olarak temizlenme aralığı görece açıldığı için çalışan personel üzerindeki yük de kısmen hafifletilmiştir. Eğirme için negatif basınca ek olarak eğirme kutusundan ayrılan döküntülerin uzaklaştırılması için gerekli olan emişi de fan sağlar. Eğirme kutusundan ayrılan döküntü, döküntü konveyör bandı üzerinde birikir ve makinanın sağında ve solunda bulunan emme memeleriyle filtrelere iletilir. Emiş düzeleri sadece konveyör bandın hareket ettiği yöndeki emiş düzeleri çalışacak şekilde kontrol edilir. Eğer konveyör bant yön değiştirirse aktif olan emiş düzeleri kapatılarak makinanın karşı tarafındaki emiş düzeleri açılır.

39 40 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği Emme sistemi robotu Eğirme robotu için gerekli olan negatif basınç makinanın uç tarafına yerleştirilmiş ilave bir fan tarafından sağlanır (Şekil 42, 7). Eğirme robotuna ait boşaltma kanalı (8) robotun iç taraftaki kılavuz rayları arasına yerleştirilmiştir. Boşaltma kanalı her eğirme biriminin hizasında flaplarla kapatılan bir açıklığa sahiptir. Robot eğirme unitesine yaklaşınca flaplar açılır ve negatif basınç robot tarafından kullanıma hazır hale gelir. Döküntü uzaklaştırma fonksiyonu makina kumanda sisteminden kontrol edilmektedir. Filtre kutularını açmak için ve filtre kutularının temizlenmesi esnasında makina kumanda sistemi robotların konumlanmasını engeller Çalışma ve izleme Veri girişleri ve sorgulamaları (modern sistemlerde) dokunmatik ekranlardan yapılmaktadır (Şekil 43), ve kullanıcı menu asistanı tarafından program içinde yönlendirilmektedir. Aynı zamanda dokunmatik ekranda bilgiler alfa-sayısal ve/veya grafiksel olarak görüntülenebilir. Daha basit sistemlerde veri girişleri ve sorgulamaları klavyeden yapılabilir; veri çıktısı yazıcıdan ya da monitörden alınabilir. Fabrikalarda programa giriş izni değişik giriş kodlamalarıyla (yönetim, bakım/servis personeli, operasyon personeli) düzenlenebilir. Makina, üretim ve kalite verilerinin girilmesi ve sorgulanması esnasında kullanıcılar için çeşitli lisanlarda menüler vardır (Şekil 43). Merkezi makina operatör paneli (Şekil 43) kullanıcı ve makina arasındaki merkezi arayüzdür. Bu operatör paneli bilgi girişi ve çıkışı dışında daha pek çok amaçla kullanılmaktadır. Makina ayarları değiştirilir, entegre kalite kontrol sitemleri için karakteristik değerler belirlenir, makina ve bobin transfer sistemi başlatılır ya da durdurulur, operasyon robotlarının çalışma stratejisi belirlenir, makina problemlerinde ya da duruşlarında hata kaynakları görüntülenir, hem mevcut olan ve hem de kümülatif olarak makina, üretim, performans ve kalite verileri ekrandan izlenebilir. Çalışan ya da çalışmayan eğirme birimlerinin analiziyle izlenmekte olan makinada çok fazla kopuş gözlemlenen ya da kalite sorunları yaşanan eğirme birimlerinin hakkında uzmanlara çalışma koşullarıyla ilgili veri sağlayarak sorunu anında çözme imkanı sağlar. Sıklık kontrollü invertör hareket mekanizmalarına sahip makinalarda eğirme parametreleri makina duruşlarına sebep olan, zaman alan ve işgücü odaklı dişli ve kasnak değişiklikleri yerine operatör panelinden direkt olarak ilgili değerler girilerek değiştirilebilir. Bir başka avantaj ise ayarlama değerleri makinanın çalışması sırasında değiştirilmesidir. Bu, numara ve partı değişimlerinde makina duruşlarında önemli ölçüde azalma sağlar. Şekil 43 Dokunmatik ekran paneli şeklinde makina operatör paneli Her makinaya ait mevcut üretim ve kalite bilgileri temel alındığında, operasyon ya da bakım personeli, üretim veya kalite hata uyarıları görüntülendiğinde anında gerekli müdahaleyi yapabilir. Eğer makinalar daha yüksek seviyede bilgi toplayan bir sisteme bağlanırsa fabrika yönetimine verimli üretim ve kalite izlenmesi için kapsamlı bilgiler sağlanabilir (bkz bölüm 2.9. Üretimin izlenmesi ). Robot operasyon paneli (Şekil 44) kullanıcı için, aynı merkezi operatör paneli gibi, bir arayüzdür. Robotlarla ilgili tüm ayarlamalar ve sorgulamalar butonlara basılarak yapılabilir. İplik eklemelerin (boy, kütle ve mukavemet) ayarlanması ve optimize edilmesi işletim personeli için özellikle önemlidir.

40 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği Kalite kontrol sistemleri Rotor ipliklerinin ring ipliklere kıyasla bariz derecede daha az iplik hatalarına sahip olduğu gerçeğinin rotor iplikçilik sisteminin başarılı olmasında büyük katkısı vardır. Uster istatistikleri ile karşılaştırıldığında kalın, ince yerlerin sayısı ve neps adetlerinin, rotor iplikçilikte sevk hızının 10 kat daha fazla olduğu durumlarda bile, ring ipliklerine göre belirgin biçimde düşük olduğu görülmektedir. Bunun yanı sıra iplik numarası inceldikçe aradaki fark açılmaktadır. Bunun sebebi rotordaki geriye dublaj işlemi (ki kütle varyasyonlarını dengeler) (bkz bölüm Rotor yivinde lif toplanması (geriye dublaj) ve silindir çekim sistemi olmaksızın lif kılavuzlama ve izleme işlemleridir. Dahası, rotor iplik bobini, çapraz sarımlı ring iplik bobinine kıyasla, iplik bağlama (ekleme) noktalarının sadece bir kısmını içerir. Rotor iplikçiliğinde normal kopuş oranlarına sahip 4 5 kg'lık çapraz sarım bobini 3 5 adetten fazla ekleme içermez. Ancak aktarma makinasında üretilmiş 3 kg lık çapraz sarımlı ring iplik bobini eğirme sistemi dolayısıyla mecburen bir sürü kopsun birleştirilmesi ile elde edildiğinden ve buna ek olarak iplik hatalarının temizlenmesi dolayısıyla bu bağlamalara ilave eklemeler sebebiyle yaklaşık adet ekleme noktası içerir. Bir süre sonra bu rakam 50 eklemeye kadar çıkar (bobin başına birleştirme ya da düğüm). Şekil 44 Robot kumanda paneli Her bir iplik ekleme işlemi için, ekleme teşebbüslerinin sayısı, kopuşlardan veya kalite duruşlarından sonra iplik ekleme ve boş masuraların bağlanmasındaki robot verimlilik rakamları, ayarların optimize edilmesinde anahtar istatistiklerdir ve genel olarak eğirme koşullarının (hammade kalitesi, iplik parametreleri, eğirme elemanları, dev/dak ve hızlar) doğru şekilde sağlandığının da göstergesidirler. Bu, ayrıca rotor ipliklerinin uzun yıllar temizleme işlemine gerek duymadan kullanılabilmesinin ana sebebi olmuştur. Ancak, bugünün kalite standartları artık buna izin vermemektedir; rotor iplikler için kalite standartları önemli ölçüde artmıştır. Örneğin, markalı denim (pantolon, tisört, vb.) üreticileri iplik ve kumaşlar için hassas spesifikasyonları şart koşmaktadır. Bu spesifikasyonlar sadece kalite kontrolleri yapılmış olan iplikler tarafından sağlanabilecek şekilde formüle edilmektedir. Bu sebeple kalite kontrol sistemleri, yüksek performanslı rotor iplik makinalarında, entegre birimler halini almıştır. Kalite testlerinden geçmiş ipliklere avantajlı ürün şeklinde ilk atıfı sözleşmeli fabrikalar yaparken, aynı zamanda artan sayıda entegre tesis de kalite testlerinde geçirilmiş ve temizlenmiş iplikleri, özellikle yüksek kaliteli dokuma ve ya örme kumaş imalatında kullanmaya başlamıştır.

41 42 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği Dünya çapında önde gelen kalite kontrol sistemleri tedarikçileri (örn. Uster Quantum Clearer2 ile Uster Teknoloji ve BarcoProfile ile Barco) bazı durumlarda değişik ölçüm sistemleri kullanmalarına rağmen genelde karşılaştırılabilir performans aralığı sunmaktadırlar: ayarlanabilir temizleme limitleri içerisindeki iplik hatalarını tespit etme, sayma ve temizleme; hata sınıflandırmasındaki temizlenmeyen (rahatsız edici olmayan) hataları sayma; ikincil materyallerin tespiti ve temizlenmesi; temel fiziksel iplik özelliklerinin ölçülmesi: iplik düzgünsüzlüğü, hatalar ve Klasimat değerleri (iplik mukavemeti ve uzaması hariç). Tüm partiler için her eğirme birimine ait kalite verileri hazırdır ve istenmesi halinde her zaman ulaşabilir. Değişim olması durumunda istenirse anında ve dolayısıyla hiç zaman kaybetmeden müdahale edilebilir Rotor iplik makinalarının entegre bileşenleri olarak Kalite kontrol sistemleri Uster Quantum Clearer2 (Şekil 45) ve BarcoProfile (Şekil 46) kalite kontrol sistemleri genelde rotor iplik makinalarına entegre kalite kontrol sistemleridir. Sistem merkezi kumanda paneli aracılığıyla ayarlanır ve çalıştırılır, tüm veriler görüntülenebilir ve geri çağrılabilir. Uster Quantum Clearer kalite kontrol için opsiyonel olarak kapasitif ya da optik ölçüm kafası ile tedarik edilebilir. yabancı maddeler optik sensöre entegre kapasitör ve ya optik ölçüm kafasıyla tespit edilir. BarcoProfile ise hem kalite kontrol hem de yabancı maddelerin tespiti için sadece optik ölçüm prensibine dayanmaktadır. Yabancı maddeleri tespit edecek sensör ölçüm kafasına değil de ayrı olarak iplik çıkış kanalına yerleştirilmiştir. Avantajlı yanı ise bu sensör temizleme modülünden bağımsız olarak ve ayrıca iplik temizleme modülü olmaksızın çalıştırılabilmekte ve modernize edileblmektedir. Rotor iplik makinasında her eğirme biriminde direkt olarak merkezi analiz birimine ve makina kumanda sistemine bağlı kapasitif ya da optik ölçüm kafası bulunmaktadır. Eğer ölçüm kafasının ölçüm bölgesinde belirlenmiş temizleme limitlerin aşan bir hata tespit edilirse, eğirme birimi anında durdurulur. Hatalı iplik parçası bobinden sağılır ve eğirme başlamadan eğirme pozisyonundan uzaklaştırılır Ölçüm metotlarının karşılaştırılması Birim uzunluğun ağırlığı, yani ölçüm bölgesindeki lifin kütlesi, kapasitif ölçüm prensibiyle kaydedilirken, optik ölçüm prensibindeki sinyal dış hatları yani iplik çapını belirler. Prensiplerin özellikleri ve arasındaki farklılıklar Tablo 2 ve Tablo 3 de açıklanmıştır. Şekil 45 Uster Quantum Clearer iplik temizleyicisi Şekil 46 Barco Profile iplik temizleyicisi

42 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği 43 İplik Kapasitif prensip Optik prensip Düzgün iplik %0 temel değer %0 temel değer Çift enine kesit alanlı kalın yer Kesit alanında artış: +%100 Çapta artış: +%42 Yarım enine kesit alanlı ince yer Kesit alanında azalma: -%50 Çapta azalma: -%29 Tablo 2 Ölçüm prensiplerinin hassasiyeti Özellik İplik Etki Lif Kapasitif prensip İplik kütlesine yada lif sayısına karşılık gelir İplik, elektrik iletken lifler içeriyorsa ölçüm yapılamaz Optik prensip İplik çapına, görsel izlenime karşılık gelir Tüm lifler Renk Hayır Koyu renkli iplikler için farklı ayarlar gerekir Lif Hayır Hayır Nem Nemdeki varyasyonlar etkileyebilir Hiçbir etkisi olmaz; çok kuru iplikler daha yüksek tüylülük sergiler büyük çap tanımlanamayan duruşlar Tablo 3 Ölçüm prensibinin özellikleri 2.9. Üretim izleme Tek bir iplik işletmesinde veya daha fazla rotor iplik makinasının olması ender rastlanan bir durum değildir. Bu makinalar geniş bir numara aralığında iplik üretirler. Bu da kaçınılmaz olarak etkin bir üretim ve kalite izlemesi ihtiyacını beraberinde getirir. Tersi bir durum olarak, modern, rasyonalize edilmiş iplik işletmelerinde personel sayısı sürekli azalmaktadır (operasyon ve bakım personeline, yalın üretim, vb. nedenlerle daha fazla sayıda makina tahsis edilmektedir). Makina sayısı arttıkça, hammade ve ürün çeşitliliği sebebiyle lojistik ihtiyaçları kompleks hale geldikçe, personelden bağımsız kapsamlı üretim izleme daha önemli olmaktadır. Bu ise sadece eğer makina, üretim ve kalite verileri her zaman ulaşılabilir, güncel ve eksiksiz ise mümkün olailmektedir. Bu bağlamda eksiklikler ciddi sorunlara neden olur: üretim esnasında tespit edilemiyen her arıza makina veriminin azlamasına, üretim kaybına ve dolayısıyla daha yüksek üretim maliyetlerine sebep olur. Eğer hemen tespit edilemezse, modern rotor iplik makinalarının üretim hızında hatalı iplik üretimi sonucu, yüksek miktarlarda kullanılamaz ya da ciddi derecede düşük değerde iplik üretimi gerçekleşir. Eğer hatalı iplik sevk edilirse ve hata sadece mamul kumaşta belirlenecek olursa nihai mamul açısından ilave telafi talepleri de doğar. Bir süredir piyasada üretimi izleme sistemleri kullanılmaktadır ve bu sistemler hem makina üreticileri ve hem de diğer tedarikçiler tarafından sağlanmaktadır. Bu sistemler genelde veri çıktısı almak için gerekli donanıma (yazıcı, monitör) sahip merkezi işlem bilgisayarından oluşmaktadır. Her bir rotor iplik makinası veya eğirme işletmelerinde sensörlerle donatılması gereken her hangi bir başka makina doğrudan bir kablo ile bu proses bilgisayarına bağlanır (bkz Şekil 47). Bu işlemcide makinadan ve eğirme biriminden gelen tüm sinyaller taranır, kaydedilir ve kısa aralıklarla işlenir. Üretim makinasının tersine, merkezi bilgisayarın depolama kapasitesi, üretim ve kalite verilerinin uzun dönemli analizlerine imkân verir.

43 44 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği SPIDERweb Host Müşteri Network'ü (Opsiyonel) SPIDERweb Client (Opsiyonel) Duvar panosu RS485 PVI Client Siviç Ethernet UNIcommand Bükülü çift Siviç Siviç Siviç Siviç Siviç Sonlandırıcı aktif SPIDERbox Siviç Penye makinası Repeater (1 km'den) Fitil makinası Ring iplik makinası ROnet Tarak makinası Penye makinası L2 1x2x0.32 mm 2 (max. 1.0 km) SPIDERbox Cer Makinası Rotor iplik makinası UNIlap Terminatör aktif Fitil Makinası Rieter ve Marzoli Ring iplik makinası Cer Makinası Rotor iplik makinası Tarak makinası UNIlap Fitil makinası Electro Jet ISM Teksel İğ İzleyici Şekil 47 Üretim izleminin sistem diyagramı: Çevre birimleri ve üretim makinaları bağlı ana bilgisayar Hem her bir makina hem de makina grupları için, yukarıda bahsedilen kriterlere göre düzenlenen basılı raporlar mevcuttur. Raporlar, otomatik olarak vardiya sonunda ya da istenildiği zaman yazdırılır. Belirlenen referans verimliliği sağlayan veya önceden belirlenmiş bazı kriterleri (kopuş, kalite duruşları gibi) aşan makinalar veya eğirme pozisyonları ayrı ayrı sıralanır. İşletme yönetimi, siparişlerde darboğazlar oluştuğunda, makina tahsisine ve ham madde kalitesindeki hızlı değişikliklere göre çabuk cevap vermek için makina ayarlarında ve iplik hazırlık işlemlerinde yapılacak değişiklikler gibi üretimin teknik yönleri ve personel açısından yapılacaklar hakkında karar vermede üretim, verimlilik ve kaliteyi analiz etmek için bu bilgileri kullanır. Örneğin ham madde alımında (maliyet/kazanç kriterine göre ham madde kalitesinin seçimi), iplik işletmesindeki verimliliğe göre materyal akışının planlanmasında, istenilen iplik kalitesine göre eğirme parametrelerinin belirlenmesinde (rotor hızı, iplik bükümü gibi) ve siparişin takip edilmesinde (üretilen ürün miktarı, tamamlanan bobin sayısı gibi) Materyal Planlama Bölümü`ne bilgiler aktarılır. İşçi ya da vardiya şefleri istenilen verimliliğin elde edilmemesi veya belirli bir kopuşun aşılması veya kalite ile ilgili belirli sayıda kopuş olması durumunda bu makinalardaki verilere her zaman ulaşırlar. Böylece işçi ya da bakım elemanı, yeterli derecede çalışmayan makina ve eğirme birimlerine konsantre olabilir ve gecikme olmadan gerekli müdahaleyi yaparlar. Bakım personeli, duran, yeterli derecede çalışmayan veya bozuk, yetersiz robot verimliliği olan eğirme birimlerindeki raporu alır ve gerekli gördüğü müdahaleyi hemen yapar. Makina ve robotlarda gerçekleştirilecek periyodik bakımlar, rotor iplik makinalarının çalışma saatlerine göre planlanır, uygulanır ve kontrol edilir.

44 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği MAKİNA VE TRANSPORT OTOMASYONU Maliyetlerin azaltılması, kalitenin ve üretim işlemlerindeki esnekliğin iyileştirilmesi konularında baskılar söz konusu olduğunda, üretim makinalarındaki işlem fonksiyonlarının ve üretim hattında makinalar arası transfer işlemlerinin otomasyonu için sistemler önermek ve geliştirmek çok önemlidir. Tekstil sanayiinde de, özellikle iplik işletmelerinde, durum budur. Bu sebeple üretim ve transport işlemlerinde otomasyonun senelerdir eğirme işleminin bir parçası olmasına saşmamalıdır. Özellikle rotor iplikçilikte diğer eğirme sistemlerine kıyasla-üretimde otomasyonun yanı sıra (örn. rotor temizleme, kopukları ekleme, boş masuraların transferi, bobin değişimi) tarak makinasından cere, oradan rotor iplik makinasına materyal taşınması ie ilgili proses bağlantılı otomasyona ve oradan tam otomatik bobin değişimine ya da makinanın bobinleri kendisinin paletlenmesine dek otomasyon çok ilerlemiştir. Tarak ve cer makinaları ile, cer pasajları arasında yapılan transfer otomasyonu ile ilgili konulardan burada bahsedilmeyecektir. Bu konu üzerinde daha detaylı bilgiyi bu serinin ilgili ciltlerinde bulabilirsiniz Rotor iplikçiliğinde makina otomasyonu Rotor iplik makinalarında işlemlerin otomasyonu için olan sistemler uzun yıllardır yüksek performanslı rotor iplik makinalarının entegre bir parçası olmuştur. Değişik aşamalardaki tüm manuel işlemler için otomasyon sistemleri geliştirilmiştir: yeni bir kovadan gelen şerit ucunun otomatik kıstırılması ve eğirme kutusuna otomatik beslenmesi (bugüne dek sadece belirli durumlarda kullanılmaktadır); iplik kopuşları, kalite duruşları ve bobin değişikliklerinden sonra rotorun, çıkış düzesinin ve kanalının otomatik temizlenmesi; iplik kopuşlarından, kalite duruşlarından ve masura değişikliklerinden sonra otomatik ekleme; belirlenen iplik uzunluğuna erişen dolu bobinlerin otomatik olarak alınması ve boş masuraların yerleştirilmesi bobin değişikliği yapan robotlara otomatik olarak masura beslenmesi; programlanabilir parti değişimi; makinanaın sonunda toplanan bobinlerin otomatik olarak alınması; otomatik ya da yarı otomatik filtre temizliği. Bu şekildeki bir otomasyonla manuel işlemler minimuma iner, izleme ve bir hata durumunda mudahale edebilme imkanı sağlanır. Ancak, otomasyonun önemi personel ve işgücü maliyetlerinde azalma ile sınırlı değildir. Otomasyonun ürün kalitesine de önemli etkisi vardır, örneğin iplik kopuşlarından sonra otomatik uç ekleme ile: Manuel ekleme yüksek rotor hızlarında artık mümkün değildir (> dev/dak). Manuel eklemede iplik mukavemetinin yaklaşık %40'ı kadar mukavemet sağlanırken otomatik eklemede %100 mukavemet sağlanabilmektedir. Günümüzde elektronik iplik temizleyiciler rotor iplik makinalarında standart ekipman olduğu için manuel olarak yapılan eklemeden sonra elde edilen temizlenmiş kısımdan daha düşük kalitede (kalın ve düşük mukavemetli) bir hata varsa temizlenmeye değerdir. Sadece kontrollü lif besleme ve senkronize iplik almayı sağlayan ekleme sistemleri iplikte ve nihai mamulde görülemeyen eklemeler yapabilirler ve böylece daha ince temizleme ayarlarına olanak verirler. İstikrarlı ekleme kalitesi, rotor ipliklerinin sonraki işlem aşamalarınin ekonomik olması açısından önemlidir ve bu ancak proses kontrollü ve tekrarlanabilir ayarlama parametreleriyle yapılan eklemeler ile sağlanabilir. Son fakat aynı zamanda çok önemli olarak, her iplik kopuşundan ve bobin değişiminden sonra rotor yivinin mükemmel temizliği otomatik makinalarda mümkündür, böylece iplikte oluşabilecek kalite bozulması da önlenir. Pratikte üretimdeki otomasyon iki farklı konseptle belirtilir: Entegre otomasyon, tüm operasyon fonksiyonları (rotor temizleme, kopuşların onarılması, bobin değişimi) tek bir robotta birleştirilmiştir. (Şekil 48). Bobin değiştirme ve peşı sıra eğirme işleminin başlaması tek bir işlem gibi gerçekleşir. Ayrı çalışan birimler aracılığıyla otomasyon, eğirme başlangıcı (kopuşlarda ve ya bobin değişiminden sonra) ekleme yapan bir robot ve başlangıç bobinlerin transferi ve bobin değişimi ikinci bir robot tarafından gerçekleştirilir. Ayrı olarak çalışan robotlar ve başlangıç bobinin kullanımı arasında sistemin zorunlu kıldığı bağ bulunmaz, ama ön sarımlı başlangıç bobiniyle bağlantılı olarak sistemden kaynaklanan teknik bir güçlük vardır. Daha önce ayrı çalışan robotları tercih eden üreticilerin makinalarda entegre otomasyon sistemleri kullanmalarındaki sebep de budur.

45 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği 47 RB 2 RB 1 Baş kısım n n Ayak kısmı RB 1 RB 2 Şekil 49 Makinanın her iki tarafında birer robotlu hareket stratejisi; ayrıca her robot diğer tarafta da çalışabilir RB 3 RB 2 Baş kısım n n Ayak kısmı RB 1 RB 3 Çalışma alanı dışı Çalışma alanı Şekil 50 3 robotla hareket stratejisi. Makinanın her iki tarafında bir robot, 3. robot dönüşümlü olarak her iki tarafta çalışır RB 4 RB 3 Baş kısım n n Ayak kısmı RB 2 RB 1 Şekil 52 Makinanın he iki tarafında ikişer robotla hareket stratejisi RB 4 RB 3 RB 1 RB 2 Şekil 53 4 robot için bakım istasyonuna sahip rotor iplik makinası Ne 3 Ne 15 Ne 60 2 robots 4 robots Şekil 51 2 ve 4 robotla makina verimliliği

46 48 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği 2 ve 4 robot kullanırken hareket stratejisini optimize etmek için bir başka seçenek daha vardır. Eğer hareket yönündeki eğirme noktalarında her hangi bir sorun yoksa robot hareket yönünün tersine kontrol edilebilir. Robotlar ile ilgili tüm komutlar makina kontrol panelinden girilir Üç robotlu makinalar Teorik olarak her bir makina için üç robot kullanmak mümkündür (Şekil 50). Makinanın her iki tarafında birer robot çalışırken (RB 1 and RB 2) üçüncü bir robot (RB 3) makinanın önce bir tarafında sonra diğer tarafında olmak üzere her iki tarafta da dönüşümlü çalışarak iki robota destek olur. Ancak, üçüncü robotun bir ray sistemi aracılığıyla, uzun bir mesafe olan, makinanin bir ucundan diğer ucuna çalışma aralığının dörtte birinden fazlası gidiyor olması verimlilikte çok küçük bir artış sağlanabileceği anlamına gelmektedir. Bu tasarımla ilgili en önemli sakınca makina sonlarında bu üçüncü robotun ray üzerinde sıklıkla tekrarlanan ileri ve geri hareketleri yüzünden çalışma düzenini (örn. Bobinlerin değiştirilmesi) ciddi bir şekilde bozuyor olmasıdır. Bugüne kadar makina başına 3 robotlu sistem fabrikalarda pek tercih edilmemektedir Dört robotlu makinalar 500 eğirme ünitesine kadar eğirme pozisyonuna sahip uzun makinalar için dört robutun (makinanın her iki tarafında ikişer adet) kullanılması gereklidir, böylece küçük bobin boyutlarında, yüksek çıkış hızlarında ve yüksek kopuş oranlarında çalışırken bile maksimum makina verimliliği sağlanabilir. Ne kadar fazla materyal beslenirse, bobinlerin değiştirilme sıklığı o derece yüksek olacaktır, 4 robot kullanılarak makina verimliliği de arttırılır (bkz Şekil 51). Makinanın her iki tarafında ikişer robot çalışır. Her robot makina boyunca belirli mesafelerde hareket eder. Hareket bölgeleri makinanın ortalarında çakışır. (Şekil 52). Merkezi robot kontrol sistemi iki robotun çarpışmasına izin vermez. Böylece makinanın iki tarafına dolaşan bir ray sitemine ve dolayısıyla makinanın diğer tarafına gidecek olan bir robota ihtiyaç yoktur. Bir taraftaki robotlardan birisi bakımdayken aynı taraftaki diğer robot çalışmayı makina boyunca sürdürür. Şekil 53'de görülebileceği üzere makinanın bir ucunda hareket bölgesinin dışında kalacak ve böylece çalışmakta olan robotların hareketlerini kısıtlamayacak şekilde her robot için bir bakım birimi bulunmaktadır. Robotların her ikisi de bir veya daha fazla seksiyona birlikte bakabilecek şekilde programlanabilir. Bir bölgede büyük boyutlu bobinlerin değiştirilmesi gerekiyorsa bu şekildeki çalışma düzeni her zamana faydalıdır. Ayrıca robotlar eğer hareket yönündeki eğirme noktalarında her hangi bir sorun yoksa robot hareket yönünün tersine yön değiştirebilecek şekilde programlanabilirler. Robotlar ile ilgili tüm komutlar makina kontrol panelinden girililir Otomatik ekleme İplik kopuşundan ya da bobin değişiminden sonra eğirme işlemi yeniden başlatılmalıdır. Eğirme teknolojiisi açısından geri beslenen iplik ucunun rotor yivindeki lif halkası ile üst üste getirilmesi gerekmektedir. Bu şekilde bir ekleme işleminin kalitesinin iplik kalitesi kadar önemi vardır, çünkü her ikisi de ipliğin piyasadaki değerini belirlemektedir. Bir eklemenin kalitesi aşağıdaki özellikleriyle belirlenir: iplik mukavemeti açısından yüzdesel olarak ifade edilen ekleme dayanımı; eklemeler arası dayanımdaki varyasyon (ekleme mukavemetine ait %CV); ekleme noktasının kalınlığı (çap ve ya kütle); ekleme noktası uzunluğu; ekleme işleminin tekrarlanabilir hassasiyeti cm a Ekleme başlangıcı Ekleme sonu (a) b Ekleme devam eder (b) Skala 2 mm Şekil 54 Ekleme kalitesi (Ne 30, Büküm faktörü αe = 4.6, %100 Pamuk) a) Proses kontrollü robotik sistemlerle ekleme kalitesi b) Mekanik olarak kontrol edilen robotlarla ekleme kalitesi

47 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği 49 Kütlesi fazla olan her ekleme noktası elde edilen kumaşta defo olarak algılanır ve değer kaybına sebep olur; kalın yer ne kadar uzunsa görüntü o kadar bozuk olur. Çok az büküme sahip olmaları sebebiyle kalın ekleme noktaları genelde düşük mukavemet sergiler. Bu da daha sonraki işlem aşamalarında sorunlara sebep olur. Yüksek kalitede bir iplik bu şekilde hatalı bir eklemeyle çok değer kaybedebilir. Yüksek mukavemete ve iplik görünümüne sahip ekleme noktaları işlemcı kontrollü robotik sistemlerle sağlanabilir, çünkü her bir fonksiyonel işlemin zamanlaması milisaniyeler içerisinde olmalıdır. Kontrollü lif beslemesi ve senkronize iplik çıkışı ile elde edilen ekleme noktaları hem iplikte hem de kumaşta neredeyse görünmezdir. Mekanik/elektronik kontrollü robotlar yerine proses kontrollü robotların kullanımıyla ekleme işleminde sağlanan iyileşme Şekil 54 de açık bir şekilde görülebilmektedir. Ayarların tekrarlanabilirliği ise rotor hızının ve lif akışının hassas kontrolü ile sağlanmaktadır. Yüksek rotor hızlarında çalışan ekleme sistemleri sadece yüksek mukavemete sahip eklemelerin yüksek eğirme gerilimine dayanmasını sağlar. (bkz bölüm Ekleme hızı ve kalitesi ). Kopuşlardan ya da ürün değişimlerinden sonraki ekleme işlemi (bkz bölüm Kopuşlardan ve kalite duruşlarından sonra otomatik ekleme ) ve bobin değişimlerinden sonraki ekleme işlemi (bkz Bobin değişiminden sonra otomatik ekleme işlemi ) bazı fonksiyonel aşamalarda birbirinden farklılık gösterir Kopuşlardan ve kalite duruşlarından sonra otomatik ekleme Kopuş ya da kalite değişimi sebebiyle duruş olduğunda rotorda aşırı birikme olmaması için, şerit, besleme anında durdurulur (iplik ekranından gelen sinyal ile besleme silindirinin bağlantısı kesilir). İplik katlarına zarar gelmemesi için bobin, sarım silindirinden kaldırılır. Robot makina kontrol sistemi aracılığıyla çağrılır. Makina kontrol sistemine ürün değişimi alarmı ya da bakım sebebiyle durdurulduğu iletilen eğirme birimleri, hata sebebi manuel olarak düzeltilmeden yeniden başlatılmaz. Şerit beslenmediği için dudurulmuş olan eğirme birimleri robotlar tarafından sensörler aracılığıyla tespit edilir ve şerit besleninceye dek çalıştırılmaz. Robot tam olarak yerini aldıktan sonra, beslenen şeridin bir ucu besleme silindiri ve tablası arasındayken ileriye doğru açıcı silinderlere hafifçe hareketi (böylece kısa ve hasar görmüş lifler temizlenebilir) esnasında ekleme işlemi başlar. Bundan sonra şeridin ucundaki liflerde hasar olmaması için şerit hemen geriye çekilir. Bir sonraki aşamada rotorun iç duvarı ve rotor yivi hassas hava akımıyla pnömatik olarak temizlenir ve eğer gerekiyorsa ilave olarak rotor yivi fırçalar ile temizlenir. Birikmiş liflere basınçlı hava üflenerek ortamdan uzaklaşmaları sağlanır. Bobinden iplik ucu alınır ve çıkış borusu aracılığıyla rotora beslenir (Şekil 55 adım A). Aynı zamanda şerit beslemeye başlanır ve lifler kontrollü bir şekilde (rotor hızına bağlı olarak) rotora beslenir. Rotor yivinde iplik ucu beslenen liflerle birleştirilir. Rotorun dönüşüyle birleşme bölgesine büküm verilir. Daha sonra senkronize olarak rotordan iplik çıkışı başlar (adım B). İpliğin rotorda ne kadar kalacağı ve bu sebeple ne kadar büküm verileceği iplik çıkış zamanlamasıyla belirlenebilir. Ekleme işlemi tamamlandıktan sonra, rotor tam eğirme hızına ivmelenir ve böylece ekleme işlemi sonlanır. Bobine sarılmadan önce her ekleme noktası, kütlesine (kapasitif) ya da çapına (optik) göre, elektronik olarak incelenir (adım C). Eğer önceden belirlenmiş eğirme işlemi limitlerini geçenler varsa eğirme işlemi tekrar durdurulur ve ekleme işlemi tekrarlanır. Otomatik olarak yapılan ekleme işleminin başarısı neredeyse %100'dür. İlk ekleme teşebbüsünde başarı oranı %80 - %90 olması durumunda ikinci kez ekleme işlemi yapılmaya çalışılır, ekleme teşebbüslerinin sayısı 1-3 arasında ayarlanablir. Başarısız ekleme girişimlerinin oranı %1 den fazla değildir ve eğirme biriminde bir sinyal lambası ile belirtilir Bobin değişiminden sonra otomatik ekleme Kopuşlar ve kalite duruşlarındaki eklemelerin tersine, bobin değişiminden sonra rotora geri beslenebilecek bir iplik ucu bulunmamaktadır. Bu, eğirme işlemini yeniden başlatabilmek için ekleme işleminde dışarıdan, ikincil olarak beslenen ilave iplik kullanılması gerektiği anlamına gelmektedir.

48 50 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği A B C Şekil 55 İplik kopuşlarından veya kalite duruşlarından sonra otomatik ekleme A İpliğin ucu bobinden alınır ve lif besleme işlemiyle eş zamanlı olarak rotora beslenir B İşlemci kontrolü altında ekleme işlemi gerçekleştirir ve iplik çıkışı başlar C Ekleme noktası elektronik olarak incelenir ve bobine sarım gerçekleşir A B C Şekil 56 Bobin değişiminden sonra otomatik ekleme: A Robotun taşımakta olduğu bobinden gelen ipliğin ucu rotora beslenir ve ekleme işlemi gerçekleştirilir B Bağlanan iplik ve ekleme noktası robot tarafından rotordan dışarı çıkartılır C Elde edilen iplik robot tarafından masuraya sarılır Boş masura üzerine ekleme işlemi yapılacağı zaman robot tarafından taşınmakta olan bir iplik bobininden gelen iplik ile ekleme işlemini gerçekleştirmek için kullanılır. Bobin alınıp yerine boş masura konulduğunda ve rotor temizlendiğinde, rotora robottaki bobinden iplik beslenir, rotora lif beslenmeye başlanır ve ekleme işlemi gerçekleştirilir (Şekil 56 adım A). Bu sisteme özgü bir avantaj, ekleme için kullanılan iplik ve ekleme rotor ile uzaklaştırılır ve filtreye beslenir (adım B). Yeni orijinal iplik, az da olsa robotun çıkarma tertibatına girer, sabit iplik rezervi oluşturarak robot tarafından masuraya transfer edilir (ilk iplik tabakası üzerine diğer tabakalar gelir, iplik ucu ise boşta kalır) (adım C).

49 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği 51 Boş masuraların üzerine ekleme işlemi gerçekleştirmenin en büyük avantajı: Ekleme işleminde kullanılan iplik kesilip atıldığı ve bobine ulaşmadığı için ekleme işlemine elverişli bir iplik seçilebilir, örn. mukavemeti daha yüksek, pek ince olmayan, vb. ekleme kütlesi ve mukavemeti ayarlanabilir ve böylece yüksek ekleme mukavemeti ve sonucunda daha yüksek ekleme başarısı sağlanabilir. Ekleme noktası uzunluğunun ve kütlesinin bir önemi yoktur çünkü kesilip atılmaktadır. Pek çok durumda bobin değişimi sonrası yapılan eklemelerin başarı oranı %100dür. yeni başlanan masuraya sadece orijinal ipliğin sarılmasını sağlar ve böylece daha sonraki işlemlerde başlangıç ipliği ve ekleme noktalarıyla ilgili sorun yaşanmaz. Başlangıç bobiniyle ekleme: bobin değişiminden sonra eğirme işlemini yeniden başlatmak için alternatif yöntem önceden sarımlı (20 50 metrelik orijinal iplik) başlangıç bobini kullanmak ve bu bobindeki ipliğin ucuyla ekleme işlemini gerçekleştirmektir. Bu durumda bobin değişimi sonrası ekleme işlemi, kopuşlar ya da kalite değişimi sonrası ekleme işlemi ile aynıdır (yukarı bakınız). Bu ekleme konsepti için gerekli olan başlangıç bobini ayrı bir sarım ünitesinde hazırlanır ve transfer sistemiyle otomatik bobin değiştirme sistemine taşınır. Taşınan başlangıç bobinlerinin sayısı bir geçişte gerçekleştirilebilecek bobin değişimi sayısını belirler. Tüm başlangıç bobinleri kullanıldığı zaman bobin değiştirici yeni bobinler almak üzere transfer istasyonuna döner. Eğirme koşulları sebebiyle sık bobin değişimi yapılması gerektiği durumlarda (küçük bobinler, örn. Boyama bobinleri, kalın ipliklerle çabuk dolan bobinler) otomatik takım değiştiriciyle birlikte bir de başlangıç bobini taşıyan donanım bulunabilir. Ancak başlangıç bobini kullanımı tartışmasız değildir, şu sebeplerle: Başlangıç bobinlerinde orijinal iplik kullanılmalıdır. Bu amaçla önceden bu şekilde bobinlerin üretilmesi gerekmektedir (ki bu zaman alıcıdır) ya da daha önceki eğirme işlemlerinden kalan rezerve bobinler kullanılabilir. Başlangıç bobinlerini üretmek için gösterilen teknik çabalar görece önemlidir (bakım, servis). Bu boinler için sarım istasyonu, transfer istasyonu ve bazı durumlarda bobin taşıyıcı aracı gerekmektedir. Başlangıç bobinindeki iplik, eğrilmiş ipliğin sarım yönüne ters yönde sarılır. Hassas ürünler/boyama metotları söz konusu olduğunda sarım yönlerindeki bu farklılık görülebilir olabilmektedir. Ciddi bir sakınca ise sistem nedeniyle her bobin, boş masuraya ekleme ile elde edilen bobinlere kıyasla fazladan bir ekleme noktasına sahiptir. Kalın iplik numaraları aralığında, örn. Denim iplikleri, başlangıç bobini ekleme sayısı eğirme işlemi dolayısıyla (kopuşlar ya da kalite değişimleri dolayısıyla) gerekli olan ekleme noktası sayısından fazla olabilir. Her ne kadar teknik olarak marifetli ekleme sistemleri yüksek kalitede ekleme yapılabilseler de bobin başına ekleme noktası sayısının minimumda tutulması gerekmektedir. Kötü yapılmış bir ekleme işlemi, sebep ne olursa olsun, iplikte zayıf nokta potansiyeli oluşturur. Merkezkaç kuvveti Eğirme Gerilimi yüksek düşük düşük yüksek Rotor hızı Şekil 57 Ekleme hızının eğilme gerilimine ve dolayısıyla ekleme mukavemetine etkisi

50 52 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği Ekleme hızı ve ekleme kalitesi Yüksek rotor hızlarında, örn. normal eğirme hızının %80 %100 ile çalışan ekleme sistemleri, iplik çıkışında oluşan yüksek gerginlik sebebiyle, mukavemeti yüksek ekleme noktalarının elde edilmesini sağlar (Şekil 57). Ekleme esnasında rotor ekleme hızı kullanılan hammadde ve iplik yapısına bağlı olarak belirlenir. Ekleme hızı ve bu sebeple de eğirme gerginliği ne kadar düşük olursa zayıf ekleme noktalarının oluşma ve bobine ulaşma riski de o kadar artmaktadır. Bu şekilde ekleme işlemini ancak geçebilen bir bağlama noktası daha sonraki işlem aşamalarında çok maliyetli olarak kendini gösterecektir. Yüksek ekleme hızlarıyla entegre mukavemet testleri bu sebeple bir avantajlıdır. Çünkü henüz eğirme biriminde ekleme noktası dayanımını izleme imkanı bulunmamaktadır. Ancak, kapasitif veya optik esaslı kalite kontrol sistemleri ekleme kütlesini incelemek için özel ekranlama imkanları sağlamaktadır. Eğer bir ekleme noktası önceden tanımlanmış lif kütlesi veya çapı ile ilgili eğirme limitlerini aşarsa eğirme işlemi hemen durdurulur. Robot aşırı kalın ekleme bölgesinin de bulunduğu uzunlukta ipliği bobinden çeker ve alır. Daha sonra ekleme işlemi yenilenir. Eğer yüksek ekleme hızları dayanıklı ekleme noktaları için bir kriterse, kalınlık ve uzunluk bakımından yüksek ekleme düzgünlüğü için sabit hızlarda ekleme yapmak ön koşuldur (Şekil 58). Bu durum rotorun hızlandığı sistemlerde gerçekleştirilen ekleme işleminin tersine bir sistemdir (Şekil. 59). Rotor mili teğet kayış aracılığıyla sürtünme sayesinde döndürüldüğü için eğirme birimleri arasında hız farklılığı oluşması kaçınılmazdır, (örn. ekleme işlemleri arasında, şaft ve kayış arasındaki kaymalar sebebiyle, özellikle rotorun ivmelenmesi esnasında). Bu varyasyonlar kaçınılmaz olarak kütle ve uzunluk üzerinde, en kötü durumda ekleme dayanımına, direkt etki eder. Şekil 60'da yüzdesel olarak otomatik eklemelere ait mukavemet ve uzama ölçümlerinin sonuçları iplik değerleriyle karşılaştırmalı olarak görülmektedir. Bireysel ölçümler haricinde, eklemelerin değişim aralığı genelde normal iplik değerleriyle neredeyse aynıdır. Dahası, en düşük mukavemetli eklemelerin sağlamlığı bile daha sonraki işlem aşamalarında gerekli olan mukavemet değerinin minimum %60 ının üzerindedir (ortalama iplik dayanımına kıyasla). Rotor hızı %100 Ekleme başlangıcı Rotor hızı %100 Ekleme başlangıcı %80 >= Toleranslarla Verilen zaman ca. %50 70 Rotor hızının lazerle tespiti Kayma dolayısıyla ekleme hızı varyasyonları Ekleme döngüsü zamanlaması Ekleme döngüsü zamanlaması Şekil 58 Yüksek, sabit rotor hızında otomatik ekleme Şekil 59 Rotorun ivmelenmesi esnasında otomatik ekleme

51 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği 53 Ekleme noktası uzaması [%] İplik < % Ekleme mukavemeti [%] Eklemeler İplik Şekil 60 İplik değerlerine kıyasla ekleme bölgesi uzaması ve mukavemeti Manuel makinalardaki yarı-otomatik ekleme sistemi Usta personel tarafından gerçekleştiriliyor olsa da manuel yapılan eklemelerin kütlesindeki, boyundaki ve mukavemetindeki varyasyonlar o kadar geniş bir aralıktadır ki artık uluslararası kalite standartlarını sağlamamaktadır. Bunun anlamı, yetersiz eklemenın sonucu olarak diğer yönlerden kaliteli olan bir iplik kabul edilemiyeceği ve daha sonraki işlemlerde kullanılamıyacağıdır. Bu sebeple son yıllarda manual makinalar için yarı otomatik ekleme denilen işlemler geliştirilmiştir ve böylece ekleme kalitesi açısından otomatik eklemeyle aralarındaki farklılıklar oldukça daralmıştır. İplik kopuşlarından sonra gerçekleştirilen ekleme işlemi aşamaları aşağıda belirtildiği şekildedir (Şekil. 61): Geriye kalan manuel işlemler sadece iplik ucunun bobinden alınması, uygun uzunlukta kesilmesi ve ucun daha önceden temizlenmiş rotora emiş tüpü aracılığıyla geri beslenmesidir. Rotorda lif halkası oluşumu için elyaf bandının beslenmesi, rotordan ipliğin çekilmesi ve bobinin başlatılması işlemleri bir düğmeye basılarak elektronik kontrolle başlatılır. Bir başka özellik ise lif bandı beslenmeye başladığı ve sonrasında lifler rotora doğru yönlendirildiği zaman lif bandının ucundaki ilk taranan liflerin atılmasıdır (ki bazıları hasar görür) atılmasıdır. Şekil 61 AMIspin yarı otomatik ekleme sistemi

52 54 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği Otomatik bobin değiştirme Otomatik rotor iplik makinalarında belirlenmiş iplik miktarına ya da bobin çapına ulaşıldığında bobinlerin değiştirilmesi işlemine başlanır. Elektronik iplik uzunluğu ölçümü o kadar hassas bir şekilde yapılmaktadır ki bobinden bobine iplik uzunluğundaki varyasyonlar çok dar bir tolerans aralığında (genellikle +/-%0.5) olur. Mekanik çapa göre kesme devresi daha az hassastır çünkü bobin çapı ve dolayısıyla sarılan iplik miktarı her bir eğirme birimindeki sarılma koşullarındaki (iplik gerginliğindeki farklılıklar, kaymalar, vb) değişiklikler yüzünden farklılık gösterebilmektedir. Otomatik bobin değişimi değişik konsept yaklaşımlarla geçekleştirilmektedir. Bir sistemde bobinin değiştirilmesi ve eğirme işleminin boş masura üzerine başlanması tek bir işlem (entegre otomasyon) olarak gerçekleştirilirken diğer bir durumda bobinin değiştirilmesi ve takip eden eğirme işleminin başlaması birbirinden bağımsız çalışan iki robot tarafından iki ayrı işlem olarak gerçekleştirilir. Eğirme boş masura üzerine başlatılır ancak makinanin ucundaki önceden sarılmış başlangıç bobini kullanılarak yapılır. Her ne kadar tüm otomatik rotor eğirme sistemleri üreticileri entegre otomasyon sistemleri sunsalar da dünya genelinde çok sayıda makina, (aralarında yeni olanlarda var), birbirinden bağımsız iki robotun bulunduğu sistemlerle çalışmaktadır. Bu sebeple burada her iki sistem de detaylı olarak anlatılacaktır Tek bir işlem olarak bobinin değiştirilmesi ve eğirme işleminin boş masura üzerine başlanması (entegre otomasyon) Bobinde önceden belirlenmiş iplik uzunluğuna ulaşıldığında eğirme birimi elektronik iplik uzunluk ölçeri tarafından durdurulur. Aynı zamanda makina kontrol sistemi aracılığıyla robot ilgili eğirme birimine gelir. Eğer ilave delta uzunlukları kullanılıyorsa, robot kontrol amaçlı hareketi esnasında ilgili eğirme birimine ulaşıncaya dek, referans uzunluğuna ulaşmış olsa da bobine sarım yapılmaya devam edilir (avantaj: dolu bobinler sebebiyle durup bekleyen eğirme birimi olmaz). Daha sonra eğirme birimi durdurulur ve hemen bobin değişimi gerçekleştirilir. Robot kolu ile dolu bobin makinanin ortasındaki konveyör bantın üzerine yerleştirilir ve aynı zamanda eğirme işlemi boş masuraya sarılmak üzere başlatılır (bkz bölüm Bobin değişiminden sonra otomatik ekleme ) İki farklı işlem olarak bobinin değiştirilmesi ve takip eden eğirme işleminin başlaması Eğer bobin değişimi ve bobin değişiminden sonra eğirme işleminin başlaması işlemleri birbirinden bağımsız iki robot tarafından gerçekleştiriliyorsa bu iki işlem ancak birbiri ardına olursa ve senkronize, yani eşzamanlı değilse gerçekleştirilebilir. Bobin değişimi için makina kontrol birimince çağrılan robot, dolu bobini konveyör bantın üzerine koyar ve yerine yanında getirdiği önceden sarımlı başlangıç masurasını koyar. Ekleme işlemi için gelen robot eğirme biriminde işlemini tamamlayıncaya dek eğirme birimi hareketsiz bekler ve yine bu robot başlangıç bobini üzerindeki iplik ucunu rotorun içine besleyerek ve lif bandı beslenmesini başlatarak eğirme birimini tekrar çalıştırır. Bu konseptte eğirme birimi hem otomatik bobin değişimi hem de otomatik ekleme işlemi için beklemek zorundadır, yani entegre otomasyona kıyasla iki bekleme zamanından etkilenmektedir. Daha önce açıklandığı üzere, bağımsız robotların kullanıldığı sistemleri sunan makina üreticileri yeni modellerinde ayrıca entegre otomasyonlu sistemler de sunmaktadır İplik ucunun yerleştirilmesi İplik ucunun yerleştirilmesiyle iplik ucunun bobinin yüzeyinde doğru yere konumlandırılması sağlanmaktadır. Daha sonraki işlemlerde iplik ucu kolayca bulunabilir ve operatörler tarafından bobinden kolayca alınabilir. Bunun sonucunda daha sonraki işlem aşamalarında bobinlerin kullanımı açısından %40'lara varan önemli maliyet tasarrufları sağlanmaktadır. İplik ucunun konumlandırılması bobinin boş masurayla değiştirilmesinden önce gerçekleştirilir. Robot, hala yerinde duran bobinden bir miktar ipliği sağar. Bu geri sağılan iplik, iplik ucunun ve bobinin solunda bir tabaka kalacak şekilde tekrar bobinin üzerine sarılır.

53 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği Parti değişimi Rotor iplik makinasinin kullanımına bağlı olarak parti değişimi ayrı ayrı gerçekleştirilebilir. b Her bir eğirme pozisyonunda parti değişimi Belirli parti büyüklüklerinde partiyi tamamlamak için sadece birkaç tane daha bobin gerekli olabilir. Parti aşamalı olarak tamamlanırken bu bobinler ayrı eğirme birimlerinde tamamlanabilir. a Her ne kadar rotor iplik makinasi tüm makina için bobin değişimi modunda çalışsa da ayrı ayrı eğirme birimleri bağımsız şekilde işleme sokulabilir. Bunun için iplik uzunluğunun girilmesi (makina panelinin dokunmatik ekranından) ve eğirme kutusunda eğirmenin tekrar başlatılması gerekmektedir Makinanın tek bir tarafında parti değişimi Boş masura üzerine ekleme yapan makinalarda, değişik partiler (örn. farklı hammadde) hem ayrı ayrı bölmelerde hem de makinanın her iki tarafında çalışılabilir. Makinanın tek tarafında parti değişikliği yapmak için robotlar için uygun olan çalışma modunun seçilmesi gerekir. Robot her dolu bobini boş masurayla değiştirir, ama bu esnada eğirme birimi durdurulur. Masuralar yerleştirildikten sonra robot tarafından eğirme işlemi farklı materyalle tekrar başlatılır Tüm makinada bütün olarak parti değişimi Tüm makinada parti değişimi için dokunmatik ekranda robotlar için uygun işlem modunun seçilmesi gereklidir. Tüm eğirme birimleri durdurulduktan sonra tüm bobinler dolduğunda ya da hemen, bobin ebatlarından bağımsız olarak robot bobinlerin hepsini boş masuralarla değiştirir. Makina yeni partiyle, yeni eğirme elemanlarıyla ve/veya makina panelinden ilgili çalışma modu seçilerek yeni ayarlarla başlatılabilir Masura besleme Boş masura magazini (a) ve masura yönlendirme sistemiyle (b) masura yükleme sistemi (Şekil 62) bobin değişiminden sonra eğirme başlatmanın boş masura üzerine yapıldığı rotor iplik makinaların da standarttır. Sistem bobin değişiminde gerekli olan masuraları robotlara besler. Şekil 62 Rotor iplik makinasinin sonunda bulunan masura yönlendirme sistemiyle (b) birlikte boş masura magazini (a) Makinanin baş tarafına yerleştirilmiş olan masura yönlendirme sistemi masura magazininden boş masuraları alır ve makinanin sağında ve solunda bulunan bir çift konveyör bantın üzerine koyar. Robotun talebiyle boş masuralar konveyör bant aracılığıyla robota ulaşır. Bu, robotun her bobin değiştirme işleminde gerçekleşir. Boş masura robotun taşıdığı bobinle yer değiştirir ve o andaki bobin değiştirme işleminde kullanılır. Robot boş masuraları konveyör banttan alır ve böylece bir sonraki bobin değişimine hazırlanır Kova değişiminden sonra otomatik şerit ekleme Bazı durumlarda şerit ekleme işlemi de otomatikleştirilmiştir. Ön şartlar olarak diktörtgen kova ve robotlar üzerinde yardımcı cihaz belirtilebilir. Cer makinasından bir kova dolduğunda şeridin ucu kova dilinin ön tarafında düzgün bir şekilde konumlandırılmış olmalıdır. Robot üzerindeki bir emiş kolu yeni gelen kovadan şeridin ucunu yakalar ve giriş silindiriyle besleme tablası arasına eğirme kutusuna doğru yönlendirir. Genel olarak şerit ekleme sık kullanılmaz çünkü bu tip cihazların yatırım maliyetleri yüksektir.

54 56 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği 3.2. Rotor iplik işletmelerinde transport otomasyonu Modern eğirme işletmelerinde materyalin transfer maliyetleri direkt işgücü maliyetleri arasında en önemli kalem haline gelmiştir. Bu sebeple son yıllarda kovaların ve bobinlerin transferi için otomasyon sistemleri geliştirilmiştir ve piyasaya sunulmuştur. Ancak, işgücü maliyetlerinde sağlanan tasarruflar bu sistemlerin otomasyonuna ancak kısmen ekonomik olarak ayarlanabilen zaman aralığında izin vermektedir. Bu sistemlerin kullanımında maliyetle alakalı diğer sebepler aşağıda belirtildiği gibi sıralanabilir: bobinlerin ve kovaların manuel transferi sırasında kaçınılmaz olan hasar gören şeritleri ve iplikleri koruma; makina kapasitesinin daha düzgün kullanımı ve duruş sürelerinin azaltılmasıyla üretim miktarının artması (kovaların değiştirilmesi ya da makina konveyör bandından bobinlerin alınması için personele bağımlılık kalkmıştır); materyal (hem eğirme kovalarının hem de iplik bobinlerinin materyali açısından) hareket miktarının azaltılması ve böylece depolama alanlarının azalması ya da kaldırılmasır; faklı besleme materyallerinin karıştırılmaması (bant numaraları); ve son olarak materyal akışında genel olarak sağlanan iyileşme ve basit planlama ve materyal çıktısının kontrolü dolayısıyla maliyet avantajları. Rotor iplikçilik işletmelerinde işlemleri birleştirme otomasyonu için gerekli tüm sistemler mevcuttur, örn. ayrı işlem aşamaları arasında materya transferi için (dolu ve boş kovalar ve çapraz sarım bobinler) bu sistemler değişik otomasyon versiyonlarında ve derecelerinde bulunmaktadır. Yine de makina otomasyonunun tersine olarak yüksek performanslı rotor iplik makinalarında standarttır, sevk otomasyonu aynı derecede yaygın değildir. Bunun sebepler pek çoktur ve çeşitlidir, ve önemi de işletmeden işletmeye değişmektedir. Ancak kesin olan yarı otomatik ya da tam otomatik taşıma sistemlerini kullanmak rekabet edebilirliğe, özellikle işgücü yüksek olan ülkelerde, büyük katkıda bulunmaktadır. Taşımada otomasyona gitmiş çok sayıda rotor iplik işletmesindeki tecrübelere dayanarak bu tip bir projenin uygulamasında başarılı olmak için aşağıda belitilen koşulların sağlanması ve aşağıdaki prensiplerin gözlenmesi ve uygulanması gerektiği söylenebilir. Planlama aşamasında eğirme işletmesinin, yönetimi, otomasyonlu taşıma sistemi yönünde alınan kararın doğru olduğuna inandırılmalı ve ayrıca bunun personel tarafından kabulü de teşvik edilmelidir. İşletme yönetimi operasyon proseslerini planlama aşamasında incelemiş olmalı ve işlemlerin uygun reorganizasyonunu hazırlamalıdır. Hazırlık aşaması ne kadar detaylı olursa giriş o kadar kolay ve başarı o kadar büyük olur. Mevcut proseslere optimum adaptasyon manuel ve otomatik alt işlemler arasındaki arayüzlerin dikkatli seçimi ile mümkündür. Adım adım devreye alma olanağı veya dereceli uygulanması incelenmelidir. Manuel çalışmadan yarı ya da tam otomatik çalışmaya geçişin geniş kapsamlı sonuçları vardır. Çalışma içeriğindeki değişiklikler oldukça fazladır. Manuel trasfer işlemleri izleme, sorun giderme ve bakım aktiviteleri ile değiştirilir. Bu amaçla daha yetkin ya da farklı niteliklere sahip eleman alınmalıdır. Bu elemanların yoğun eğitimi sistemin başarılı ve sorunsuz çalışması için ön şarttır. Pek çok iş daha önceki birkaç proses aşamasını da kapsar; makina tahsisi ve çalışma alanları genelde daha geniştir. Operasyon ve yönetim personeli de eğitilmelidir Otomatik kova değişiminde kova şeklinin önemi Rotor iplikçilik işletmelerinde çoğunlukla rotor iplik makinasında biri diğerinin arkasında olacak şekilde iki sıra halinde yerleştirilen yuvarlak kovalar kullanılmaktadır. Arka sırada bulunan ve boşalmış olan yuvarlak bir kovanın değiştirilmesi için kova değiştirme sisteminin önemli derecede mekanik ve kontrol gücü sarfetmesi gerekir. Bu sebeple bu tip tasarımlar için geliştirilen sistemler kendilerine yer bulamamıştır. Transfer otomasyonu kapsamında, piyasaya dikdörtgen kovalar çıkmıştır ve bu sayede rotor iplik makinalarında kova değişiminde otomasyon yapılabilmiştir (Şekil 63). Dikdötgen kovalarla mevcut alan net bir şekilde eğirme kovaları ve eğirme birimleri olarak paylaştırılabilmektedir (her bir birimin altında sadece bir kova bulunabilir). Rotor iplik makinalarında basit ve otomatik kova değişimi için önemli ön şartlardan birisi, kovaların ve eğirme birimlerinin arasındaki mesafede göz önüne alınarak pozisyonlanmalarıdır.

55 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği 57 Dikdörtgen kovaların bir başka avantajı ise rotor iplik makinasının altındaki yüzeyin çok daha verimli kullanılabilmesidir. Bu sayede dikdörtgen kovaların hacmi ve dolayısıyla içerikleri yuvarlak kovalarınkine kıyasla %65 daha fazladır. Bu da kova başına daha uzun çalışma süreleri ve eğirme birimlerinde kova değişimleri için daha az duruş anlamına gelmektedir. Cer makinalarında dikdörtgen kovalar için kova doldurma ve değiştirme mekanizmaları birkaç yıldır başarılı bir şekilde kullanılmaktadır. Bu cer makinalarının ilk nesillerinde sevk hızlarındaki sınırlamalar kabul edilmek durumunda kalınsa da artık 1000 m/dak' lara kadar sevk hızları her hangi bir sıkıntı ile karşılaşmadan gerçekleştirlebilmektedir. Cer makinasinin çıkış tarafında bir kova arabası boş kovaları hazır olarak bulundurur ve ayrıca dolu kovaları da alır. Bir düzenek her defasında bir tane olmak üzere döner tablanın altına kova arabasından boş kovaları çeker. Kova dolduktan sonra düzenek dolu kovayı kova arabasındaki boş bir yere çeker ve bir sonraki boş kovayı doldurulmak üzere bırakır Cer makinası ve eğirme makinasi arasında kova transferi Dolu kovalar cer makinasından rotor iplik makinasına ve boş kovalar tam tersi yönde, proses kontrollü insansız taşıma araçlarıyla transfer edilir (bkz Şekil 64). Bu araçlar ayrıca rotor iplik makinasındaki otomatik kova değişimi işleminden de sorumludur. Araçlar indüktiv olarak tabana yerleştirilmiş tellerle ya da optik olarak renkli şeritlerle hareket ettirilir. Bu çeşit hareket konseptlerinin kontrolü için gerekli güç yüksektir ama yüklemelerdeki değişikliklere adapte olabilen çok esnek sistemlere olanak verirler. Bunun tersine raylar üzerinde hareket eden araçların hareket güzergahları sabittir. Bu sistemler daha az karışıktır ama aynı zamanda daha az esnektir. Bir çalışma döngüsü insansız aracın cer makinasındaki kova arabasından belirli adette dolu kovayı toplamasıyla başlar ve tabbi ki aynı zamanda aracın izleme süreci de başlar. Bu araçta bir pozisyon hep boş bırakılır, böylece ilk kova değişimindeki boş kova ki takibinde yerine dolu kova konulmaktadır-araca alınabilir. Bir sonraki boş kova ise giden dolu kovanın yerine gelir ve bu şekilde devam eder. Yuvarlak kovalar 18 1/5 (18 kg'a kadar) CUBIcan (30 kg'a kadar) Makinanin kontrol birimi şerit sevk/çıkış hızlarını, duruş zamanlarını ve şerit boyunca baz alarak kovaların çalışma sürelerini hesaplar. Kova boşalınca yerine dolu kova merkezi makina kontrol birimince istenir. Şekil 63 Rotor iplik işletmelerindeki kova formatları. Ekonomik transpot otomasyonu için dikdörtgen kovalar þleş Makinanin altındaki boş kova, transfer aracı üzerindeki emiş cihazıyla araçtaki boş pozisyona çekilir. Taşıyıcı Taşıyıcı Kova arabası Boş kova Rotor iplik makinasi Cer makinasi Bant dolu kova Şekil 64 Cer makinasi ve rotor iplik makinasi arasındaki otomatik kova nakli tasarımı

56 58 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği Daha sonra taşıma aracı kendi konumunu alır, eğirme pozisyonu ile boşluğu hizalar ve makinanin altına dolu kovayı iter. Cer makinasında kovanın dili hızasina bantın ucu düzgün bir şekilde yerleştirildiği için şeridin ucu manuel olarak ya da robotun emiş kolu ile alınır ve eğirme birimine yönlendirilir. Tüm dolu kovalar pozisyonlarına yerleştirildikten sonra boş kovalarla birlikte taşıma aracı cer makinasındaki kova arabasına geri gider, ve burada boş kovalar dolularıyla değiştirilir. Böylece bir işlem döngüsü tamamlanmış ve taşıma aracı bir sonraki seferine hazırlanmış olur. Taşıma aracı sayısı sadece işletmenin büyüklüğüne yani makina sayısına, değil ayrıca işlenen materyal miktarına (kalın ve ya ince numaralar) ve ürün çeşitliliğine de bağlıdır. Taşıma aracı başına transfer hacmi 500 ve kg/saat olarak, yukarıda belirtilmiş faktörleri de göz önüne alarak, değişir. Tecrübeler göstermiştir ki eş zamanlı olarak 3 5 farklı ürün çalışılabilmektedir. İşletmeyi farklı bölgelere ayırmak da mümkündür, örn. pamuk ve sentetik elyaf bölgesi ve taşıma araçları buna göre yönlendirilir. Transfer siteminin kontrol yazılımı her iki bölgenin kova kullanımı, taşıma aracı kullanımı ve cer makinasından gelen kova depolama konularında kesin olarak birbirinden ayrılmasını sağlar. Bu şekilde yabancı elyaf ile hammaddenin kirlenmesi engellenmiş olur. Her ne kadar dikgörtgen kovalar tam otomatik transfer sistemleri için geliştirildiyse de özel taşıma arabaları aracılığıyla manuel olarak da taşınabilirler. Yuvarlak kovalara kıyasla avantajı şudur: işçi iplik makinasında kovaların doluluk oranını dikdörtgen kovalarda daha iyi belirleyebilmektedir (çünkü tüm kovalar görülebilmektedir) ve böylece zamanında değişim yapabilir. Dikdörtgen kovaların manuel kullanımıyle bunların istenildiği zaman otomatik transfer sistemine birleştirilebilme imkanı vardır Rotor iplik makinası ve ilgili bölgeler arasındaki bobin transferi Otomatik bobin değişimiyle robot tarafından alınan çapraz sarımlı bobinler konveyör bantın (makinanin her iki tarafında birer tane olacak şekilde) üzerine yerleştirilir. Belirli adette bobin konulduğu zaman konveyör bant otomatik olarak çalışmaya başlar ve bobinler makinanın ucuna doğru taşınır. Bobinlerin alınması konusunda pek çok konsept bulunmaktadır. Daha önce popular olarak kullanılan manuel bobin taşıma değişik derecelerde otomasyona sahip sistemlerle değiştirilmektedir. Makinanin ucuna getirilen bobinler otomatik ya da manuel olarak makina üzerindeki paletler ya da cağlık arabaları vasıtasıyla konteynerlere yerleştirilir veya daha sonraki işlemlerde kullanılmak üzere makina üstündeki konveyörlerle ya da konveyör bantlarıyla depolara götürülür (Şekil 65). Depoda taşıma ve sevk lojistiklerine bağlı olarak ambalajlama amacıyla konterynerlere ya da kutulara istiflenebilir, doğrudan dokuma, çözgü hazırlama ya da örme işlemlerine sevk edilebilir. Şekil 65 Otomatik bobin değiştirme ve paletleme birimlerine bobinlerin transferi

57 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği 59 Rotor iplik makinaları üreticileri, otomatik takım değişimi için ya kendi sistemlerini ve/veya kullanıcıya üçüncü şahıs tedarikçilerinin takım değişim sistemlerinin bağlanmasını sağlayan uygun ara yüzleri sunmaktadır. Uygulamada, takım değiştirme sistemleri uzman tedarikçilerine başvurulması gittikçe yaygınlaşmaktadır. Kullanıcı, örneğin iplik işletmesi yönetimi, böylece daha geniş bir aralıkta işlem koşulları için uygun sistemi seçebilmektedir. Üçüncü şahıs sistemlerinin kullanılması, özellikle ilk kurulumda, makina üreticisi ve bu sistemlerin tedarikçileri arasında yakın bağlantı gerektirmektedir. İplik üretim ve proseslerinin farklı yerlerde yapıldığı iplik işletmeleri ve tekstil firmaları, rotor iplik makinalarında otomatik takım değişimini ve paletler üzerine direkt depolamayı tercih etmektedir. bu sistemler günümüzde, bobinlerin makinadan alınması, paletlerde depolanması, ara katmanların yerleştirilmesi ve dolu paletlerin filmle kaplanması otomatik olarak yapılacak şekilde gelişmiştir. Bobin büyüklüğü, bobin şekli ve depolama şekli programlanabilmektedir. Şekil 66 Rotor iplik makinasında koruyucu ızgaralı otomatik paletleme ünitesi

58 60 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği

59 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği UYGULAMA MÜHENDİSLİĞİ 4.1. Hammadde seçimi Hammadde seçimi açısından rotor eğirme teknolojisi geniş esneklik sunmaktadır. Rotor iplik makinaları mm arasında elyaf boyuna sahip tüm doğal ve sentetik lifleri eğirme kapasitesindedir. Bu yüzden rotor iplikçilik, ring iplikçilik dışında diğer eğirme teknolojilerine kıyasla çeşitli uygulama olasılıkları sunar. Sonraki bölümlerde rotor eğirme işlemine uygun olan hammaddelerden ve hammadde özelliklerinden bahsedilecektir, liflerin farklı özellikleri ve değerlerinin eğirme işlemine, ipliğe ve son ürüne etkileri açıklanacaktır. Rotor iplikçilikte kullanılan liflerin toplam lif hacmine oranları şekil 67de gösterilmiştir. Belirtilmesi gereken önemli hususlardan birisi geri kazanılmış pamuk döküntülerinin bile rotor iplik makinalarında başarılı bir şekilde işlenebilmesidir. Rotor eğirme işlemi özellikle pamuk dostu olarak ün kazanmıştır. Bu, ayrıca %100 pamuk veya pamuk ve sentetik elyaf karışımlarının karde rotor iplikleri olarak üretilmesinin de sebebidir. Tablo 4 te rotor eğirme işlemi için tercih edilen pamuk kaliteleri görülmektedir. Penye rotor ipliklerinin üretimi özel bir uygulamadır. Yaygın bir uygulama olmasa da ilave tarama işlemi nedeniyle artan üretim maliyeti sebebiyle taranmış bant beslenmesiyle elde edilebilecek sonuçlar oldukça ikna edicidir. Bu avantajların hem iplik kalitesine (yüksek mukavemet, yüksek düzgünlük, daha az hata), hem rotor eğirme işlemine ve hem de sonraki işlemlerde (daha az duruş, örme ve dokuma süresince daha az uçuntu) etkisi vardır ve dolayısıyla nihai ürünün de kalitesini etkiler (örn. örme kumaşlarda daha yumuşak tuşe). Pamuğa ilave olarak, sentetik lifler ve/ve ya bunların karışımları başarılı bir şekilde rotor iplik makinalarının iplikçilikte kullanılmaya başlamasından beri işlenmektedir. Özellikle poliesterden ve pamuklu karışımlarından (nadir olarak yün, sap lifleri ve angora) yapılmış iplikler geniş bir aralıktaki ürün grubunda kullanılmaktadır. Bu dikkat çekici gelişmenin sebepler: giysilerde kullanım açısında poliester lifinin sıra dışı fiziksel ve kimyasal özellikleri; poliester liflerinin düşük üretim maliyetleri ve dolayısıyla hammadde maliyetlerinin düşmesi; artan elyaf tüketimi düşünüldüğünde pamuk lifinin üretim miktarının sınırlı olması; yıllık elyaf tüketiminde %3lük bir artış tüm sentetik lifler ve özellikle poliester lifleri için hesaplanmaktadır. Viskoz %5 Akrilik + Karışımları %8 Diğer %5 Pamuk %52 Amerika da ve Asya da ayrıca rayon olarak da bilinen viskoz lifleri, tek başına ya da pamuk ve poliester ile karışım olarak, rotor iplikçiliğinde geniş bir oranda kullanılmaktadır. Ancak, viskoz lifleri modada değişik şekillerde kullanılmaktadır ve toplam iplik miktarındaki oranları moda trendlerine bağlı olarak sıfırdan %10'lara çıkabilir. Tablo 5a) rotor eğirme için düşünülen sentetik lifler ve karışımları rotor iplik makinalarında işleyebilmek için akılda tutulması gereken lif özellikleri (Tablo 5b) görülmektedir. PES/CO Karışımları %30 Şekil 67 Rotor ipliklerin üretiminde kullanılan elyafın kullanım oranları

60 62 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği %100 pamuk kısa ve orta uzunlukta karde ve penye Pamuk (CO) Pamuk döküntüsü 7/8 ikincil malzeme, örn. geri kazanılmış Penye telefi rotor-dostu materyal çünkü çoktan temizlenmiş bu bileşenlerden iki ya da daha fazlasının karışımı Tablo 4 Rotor eğirme işlemi için düşünülen pamuk kalitelerinin özellikleri Sentetik lifler (MMF) Doğal polimer, selülozik MMF sentetik polimer, sentetik MMF Biyo polimer Viskoz (CV)/rayon (Asya ve ABD de kullanılan terim) Modal (modifiye viskoz) Mikromodal (lif < 1.1 dtex) Lyocell (CLY) Tencel Poliester (PES) Poliakrilik (PAN) ve yüksek hacimli PAN Poliamid (PA) 1) PA-Aramid (Nomex, Kevlar) 1) Polipropilen (PP) 1) Polivinil klorid (PVC) 1) (PLA) 2) Karışımlar sentetik lif karışımları (genelde PES/CV ve PAN/CV) pamuk ve sentetik lif karışımları (çoğunlukla CO/PES ve CO/CV) 1) Bu tip lifler sıra dışı durumlarda kullanılmaktadır 2) Biyo polimer lifler sadece deneysel aşamadadır Tablo 5a) Rotor iplikçiliğinde kullanılan sentetik lifler Lif özellikleri Mikrolifler Lif inceliği < 1.1 dtex Kesite daha çok lif = daha yüksek mukavemet Yüksek mukavemetli lifler Yüksek mukavemetli lifler (yaklaşık %) Az boncuklanan lifler Düşük lif mukavemeti ( %) Düşük iplik mukavemeti Düşük rotor hızı Parlak lifler Yarı-mat veya mat lifler Yanmaz lifler Çekilmiş-/ tutam boyalı lifler Yüksek lif/lif sürtünmesi Yüksek kohezyon Hafif yüksek çekim kuvveti Eğirme elemanlarının azalan ömrü Azalan çekim mukavemeti Klor lifleri Korozyon tehlikesi Ham beyaz liflere göre daha agresif Açma silindiri ve rotor hızlarında azalma Tablo 5b) Rotor makinalarında işlemek için bilinmesi gereken lif özellikleri

61 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği 63 Hayvansal lifler 3) Angora yünü Koyun yünü (kırpılmış ya da soyulmuş, max. 60 mm) Yün döküntüsü (tow) Sak lifleri 4) Jüt Keten Rami Diğer doğal hammaddeler Genelde (birbirlerinin karışımları olarak değilde) pamuk, viskoz ve ya poliester karışımları olarak 3) Yünün kullanılması yoğun temizlik gerektirir (lanolin, çepel, organik yabancı maddeler). Yünde kalan yağ oranı %0.5i geçmemelidir. 4) Tüm sap lifleri yoğun temizlik (kaba lifler ve toz) ve fibrilasyon (pek çok çözücü işlemler) gerektirir. Tablo 6 Kullanılan diğer hammaddeler Hem yün hem de sak liflerinin doğal mukavemetleri düşük olduğundan, bu lifler genellikle stabilize edici lif görevi yapan sentetik lifler ve ya pamuk ile karıştırılarak işlenir. Tablo 6 da listelenen hammaddeler nadiren rotor eğirme makinalarında kullanılır. Bunların, Tablo 5 de 1,2 ve Tablo 6 da 3,4 numaralı maddelerde belirtilen hammaddelerin, kullanılmasında özel uzmanlık gerekir; Bu hammaddelerin işlenmesinde gerekli olan prosesler, bunları işleyen eğirme işletmelerinin, makina imalatçılarının ve ya tekstil enstitülerinin işbirliği ile geliştirilmiştir. Bu proses genellikle hammadde ve pek çok durumda gerekli olan ön işlemlerin seçimiyle başlar. Eğirme işlemi, özellikle kıstırma ve transfer noktalarında özel olarak uyarlanmış makina hızları, çıkış hızları ve ayar parametreleri gerektirir ve pek çok durumda eğirme ortamının, hem sıcaklık hem de nem açısında, uygun modifikasyonunu da gerektirir. Bazı durumlarda özel eğirme elemanları iplik imalatçılarınca kendi insiyatiflerine göre adapte edilir ve bu, lifler için gerekli olan zedelemeden işleme koşulları göz önüne alınarak gerçekleştirilir. %100 pamuk iplikleri Öncelik Rotor Ring Air-jet 1 İncelik Uzunluk Uzunluk 2 Mukavemet Mukavemet Temizlik* 3 Uzunluk İncelik Incelik 4 Temizlik* Mukavemet *bkz 4.3. Hammaddelerin hazırlanması Tablo 7 Rotor ve ring iplikçilik için lif özelliklerinde öncelikler Bu nedenle biz bu özel uygulamalarla ilgilenmeyeceğiz çünkü çoğu kez lif ve işlem özellikleri açıklanamaz, yani her bir eğirme işletmesinin know-how bilgisi olarak değerlendirilir Lif özellikleri Her hangi bir eğirme sisteminde, lif özellikleri liflerin işlem görmesinde ve elde edilecek iplik üzerine önemli etkilere sahiptir. Bu etkiler rotor iplikçiliğinde güçlenir. Bu nedenle burada hammadde ve hazırlanmasıyla ilgili birkaç noktaya değinmek gerekir. Her eğirme sistemi için lif özelliklerinde öncelikler için bakınız Tablo 7.

62 64 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği Lif inceliği Rotor iplikçiliğinde lif inceliği ve dolayısıyla iplik kesitindeki lif sayısının iplik ve eğirme sonuçlarına önemli etkileri vardır. Lif inceliği (mikroner ya da dtex) eğirme limitini belirler, yani stabil eğirme şartlarının belirlendiği lif inceliğinin iplik numarasına oranını belirler. Rotor ve ring iplik yapılarındaki bariz farklılık sebebiyle, rotor iplikte paralelleşme daha az belirgindir. Rotorç, iplikte lif mukavemeti ve dolayısıyla iplik mukavemeti (aynı lif inceliğiyle ve kesitte aynı adette lifle) ring ipliğe kıyasla %15 20 daha düşük olur. Sistemle ilgili farklılıkları kompanse etmek, yani eğirme şartlarında süreklilik sağlamak ve ayrıca yüksek iplik mukavemeti için, rotor iplikleri kesitlerinde daha fazla sayıda lif ile (en az (120)) eğrilmelidir. Pamuk ve sentetik liflerin inceliği ile eğirme limiti arasındaki ilişki Tablo 8 de gösterilmektedir. Eğirme limiti (Nm/Ne/tex) aşağıda belirtildiği gibi hesaplanabilir: Eğirme limiti tex (Y) = dtex (F) x n F = Mic x n F Eğirme limiti Nm (Y) = = dtex (F) x n F Mic x n F Eğirme limiti Ne (Y) = = tex (F) x n F Mic x n F n F = tablo 8 de verilmiş olan ve eğirme limiti için lif sayısı ( adet lif) Buradan iplik kesitindeki lif sayısı (n F ) hesaplanabilir: lif sayısı n F = tex (Y) x = dtex (F) Ne (Y) x dtex (F) = Nm (Y) x dtex (F) lif sayısı n F = tex (Y) x = Mic Ne (Y) x Mic = Nm (Y) x Mic Eğirme limiti, %100 karde pamuk (110 elyaf/iplik enine kesiti 1 ) Mikroner dtex pamuk Eğirme limiti Nm/Ne/tex /43/ /40/ /34/ /32/ ) /28/ ) /25/24 Eğirme limiti, sentetik lifler ve karışımları (100 lif/iplik enine kesiti) dtex den Eğirme limiti Nm/Ne/tex /110/5.4 3) /73/8 3) /60/ /50/ /39/ /30/20 1) Taranmış lif kullanılırsa eğirme limiti lif/iplik kesiti 2) Kalın lifler (incelik Mic 4.5) genelde kısadır; bu durumda eğirme limiti iplik kesitinde en az 120 elyaftır.) 3) İplik numaraları rotor eğirme sisteminde ekonomik olarak üretilemez Tablo 8 Pamuk ve sentetik lif iplikleri için lif inceliği cinsinden eğirme limiti Karışımlarda lif inceliği her bir bileşenin yüzdesine göre aritmetik ortalama (dtex ve ya Microner) olarak hesaplanır: Örnek: %67 poliester 1.3 dtex/%33 pamuk 4.2 Microner = 1.65 dtex (dtex pamuk = Microner x 0.394) lif inceliği = 100/{[67/1.3] + [33/1.65]} = 100 / [ ] = 1.4 dtex n F = iplik kesidindeki lif sayısı Mic = Microner Y = iplik F = lif

63 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği 65 Rotor ipliklerde kullanılan pamuk lifi inceliği genelde mikroner arasındadır, halbuki bazı uygulamalarda 2.8 mikroner civarı çok ince lifler (çok ince iplikler için) 5 mikronerlik kalın lifler (kalın iplikler için) kullanılır. Çok ince lifler < 3.0 mikroner söz konusu olunca çok dikkat edilmelidir, çünkü bu incelikte liflerin olgunlaşmamış olması tehlikesi artmaktadır. Bu bağlamda mikroner değeri üzerine temel bir yorum olarak: mikroner değerini kullanılırken bu değerin her zaman tam olarak lif numarasına denk olmadığı akılda bulundurulmalıdır, çünkü lifin olgunluğundan etkilenmektedir. Belirli mikroner değerleri için olgunluğa karşılık gelen lif numarasının değiştiği tespit edilmiştir ve bu sebeple eğirme limitini de etkilemektedir. Doğru lif numarası değerleri lif numarasının mtex ya da dtex olarak ölçülmesiyle elde edilir. Ancak, mikroner değeri hala pratikte çok sık kullanıldığı için aşağıda belirtilmekte olan değerlerde ona bağlı olarak ifade edilmiştir. Gerçi görece ince ve olgunlaşmış tipte liflerin dikkatli seçilmesiyle Ne 60/Nm 100/tex 10 numaralara dek karde pamuk iplikleri de ticari boyutta eğrilebilmektedir, yani rotor eğirme sistemi kullanılarak stabil eğirme koşulları ve iyi iplik değerleri ile eğrilebilmektedir. Sentetik iplik üreticileri rotor iplikçiliği için ince lifilerin önemini erken fark etmişler ve piyasaya daha ince lif numaraları sürmüşlerdir. 1980lerin başında 1.5 denye en ince numarayken sadece birkaç yıl sonra 1.2 denye ve takibeden birkaç sene içinde de 1.0 denyeden daha küçük numaralarda mikrolif denilen lifleri piyasada bulmak mümkün olmuştur. Bu incelikte liflerin bulunabilmesiyle iplik imalatçıları gelişen iplik kalitesinde ve artan incelikte iplikler üretebilmiştir. Mikrolifler kullanılarak Ne 60/Nm 100/tex 10 numaralara kadar sentetik iplikler rotor eğirme sisteminde eğrilebilmektedir. Eğer daha kalın iplikler için daha ince lifler kullanılırsa, yani kesitteki lif sayısı artarsa, özellikle iplik bükümü bariz azaltılabilir ki karşılığında nihai üründe ipliklerin tuşesi iyileşir. Bu avantajlar giyim konforunun önemli olduğu ürünler için iplik üreten imalatçılar tarafından geliştirilmiştir. Bu durum özellikle, örneğin, tişörtlerde (rotor iplikler hem Avrupada hem de Amerikada yaygın bir şekilde kullanılmaktadır) ama ayrıca kadın ve erkek hafif dış giysiler, günlük giysiler için de söz konusudur. Lif inceliğinin, yani iplik kesitindeki lif sayısının iplik mukavemetine etkisi Şekil 68 açıkça görülebilmektedir. Yün ve sak liflerinden elde edilen ipliklerin numaraları pamuk ve ya sentetik ipliklerle karışım olarak eğrilseler bile daha çok lif inceliğine bağlıdır. Ancak, bu hammadelerin lifleri genelde pamuk ve sentetik liflere kıyasla daha kalın olduğu için elde edilen eğrilmiş ipliğin numarası Ne 12/Nm 20/tex 50 değerlerinden daha düşük değerde kalın numarada olur. Ne 24/Nm 40/tex 25 e kadar olan numaralardaki iplikler sadece çok ince yün kaliteleriyle ya da angora yününden, genelde pamuk ve ya PES karışımları olarak üretilir. (verilen şekiller sadece yaklaşık değerlerdir). A Şekil 68 Lif inceliği (B) ve iplik mukavemeti (A) arasındaki ilişki Lif uzunluğu A mic B Ring iplikçiliğine kıyasla rotor iplikçiliğinde işlem özelliklerine ve iplik kalitesine lif uzunluğunun etkisi daha az belirgindir ama yine de hafife alınmamalıdır. Değişik lif boylarının iplik mukavemetine ve düzgünsüzlüğüne etkileri Şekil 69 da görülmektedir /16 1 1/8 1 3/16 1 1/4 B Şekil 69 İnç olarak kesikli lif uzunluğu (B) ile iplik mukavemeti (A) arasındaki ilişki Tablo 9 da kesikli lif uzunluğu ile iplik numaraları arasındaki ilişki görülmektedir. Burada belirtilmesi gereken en önemli husus bu ilişkinin sadece lif boyuna bağlı olmadığı, lif numarasının da önemli rol oynadığıdır: kısa lifler daha kalın olurken uzun lifler daha incedirler.

64 66 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği %100 pamuk/geri kazanılmış pamuk döküntüsü/tarama telefi Pamuk sınıfı Ştapel lif uzunluğu İplik numarası inç mm Ne Nm tex kısa 29/32-15/ < 10 < 17 > 59 31/ < 12 < 20 > orta 1) 1 1/32-1 3/ /8-1 5/ < 60 < 100 > 10 uzun > 1 5/32 > 30 Rotor iplikçiliğinde uygulama yok döküntü (gerikazanılmış lif) 7/ mm tarama telefi 2) 2) ) Orta uzunluk sınıfında bulunan lifler penye rotor ipliği üretiminde de kullanılmaktadır. 2) Eğrilecek iplik numarası taranmış pamuk kalitesine ve taramadaki döküntü oranına bağlıdır. İşletmelerde %100 döküntü Nm 34/Ne 20/tex 50 dek eğrilebilmektedir. Tablo 9 Pamuk iplikleri için lif uzunluğunun bir fonksiyonu olarak iplik numaraları Bu tablo da ayrıca, yüksek oranda kısa lif içeriğine (< 1 / 25.4 mm) sahip pamuk ve pamuk döküntüsünün, rotor eğirme prensibiyle başarılı bir şekilde eğrilebildiği açıkça görülmektedir. Dolayısıyla pamuk döküntüsü belirli uygulama alanlarında kullanılmak üzere talep edilmektedir. Ancak iplik kalitesinin elyaf boyundaki kısalmayla azaldığı unutulmamalıdır ve bu özellikle iplik mukavemetine ve sık rastlana hataların sayılarına (ince yer, kalın yer ve neps) etkiler. Kısa liflerden elde edilen iplikler genelde yüksek büküm katsayılarında eğrilmelidir. Ancak kısa liflerden elde edilen ipliklerin mukavemet ve düzgünlük gibi fiziksel tekstil özellikleri, nihai ürünlerde daha alt roller üstlenir, örneğin çok sayıda lif olmasının tüylendirme efektine olumlu etkileri bulunan tüylendirilmiş çarşaflık kumaşlarda olduğu gibi (aynı iplik uzunluğunda kısa liflerde üretilmiş ipliklerde, uzun liflerden üretilmiş ipliklere göre daha fazla sayıda tüy vardır). Eğer rotor çapı söz konusu lif uzunluğu için çok küçükse rotorda büküm integrasyonu ciddi derecede bozulur. Ancak, tolerans aralığı literatürde bahsedilenden önemli ölçüde daha geniştir. Ana kural olarak, lif boyu (mm) rotor çapını (mm) geçmemelidir. Ancak, işletmelerde, örneğin, 40 mm ştapel uzunluğuna sahip lifler 30/32 mm çaplı rotorlarda başarılı bir şekilde eğrilebilmektedir. Sonuç olarak, tekrar etmek gerekirse, rotor iplikçiliğinde lif uzunluğu ring iplikçiliğinde olduğu kadar baskın bir lif karakteristiği değildir, rotor iplikçiliğindeki baskın karakteristik elyaf numarası/inceliğidir. Tablo 10 da sentetik iplikçilikte iplik numarasının lif uzunluğunun bir fonksiyonu olarak gösterilmektedir. Ştapel uzunluğunun etkisi lif inceliğine kıyasla, sentetik lifler de de ikinci plandadır. İplik numarasının lif uzunluğuna göre derecelendirilmesi, pamuğun aksine, kısa lifler daha ince numaralarda ve uzun lifler daha kalın numaralarda sağlanmaktadır. Sentetik Lifler (MMF) Lif uzunluğu İplik numarası inches mm Ne Nm tex Tablo 10 Sentetik ipliklerin lif uzunluğunun bir fonksiyonu olarak numaralandırılması

65 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği Lif mukavemeti ve uzaması İhtiyaç duyulan iplik mukameti arttıkça kullanılan liflerin doğal mukavemeti daha yüksek olmalıdır. Ancak sabit eğirme koşullarının sağlanabilmesi için yeterli lif mukavemetinin yanı sıra iplik kesit alanında yeterli sayıda lif olması gerekir (bkz Lif inceliği ). Özellikle yüksek mukavemet aranan ve nihai ürünün izin verdiği alanlarda kullanılmak üzere pamuk ve poliester karışımlı rotor iplikler artan miktarlarda üretilmektedir. Tablo 11 de değişik lif tiplerine ait mukavemet değerlerinden de anlaşılabileceği gibi PES lifleri pamuk liflerine kıyasla iki kat daha fazla mukavemete sahiptir. Bu ipliklerin yüksek mukavemeti çözgü hazırlama, dokuma ve örme işlemleri esnasında stabil besleme davranışı ve daha yüksek kumaş mukavemeti, dolayısıyla kullanımda iyileştirilmiş özellikler sağlamaktadır. Ancak lif özellikleri düşünüldüğünde lif mukavemetinin tek başına değerlendirilmemesi gerekmektedir. Lif uzaması da en az mukavemeti kadar önemlidir. Lif mukavemetinin ve uzamasının çarpımı, yani çalışma kapasitesi, liflerin ve ipliklerin eğirme işlemi süresince daha ileriki aşamalardaki davranışlarıyla ilgili olarak bir anlam ifade eder. A Şekil 70 Lif mukavemeti (B) ve iplik mukavemeti (A) arasındaki ilişki (cn/tex) Lif mukavemetinden rotor ipliğinde yararlanılma derecesi iplik numarasına bağlı olarak yaklaşık %40 60 dır ve bu değer ring ipkliklerine kıyasla %15 20 daha azdır. Şekil 70 de lif mukavemeti (B) ve iplik mukavemeti (A) arasındali doğrusal ilişki görülebilmektedir. Lif Pamuk Selilozik Viskoz/rayon Modal Lyosell/Tencel Sentetik Poliester 1) Poliakrilik Poliamid B Kopma mukavemeti (cn/tex) Tablo 11 Doğal ve sentetik liflerin kopma mukavemeti (cn/tex) 4.3. Hammaddenin hazırlanması Sentetik ve selülozik esaslı yapma lifler genelde temiz, yani çepelden ve yabancı materyallerden (kaba lifler ve bobinleme kalıntıları dışında) arındırılmışken ham pamuk belirli bir miktarda organik ve organik olmayan, kalıntılar, tozlar ve bitki parçaçıkları içerir. Bahsi geçen bu malzemelerin çoğunluğu eğirme hazırlık ve taraklama işlemleri esnasında uygun sayıda temizleme pozisyonunda efektif temizleme yapılarak uzaklaştırılabilir (bkz Rieter İplikçilik El Kitabı, Cilt 2 Harman Hallaç & Taraklama). Modern harman hallaç bölümlerinde %97 lere varan oranlarda çepel temizliği sağlanabilmektedir (beslenmekte olan ham pamuk içerisindeki çepel miktarına kıyasla taraklanmış şeritteki döküntü miktarı). Ancak, kullanılan pamukların toplama metoduna ve temizlenme eğilimine bağlı olarak bazı materyaller temizleme ve taraklama işlemini geçebilir. Bu materyaller: ince ve çok ince toz (özellikle life yapıştıysa); dışarıdan gelen lifler (özellikle balyalama malzemesi); bitki kalıntıları (tohum kabukları, yapraklar, pamuk bitkisi gövdesi); pamuk düzgün bir şekilde temizlenmediğinde büyük çepel. Rotor iplik makinaları efektif olarak büyük çepel parçacıklarını ve ikincil lifleri temizlerken tozlar ve diğer daha küçük ikincil materyaller hava akımıyla rotora ulaşabilir ve rotor yivinde birikebilir. Kaba parçalar (özellikle tohum kabuğu kalıntıları) rotor yivinde takılı kalırlar ve bu noktalarda iplik oluşumunu engelleyebilirler. Bu durum, özellikle ince iplik numaralarında, iplik kopuşlarına sebep olur. Diğer yandan, elyaf birikintisi üzerine lif birikmesi ise peşinden ince bölgenin geldiği kalın yer oluşumuna sebep olur. Sonuçta oluşan hata (kalın/ince yer) tamamen peryodiktir ve kumaşta moire etkisine neden olur. Küçük toz parçacıkları rotor yivinde yavaş ama kalıcı birikim yapar. Eğer yiv orijinal olarak başlangıçta darsa birikme ile gittikçe açılır ve genişler. Kompakt bir iplik elde etmek için dar rotor yivinde sıkışan elyaf demeti giderek daha az sıkıştırılır ve dolayısla iplik de daha açık ve hacimli hal alır. İpliğin karakteri ve kalitesi gittikçe değişir ve uzun bir süre fark edilmez. Aynı etki rotorda avivaj maddesi birikmesi sonucu sentetik lifler eğrilirken de gözlemlenir. Dolayısıyla rotor iplikçiliğinde temiz hammade ön koşuldur. Rieter Ingolstadt besleme şeridinin aşmaması gereken çepel oranı olarak aşağıdaki rakamları tavsiye etmektedir: Nm 10/ Ne 6/100 tex numaralarına kadar: % 0.3 Nm 34/ Ne 20/ 30 tex e kadar : %0.2 Nm 50/ Ne 30/ 20 tex e kadar : %0.15 Nm 50/ Ne 30/ 20 tex in üzerinde : %0.1

66 68 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği Bu şartlar olası en temiz pamuğun satın alınması gerektiğinin altını çizmekte. ve dahası yüksek temizleme ve toz uzaklaştırma etkisi olan iyi temizleme ekipmanının rotor iplikçilik için büyük bir yararlı olduğunu göstermektedir. Ayrıca, pek çok makina imalatçısı makinalarına çepel temizleme ünitesi eklemiştir Pamuktaki rahatsız edici materyaller Çepel, toz ve bitkisel kalıntılara ilave olarak pamuk başka materyallerle de kirlenebilmetedir ve bu materyaller bazen ciddi işlem ve kalite sorunlarına sebep olabilmektedir Organik ve anorganik kalıntılar Bunlar balyalama işlemi sırasında dikkatsizlik sebebiyle liflerin arasına karışan balyalama artıkları (jüt, polipropulen, vb.) dır. Ancak, daha fazla kalıntı, örn. Plastik çuvallar ve diğer atıklar, tarlalarda pamuk toplama işlemi esnasında lifler arasına karışmaktadır. Bu yabancı maddeler ve paketleme artıklarının boyutları harman hallaç dairesinde ve taraklama işlemi sırasında o kadar küçülür ki artık temizlemek imkansız hale gelir. Sonuç olarak bunlar iplik makinasında kopuşlara sebep olur, ya da ipliğin yapısına girerler bu ise daha büyük problemlere neden olur. Yabancı lifler (örneğin pamuk lifleri arasında jüt) orijinal liflerden farklı boyama davranışı sergiler ve yabancı lifler iplik boyunca geniş aralıklarla homojen bir şekilde dağıldığından üretilen kumaşta önemli miktarda telef oluşmasına sebep olur. Bu sebeple artan sayıda izleme sistemleri bu yabancı maddeleri tespit etmek ve temizlemek amacıyla rotor iplik makinalarında kullanılmaktadır İplik artıkları Dokuma ve örme materyalden geri kazanılmış materyal veya lif döküntüleri, bu uygulama için özellikle uygun oldukları için, rotor iplik makinasında kullanılabilmektedir. Ancak, düşük maliyetli bu hammaddelerin başarılı bir şekilde eğrilmesi için mutlak önşart bu malzemelerin tek bir life kadar açılmış olmasıdır. Farklı imalatçılara ait değişik makinalar bu işlem için uygundur. Ayırma işlemi kumaş ya da iplik kalıntılarının kesilip yırtılmasıyla başlayan birkaç aşamada gerçekleşir. Eğer bu işleme gerekli özen gösterilmezse en ufak kumaş ya da iplik kalıntısı rotora ulaştığında kopuşlara sebep olacaktır. Çok kaba iplikler söz konusu olduğunda kumaş ya da iplik kalıntıları kopuşlara sebep olmaz ama ipliğe dahil olabilir ve kaçınılmaz olarak iplikte kalın yer olarak gözükürler Quartz kum ve mineral tozu Quartz kum ve mineral tozu genelde çöl bölgeleri enlemlerindeki (örn. Batı Teksas) pamuklarda bulunur. Aynı zımpara kağıdı gibi aşındırıcı bir etkileri vardır ve açıcı silindirler, rotor, düzeler gibi eğirme elemanlarının daha çabuk eskimesine sebep olurlar. Eğer mineral tozu da varsa bu etki güçlenir Ballık Ballık eğirme elemanları üzerinde yapışkan izler oluşturur ve dolayısıyla iplik karakteristiklerinde bozulmaya sebep olur ve iplik kopuşlarını arttırarak eğirme işlemini zorlaştırır. Ancak, bu şekilde kirlenmiş olan pamuğun kullanılması kaçınılmaz ise iplik makinasının hızı düşürülmeli ve ortam şartları ona göre ayarlanmalıdır. Özellikle bağıl nem %45-50 değerlerini aşmamalıdır, böylece, iplik kılavuzlama elemanlarının üzerinde yapışkan birikimler oluşması önlenebilir. Ayrıca tüm iplik kılavuzlama elemanlarını kirlenmiş pamuk geçtikten sonra iyice temizlemek (yıkamak) gereklidir. Dolayısıyla mümkün olduğunca ballık ile kirlenmiş olan pamuk kullanımından kaçınılmalıdır Sentetik lifler ile çalışma problemleri Sentetik lifler söz konusu olduğunda, daha öncede bahsedildiği üzere sadece kaba liflere değil ayrıca özellikle avivaj maddesine ve bazı lif tiplerinde matlaştırıcı olarak kullanılan titanyum dioksite de çok dikkat etmek gerekmektedir Avivaj maddesi Sentetik liflere uygulanan avivaj maddesi miktarı ve kalitesi eğirme performansı, ağızlık açma ve iplik kalitesi açısından büyük öneme sahiptir. Bu, ayrıca yüksek hızlı rotor iplikçiliğinde hızı sınırlayan ana nedenlerdendir. Ring iplikçiliğine kıyasla rotor iplikçiliğinde liflerin daha az avivaj maddesi uygulaması görmüş olması gerekmektedir. Ring iplikleri için avivaj maddesi miktarı %0.18 ile %0.20 arasında değişirken rotor iplikçiliğine uygun lifler için bu değerler %0.12 ve %0.14 arasında değişir. Bu değerlerin üzerindeki avivaj maddesi uygulamalarında ya da yetersiz adhezyon olması durumunda eğirme elemanlarının üzerinde sorunlu birikimler oluşabilir ve bunlar da iplik kopuşlarına sebep olabilir. Eğirme unitesinde liflerdeki uzama açma silindirleri, lif transferi, vb. sebebiyle statik elektrik yüklenmesini önleyecek, lif/metal sürtünmesini azaltacak ve toz oluşumunu engelleyecek olan düşük sürtünmeli avivaj maddelerini gerektirir.

67 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği Matlaştırıcılar (MMF) Silindirik liflerde sentetik liflerin parlaklığı ve pürüzsüzlüğü bastırılacaksa bu sadece kimyasal olarak yapılabilir. Titanyum dioksit (TiO2) bu amaçla kullanılır. Ancak, bu matlaştırıcı madde çok kuvvetlidir, aynı mineral toz gibi ve sonuçta makina üzerindeki tüm iplik kılavuzlama elemanlarında ve özellikle eğirme elemanlarında (rotor, bilezik, hava jeti) aşınmaya neden olur. Temelde matlaştırılmış lifler (titanyum dioksit miktarı %0.4) işlenmemelidir, %0.15 den daha düşük titanyum dioksit içeriğine sahip kısmen matlaştırılmış lifler doğal ve/ve ya matlaştırılmamış sentetik liflerle karışımlar halinde kullanılabilir. Makina üreticilerinin çalışma önerileri tam olarak izlenmelidir. Kural olarak, bu önerilerden farklı bir şekilde çalışılması durumunda eğirme elemanları garanti kapsamına girmez İşlem aşamaları Tarak makinaları Tarak makinası çepel oranını % nin altına düşürülebilmelidir ve ayrıca tozun bir kısmını da ayrıştırabilmelidir. Tarak makinasında belirgin biçimde lif/metal sürtünmesi nedeniyle liflere yapışan toz temizlenmektedir. Tozun uzaklaştırılmasıyla ilgili olarak, harman hallaç, taraklama ve cer makinalarının her birinin tozun üçte birini uzaklaştırması beklenir. Tarak makinasının çıkışında tülbentin sıkıştırılması, orta seviyeden yüksek seviyeye çepel içeren pamuk liflerinde etkin temizlikte bariz bir iyileşme sağlar. (bkz Rieter İplikçilik El Kitabı, Cilt 2 Harman Halaç ve Taraklama, 2. Tarak makinası). Taraklanmış şerit doğrudan rotor iplik makinalarına beslenecekse (Şekil 71) tarak makinasında regüle cihazı ya da cer modülü bulunmalıdır (bkz Cer Makinaları ve Rieter İplikçilik El Kitabı, Cilt 3 Eğirme Hazırlık, 2. Cer makinası). Rotor iplikçiliğinde, hammadde karakteristiklerinin yanı sıra bunların nasıl hazırlandığı da çok önemlidir. Seçilen makinalar ve işlem hatları hammadde tipine göre uyarlanmalıdır. Güncel olarak kullanılmakta olan popüler işlem hatları şekil 71 de görülmektedir. Pamuk, sentetik liflerle şerit halinde karıştırıldığında üçüncü cer pasajı gerekmemektedir, çünkü rotorda geriye dublaj ile yüksek derecede lif/lif çapraz dublaj sağlanır (bkz Cer makinaları ) Harman Hallaç Ring ya da hava jeti iplikçiliğine kıyasla, rotor iplikçilikte elyafın kısa olması daha az önemli olduğu için harman hallaç makinalarında ana amaç tozu ve çepeli uzaklaştırmaktır. Bu sebeple, harman hallaç hattı kısa tutulabilir, ama etkili açma ve temizleme üniteleri gerektirir. (bkz Rieter İplikçilik El Kitabı, Cilt 2 Harman Hallaç ve Taraklama, 1. Harman hallaç).

68 70 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği Tarak Regülesiz Cer makinası Regüleli Cer makinası Rotor İplik Makinası Cer modüllü Tarak makinası Tarak Regüleli Cer makinası Regüleli Cer makinası Rotor İplik Makinası Rotor İplik Makinası İplik gereksinimleri Cer modüllü Tarak makinası Rotor İplik Makinası Şekil 71 İplik gereksinimlerine dayalı şerit hazırlama düzeneğine sahip rotor iplikçilik sistemi Cer makinası Cer makinası iplik kalitesi ve dolayısıyla dokuma ve örme kumaş kalitesi açısından da son derece önemlidir. Cer makinasında regüle edilmeyen hatalar iplikte ortaya çıkar. Modern cer makinalarının önemli bir görevi maksimum düzgünlüğe sahip hatasız cer şeritlerini rotor iplik makinasına beslemektir. Cer makinaları üzerine yerleştirilmiş yüksek etkili regüle tertibatlarıyla (özellikle acık devre regule prensibiyle) bu görev yerine getirilmektedir (işletme deneyimleri, bkz Tablo 12). Hammadde m/dak CV% (1m) CV% (3m) CV% (5m) Karde pamuk Karde pamuk Viskoz Poliester Tablo 12 1m 3m- 5mlik şerit uzunlukları için şerit düzgünsüzlüğü CV% için açık devre regüle prensibi Günümüz modern yüksek performanslı cer makinalarında yüksek etkinlikte ekstrasyon sistemleri bulunmaktadır. Bu sistemler güvenilir bir şekilde önemli bir miktarda tozun liflerden uzaklaştırılması sağlar. Toz, lif kalıntıları ve çöp, çekim işlemi sırasında lif/lif sürtünmesiyle liflerden ayrılır ve dolayısıyla ekstrasyon sistemiyle kolay bir şekilde uzaklaştırılır. Ring iplikçiliğinde karışımlar çalışılırken 3 cer pasajı uygulanırken, Rotor iplikçilikte bir ya da en fazla iki cer pasajı uygulanmaktadır (hatta karışımlarda bile). Rotor iplikçilikte bir taraftan lif kancalarınının etkisi ikincil öneme sahipken, diğer taraftan geriye dublaj nedeniyle rotorda ilave karıştırma gerçekleşir. Bu sebeple sentetik karışımlı ipliklerde bile sadece iki cer pasajı kalite kaybı olmadan kullanılır. Doğrudan regüle edilmiş tarak şeridi de rotor iplik makinalarına bazı uygulamalarda beslenebilir. Şekil 71 de iplik kalite ihtiyaçlarına göre kullanılan değişik şerit hazırlama bölümüne sahip rotor iplikçilik sistemleri karşılaştırılmaktadır. İki cer pasajı (2. pasajda regülasyon): ince numaralardaki rotor iplikleri için (Nm 34/Ne 20/30 tex den daha ince) ve sürekli iplik numarası sabitliği istenmesi durumunda (örn. düz örme için); 2. pasajda ilave olarak toz uzaklaştırma işlemi de uygulanır; orta ve ince numara aralığındaki cer şeridinde ve harmanda yapılan karışımların rotor iplik makinalarında eğrilmesi için ve; mukavemet, uzama ve iplik saflığı açısından yüksek standarda sahip rotor denim ipliklerinin eğrilmesi (markalı ürünler) için ikinci cer pasajı uygulanır. Tek cer pasajı (regüleli): iplik kalitesi açısından fazla beklentisi olmayan orta ve kalın numara aralığındaki rotor iplikleri için; konfeksiyon üreticileri açısından özel kalite spesifikasyonları aranmayan rotor iplik makinalarında eğrilmiş denim iplikleri (düşük fiyatlı ürünler);

69 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği 71 ikinci cer pasajının serit düzgünsüzlüğüne yol açabilecek kadar (çekim bölgesinde yüzen elyaf kümeleri) yüksek miktarda kısa elyaf içeriğine sahip rotor iplikleri için; penye rotor iplikler için tek er pasajı uygulanır (taramadan sonra sadece tek bir adet regüle cer pasajı, ring iplikler için de). Tarama ve yüksek miktarda katlama dolayısıyla zaten mükemmel paralelleşme elde edilir. İlave her cer pasajıyla şerit kohezyonu düşer, sonraki işlem kademesinde yalancı çekim kaçınılmaz hale gelir. Tarak şeridinin direkt işlenmesi (regüle tarak): Nm 20/Ne 12/50 tex değerlerinden daha kalın numara aralığındaki ve iplik kalitesi açısından özel talep aranmayan rotor iplikler için; çok yüksek miktarda kısa elyaf içeren rotor iplikleri için (örn. pamuk döküntüsü, geri kazanılmış dokumalar ve ya örgüler) tarak şeridi regüleli tarakta doğrudan işlenir. Özel durum: cer modüllü tarak (regüleli): regüleli tek cer pasaj gibi uygulamalar. İstisna: penye rotor ve ya ring iplik, çünkü dublaj bu uygulamalarda göz ardı edilemez Penye işlemi (tarama işlemi) Her ne kadar rotor iplik makinalarında taranmış pamuğun işlenmesi henüz geniş bir şekilde uygulanmasa da elde edilen sonuçlar bahsedilmeye değerdir. Rotor iplikçiliğinin avantajları temelde tohum artıklarının, lif nepslerinin ve tohum kabuklarının uzaklaştırılmasında olduğu için, kısa elyaf miktarının azaltılması gerekmemektedir, tarama döküntüsü oranın %10 14 arasında olması, ince iplik numaraları için çepel içeriğinin %0.04 değerinin altında olması yeterli olmaktadır. Mevcut ve düşük maliyetli pamuğun tarama aracılığıyla iyileştirilmesinin başlıca avantajı: toplama metotlarından, çevre ve ortam etkilerinden bağımsız olarak, pamuk özellikleri (çöp miktarı, kısa lif içeriği) isteğe ve eğirme şartlarının tekrarlanabilir olmasına göre adapte edilebilir. Taranmış şeritleri (penye şeritlerini) işlemek makinanın çalışma davranışını geliştirmesinin (daha az duruşlar ve yüksek verimlilik) yanı sıra iplik ve nihai ürün kalitesi de iyileşmektedir Eğirme elemanlarının uygulama aralığı Rotor iplik sistemi dışında başka hiçbir eğirme işlemiyle Ne 3 60/Nm 5 100/tex şeklindeki geniş iplik numarası aralığında üretim yapılamamaktadır. Eğirme elemanları burada kalite, yapı ve iplik hacminin hedeflenen nihai ürüne göre uyarlanmasında önemli rol oynar. Buna ek olarak, eğirme elemanlarının seçilmesi kullanılan hammadeyle de ilgili olarak makinanın çalışma davranışının (kopuşlar, kalite duruşları) optimizasyonuna yardımcı olur. Bir sonraki bölümde rotor makinaları için piyasada bulunan eğirme elemanlarının (bkz Şekil 72), uygulama alanının ve bunun iplik, nihai ürün ve eğirme teknolojisine etkilerinin özeti bulunmaktadır. Şekil 72 Rotor iplik makinası için eğirme elemanları, açma silindirleri (arka sol), rotorlar (arka sağ), düze (ön), kanal plakaları (merkez)

70 72 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği Açıcı silindirlerin uygulama aralığı Açıcı silindirin görevi eğirme kutusuna beslenen tarak ya da cer şeritlerini tek bir life kadar açmak ve aynı zamanda çepeli liflerden ayırmaktır. Açıcı silindirin şekli, geometrisi ve tasarımı, rotorun yanı sıra hatasız eğirme üzerinde de önemli etkilere sahiptir. Lif şeridinden tek life inmenin yanı sıra çepel ayrıştırmaya ve lif kılavuz kanalına lif transferine olan etkileri detaylı bir şekilde açıcı ünite bölümünde anlatılmaktadır. Garnitür tellerinin özellikle uçları ve ön kısımları aşınmaya maruz kalır. Hammaddeye göre aşınma fazla olabilir, örneğin mineral tozu içeren pamuk ya da matlaştırıcı materyal (titanyumdioksit) uygulanmış sentetik lif çalışılırken. Açıcı silindirlerin tellerinin çalışma ömrü dişlerin kaplanmasıyla önemli ölçüde uzatılabilmektedir. Bu durumda teller ya nikel kaplamayla ya da nikel tabakası içerisinde mikron mertebesindeki parçacıklar halinde elmas tozuyla kaplanarak aşınma dayanımı arttırılır. Nikel kaplamalı tellerin hizmet ömrü sadece sertleştirilmiş çelikten imal edilmiş tellere göre iki kat fazlayken, elmas/nikel uygulanmış teller 4 katı daha uzun süre dayanır. Hammadde ve eğirme şartlarında herhengi bir değişiklik yapılamamasına rağmen iplik kopuşlarının artması, iplik düzgünsüzlüğünün ve diğer hataların ortaya çıkmasıyla açıcı silindir tellerinin aşınması görülür hale gelir. Ana kural olarak, tellerin aşınmış olarak tanımlanabilmesi için iplik kopuşlarının iki katına çıkmış olması ve iplik düzgünsüzlüğünün % 1 CV m den fazla olması gerekmektedir. Tellerin şekli ve açıcı silindirin hızı işlenmekte olan hammaddeye göre ayarlanmış olmalıdır (bkz Şekil 73). Tellerdeki farklılık temel olarak dişlerin şekilleri, dişin ön kısmının eğimi ve diş sıklığı farklılıkları ile sağlanmaktadır: Taraklanmış (karde) ve tarama yapılmış (penye) pamuk ve viskoz için genelde daha geniş ön yüze sahip, yüksek diş sıklığı ve daha keskin uçları (tip B174) olan garnitür telleri kullanılır. Kritik pamuklar, ayrıca az miktarda ballık içeren olanlar için B tipi tellerin kullanılması tavsiye edilmektedir. Bu tip geliştirilmiş diş şekli ve daha geniş diş aralıkları ile karakterize edilebilir. (B174 deki 2.5 mm yerine 4.8 mm). S 21 şekli daha az eğime ve dolayısıyla daha az agresif ön yüze sahip olarak tanımlanabilir, termal açıdan daha hassas sentetik lifler (özellikle poliester ve karışımları) için gerekli hassas açma işlemine uygundur. Düşük diş sıklığına sahip teller, tip S 43, yüksek metal/ lif kohezyonu yüzünden sarmaya eğilimli sentetik lifler, örn. poliakrilik, için kullanılır. Bu tel çeşidiyle hassas açma yapılabilir ve aynı zamanda lifler tellerden daha rahat ayrılır. Tel spesifikasyonlarının yanı sıra açma silindirlerinin hızının da eğirme performansına, hem rotor iplikçilik makinalarının çalışma davranışına hem de iplik kalitesine, önemli etkileri vardır. Belirli bir hammade ve iplik çeşidi için ideal hız değişik hızlarla yapılan denemeler sonucunda belirlenir. En uygun hız iplik kalitesine göre seçilebilir. Bu şekilde yapılan denemeler sonucunda çalışma davranışı hakkında bile kabaca bir fikir edinilebilir. Eğer, 10 eğirme pozisyonunda yarım saatlik eğirme süresinde 2 ya da 3 iplik kopuşu oluşursa, bu açma silindirinin hızı stabil eğirme koşullarının sağlanabilmesi açısından uygun değildir. Temel ayarlamalarla ilgili ampirik değerler makina üreticileri tarafından verilmektedir. Açma silindirinin hızını belirlemede aşağıda belirtilmiş olan faktörler geçerlidir: Birim zamanda daha fazla materyal beslenecekse daha yüksek açma silindiri hızı seçilmelidir, örneğin kaba iplikler ve/veya yüksek çıkış hızları, veya daha kirli hammadde ve dolayısıyla olması gerekenden daha fazla efektif döküntü giderme. Mekanik ve termal gerilmelere daha hassas olan ve yüksek hızlarda zarar görecek olan lifler için açma silindiri hızı düşük tutulmalıdır. Belirli hammade, özellikle çok ince ve/ve ya çok uzun sentetik lifler veya yüksek lif/metal adhezyonuna sahip lifler, açma silindiri tellerinde katlanma eğilimine sahiptir. Bu durumlarda açma silindiri hızının çok dikkatli olarak belirlenmesi gerekir ve bu da ancak eğirme denemeleri sonucunda saptanabilir. Açma silindiri telleri, özellikle de dişler, mekanik hasara açıktır. Eğer belirli eğirme pozisyonları yüksek iplik kopuş oranı sergiliyorsa veya özellikle belirli eğirme noktalarında iplik kalitesi kötüleşiyorsa buna sebep genelde montaj aşamasındaki veya değiştirme esnasındaki yanlış müdahaleler sonucu kırılmış ya da eğilmiş dişlerdir. Bakım ve işlem personeli açma silindirlerine dikkatli ve hassas bir şekilde müdahale etmesi gerekliliği konusunda eğitilmiş olmalıdır.

71 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği 73 Diş şekli Tip Öneriler B 174 B S 21 Tercihen pamuk ve viskoz için kullanılır. İyi lif ayırma Mükemmel aşınma davranışı B 174 gibi aynı lif karakteristikleri Diş şekli sebebiyle geliştirilmiş lif transferi Az miktarda ballık bulaşmış pamuk için uygun Poliester ve poliakrilik için uygun Ayrıca poli/pamuk karışımları için uygun S 43 Poliakrilik için uygun Lif tutamının hassas açılması ve liflerin ayrılması Serbest lif bulunmaz Şekil 73 Açıcı silindir tellerinin diş şekilleri ve uygulama aralıkları Rotor uygulama aralığı Rotor iplik makinasının ana eğirme elemanı rotordur. İplik kalitesi, iplik karakteri, işlem performansı, verimlilik, vb. hepsi esas olarak rotora bağlıdır. Bu anlamda etkisi önemli rotor parametreler şunlardır (bkz Şekil 74): rotor duvarının eğimi (a); rotor duvarı ile lifler arasındaki sürtünme katsayısı (b); rotor yivi tasarımı ve pozisyonu (c); rotor yivi çapı (d) ve rotor hızı. Geniş aralıktaki etkileri düşünüldüğünde ve oluşan etkinin ağırlığı da göz önüne alındığında üniversal bir rotorun söz konusu olmadığıgörülmektedir. Piyasada mevcut çok sayıda rotor vardır, iplikçiler bu rotorlar arasından hammaddeye, üretilecek olan ipliğe ve eğirme koşullarına en çok uyan rotoru seçmelidirler. Tüm rotor iplik makinalarında rotor değiştirebilir bir elemandır. Rotor, bkz Şekil 75, bazı durumlarda aşınma korumalı rotor şaftı (a), rotor yivi (c) ve duvarı (d) bulunan rotor kabından (b) oluşmaktadır. Duvar eğimi, besleme tübünden çıkan ve duvara geçen liflerin aşağıya doğru kayması için gereklidir. Materyale ve kullanılan alana bağlı olarak, rotor duvarının açısı düşeyle arasında olacak şekilde değişir. Bu açı yapıma bağlıdır ancak her durumda rotorun tasarlanmış olduğu dönme hızı arttıkça küçülmesi gerekmektedir. Rotor kabının alt kısımlarında iç kısım çevresinde değişik çaplarda bir yiv bulunur. Bu yiv lifleri toplamaktadır. a b b c d a d c Şekil 74 Önemli rotor parametreleri: rotor duvarı (a), rotor duvarının yüzeyi (b), rotor yivi (c) yiv çapı (d) Şekil 75 Rotorun yapısı ve kısımları: rotor şaftı (a), rotor yivi (c), rotor kabı (b) and rotor duvarı (d)

72 74 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği Rotorlar çelikten yapılır ve genelde uzun süreli kullanılabilmeleri için yüzey bitim işlemi uygulanır veya kaplama yapılır. Aşağıda rotorları aşınmaya karşı korumak macıyla uygulanan işlemler özetlenmektedir. Bunlar geleneksel olup pratik uygulamalarla ispatlanmıştır: elmas/nikel kaplama; bor uygulaması; ve ya her iki işlemin birlikte uygulanması. Elmas kaplama genelde nikel tabakası içerisine emdirilmiş elmas tozundan oluşmaktadır ve açıcı silindirleri aşınmadan korumak için uygulandığı gibi uygulanır. Bor uygulamalı rotorlar ve ilave elmas kaplamalı boronize rotorlar elmas kaplı rotorlara kıyasla iki kat daha fazla kullanım ömrüne sahiptir. Ancak rotor duvarının yüzey özellikleri uygulamaya (bor ya da elmas kaplama) göre değişmektedir ve dolayısıyla bu da hem iplik kalitesine hem de eğirme stabilitesine ve yive lif birikme eğilimine azımsanmayacak derecede etki eder. Uzun kullanım ömrü, iyi iplik kalitesi ve stabil eğirme şartları arasında sağlanabilecek en iyi denge bor/elmas birlikte kaplama ile sağlanmaktadır. Rotor aşınmaya maruz bir parçadır ve dolayısıyla peryodik olarak değiştirilmesi gerekmektedir. Aşınma daha çok yivi etkiler. Rotor yivinin konfigurasyonu ipliğin hacimli mi yoksa kompakt mı, tüylü mü yoksa düz mü, olacağını, iplik kalitesinin mükemmel mi yoksa yeterli mi olacağını ve eğirme stabilitesinin düşük mü yoksa yüksek mi olacağını belirler. Yiv ayrıca tozun ve kirlerin ne derecede rotorda birikeceğini de etkiler. Kullanılan hammadeye bağlı olarak, pratikte istenen iplik özellikleri ve değerleri için değişik yiv tasarımları kullanılmaktadır. Geniş yivler düşük mukavemetli yumuşak, hacimli iplikler üretir, dar yivler ise sıkı, güçlü ve düşük tüylülük değerlerine sahip iplikler üretir. Geniş yivler bu sebeple örme kumaşların, el örgüsü ve kaba kumaşların üretiminde kullanılacak ipliklerin üretiminde kullanılır; dar yivlere düzgün yüzeyli mukavim kumaşların üretiminde ihtiyaç duyulur. Oldukça dar bir yiv yaygın olarak klasik kısa ştapel işletmelerinde kullanılmaktadır. Moire etkisi dar yivlerle daha fazladır çünkü oldukça büyük kir parçaları yive sıkışabilir. Hem teknoloji hem de eğirme stabilitesi ve enerji tüketimi açısından optimum sonuç elde edilebilen hız aralığı her rotor çapı için belirlenmiştir. Eşit rotor hızlarında küçük rotor çapının enerji tüketimi açısından tercih edilir olması sebebiyle hız aralıkları rotor çapları arasında çakışmaktadır. Şekil 76 da hız aralığı ve olası en yüksek rotor hızı her rotor çapı için gösterilmiştir. Ancak rotor çapları küçüldükçe sistem sebebiyle sarılmışlif adedi artar. Eskiden ortaya atılan ve o zaman için geçerli olan bu görüş (rotor çapı küçüldükçe iplik bükümü kaçınılmaz olarak artar) artık aynı oranda geçerli değildir. Optimize eğirme elemanları, özellikle rotorlar ve çekim/emme düzeleri, ayrıca lif kılavuzlarında ve eğirme geometrisinde yapılan iyileştirmeler ile yumuşak bükümlü örme ipliklerinin küçük rotor çapları (30 33mm) kullanılarak üretilebilmesini sağlamıştır. Ancak bu eğirme işlemlerinde eğirme gerilimi fazla yüksek olmamalıdır, yani rotor hızları maksimum değerden oldukça düşük olmalıdır. 28 mm Çap maks. hız 30 mm 31 mm 33 mm 34 mm 36 mm 40/41 mm 28 mm rpm 30 mm rpm 31 mm rpm 33 mm rpm 34 mm rpm 36 mm rpm 40 mm rpm 46 mm rpm 56 mm rpm 56/57 mm 46/47 mm Rotor hızı [rpm] x Şekil 76 Hız aralığı ve rotor çapı cinsinden maksimum rotor hızı (pratikte en yüksek rotor hızları, maksimum değerin yaklaşık %5-8 altındaki değerlerdir)

73 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği 75 Rotor çapı, her durumda, yivde teknolojik dezavantaj oluşturmadan lif oluşumuna izin verecek genişlikte olmalıdır. Lif kütlesi için belirli bir alana ihtiyaç vardır, yani kalın iplikler için daha geniş rotor çaplarına ihtiyaç vardır. Ana kural olarak, rotor çapı ştapel boyunun 1.2 katından fazla olmamalıdır, aksi halde rotor yivinde liflerin bütünleşmesinde sorun yaşanabilir. İşletmelerde ştapel boyu olarak 38 ya da 40 mm başarılı bir şekilde mm aralığındaki rotorlarda (sadece belirli durumlarda) eğrilebilmektedir. Şekil 77de değişik rotor ve yiv şekillerinin konfigurasyonları ve özellikleri gösterilmektedir. Temelde: Dar yiv açıları ve küçük yiv çapları (T ve K rotorları) tüm hammadde çeşitleri için uygundur ve iyi bir düzgünlüğe sahip sağlam dokuma ipliklerinin üretiminde kullanılmaktadır. Dar yiv açılı geniş yiv çaplı (G rotorlar) olanlar da tüm hammadde çeşitleri için uygundur ve genelde hacimli örme iplikleri için kullanılır. Geniş yiv açılı rotorlar (U ve DS rotorlar) pamuk ve pamuk sentetik karışımlarından hacimli örme ve dokuma iplikleri için uygundur. Farklı yiv şekilleri ve çapları denim ipliği tipine (atkı ve ya çözgü, halat ya da levent boyama, vb) göre seçilir. TC rotor yüksek kalitede denim iplikleri üretmek için çok uygundur ve aynı zamanda mükemmel çalışma özelliklerine sahiptir. T rotora kıyasla, yiv açısı ve çapı daha büyüktür ama yiv şekli aynı tutulmuştur. TC rotorla sentetik ve viskoz lifler işlenirken özellikle kayma-dirençli iplikler elde edilir. GM rotor ince numaralarla çalışan iplik sektöründe, hem dokuma hem de örme ipliklerinin üretiminde kullanılabilir.g rotora kıyasla, yiv açısı ve yiv çapı daha geniştir, ama yiv şekli aynıdır. T-Rotor üniversal olarak tüm materyaller için uygun İyi iplik değerleri Pürüzsüz dokuma iplikleri için TC-Rotor Ne 12 den kalın iplik numaraları için Tercihen denim iplikleri için Çok iyi eğirme stabilitesi Lif ötelenmesine iyi dayanım K-Rotor Sadece yumuşak dokuma iplikleri için Pamuk için DS-Rotor Ne 10 den kalın iplikler için Denim ve örme iplikleri Pamuk ve karışımları için G-Rotor Üniversal olarak tüm materyaller için uygun Hacimli iplikler için Örme için tercih edilir GM-Rotor tercihen ince pamuk iplikleri için dokuma ve örme iplikleri için U-Rotor Ne 10 dan kalın iplik numaraları için Denim ve örme iplikleri Pamuk ve pamuk karışımları için T-Rotor a kıyasla TC Rotor: Yiv şekli aynıdır ama daha geniş yiv ve genişletilmiş yiv açısı G-Rotora kıyasla GM Rotor: Yiv aynı kalır ama gelişmiş iplik kalitesi Şekil 77 Mevcut rotor/yiv şekillerinin konfigürasyonu ve özellikleri

74 76 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği Düzelerin ve düze kanallarının uygulama aralığı Düzeler İplik çıkarken rotora doğru olan düze tarafından dik açıyla saptırılır ve hemen çıkış kanalıyla da dışarıya kılavuzlanır. Bu arada iplik sürekli düzenin yüzeyine sarılır. Bu esnada düzenin tasarımı sayesinde iplik tekrar tekrar düze yüzeyinden kaldırılır. Bu yüksek frekanslı titreşim, sağılma esnasında oluşan yalancı bükümün de etkisiyle, bükümün rotor yivine doğru ilerlemesine yardımcı olur. Yalancı büküm etkisi arttıkça ve rotor yivinde bükümün oluşumu ne kadar yoğun olursa, ipliğin gerçek bükümü o kadar düşük ve eğrilen iplikler daha hacimli ve daha yumuşak olur. Tabii ki eğirme stabilitesi de artan yalancı büküm etkisiyle artar. Böylece düzenin üst ucunun rotor yivine göre pozisyonu da önem kazanır. Düze normalde, rotor yivinden çıkan lif uçları çekim düzesince dik açılarla yönlendirilebilsin diye, rotor çanağının içine doğru yeterince çıkıntı yapar. Rotor yivine göre düzenin konumu farklı pulların kullanımıyla değiştirilebilir. Düze ne kadar rotorun içine doğru yerleştirilirse çekim esnasında ipliğin sarılma açısı o kadar artar, daha fazla yalancı büküm elde edilir ve rotor yivindeki bağlantı bölgesi uzar. Bu, bazı durumlarda ipliğin mukavemetinin artmasına yardımcı olur. Eğer pullar çıkartılırsa yalancı büküm etkisi azalır, bağlantı bölgesi kısalır ve bu sebeple iplik mukavemetine pozitif etki de azalır. Düzeler ya seramikten ya da çelikten yapılmıştır. Düzeler genelde iki bölümden oluşur: aşınma dayanımı yüksek seramik düze kafası ve metal düze taşıyıcısı (Şekil 78). Seramik ya da metal düzeler ayrıca düze ve taşıyıcısının tek parça imal edildiği setler halinde de bulunabilir. Teknolojik bir fark yoktur ancak seramik düzelerde ısı dagılımı çok düşüktür (seramikler elektrik hatlarında yalıtım malzemesi olarak kullanılırlar) ve bu yüzden sentetik liflerin eğrilmesinde kullanılmaları söz konusu değildir. Tersine, metal düzelerde ısı dağılımı mükemmeldir, bu yüzden de sentetik lifleri eğirmeye çok uygundurlar ancak kullanım ömürleri kısa olduğu için sadece sıcaklığa hassasiyet gösteren sentetik liflerin (yani çok düşük erime ve yumuşama sıcaklıklarına sahip liflerin) özel durumlarda eğrilmeleri için kullanılırlar. Uygun tiplerin seçilmesi ve seramik düze+metal taşıyıcı şeklinde kombinasyonların kullanılmasıyla ısı dağılımı açısından uygun koşullar elde edilebilir ve böylece sentetik lifler ve karışımları etkili bir şekilde eğrilebilir. Seramik düzelerin kullanım ömrü birkaç yıl olabilir, beslenen hammaddeye ve materyale bağlı olarak ve açıcı silindirler ile rotorlara kıyasla en uzun kullanım ömrü olan eğirme elemanlarıdır. Sadece yüksek mineral kum içeriği olan pamukların ve çok fazla matlaştırıcı içeren (> 0.15% TiO2) sentetik liflerin eğrilmesi seramik düzenin kullanım ömrünü azaltabilir. Eğer bu kısıtlamalar gözlenirse seramik düzenin kullanım ömrü saat (PES, CV, PAN) saat (CO) arasındadır, ancak işletmelerde bu materyallerle kullanım ömürlerinin ile arasında olması sağlanabilmektedir. Pamuk ve sentetil lif karışımlarında kullanım süreleri bu aralığın ortasındadır. Eğer rotor yivi iplik kalitesini ve hacmini teknolojik anlamda önemli miktarda etkilerse, düze yüzeyinin tasarımı ve yapısı da ipliğin yüzey özelliklerine ve tüylülüğüne önemli miktarda etkiler. Şekil 79'dan 85'e çekim düzelerinin değişik yüzey (iplikle temasın olduğu yüzey) tasarımları görülebilmektedir. Şekil 78 Seramik düze kafalı ve metal düze taşıyıcılı düzeler

75 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği 77 Şekil 79 Pürüzsüz (düz) seramik düze Şekil 83 Küçük çaplı ve 3 çentikli seramik düze Şekil 80 Spiral düze Şekil 84 Normal (solda) ve küçük (sağda) çaplı seramik düze Şekil 81 3, 4 ve 8 çentikli seramik düzeler Şekil 85 Eddy bağlantı düze boğazı (sağ) Şekil 82 Ilave çentik açılmış seramik düze

76 78 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği Esas olarak geniş aralıktaki rotor ipliklerinin üretiminde aşağıda belirtilmiş düze tipleri kullanılır: Pürüzsüz (düz) yüzeyli düzeler (şekil 79) pürüzsüz ve tüylülüğü düşük çözgü ipliklerinin üretimine uygundur. Bu tip düzeler nadir kullanılır çünkü düşük seviyede olan yalancı büküm yüzünden ipliğe çok yüksek büküm verilmesi gerekmektedir. Her durumda iplik değerleri diğer düzelere göre daha kötüdür. Büküm durdurucunun kullanımı (bkz. bölüm seramik büküm durduruculu (TWISTstop) ve büküm durdurucusuz kanallar stabil çalışma koşulları için tavsiye edilir. Spiral yüzeyli düzeler (Şekil 80) %100 pamuklu düşük tüylülüğü olan ve iyi iplik değerlerine sahip kompakt ve ince çözgü iplikleri için idealdir. Yüksek eğirme stabilitesi. 3, 4, 6, 8 veya daha fazla çentikli düzeler (şekil 81) üniversal olarak hem pamuk hem de sentetik lifler ile karışımları için kullanılmaktadır. 4 çentikli genelde kısa düzeler üniversal olarak en geniş uygulama aralığına sahiptir: çözgü ve atkı (örneğin 4 çentikli) ve ya örme iplikleri (4-8 kertikli, istenen tüylülüğe göre) için kullanılır. Çentikli düzeler genelde yüksek eğirme stabilitesi sağlar çentik adedi arttıkça yalancı büküm etkisi ve eğirme stabilitesi artar ancak iplik tüylülüğü ve uçuntu oluşumuna olan eğilimi de artar. Dahası, çentik sayısı arttıkça etkileri keskinleşir ve iplik kalitesine etkileri artar. Çok tüylü, hacimli ve yumuşak bükümlü örme iplikleri için spiral veya çentikli düze yüzeyleri düze boğazında eddy bağlantısıyla (Şekil 85) tek başına ama gayet başarılı bir şekilde kullanılır. Düze ayrıca iyi bir eğirme stabilitesi sağlar. Ancak iplik kalitesi bu düzeler için birinci öncelik değildir. Harici çentikli emiş düzeleri düze çapındaki ilave çentiklerle (Şekil 82) ve eddy bağlantılı düze boğazıyla aşırı tüylü, çok hacimli, yumuşak bükümlü ipliklerin üretimi için önerilir. İplik kalitesi ile iplik yapısı kastedilmektedir. Küçük düze çaplı ve 4 kısa çentikli (şekil 83 ve 84) düze yüzeyleri standart düzeye kıyasla daha küçük temas yüzeyi oluşturur ve bu yüzden özellikle PES ve karışımlarını dev/dak. nın üzerindeki hızlarda eğirmeye uygundur. Dolayısıyla rotor hızları, diğer düzelere kıyasla %15 daha yüksek olur Seramik insert lü büküm durduruculu (TWISTstop) ve durdurucusuz çıkış kanalları Çıkış kanalı düzenin hemen arkasına yerleştirilmiştir ve eğirme kutusunu terk eden ipliği yönlendirir. Rotordan yatay olarak çekilmekte olan ipliğin yönünü rotorun üzerine düşeyde monte edilmiş sarma ünitesine doğru değiştirebilmek için çıkış kanalı eğirme kutusuna bağlı olarak 30 ile 60 arasında bir açıyla bükülmüştür. Tüpün bu yön değiştirme bölgesi büküm biriktirme elemanı olarak görev yapar ve rotorda düze tarafndn sağlanan bükümü korumaya da yardımcı olur. Kanaldaki bükülme açısı, yani bu yönlendirme bölgesinin sarım açısı, arttıkça bükümü koruma daha iyi ve eğirme stabilitesi daha yüksek olur. Büküm birikimi etkisi seramik büküm durdurma elemanları (TWIST stop ya da Tork stop eğilme çapında temas yüzeyine değişik sıklıklarda yan yana yerleştirilmiş seramik kirişler) kullanılarak güçlendirilebilir. (Şekil 86) Şekil 86 İplik çıkış kanalı (a) değiştirilebilir büküm durdurma elemanı (b) Yön değiştirme açısı ve ilave seramik insert ün sebep olduğu sürtünme ne kadar büyük olursa rotor yivinde büküm durdurma da o kadar fazla ve eğrilme stabilitesi o kadar yüksek olur. Bu da, özellikle yumuşak bükümlü örme ipliklerinin üretimine faydalı olur, çünkü yüksek büküm durdurma, eğirme stabililtesini olumsuz etkilemeden daha düşük büküm katsayılarının kullanılmasına imkan verir. Büküm toplama/biriktirme elemanları klips olarak tasarlanmıştır ve gerek duyulduğunda değiştirilmeleri çok basittir. İç profilin tasarımı düzeden eğilme çapında 3 yanal çıkıntıya kadar değişiklik göstermektedir. b a İplik kalitesi, yapısı ve eğirme stabilitesi açısından en iyi eğirme sonuçları, her zaman düze ve tüpün ideal bir şekilde birbirleri ile koordine edilmesiyle sağlanabilir.

77 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği Fantezi iplik üretim komponenetleri Fantezi iplikler toplam iplik üretim miktarında çok küçük bir orana sahiptir, ama moda akımlarına bağlı olarak önemli talep de görmektedirler. İplik efektleri iplik enine kesitinde seçilerek ve kontrollü bir şekilde yapılan değişikliklerle sağlanır. Bir kural olarak, bunlar nope benzeri şekli, uzunluğu, kesitteki kalınlığı, oluşum şekli ve sıklığı değiştirilebilen kalın yerleri kapsar. Fantezi ipliklerin rotor iplik makinalarında üretilebilmeleri için besleme ve çıkış silindirlerinin standart tahrik mekanizmaları özel, işlemci kontrolündeki mekanizmalarla değiştirilir. Bu fantezi iplik aparatlarıyla elde edilen kalın yerler (bkz Şekil 87 ve 88) rotordaki geri dublaj ve ring ipliklerine ters olarak asla rotorun çevresinden daha küçük olamaz. Bu sınırlama pek çok efekt için önemsizdir. Daha kısa efektler elde edilmek istenirse özel olarak geliştirilmiş eğirme elemanları (açıcı silindirler, emiş düzeleri) kullanılır, örneğin ring ipliğe özgün kesit alanında kısa varyasyonlar elde etmek için (bkz bölüm Rotor iplikten imal edilen kumaşlar ). Efektin boyutu çok sınırlı olduğu için nadir olarak kullanılan bir metot ise cer şeritlerinin kesit alanını kasıtlı olarak farklılaştırmaktır. Bu şekilde rotor iplik makinalarındaki yüksek çekim iplik kesitinde sadece çok uzun değişimlerin gerçekleşmesine olanak vermektedir İplik bükümünün ve çekimin seçimi ve etkileri İplik yapısı aşağıda belirtilen özelliklere göre tanımlanır: a) Nm veya Ne (birim uzunluğun ağırlığı) veya tex (birim ağırlığın uzunluğu) cinsinden numarası ve b) ipliğe verilmiş büküm miktarı (T/m ve ya T/inç) Çekim Bir ipliğin numarası tarak ve ya cer şeridine uygulanan çekim miktarının sonucudur. Bu çekim rotor iplik makinasında besleme silindiri (şerit besleme) ve çıkış silindiri (iplik çıkışı) arasında gerçekleşir ve iki tahrik mekanizmasının hız farkı sonucu oluşur. Bu yüzden çekim, şerit besleme hızının ya da iplik üretim hızının farklılaştırılmasıyla değiştirilebilir. Ancak iplik sarım hızı, yani üretim hızı, ipliğe büküm verme işlemini doğrudan etkilediği için çekim miktarına sadece şerit besleme hızının değiştirilmesiyle müdahale edilebilir. Pratikte işletmelerde arası çekim değerleri kullanılmaktadır, ancak başlangıçta şerit besleme ile lif toplanma yivi arasında daha yüksek çekim gerçekleşmektedir (yani şeritin tek bir life dek açılması). Bu e kadar çıkan maksimum çekime denk gelmektedir. İpliğin nihai numarası rotorun lif toplama yivine biriken tek tek liflerden, yani lif tabakalarından, oluşmaktadır. Sadece bu oran iplik numarasının şerit numarasına oranımakina kontrol biriminde girilen çekim miktarına denk gelir. Rotor denim ipliği İplik efektleri L L = < Rotor çapı Özel açıcı silindiri ile ring iplik görünümü L L = > Rotor çapı Besleme tahriki için aparat ile Flammée Ring iplik görünümlü Rotor denim ipliği L L = > Rotor çapı Besleme ve çıkış tahriği için aparat ile Multicount Multitwist (daha çok ring iplikleri için) Şekil 87 rotor denim ipliği ile dokunmuş kumaş Şekil 88 Ring ve rotor ipliklerde efektler

78 80 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği Çekim miktarı şu şekilde hesaplanır: çekim = Nmiplik = Neiplik = 100 Nmşerit Neşerit (texiplik / ktexşerit) ya da, makinaya aşağıda belirtildiği gibi aktarılır: çekim = Viplik çıkışı m/dak Vşerit girişi m/dak İplik ve şerit numaraları aşağıda belirtildiği şekilde hesaplanır: Nm iplik = Nm şerit x çekim Ne iplik = Ne şerit x çekim tex iplik ktexşerit = x çekim ya da Nm şerit = Nm iplik /çekim Ne şerit = Ne iplik /çekim; texiplik ktex sliver x çekim = Rotor iplik makinalarında çekim değerleri ring iplik makinalarına ve hava jeti iplik makinalarına (her nekadar burada da eğirme işlemi beslenen şeritten doğrudan gerçekleştirmekte ise de) kıyasla daha yüksektir. Ancak her ne kadar ince şeritler tarak ve cer makinalarında üretim problemlerine sebep olsa da rotor iplik makinalarına kıyasla hava jetli iplik makinalarına oldukça ince şeritler in (1 maks. 3 ktex) beslenmesi gerekmektedir. Rotor iplik makinalarındaki 400 kata varan çekim aralığı sayesinde 5 ve 6 ktex (Ne 0.12 to 0.10) aralığında değişen normal cer şeritlerinin çok ince ipliklerin üretiminde dahi rotor iplik makinasına beslenebilmektedir. şerit besleme hızının yüksek çekim değerlerinde çok düşük olmasıdır ve bu yüzden her bir lif tutamdan ayrılmadan önce açıcı silindir bölgesinde uzun zaman geçirmektedir. Toz ve çepel daha etkin bir şekilde ayrışıp uzaklaştırılırken lif nepsleri daha iyi açılmaktadır İplik bükümü ve büküm katsayısı (faktörü) Ring iplikçiliğinin tersine, rotor eğirme esnasında büküm içeriden dışarıya doğru gerçekleşir. Dönmekte olan fırça benzeri açık iplik ucu merkezdeki lifleri yakalar ve dönmeye devam etmesi sebebiyle lifleri kendi çevresine alır. Liflerin bükümden kaçamadığı ipliğin iç kısmında lifler daha sıkı yerleşir. Diğer yandan kompaktlık dışarıya doğru artarak azalır çünkü burada lifler kısmen bükümden kaçabilmektedir. Lif özelliklerine (mukavemet, uzama, uzunluk, sürtünme, vb.) ilave olarak iplik mukavemeti temel olarak ipliğin ne sıklıkta kendi ekseni etrafında döndürüldüğüne bağlıdır. Bu işlemde bükülmekte olan liflerin eğim açısı önemli derece mukavemet değerini etkiler (bkz Şekil 90). Bu kendisinden iki kat daha kalın iplikle aynı eğim açısını ve dolayısıyla aynı seviyede mukavemet sağlayabilmek için daha ince ipliğe iki katı büküm uygulanması anlamına gelir. Dolayısıyla, eğer bu sadece iplik numarasıyla alakalı ise, büküm miktarı mukavemet derecesinin bir göstergesidir. Ancak iplik numarasından bağımsız olarak büküm katsayısı a/m ya da a/e bir iplikteki büküm derecesini ifade etmek için kullanılabilmektedir. Büküm katsayısı arttıkça büküm derecesi ve iplik mukavemeti artar. İplik bükümünün detaylı açıklamaları için Rieter İplikçilik El Kitabı Cilt 1 Kısa elyaf iplikçiliği teknolojisi, bölüm Büküm formülleri ne bakınız. Şerit numarası [Ne] Ne 0.12 I II Ne 0.11 C D C' D' C C' Ne 0.10 Ne 0.09 Ne İplik numarası [Ne] Şekil kata kadar olan çekimlerle maksimum esneklik İşletme denemerinin sonuçlarına göre yüksek çekim değerlerinin, özellikle pamuk eğrilirken, iplik kalitesine ve eğrilme stabilitesine pozitif etkileri olmaktadır. Bunun sebebi H f E f' E' A d I G A' d II G' γ 2 γ 1 A l d I π B d II π Şekil 90 Farklı kalınlıklardaki iki iplikte liflerin eğim açıları Ancak belirli bir iplikte maksimum mukavemet için gerekli büküm katsayısı a/m ve ya a/e eğrilecek olan hammaddeye göre değişir. Lif tipine ve anahtar fiziksel özelliklerine bağlı olarak belirli bir durumda belirli bir mukavemet değerine L h B' H

79 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği 81 ulaşmak için ortalama bir büküm katsayısı yeterli olurken diğer bir durumda daha yüksek bir büküm katsayısının seçilmesi gerekebilmektedir. Bu, karışım iplikleri (lif mukavemeti cn/tex karışımı) ve viskoz, poliester ve ya poliakrilik iplikleri (lif mukavemeti cn/tex) kıyasla pamuk iplikleri (lif mukavemeti cn/tex) için daha yüksek büküm katsayılarının seçilmesi anlamına gelmektedir. NOT: iplikleri aşırı bükmek mukavemeti düşürür. Dahası atkı ve çözgü iplikleri için büküm katsayısı örme ipliklerine kıyasla daha yüksek olur çünkü örme iplikleri için iplik hacimliliği, tüylülüğü ve yumuşak tutum mukavemete kıyasla daha önceliklidir, ancak dokuma ve dokuma hazırlık işlemleri için ipliklerde yüksek mukavemet aranır. Yüksek büküm katsayılarının kullanım nedenleri: iplik mukavemetini ve uzamasına arttırmak; düşük tüylülüğe sahip dümdüz iplikler üretmek; eğirme stabilitesini artırmak; temiz kumaş görüntüsü elde etmek; ve ipliklerin kayma direncini arttırmak içindir. Yeterli iplik mukavemetinin sağlandığı düşük büküm katsayısının kullanım nedenleri: kumaşta yumuşak tuşe elde etmek; hacimli ve tüylü iplikler elde etmek için; ipliğin serbest konumda kendi üstüne katlanması eğilimini düşürmek ve rotor hızını değiştirmeden üretim miktarını arttırmak. BÜKÜM KATSAYISI DOKUMA İPLİĞİ Büküm katsayısı [ae] Ne 10 Ne 20 Ne 24 Ne 30 Ne İplik Numarası CO karde CO penye CO/PES 50/50% Viscose 1.3 dtex Şekil 91 Rotor dokuma iplikleri için genel olarak kullanılan büküm katsayıları Büküm Katsayısı [ae] BÜKÜM KATSAYISI ÖRME İPLİĞİ Ne 10 Ne 20 Ne 24 Ne 30 Ne 36 Ýplik Numarası CO karde CO penye CO/PES 50/50% Viscose 1.3 dtex Şekil 92 Rotor örme iplikleri için genel olarak kullanılan büküm katsayıları

80 82 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği Değişik hammadelerden yapılmış iplikler için büküm katsayıları farklı olduğu gibi dokuma ve örme iplikleri için büküm katsayıları da doğal olarak farklıdır (bkz pratikte uygulanmakta olan büküm katsayıları, dokuma iplikleri Şekil 91 de ve örme iplikleri Şekil 92 de). İplik bükümünün hesaplanması: Büküm T/m = Nm x α/m = Ne x α/e x 39.37* Büküm T/ = Ne x α/e = Nm x α/m/39.37* * dönüşüm faktörü dtex/mikroner İpliğe verilen büküm sayısı belirli uzunluktaki ipliğin rotorda geçirdiği süreye bağlıdır. Eğer bir iplik belirli bir hızdaki rotordan hızlıca çekiliyorsa, daha yavaş çekilen, bu sebeple de rotor yivinde daha fazla zaman geçiren bir ipliğe kıyasla birim zaman içinde daha az sayıda tur atabilir: Metredeki büküm sayısıi = rotor hızı dev/dak çıkış m/dev/dak Böylece belirli bir iplik için büküm sayısı belirli rotor hızında çıkış hızı değiştirerek ayarlanabilir. Besleme silindirleri sonsuz ayarlanabilir mekanizmalarla tahrik edilir Rotor iplikleri için iplik ve makina bilgileri Değişik rotor iplikleri için makina ve iplik bilgileri iplik numarası ve kullanılan hammadeye göre Tablo 13 Tablo 16 da özetlenmektedir. Burada maksimum üretim ve iplik özellikleri / kalitesi ilk öncelik olduğu durumlardaki farklılıklar belirtilmiştir (örn. Özellikle yumuşak iplik tuşesi). Listede önemli miktarlarda üretilen tipik iplikler bulunmaktadır. Yine de gösterilmekte olan iplik ve makina bilgileri sadece standart değerler olarak algılanmalıdır çünkü nihai üründe aranan özellikler, eğirme ortamı koşulları ve esas olarak iplik işletmesinin tüm makina portfoyünün bakım ve kullanımına bağlı teknik durumu ve hammadde kalitesinin de eğirme bilgileri üzerinde belirleyici etkisi vardır.

81 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği 83 %100 pamuk dokuma iplikleri İplik numarası Ne 5.6 Ne 7 Ne 12 Ne 16 Ne 20 1) Ne 24 1) Ne 30 1) Ne 20 2) Ne 24 2) Ne 30 2) αe T/m Rotor mm Rotor dev/dak Çıkış m/dak Randıman % Üretim g/saat Tablo 13 %100 pamuk dokuma iplikleri için eğirme verileri: 1) Öncelik: üretim, 2) Öncelik: iplik kalitesi %100 pamuk örme iplikleri İplik numarası Ne 20 1) Ne 24 1) Ne 30 1) Ne 20 2) Ne 24 2) Ne 30 2) αe T/m Rotor mm Rotor dev/dak Çıkış m/dak Randıman % Üretim g/saat Tablo 14 %100 pamuk örme iplikleri için eğirme verileri: 1) Öncelik: üretim, 2) Öncelik: iplik kalitesi Dokuma ve örme iplikleri pamuk/pes %50/%50 İplik umarası Ne 20 1) Ne 24 1) Ne 30 1) Ne 20 2) Ne 24 2) Ne 30 2) αe T/m Rotor mm Rotor dev/dak Çıkış hızı m/dak Randıman % Üretim g/saat Tablo 15 %50/%50 pamuk/pes karışım iplikleri için eğirme verileri 1) Dokuma iplikleri, 2) Örme iplikleri Dokuma ve örme iplikleri %100% viskoz 1.3 dtex İplik numarası Ne 20 1) Ne 24 1) Ne 30 1) Ne 36 1) Ne 20 2) Ne 24 2) Ne 30 2) Ne 36 2) α/e T/m Rotor mm Rotor rpm Çıkış hızı m/min Effincy % Üretim g/saat Tablo 16 %100 viskoz 1.3dtex örme iplikleri için eğirme verileri: 1) Dokuma iplikleri, 2) Örme iplikleri

82 84 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği 4.8. İplikhanelerdeki ortam koşulları Rotor eğirme sisteminin çevresinde sağlanması gereken herhangi bir koşul ya da ihtiyaç bulunmamaktadır, yani sıcaklık, nem ve havalandırma açısından iplikhanelerdeki yaygın ortam koşulları her zaman rotor iplikçiliği için yeterlidir ve hatta bazı durumlarda ring iplikçiliğine göre daha az önemlidir. Sadece bağıl nem değerleri ring iplikçiliğine kıyasla daha yüksektir. Hammaddeler nem emme davranışları açısından farklılık göstermelerinin yanı sıra eğirme işletmesindeki nem seviyesi de bu hammaddelerin eğrilme özelliklerini etkiler. Hammadde işletmede eğirme işlemi süresince birkaç gün kaldığı için liflerdeki nem miktarı ortamın nem miktarına bağlıdır. Bu yüzden havadaki net nem içeriği (g nem/kg havada) eğirme ortamı üzerinde önemli etkiye sahiptir. Bu nem içeriği hava sıcaklığı ( C ve ya F) ve bağıl nemin (%RH) bileşkesi olarak ortaya çıkar. Tablo 17 de elverişli eğirme ortamı için gerekli net nem içeriği (g/kg havada) verilmektedir. Hammadde g su/1 kg hava pamuk, viskoz ve pamuk/viskoz yaklaşık 11 ballıklı içeren pamuk yaklaşık 9 poliester, poliester/pamuk, poliester/viskoz yaklaşık poliakrilik yaklaşık Tablo 17 Değişik hammadeleri eğirmek için g/kg olarak havadaki net nem içeriği Standart ortam, yani bağıl nem, ne kadar sınırlar içerisinde sağlanabilirse o kadar sorunsuz eğirme yapılabilir. Ortam klimasındaki değişikliklere pamuk ve viskoz lifleri daha az tepki verir, sentetik lifler eğrilmeye başladığında ise değişiklikler daha net gözlemlenebilir. Eğer bağıl nem çok düşükse, bu, genelde sentetik liflerde statik elektriklenme ve kopuşlarda artış şeklinde gözlemlenir. Pamuk lifleri eğrilirken lif hasarı, lif uçuntusu, eğirme kutusunda ve sarım bölgesinde birikmeler oluşur. Eğer bağıl nem çok artarsa silindirlerde ve açıcı silindirlerde lifler sarma yapar. Sentetik liflere uygulanan avivaj maddesi iplik kılavuzlama elemanları ve lif kılavuzlama kanalı üzerinde birikintilere sebep olur, bu sebeple de rotora lif transferini engeller. Bu da sonuç olarak neps ve kalın yer sayısında artışa neden olur Sonraki işlemler ve nihai ürünler İşleme özellikleri Herşeyden önce ve ekonomik açıdan oldukça önemli bir nokta, rotor ipliklerinde aktarma işleminden vaz geçilebileceğidir. İlk nesil makinaların tersine, rotor iplik makinaları satışa hazır halde silindirik ya da konik bobinlerde iplik üretmektedir. Modern kalite kontrol izleme sistemleriyle henüz eğirme aşamasında iplik hataları, yabancı maddeler veya kaliteden herhangi bir sapma tespit edilip doğrudan ortadan kaldırılabilmektedir. Örme için iplikler eğirme pozisyonunda parafinlenmektedir ve değişik formatlarda (silindirik, 2, 3 51 ve 4 20) üretilebilmektedir. Boyamaya elverişli yoğunlukları düşük (alt limitlerede) bobinler yüksek basınçlı boyama ekipmanlarında işlem görebilmektedir. (bkz bölüm Sarım helisi ve çıkış hızı ). Kılavuzlar, iplik gerdiriciler, vb. ile gerçekleştirilen her aktarma işlemi ring iplikçilikte nepsli iplik oluşumuna sebep olur. Bu da düzgün olmayan kumaş görüntüsüne sebep olacağı için aktarma işleminden vazgeçilmesi rotor iplikçilikte kalitatif bir avantajdır. Rotor ipliklerinin eğirme sonrası işlemelerde çalışma özellikleri konvansiyonel ring ipliklerine kıyasla daha iyidir. Dokuma hazırlıkta (çözgü levendi hazırlama, haşıllama) iplik kaynaklı kopuş sayısı ring iplik kullanımıyla kıyaslandığında %75 daha azdır. Bunun sebebi rotor ipliklerin daha iyi olan düzgünlüğü, iplik hatalarının azlığı ve düşük tüylülüklerinin yanı sıra düğümsüz iplik kısmının önemli uzunlukta olmasıdır. İplik ekleme noktalarının az olmasının yanı sıra rotor iplik makinasındaki robotlarca yapılan düğümlemenin yüksek kalitede olması rotor ipliklerin işlenebilirliklerine olumlu katkıda bulunmaktadır. Rotor ipliklerdeki ekleme noktaları görsel olarak orijinal ipliklerle birebir aynıdır ama mukavemet olarak orijinal ipliğin %90 ı oranında mukavemete sahiptir. Sadece özel durumlarda robotlar tarafından gerçekleştirilen eklemeler sonraki işlemlerde oluşan duruşların sebebidir. Buna ilave olarak avantajları arasında örneğin, 6 kg lara varan bobin ağırlıkları ki böylece 4 çözgü levendi tek bir cağlık setiyle hazırlanabilmektedir sayılabilir. Genelde sonraki işlemlerdeki kopuşların sebebi dokuma ve örme makinalarında parçalar arasındaki elyaf uçuntusudur ve ya kumaş yapısındaki hatalardır (tabi ki eğer henüz lif uçuntusu bir kopuşa sebep olmadıysa). Yuvarlak örme makinalarında tipik bir hata lif uçuntusu yüzünden kumaşta oluşan deliktir. İplikle beraber taşınan lif uçuntusu iğnede ilmek oluşumunu engellemektedir. Rotor iplikleri daha az lif uçuntusuna sebep olur ve çalışma özelliklerine daha elverişli etkileri olur. Ring iplik uygulamalarına kıyasla rotor iplik kullanımıyla dokumada iplik kaynaklı kopuşlar %50 ve yuvarlak örmede %40 azalmıştır.

83 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği 85 Yuvarlak örme makinalarında gerekli olan konik iplik bobinleri rotor iplik makinalarında 2 den 4 20 ye kadar koniklik açılarına sahip halde bobinlenmektedir. Daha fazla koniklik sadece eski örme makinaları (makina üstü cağlıkları olup da iplik depolama cihazları bulunmayan) için gerekmektedir ve rotor iplik makinalarında üretilmemektedir. Ancak bu yuvarlak örme makinalarına artık piyasada pek rastlanılmamaktadır. Diğer yandan, yaklaşık 5 kg bulan 340 mm çapına dek olan konik yerine silindirik bobinlerin yerleşime izin veren ekonomik yanal çağlıklı örme makinaları sayıları artarak kullanılmaktadır. Bu bobinler maksimum mm çapında ve maksimum kiloluk konik bobinlere kıyasla nerdeyse iki katı miktarda iplik taşıma kapasitesine sahiptir. Böylece sadece cağlık hazırlama ve bağlama için %40 daha az operatör gücü gerekirken bobinleri birbirine bağlayan düğüm sayısı da aynı oranda azalmıştır. Dolayısıyla örme kumaştaki düğüm sayısı da azalmıştır. Tablo 18 de rotor iplik özellikleri, ring iplik özelliklerine göre derecelendirilerek (daha düşük, daha yüksek, vb.) karşılaştırılmaktadır. Rotor iplik özelliklerinin ring ipliği ile kıyaslanması Kayma direnci Daha düşük - Sürtünme katsayısı (örme iplikleri için önemlidir) Daha yüksek - Aşınma direnci Daha iyi + Tüylülük Daha düşük +/- 1 İplik bükülme (katlama) eğilimi Daha düşük + Peryodik yüklemeler altında çalışma kapasitesi Daha yüksek + Boya alma Daha yüksek (daha az boya kullanımı) Lif aşınması (uçuntu oluşumu) Daha düşük + 1 Pozitif ve ya negatif, işlem aşamasına bağlı olarak Tablo 18 Ring ipliğine göre rotor ipliğin özellikleri Rotor iplikten üretilmiş kumaşlar Bu eğirme sisteminin tanıtımından itibaren rotor iplikleri hem dokuma hem de örme kumaşlar için belirli uygulama alanlarında kullanılmaktadır. + Pek çok durumda rotor iplikler ring ipliklere kıyasla avantajlar sağlar, böylece daha yüksek kalitede nihai ürünler elde edilir. Örneğin, ring iplik üretim sistemiyle eğrilmiş katlı ipliklerin yerini tek katlı rotor iplikleri almaktadır. İplik yapıları sebebiyle rotor ipliklerinin kullanımı üzerine yapılan ilk araştırmalarda rotor iplikten üretilen örme kumaşların tutumunun sert ve kaba olduğu ifadesinin yanlış olduğu belirtilmiştir. Ancak işletmelerde dokuma veya örme makinalarında kullanılan ring ipliklerinin rotor ipliklerle kolayca değiştirilemiyeceği görülmüştür. Kısa süre sonra hava jetli dokuma makinalarında hava püskürtme veya yuvarlak örme makinalarında inme derinliği gibi makina ayarlarının rotor ipliklerin özelliklerine (tüylülük, iplik yapısı, iplik katlanması, vb.) göre yapılması gerektiği anlaşılmıştır. Rotor ipliklerin işlenebilirliği ve nihai ürünlerde uygunluğu üzerine olumsuz görüşler tüm iplik üreticileri makina ayarlamalarını bu yeni iplik tipine göre yapmadan öncesine aittir. Ancak tabii ki rotor iplikleri ilk olarak kendi özelliklerinin son kullanımda aranan gerekliliklerle en iyi örtüştüğü ürünlerin imalatında başarılı bir şekilde kullanılmıştır. Bu durum şaşırtacak derece geniş bir ürün aralığında geçerli olmuştur: iş giysileri, örn. önlükler ve hastane giysileri; hafif (bluzlar, tsörtler) ve ağır (kotlar, montlar) denim kumaşlar; dış giyim için kaba yüzeye sahip kumaşlar (flanel kumaşlar) ve çarşaflar; kaba iplik numarası sektöründe (battaniyeler, perdeler, tekstil duvar kaplamaları, ev tekstilleri); ince iplik sektöründe (karışım ipliklerinden çarşaflar); teknik kumaşlar, örn. kaplama yüzeyleri, yüz koruma laminasyonu; el havluları, banyo havluları, vb. atkıda ve çözgüde, ayrıca havlarda rotor iplikleri; dış giyimde, spor giyiminde ve gündelik giyimde örmeler; düz örmeden tishörtler (yaygın bir şekilde rotor ipliğinden). Rotor ipliklerinin yaklaşık %15 20 daha düşük olan mukavemet farklılığı kumaş dayanımında daha azalır. Rotor iplikten üretilmiş kumaşların kopma ve yırtılma mukavemetleri ring iplik kumaşlarına kıyasla sadece %10 15 daha azdır. Bu durum kopma uzamalarının daha fazla olması ve kopma mukavemetinde daha az varyasyon (CV% cn/tex) göstermeleri sebebiyle rotor ipliklerinin işlenme kapasitelerinin artmasına bağlanmıştır.

84 86 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği Karşılaştırılabilir kumaşların hava geçirgenliği rotor iplikten üretilmiş kumaşlarda %20 daha fazladır, patlama mukavemeti ise ring iplik kumaşlarıyla hemen hemen aynıdır. Tüm bu bildirimler rotor eğirme sistemiyle üretilen tex, Ne 3 60, Nm iplik numarası aralığındaki ve sentetik iplikler söz konusu olduğunda minimum lif, pamuk için lif içeren iplikler için geçerlidir. Özellikle yüksek kumaş mukavemeti nin istenmesi durumunda rotor iplik kullanımı hala sınırlıdır(örneğin gömlek üretiminde) Yatak çarşafları Her ne kadar dokumada rotor iplikler atkı iplikleri olarak kullanılsa da ayrıca çözgü ipliği olarak da geniş kullanım alanına sahiptir. Tipik bir örnek olarak Amerika da yüksek miktarlarda üretilen yatak çarşafları verilebilir. Pamuk/poliester rotor iplikleri genelde çözgüde kullanılır ve atkı olarak da, örneğin, hava jeti iplikleri kullanılır. Bu iplikler Ne 37-41/Nm 62-70/tex iplik numarası aralığında çok ince, düşük tüylülükte ve yüksek kullanım taleplerine sahip, özellikle kumaş dayanımı, boncuklanması ve aşınma dayanımları açısından, çok ince rotor iplikleridir Zımpara bezi takviyesi Teknik tekstillerde rotor iplikleri zımpara bezi arkası (takviyesi) için ve genelde kaplama yüzeyleri olarak kullanılır. Bu kumaşlarda özellikle yüksek standartlarda iplik düzgünlüğü, saflığı ve iplik mukavemeti istenir. Düşük kütle varyasyonları sayesinde rotor ipliklerinin bu kumaşlarda kullanılması kaçınılmazdır. Rotor ipliklerinin düğümsüz olmaları özellikle avantajdır. Düğümler bu kumaşlarda rahatsızlık veren hatalardır. Gerekli olan cn/tex lik mukavemet pamuk yerine poliester iplikler kullanılarak sağlanır Denim kumaşlar Rotor ipliklerin yaygın şekilde kullanıldığı bir başka uygulama alanı da genelde 3/1 ve ya 2/1 dimi örgülerde denim kumaşlardır. Rotor iplikler hem atkı hem de çözgü ipliği olarak kullanılmaktadır. Moda akımlarına bağlı olarak, rotor iplik oranı, her ne kadar moda ihtiyaçlarını karşılayabilmek için ring iplik oranı artabilse de, kullanılan tüm iplik hacminin %70 lerini bulabilir. Denim kumaşların inanılmaz çeşitliliği, hammadde, renk, son işlem, kumaş ağırlığı ve pek çok başka parametreler açısından, iki ana sınıfa ayrılabilir. Diğer yandan otantik görünüm diye adlandırılan sıra dışı ve rustik iplik karakteristikleri çözgü ipliklerinde esas olarak tanımlanır. Ring iplikler bu tip kumaşlara mükemmel derecede uygundur ve ayrıca nihai ürünün yumuşak tuşesine katkıda bulunurlar. Rotor iplikler bu tip kumaşlar için çok sıradandır. Özel eğirme elemanları ya da fantazi iplik cihazları kullanılarak ring ipliklerin sıra dışı karakterleri elde edilebilir ve bu ipliklere benzetileilir (bkz bölüm 4.5. Fantezi iplik üretimi için bileşenler). İkinci ana grupta ise hem atkıda hem çözgüde net bir şekilde tanımlanabilen yapısı olan kumaş üretiminde kullanılmak üzere çok sıradan olmaları gereken iplikler vardır. Denim iplikleri mükemmel düzgünlükleri ve bariz düşük seviyedeki kusurlarıyla bu tip kumaşta belirgin bir şekilde daha yaygın olarak kullanılır. Ring iplikleri bu uygulamadan gerçek anlamda silinmiştir. Rotor iplikler hem atkı hem de çözgüde ya da ring ipliklerle birlikte bu durumda daha çok atkı iplikleri olarak-kullanılmaktadır. Atkı ve çözgü ipliklerinden beklentiler farklıdır. Atkı iplikleri genelde çözgü ipliklerine (Ne 5-7) kıyasla daha kaba olur, orta seviyede tüylülükleri olur ve ortadan yükseğe büküm katsayısıyla eğrilirler. Bunun nedeni eğrilen ipliklerin modern yüksek performanslı otomatik dokuma makinalarında atkı atma esnasında oluşan yüksek kuvvetlere dayanabilmeleri içindir. Her zaman boyalı olan daha ince çözgü iplikleri (Ne 8-12) için iki boyama metodu vardır. Çözgü levendinde boyanan iplikler (uçlar boya banyosundan birbirine paralel şekilde geçer) düşük orta seviyede tüylülüğe sahip olurlar. Ýplikler kendi üzerine katlanmasın diye orta derecede büküm katsayısı ile eğrilirler. Tam tersi olarak, halat boyanma sistemi ile boyanan iplikler daha düşük katlanma eğilimi sergilemelidir çünkü ancak böyle olursa boyanmış halatın açılmasında ve levende aktarılmasında sorun yaşanmaz. Dolayısıyla bu uygulama için iplikler düşük tüylülükte olmalıdır (uçlar arasında havlar boşluk gibi davranır) ve mümkün olan en düşük büküm katsayısıyla eğrilmelidir (işlemde iplik mukavemeti belirli bir değerin altına düşmemelidir) Flanel kumaşlar Diğer tip kumaşların yanı sıra, rotor iplikler hafifçe tüylendirilmiş kumaşların üretiminde de kullanılırlar. Bu kumaşlar hem bay hem de bayan dış giyiminde kullanılır, ayrıca sert tutumlu kumaşlarda (kaba kumaş) kullanılır. Bahsedilenlerin hepsi artık yok olmaya yüz tutmuş ve rotor iplikçiliğine yerini bırakmış olan ştraygarn yün iplikçiliğinin tipik ürünleridir. Bahsedilen ürünlerin pek çoğu ring iplikçiliğinde değil rotor iplikçiliğinde başarıyla eğrilebilen rejenere liflerden, düşük maliyetli hammaddeden elde edilir. Çok yüksek kalitede ve yüksek fiyatlı nihai ürünler, özellikle flanel sektöründe, çok ucuza üretilebilien bu kumaşlardan üretilebilmektedir.

85 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği Havlı kumaşlar El ve banyo havlusu, bornoz, banyo paspası gibi havlı kumaşlar bu başlık altında yer almaktadır. Bu kumaşlarda ilmek şeklindeki hav ipliği normal kumaşa dokunmaktadır. Kurulama esnasındaki nem emiliminin çoğunu gerçekleştiren hav ipliğidir. Iyi nem emiliminin sağlanabilmesi için hav ipliği yumuşak bükümlü olmalı, yüksek tüylülüğe ve hacime sahip olmalıdır. Bu sebeplerle hav iplikleri genelde örme iplikleri için kullanılanlara benzer eğirme elemanları kullanılarak eğrilirler. Ancak, rotor iplikleri bu şekilde havlı kumaşların üretiminde kullanılmak için uygun değildir, çünkü hav yapısı iplikler tutularak elde edilmektedir ve rotor ipliklerinde dış katmandaki sargı lifleri ipliği sınırlar ve düzgün, yoğun hav oluşumunu engeller Örme kumaşlar/t-şörtler Örme sektöründe sert tutumları sebebiyle başlangıçta rotor ipliklerinin uygun olmadığı düşünülmüştür rotor iplikleri tüm sorunlara rağmen kendilerini kanıtlamıştır. Tutumda hala bazı küçük farklılıklar bulunmaktadır ancak bu farklılıklar uygun terbiye işlemleriyle giderilebilir. Dahası bazı örme kumaşlar için tutum çok fazla öneme sahip değildir. Bu tip uygulamalarda yumuşak bükümlü, tüylü ve hacimli rotor iplikleri başarılı bir şekilde kullanılmaktadır. Bu uygulamalar arasında örneğin düz örmeden üretilen t-şörtler sayılabililir. İplik düzgünlüğündeki ve hatalarındaki farklılıklar hemen ve çok barız bir şekilde düz örmede görülebilir. Mükemmel düzgünlükleri ve bariz olarak daha az olan iplik hatalarıyla rotor iplikler bu uygulama için çok uygundur. İpliğin hacimliliği sayesinde elde edilebilen yüksek ve iyi hav sıklığıyla oluşan tamamen homojen kumaş görünümü sayesinde rotor ipliği kullanımıyla örme mamüller iyileşmektedir. Yumuşak tutum ve yüksek tüylülük (eğer gerekliyse ya da isteniyorsa) uygun eğirme elemanlarıyla (çok sayıda kertiği ve eddy bağlantılı düze boğazına sahip emiş düzeleriyle) güvenilir bir şekilde sağlanabilir. Modern terbiye metotlar da ayrıca iplik özelliklerinin özellikle örme kumaşlarının yumuşak tutumu ve esnekliği açısından bariz bir şekilde geliştirilmesini sağlar. Rotor ipliklerinden üretilmiş yuvarlak örme kumaşların göz ardı edilemeyecek bir avantajı da tüp kumaşların ring iplik kullanıldığında oluşan may dönmesi sorunlarının olmamasıdır. Yani tüp örme kumaşların üretiminde rotor ipliklerin kullanılmasıyla ring ipliklerin kullanımasına kıyasla daha az problemle karşılaşılmaktadır Spor giyim/gündelik giyim Rotor iplikler geniş çeşitte spor ve gündelik giyim üretiminde kullanılmaktadır, örneğin eşofman üstleri, spor çorapları, gündelik ceketler, vb.: rotor iplikler hacimlilikleri Rotor ve ring ipliklerinin karşılaştırılması Kumaş mukavemeti daha düşük - Hav sıklığı daha yüksek + Aşınma dayanımı daha yüksek + Eğilme direnci daha yüksek + Hava geçirgenliği daha yüksek +/- 1 Kumaş tutumu (işlem görmemiş) daha sert - Kumaş tutumu (bitim işlemi görmüş) virtually identical Nem emme daha yüksek + Kumaş çekmesi daha düşük olma eğiliminde + Yüzey daha düzgün + Boncuklanma eğilimi daha düşük + Parlaklık daha mat - Tüylülük daha düşük +/- 1 1 Pozitif ve ya negatif, nihai ürüne bağlı olarak Tablo 19 Nihai kumaşta ring ipliklerine göre rotor ipliklerinin özellikleri sebebiyle belirtilmiş olan ürünlerin özellikle iç tarafında astarlarında kullanılmaktadır. Buna karşılık düz atkı ve çözgü örmeciliğinde rotor iplik kullanımı çok dar bir ürün çeşitliliği ile sınırlıdır. Nihai üründe (Kumaşta) kullanılan ring ipliklerinin rotor iplikleri ile karşılaştırılması Tablo 19 da gösterilmiştir. yapılan karşılaştırmada (daha yüksek, düşük) rotor iplikleri esas alınmıştır Terbiye/Bitim işlemleri İplik üretiminde olduğu gibi, rotor ipliklerinden üretilmiş kumaşlar işlem görürken de bazı spesiyal iplik özellikleri dikkate alınmalıdır. Ancak uygulama metotları ring iplik kumaşları için kullanılan metotlardan temel olarak pek farklı değildir. Eğirme teknolojisindeki gelişmelere ek olarak, rotor ipliklerden üretilmiş mamuller için geliştirilmiş uygun terbiye sayesinde, kumaş tutumu da değiştirilebilmektedir. Ring iplikten üretilmiş kumaşlara kıyasla tutumdaki farklılıklar, bitim işlemlerinden sonra sadece ufak izler olarak kalır (ancak, bunlar işlem görmemiş örme mamüllerde uzmanlar tarafından hala ayırt edilebilir durumdadır). Rotor ipliklerinden üretilmiş yüksek derecede terbiye işlemlerine tabi tutulmuş kumaşlar için akılda tutulması gereken bir husus: bu işlemlerin bazıları (örn. buruşmazlık apresi,

86 88 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği taş yıkama denim) kumaş mukavemetinde azalmaya neden olur. Ham kumaştaki %10-15 mukavemet düşmesiyle mamülün bitim işlemi sonucu aranan şartları sağlayamaz hale gelmesine neden olabilir. Dolayısıyla mukavemetteki bu azalma hammadde seçimi yapılırken ve iplik üretimi esnasında (uygun yükseklikte mukavemete sahip ipliklerin üretilmesi) dikkate alınmalıdır. Sarıcı liflerin sınırlayıcı etkisi sonucu, rotor ipliklerinden üretilmiş kumaşların havlandırılması söz konusu olduğunda, eşit derecede havlandırma efekti için ring ipliğinden üretilen kumaşlara uygulanan pasaj sayısından 1-2 pasaj fazla uygulaması gerekir. Rotor ipliklerinde nihai boyama daha koyu olarak sonuçlanır; böylece bazı durumlarda boyarmadde tasarrufu sağlanabilir. Ancak boyama parlaklığı genelde daha düşüktür; kumaşların iplik yapısı sebebiyle- daha mat görünümü olur. Rotor ipliğinden üretilmiş kumaşların haşıl alımı ring ipliğe kıyasla daha iyidir; bu sebeple haşıl konsatrasyonu %15-25 daha düşük tutulabilir. Bu, ayrıca şu anlama gelmektedir: aynı haşıllama etkisi için gerekli olan haşıl tüketimi daha düşüktür.

87 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği TEKNOLOJİ 5.1. İplik oluşumu Rotora lif akışı Rotor iplikçiliğinin gelişiminin başlarında lifler yanlışlıkla lif toplama yivine yönlendirilmiştir. Bunun dezavantajı: gerçekleşmesi zorunlu olan hızlanma sırasında radyal iplik ucu ile liflerin kaçınılmaz bir şekilde çakışmasıdır. Bu da lif oryanstasyonunda bozulmaya sebep olmaktadır. Bu şekilde üretilen iplik düşük mukavemetiyle tipik olarak sauerkraut =lahana yapısındadır. Mevcut rotor iplik makinalarında, rotora akan lifler yivin üzerinde rotor duvarının üst kısmına doğru yönlenmektedir. Rotorun gelip kendisine çarpan liflere kıyasla daha yüksek çevresel hızının olması önemlidir. Böylece liflerin düzleşip dizilmelerini sağlayan çekim işlemi gerçekleşir. Bu noktada çekim ile işlemin gerçekleşmesi zorunluluğu rotorun dönüş hızının alt limitini düşürmektedir, böylece rotor hızı hem maksimum hem de minimum değerlerle sınırlanmaktadır. Bu bölgedeki hava akımları da önemlidir. Lif kanalı ile rotor duvarı arasında hava türbülansı olmamalıdır. Amaç düzgün koşullarla liflerin rotor yüzeyine ilerlemesini sağlayacak düzgün, dönen hava akımı elde etmektir. Bunların yanı sıra lif kanalı çıkışı ile rotor duvarı arasındaki mesafeye ve lif kanalını içeren rotor kanalı bağlantısının şekline bağlıdır. Bu nedenle, tüm üreticiler rotor (ki bu da değiştirilebilir) çapı ile uyumlu değiştirilebilir kanal bağlantıları kullanmaktadır. Elyaf akışı için gerekli olan hava miktarı kanal bağlatısı ile rotor çanağı arasındaki boşluktan ana fan ile sağlanır. Gelen tüm lifler eğimli bir yüzeye çarpar ve çok yüksek merkezkaç kuvvetiyle (lif ağırlığının neredeyse katı) dışarıya doğru bastırılır. Bu, lifin çevre boyunca hızlanırken rotor duvarında kaymasına ve toplama yivindeki diğer liflerin üzerine birikmesine sebep olur. Liflerin açıcı silindirlerce şeritten alındıkları andan rotor yivine birikmelerine kadar sürekli hızlanmaları sebebiyle boyları oldukça uzamıştır. Bu uzama liflerin rotor yivine doğru bastırılmalarını sağlayan merkezkaç kuvveti sebebiyle elde edilen ipliktede korunmaktadır. Rotor ipliğinde (core twist) sadece ipliğin dış tabakalarındaki lifler ring ipliğe kıyasla daha az doğrusal yerleşmiştir (yüzeysel büküm, bkz bölüm 5.4. İplik yapısı ve fiziksel tekstil karakteristikleri ) Rotor yivinde lif birikmesi (geri dublaj) Rotor iplikçiliğinde iplik elde etme işlemi lif tutamının açıcı silindirle tek bir elyafa veya küçük bir grup elyafa (5 liften daha az adette) kadar ayrıştırılmasını ve sonrasında hava akımıyla rotora taşınmasını (burada da rotor duvarından aşağıya kayarlar-) içerir. İnce lif tabakaları halinde sadece rotor yivinde tekrar toplanırlar. Rotorun her dönüşüyle bu bireysel liflerin bir tabakası rotor yivine (ta ki iplik istenen kalınlığa ulaşıncaya kadar) birikir. Bu lif tabakalarının iplik kalınlığına ulaşılıncaya kadar birikmesi geri dublaj olarak tanımlanır. Lif tabakası sayısı gerçek iplik bükümü ve kullanılan rotor çapı/çevresi ile belirlenir. Yaygın değerler olarak kat geri dublaj aralığı belirtilebilir. Doğrusal liflerden oluşan kütlelerin dublajı her zaman ürünün düzgünlüğünü iyileştirir, cer makinalarında da sağlanan budur. Eğer bu işlem en ince doğrusal yapı yani tek lif boyutunda gerçekleştirilecek olursa bariz olarak daha ince ve yoğun olur. Bu şekilde sağlanan düzgünlük yüksek derecededir ve her zaman ring ipliklere kıyasla daha iyidir. Ancak, düzgünlüğün iyileştirilmesinin sadece rotor iç çevresi uzunluğundaki kısımda sağlanabileceği unutulmamalıdır. Güncel olarak yaygın bir şekilde kullanılan rotor çapı olan 35 mm ile 33 x 3.14 = 103 mm uzunluğunda regülasyon sağlanabilir. Bu uzunluktan daha büyük olan tüm düzgünsüzlük ipliğe geçer. Geri dublaj yapılmış lif tabakası sayısı aşağıda belirtildiği gibi hesaplanır: D = Rotor mm x T/m (iplik) x π Örnek: İplik Nm 34/Ne 20, a m 135/a e 4.45; Rotor 35 mm T/m = Nm x a m = 34 x 135 = 787 T/ = Ne x /a e = 20 x 4.45 = 20 D = 35 mm x 787 T/m x 3.14 = 86 kat lif tabakası D = 35 mm x 20 T/ x 30.3 x 3.14 = 86 kat lif tabakası

88 90 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği İstenen iplik kalınlığına (-lif tabakalarından elde edilen-) erişildiğinde iplik rotor yivinden çekilir. Rotor yivine doğru uzanmakta olan iplik ucunda sürekli çekim işlemi sebebiyle elyaf kaması formu oluşur. Bu elyaf kamasının boyu tam olarak rotor yivi kadardır, çapı en geniş halini (-istenen iplik kalınlığı için gerekli geri dublaj lif tabakalarının tam sayısı-) rotor yivinden çekildiği anda ve en dar halini ise en son yerleşen lif tabakasının sonunda alır (Şekil 93,A). Çekilmekte olan iplik tarafından birikme sırasına göre bir lif tabakasının arkasından diğeri alınır. Bir lif tabakası tamamen yerleştiği zaman hemen arkasından yerleşen lif tabakasının altında kalır. Kama şeklindeki iplik ucu iplik sıyırma noktasının hareketiyle sürekli olarak ötelenir ve böylece rotorun çevresel hızının önüne geçer. Şekil 93, A D de 4 durumda rotor yivinde iplik alım noktasının konumu ve ilgili lif birikmesi görülmektedir. Alım noktası rotorun her dönüşüyle birikmekte olan iki lif tabakası arasındaki mesafe kadar ileriye doğru ötelenir. Örneğin: 35 mm çapındaki rotor ve 88 lif tabakası ile iplik alım noktası rotorun bir dönüşüyle 35 mm x 3.14 / 86 = 1.28 mm ilerler. Rotorun 86 dönüşü sonunda ise (86 x 1.28 mm = 110 mm rotor çevresi ya da 35 mm rotor Ø) iplik alım noktası başlangıç konumuna dönmüştür (Şekil. 93, A). Eğer bu uzunluk çok kısa ise kopuş oranı yüksek olur; eğer çok yüksek ise büküm çok sıkı olur ve bir sürü sargı lifi oluşur. Buna göre, rotor iplikçiliğinde verilen şartlar altında iplik büküm katsayısını belirli bir değerin (αmin) altına indirmek mümkün değildir çünkü aksi halde birleştirme bölgesinin uzunluğu sıfıra inmiş olur (bkz Rotor hızı ve çapı ). Bu durumda iplik büküm momenti ihmal edilebilir ve bükümün halkadaki liflere geçmesi sağlanamaz. Bu sebeple αmin parametresi iplik mukavemetinden bağımsızdır. İpliğin rotordan çekilmesi iplik alım noktasında gerçekleşir. Bu noktada iplik sürekli çekilmektedir ve bu sebeple bu nokta rotor içerisinde rotorun döndüğü yöne doğru sürekli ötelenir, yani iplik alım noktası rotor çevresel hızından daha yükse hıza sahiptir. Dolayısıyla iplik için gerçek büküm formülü aşağıda beklirtildiği şekilde yeniden yazılabilir: tur/m = iplik alım noktasının dönüş hızı (dev/dak) çıkış hızı L (m/dak) Ancak rotor hızıyla lif ucunun hızı arasındaki fark yüzdesel olarak çok küçük olduğu için ihmal edilebilir ve rotor iplik makinaları için de her zamanki büküm formülü kullanılabilir: Büküm verme ve iplik oluşumu tur/m = rotor hızı (rpm) çıkış hızı (m/min) = n rotor (dev/dak) L (m/dak) Bir önceki bölümde anlatıldığı gibi, rotor eğirme işleminde lifler devamlı olarak rotor yivine beslenir ve iplik de devamlı olarak rotor yivinden çekilir. Yivde paralel bir şekilde bulunan bükümsüz liflere, elde edilen ipliğin rotordan çekilmesiyle gerekli büküm verilir. Dolayısıyla elde edilen ipliğin ucu eğirme işleminin başında rotora doğru iplik çekiminin zıddı yönde beslenir. İplik ucu aynı zamanda dönmekte olan rotorca bükülmektedir. İpliğin ucu rotor yivine rotorun merkezkaç kuvvetiyle bastırılmaktadır ve böylece rotor yivindeki lif halkasıyla birleşmektedir. İplik bükümü toplama yivindeki lif halkasına nüfuz eder, burada lifler ipliği oluşturmak için birbirlerine bağlanır. İpliğin her bir dönüşünde bir tur büküm verilir. Rotor yivi İplik ucunun lif halkasına büküm verdiği bölge büküm ya da birleştirme bölgesi olarak adlandırılır (Şekil 94). Bu bölgenin uzunluğu eğirme koşulları ve iplik özellikleri için önemlidir. İplik alım noktası Büküm bölgesi Bükümsüz lifler Şekil 94 Rotor yivinde büküm verilmesi

89 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği 91 A İpliğin rotor yivindeki hareketi İpliğin çekilmesi Rotor yivindeki son lif tabakası Rotor yivi Rotor çapı İplik alım noktası Rotorun bir dönüşüne eşittir Geri dublajlanan lif tabakası sayısı Rotor yivindeki ilk lif tabakası B Rotor yivindeki son lif tabakası Rotor yivi Rotor çapı İplik alım noktası Rotor yivindeki ilk lif tabakası C Rotor yivindeki son lif tabakası Rotor çapı İplik alım noktası Rotor yivindeki ilk lif tabakası D Rotor çapı Rotor yivindeki son lif tabakası İplik alım noktası Rotor yivindeki ilk lif tabakası Şekil 93 geri dublaj ile rotor yivindeki lif halkasının oluşması ve buna göre iplik alım noktasının pozisyonları

90 92 Rieter İplikçilik El kitabı. Cilt 5. Rotor İplikçiliği d a b Ring eğirmede olduğu gibi, ipliğe ilerleme yönünün tersine büküm verilir. Rotor eğirmede düzede ipliğin eğilmesi büküm ilerlemesini frenler. Bu demektir ki sistem (b) kısmında oluşan bükümden daha azını (c) kısmına aktarmaktadır. Bu koşullar altında, yüksek eğirme hızları ve normal büküm katsayıları mümkün değildir, çünkü iplikten gelen olası büküm momenti rotor yivindeki lifleri bir arada bükmeye yeterli olmaz (iplikten transfer olabilecek büküm momenti büküm katsayısının bir fonksiyonudur). c Ancak pratikte, (c) iplik kısmındaki büküm miktarı (b) kısmındakine göre daha fazla olmalıdır. Aslında bu durum yalancı büküm etkisi ve iplikteki gerilme varyasyonlarının etkisiyle gerçekleşmektedir. Şekil 95 Ipliğe bükümün verilmesi Büküm verme işlemi basit değildir. Ýşlemi anlamakta yardımcı olması açısından okuyucu el ile hareket ettirilen bir çıkrık düşünebilir (bkz Şekil 95), burada: (a) ile çekim silindirleri, gerginlik altındaki iplik (b) ile çıkrık ekseni, ve gerdirilmiş iplik (c) ise elle çalıştırılan krank (d) temsil edilmektedir. Eğer iplik (c) kısmı kolla (d) krank gibi döndürülürse eksen (burada (b) kısmı) aynı çıkrıktai gibi döner. Ancak, - çıkrığın aksine bu modelde silindirler iplik ekseni etrafında dönemediği için sadece (b) iplik kısmı bükülmüş olur. Bu şekilde sadece (b) kısmı tur atar; (c) kısmı sürekli bükümsüz kalır. (c) kısmı yine de (b) kısmından ilerleyen bükümü alır: (b) kısmındaki bükümün bir kısmı (c) kısmına geçer (torsiyon kuvvetlerinin dağılımı) Gerçek ve yalancı büküm Rotor iplikçiliği gerçek büküm verilen bir eğirme sistemdir. İplikte bulunan bu gerçek büküm iplik mukavemetinde belirleyicidir. Ancak, eğirme işlemini gerçekleştirebilmek için, yani stabil ve güvenli bağlama bölgesi için, bir önceki bölümde açıklandığı gibi istenen iplik mukavemetini sağlayacak iplik bükümü miktarından daha yüksek değerde eğirme bükümüne ihtiyaç vardır. Bu demektir ki ipliğin emiş düzesinden rotor içine uzanan radyal uzunluğunda ilave büküm elde edilmelidir. Bu ilave büküm yalancı büküm diye adlandırılır, emiş düzesinde ipliğin kendi ekseni etrafında dönmesiyle elde edilir. Eğirme şartlarına bağlı olarak yalancı büküm gerçek büküm değerinin %60larına dek olabilir. Öyleyse yalancı büküm etkisi nasıl oluşur ve gerçek bükümden farklılıkları nelerdir?