CH671973A5

CH671973A5 -

Info

Publication number: CH671973A5
Application number: CH1043/87A
Authority: CH
Inventors: Ernst Felix
Original assignee: Zellweger Uster Ag
Priority date: 1987-03-19
Filing date: 1987-03-19
Publication date: 1989-10-13
Also published as: JPS63256731A; DD268007A5; EP0282742A1

Description

BESCHREIBUNG

Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet der Produktions- und Qualitätsüberwachung an Textilmaschinen durch Bestimmung des Durchmessers und/oder des Vorhanden- oder Nichtvorhandenseins eines Fadens. Da in der Textilindustrie Faden an einer Vielzahl von Produktionsstellen erzeugt werden, soll im folgenden der Begriff «Faden» alle Arten von Garnen, Zwirnen, Filamenten und dergleichen umfassen.

Derartige Überwachungen werden beispielsweise an Spulmaschinen mit sogenannten Garnreinigern on-line durchgeführt, wobei der Faden im Messspalt eines Sensors gefuhrt ist und laufend auf seinen Durchmesser überwacht wird. Wenn man diese Überwachung auch an Ringspinnmaschinen vornehmen wollte, dann entstehen wegen der grossen Anzahl der benötigten Sensoren erhebliche Kosten, welche unter anderem dadurch bedingt sind, dass die Gewährleistung der Nullpunktstabilität bei Sensoren, in deren Messspalt der Faden ständig gefuhrt ist, nicht unbeträchtlich ist.

Aus diesem Grund beschränkt sich die Produktions- und

Qualitätsüberwachung in der Regel auf Stichproben. Dabei werden eine oder mehrere Bobinen (Spulen) in einem entsprechend ausgerüsteten Labor untersucht. Die wichtigsten Parameter der Untersuchung sind dabei die Feinheit des Fadens und die Ungleichmässigkeit seines Querschnitts.

Diese Stichprobenkontrolle hat aber verschiedene Nachteile. Zum ersten ist sie keine Vollkontrolle, zweitens ergibt sich eine erhebliche Zeitverzögerung zwischen Probenentnahme und Prüfung im Labor sowie der Berichterstattung der Resultate an den Betriebsbereich. Als weiterer Nachteil ist der Verlust des Stichprobenmaterials zu nennen, das in der Regel nur noch Abfall bildet. Insbesondere bei teuren Fäden können diese Abfallkosten beträchtliche Werte erreichen.

Durch die Erfindung sollen nun ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Produktions- und Qualitätsüberwachung an Textilmaschinen angegeben werden, welche ein On-line-Überwachung ermöglichen und dadurch die aufgezählten Nachteile der Stichprobenkontrolle nicht aufweisen, wobei die Kosten für diese Online-Überwachung jedoch in einem vertretbaren Rahmen liegen sollen.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur On-line-Produktions-und -Qualitätsüberwachung an Textilmaschinen durch Bestimmung des Durchmessers eines sich aufgrund der Bildung eines Fadenballons quer zu seiner Längsrichtung bewegenden Fadens.

Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein von einer Lichtquelle auf einen Licht-empfanger gerichtetes Strahlenbündel am Ort des querbewegten Fadens in den Fadenlauf gelegt wird und diesen durchquert, wobei durch den querbewegten Faden eine intermittierende Abschwächung der Intensität des Strahlenbündels erfolgt, deren Dauer und/oder Grad als Mass für den Fadendurchmesser verwendet wird.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass bei Überwachung an einem Ort, wo der Faden eine Querbewegung vollführt, das Problem der Nullpunktsstabilität nicht weiter besteht, weil der Faden das Strahlenbündel periodisch durchquert und wieder ver-lässt, was eine einfache Festlegung des Nullpunkts ermöglicht. Dadurch kann der Sensor so einfach aufgebaut sein, dass die Kosten auch einer grossen Anzahl von Sensoren in einem vertretbaren Rahmen bleiben. Selbstverständlich ermöglicht das erfindungsgemässe Verfahren auch die Bestimmung des Vorhandenoder Nichtvorhandenseins eines Fadens, indem nämlich eine nicht erfolgende Abschwächung der Intensität des Strahlenbündels zum entsprechenden Zeitpunkt infolge eines nicht vorhandenen Fadens (Faden vom Durchmesser Null) einen Fadenbruch oder einen Produktionsstillstand anzeigt.

Die Erfindung betrifft weiter eine Vorrichtung zur Durchfuhrung des erfindungsgemässen Verfahrens mit einem eine Lichtquelle zur Aussendung eines Strahlenbündels und einen Lichtempfänger für dieses aufweisenden Sensor zur Bestimmung des Durchmessers eines Fadens.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor an einer Stelle angeordnet ist, an welcher das Strahlenbündel die Bahn des Fadens bei dessen Querbewegung kreuzt, und dass Mittel zur Messung des Grades und/oder der Dauer der sich beim Durchgang des Fadens durch das Strahlenbündel am Lichtempfänger ergebenden Abschattung vorgesehen sind.

Nachstehend wird die Erfingung anhand von Ausführungsbeispielen und der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine Vorderansicht einer Spinnstelle mit Ballonbildung,

Figur 2 eine Seitenansicht der Spinnstelle von Figur 1 von links,

Figur 3 eine Draufsicht auf den Fadenballon der Spinnstelle von Figur 1,

Figur 4 ein Diagramm zur Funktionserläuterung,

Figur 5 eine Vorderansicht einer Variante der Anordnung von

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Figur 1 und

Figur 6 eine Draufsicht auf den Fadenballon der Anordnung von Figur 5.

In den Figuren 1 bis 3 ist die Spinnstelle einer Ringspinnmaschine bzw. der sich an dieser bildende Fadenballon schematisch dargestellt. Darstellungsgemäss läuft ein aus einem nicht dargestellten Streckwerk kommender Faden F in Richtung des Keiles P durch eine Fadenöse 1, das sogenannte «Sauschwänzchen», und über einen auf einem Ring 2 rotierenden Läufer 3 zu einem Kops 4. Der Läufer 3 teilt dem Faden F in bekannter Weise seine Drehung mit und wickelt ihn auf dem Kopf 4 auf. Dabei bildet sich zwischen der Fadenöse 1 und dem Läufer 3 infolge der Zentrifugalkraft des kreisenden Fadens F ein Fadenballon.

Im Bereich des Fadenballons ist ein aus einer Lichtquelle (Sender) 5 fur ein Strahlenbündel S und aus einem Empfänger 6 für dieses bestehender Sensor angeordnet, so dass also der kreisende Faden F periodisch das Strahlenbündel S schneidet; und zwar pro voller Kreisbewegung zweimal.

Gemäss Figur 3 bildet die Basis des Ballons einen Kreis 7, die Bewegungsbahn der im Niveau des Strahlenbündels S liegenden und damit dieses schneidenden Partie des Fadens F ist durch einen in Figur 3 mit 8 bezeichneten Kreis gebildet.

Solange der kreisende Faden F das Strahlenbündel S nicht schneidet, ist der Empfänger 6 voll mit dem Strahlenbündel S beaufschlagt und liefert ein entsprechendes konstantes Ausgangssignal. Jede Durchquerung des Strahlenbündels S durch den kreisenden Faden F fuhrt zu einer entsprechenden Abschattung des auf dem Empfänger 6 auftreffenden Strahlenbündels S und somit zu einer charakteristischen Änderung des Ausgangssignals des Empfangers 6. Der Grad oder die Intensität dieser Abschattung ist dabei, bei konstanter Rotationsgeschwindigkeit des Fadens F, ein Mass für dessen Durchmesser.

Der Signalverlauf am Empfänger 6 ist in Figur 4 schematisch dargestellt, wobei auf der Abszisse die Zeit t und auf der Ordinate der Grad der Abschattung A eingetragen ist. Darstellungsgemäss wird bei den Zeitpunkten tl und t2, wenn der Faden F des Strahlenbündel S schneidet, im Empfanger 6 eine deutliche Abschattung registriert, welche durch einen Abschattungsimpuls II bzw. 12 symbolisiert ist. T bezeichnet die Dauer eines vollen Umlaufs des Fadens F.

Während bei der Anordnung nach den Figuren 1 bis 3 der Sensor relativ nahe an der Fadenöse 1 und somit an der Spitze des Ballons angeordnet ist, zeigen die Figuren 5 und 6 eine Variante mit dem Sensor möglichst nahe an der Basis des Ballons. Dies erhöht die Zuverlässigkeit und Genauigkeit der Messung,

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weil an der Basis des Ballons bezüglich der Entfernung des Fadens F vom Sender 5 bzw. vom Empfanger 6 stabilere Verhältnisse vorliegen als im Bereich der Ballonspitze.

Wie schon erwähnt wurde, sind mit dem beschriebenen Verfahren zwei Bestimmungen des Fadendurchmessers pro Spindelumdrehung möglich. Da sich der Faden pro Spindelumdrehung in Längsrichtung nur in der Grössenordnung von einem Millimeter bewegt, liegen die Abtastintervalle auch bei ungefähr einem Millimeter. Diese Auflösung ist für die Bestimmung der Fadenfeinheit und/oder der Fadenungleichmässigkeit völlig ausreichend; übliche Gleichmässigkeitsprüfer weisen beispielsweise eine Messlänge von 8 bis 10 Millimetern auf.

Das beschriebene Verfahren und die zugehörige Vorrichtung haben zwei Hauptanwendungsgebiete, einerseits die Qualitätsund anderseits die Produktionsüberwachung.

Bezüglich Qualitätsüberwachung seien beispielsweise die Überwachung der Fadenfeinheit oder die Überwachung der Anzahl der Einzelfaden bei Zwirnen genannt. In gleicher Weise, wie bei den bekannten Laborprüfgeräten aus den Ergebnissen der Messung des Fadenquerschnitts oder der Fadendicke weitere Parameter wie Ungleichmässigkeit, Spektrogramme usw. abgeleitet werden, kann man auch beim erfindungsgemässen Verfahren aus einer 'Welzahl von Messpunkten der Abschattungsmessung weitere derartige Parameter ableiten.

Die Produktionsüberwachung kann deswegen erfolgen, weil die Abschattungsimpulse II, 12 (Fig. 4) und deren Anzahl ein Mass für die Produktion darstellen; wenn die Produktion stillsteht, dann werden auch keine Abschattungsimpulse registriert. Mit Hilfe des erfindungsgemässen Verfahrens können somit Betriebsdaten wie Nutzeffekt (anhand der Abschattungsimpulse pro Betriebsstunde) und produzierte Länge (anhand der Gesamtanzahl der Abschattungsimpulse) und daraus in bekannter Weise die Produktionsgeschwindigkeit bestimmt werden.

Wenn die Abschattungsimpulse nicht nur bezüglich ihrer Amplitude ausgewertet (Durchmesserbestimmung) und/oder gezählt werden (Betriebsdaten), sondern wenn auch eine Überwachung des Auftretens der Abschattungsimpulse erfolgt, dann kann die Vorrichtung auch als Fadenwächter eingesetzt werden. Dies ist einfach möglich, weil bei laufender Maschine und gegebener Rotationsgeschwindigkeit des Läufers 3 die Frequenz der Abschattungsimpulse bekannt ist.

Schliesslich kann mit Hilfe des beschriebenen Verfahrens beim Ringspinnen ein sogenannter Luntenstopp in Aktion gesetzt werden.

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1 Blatt Zeichnungen

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1. Verfahren zur On-line-Produktions- und -Qualitätsüberwa-chung an Textilmaschinen durch Bestimmung des Durchmessers eines sich aufgrund der Bildung eines Fadenballons quer zu seiner Längsrichtung bewegenden Fadens, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein von einer Lichtquelle (5) auf einen Lichtemp-fanger (6) gerichtetes Strahlenbündel (S) am Ort des querbewegten Fadens (F) in den Fadenlauf gelegt wird und diesen durchquert, wobei durch den querbewegten Faden eine intermittierende Abschwächung der Intensität des Strahlenbündels erfolgs, deren Dauer und/oder Grad als Mass für den Fadendurchmesser verwendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertung der intermittierenden Abschwächung der Intensität des Strahlenbündels (S) anhand einer Verarbeitung der entsprechenden Abschattungsimpulse (II, 12) des Lichtempfangers sprechenden Abschattungsimpulse (II, 12) des Lichtempfangers (6) erfolgt.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass aus den aus den Abschattungsimpulsen (II, 12) gewonnenen Werten des Fadendurchmessers weitere Parameter, wie beispielsweise ein Spektrogramm oder Aussagen über die Ungleichmässigkeit des untersuchten Fadens abgeleitet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschattungsimpulse (II, 12) fortlaufend gezählt und dass daraus Betriebsdaten wie beispielsweise Nutzeffekt, produzierte Länge und/oder Produktionsgeschwindigkeit bestimmt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Auftreten der Abschattungsimpulse (II, 12) überwacht wird, und dass dann, wenn bei laufender Maschine nach einem durch die Rotationsgeschwindigkeit des Fadens (F) bestimmten Intervall kein Abschattungsimpuls auftritt, ein Fadenbruch angezeigt wird.

6. Vorrichtung zur Durchfuhrung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem eine Lichtquelle zur Aussendung eines Strahlenbündels und einen Lichtempfanger für dieses aufweisenden Sensor zur Bestimmung des Durchmessers eines Fadens, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (5,6) an einer Stelle angeordnet ist, an welcher das Strahlenbündel (S) die Bahn des Fadens (F) bei dessen Querbewegung kreuzt, und dass Mittel zur Messung des Grades und/oder der Dauer der sich beim Durchgang des Fadens durch das Strahlenbündel am Lichtempfänger (6) ergebenden Abschattung vorgesehen sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (5,6) im Bereich der Basis des Fadenballons angeordnet ist.