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 DESCRIPTION

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. The present invention is in the field of production and quality monitoring on textile machines by determining the diameter and / or the presence or absence of a thread. Since threads are produced in the textile industry at a large number of production sites, the term “thread” is intended to encompass all types of yarns, twists, filaments and the like in the following.

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. Monitoring of this type is carried out, for example, on winding machines with so-called yarn cleaners, the thread being guided in the measuring gap of a sensor and its diameter being continuously monitored. If you also wanted to carry out this monitoring on ring spinning machines, then there are considerable costs due to the large number of sensors required, which among other things is due to the fact that guaranteeing the zero point stability of sensors in whose measuring gap the thread is constantly guided is not insignificant.

Aus diesem Grund beschränkt sich die Produktions- und For this reason, the production and

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. Quality control usually on samples. One or more bobbins (coils) are examined in a suitably equipped laboratory. The most important parameters of the examination are the fineness of the thread and the unevenness of its cross-section.

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. This sampling control has several disadvantages. Firstly, it is not a full control; secondly, there is a considerable time lag between sampling and testing in the laboratory and reporting the results to the operating area. Another disadvantage is the loss of the sample material, which usually only forms waste. In the case of expensive threads in particular, these waste costs can reach considerable values.

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. The invention is now intended to provide a method and a device for production and quality monitoring on textile machines which enable online monitoring and therefore do not have the disadvantages of sampling control enumerated, although the costs for this online monitoring are reasonable Frame should be.

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. The invention relates to a method for on-line production and quality monitoring on textile machines by determining the diameter of a thread moving transversely to its longitudinal direction due to the formation of a thread balloon.

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. The method according to the invention is characterized in that at least one beam of rays directed from a light source onto a light receiver is placed in the thread path at the location of the cross-moved thread and traverses it, whereby the duration of the beam is intermittently weakened, the duration of the beam and / or degree is used as a measure of the thread diameter.

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. The invention is based on the knowledge that when monitoring at a location where the thread makes a transverse movement, the problem of the zero point stability no longer exists because the thread periodically crosses the beam and leaves it again, which enables the zero point to be easily established . As a result, the sensor can be constructed so simply that the costs of a large number of sensors remain within a reasonable range. Of course, the method according to the invention also makes it possible to determine the presence or absence of a thread, namely that if the intensity of the beam does not weaken at the appropriate point in time as a result of the thread not being present (thread of zero diameter), a thread break or a stoppage in production.

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. The invention further relates to a device for carrying out the method according to the invention with a light source for emitting a beam and a light receiver for this sensor for determining the diameter of a thread.

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. The device according to the invention is characterized in that the sensor is arranged at a point at which the beam crosses the path of the thread during its transverse movement, and that means for measuring the degree and / or the duration of the passage of the thread through the beam shadowing resulting from the light receiver are provided.

Nachstehend wird die Erfingung anhand von Ausführungsbeispielen und der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: The invention is explained in more detail below using exemplary embodiments and the drawings. Show it:

Figur 1 eine Vorderansicht einer Spinnstelle mit Ballonbildung, FIG. 1 shows a front view of a spinning station with balloon formation,

Figur 2 eine Seitenansicht der Spinnstelle von Figur 1 von links, FIG. 2 shows a side view of the spinning station of FIG. 1 from the left,

Figur 3 eine Draufsicht auf den Fadenballon der Spinnstelle von Figur 1, FIG. 3 shows a plan view of the thread balloon of the spinning station of FIG. 1,

Figur 4 ein Diagramm zur Funktionserläuterung, FIG. 4 shows a diagram to explain the function,

Figur 5 eine Vorderansicht einer Variante der Anordnung von Figure 5 is a front view of a variant of the arrangement of

5 5

io io

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20 20th

25 25th

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Figur 1 und Figure 1 and

Figur 6 eine Draufsicht auf den Fadenballon der Anordnung von Figur 5. FIG. 6 shows a plan view of the thread balloon of the arrangement from FIG. 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. In Figures 1 to 3, the spinning position of a ring spinning machine or the thread balloon forming on it is shown schematically. According to the illustration, a thread F coming from a drafting device, not shown, runs in the direction of the wedge P through a thread eyelet 1, the so-called “swab tail”, and via a rotor 3 rotating on a ring 2 to a cop 4. The rotor 3 divides the thread F into known manner with its rotation and winds it up on the head 4. A thread balloon is formed between the thread eyelet 1 and the rotor 3 as a result of the centrifugal force of the rotating thread F.

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. Arranged in the area of the thread balloon is a sensor 5 consisting of a light source (transmitter) for a beam S and a sensor 6 for this, so that the rotating thread F periodically intersects the beam S; twice per full circular movement.

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. According to FIG. 3, the base of the balloon forms a circle 7, the path of movement of the portion of the thread F lying in the level of the beam S and thus intersecting it is formed by a circle designated by 8 in FIG.

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. As long as the rotating thread F does not intersect the beam S, the receiver 6 is fully exposed to the beam S and delivers a corresponding constant output signal. Each crossing of the beam S through the circular thread F leads to a corresponding shading of the beam S striking the receiver 6 and thus to a characteristic change in the output signal of the receiver 6. The degree or intensity of this shading is at a constant rotational speed of the thread F, a measure of its diameter.

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. The signal curve at the receiver 6 is shown schematically in FIG. 4, the time t being entered on the abscissa and the degree of shading A being shown on the ordinate. According to the illustration, at times t1 and t2, when the thread F of the beam S cuts, a clear shading is registered in the receiver 6, which is symbolized by a shading pulse II or 12. T denotes the duration of a full revolution of the thread 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, While in the arrangement according to FIGS. 1 to 3 the sensor is arranged relatively close to the thread eyelet 1 and thus at the tip of the balloon, FIGS. 5 and 6 show a variant with the sensor as close as possible to the base of the balloon. This increases the reliability and accuracy of the measurement,

671 973 671 973

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. because there are more stable conditions at the base of the balloon with respect to the distance of the thread F from the transmitter 5 or from the receiver 6 than in the region of the balloon tip.

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. As already mentioned, two determinations of the thread diameter per spindle revolution are possible with the described method. Since the thread only moves on the order of one millimeter in the longitudinal direction per spindle revolution, the scanning intervals are also approximately one millimeter. This resolution is completely sufficient for determining the thread count and / or the thread unevenness; Conventional uniformity testers have a measuring length of 8 to 10 millimeters, for example.

Das beschriebene Verfahren und die zugehörige Vorrichtung haben zwei Hauptanwendungsgebiete, einerseits die Qualitätsund anderseits die Produktionsüberwachung. The described method and the associated device have two main fields of application, on the one hand quality and on the other hand production monitoring.

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. With regard to quality monitoring, for example the monitoring of the thread count or the monitoring of the number of individual threads in threads are mentioned. In the same way as other parameters such as non-uniformity, spectrograms, etc. are derived from the results of the measurement of the thread cross-section or the thread thickness in the known laboratory testing devices, further such parameters can also be derived in the method according to the invention from a number of measuring points of the shading measurement.

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. The production monitoring can take place because the shading pulses II, 12 (FIG. 4) and their number represent a measure of the production; when production stops, no shading impulses are registered. With the aid of the method according to the invention, operating data such as efficiency (based on the shading impulses per operating hour) and length produced (based on the total number of shading impulses) and from this the production speed can be determined in a known manner.

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. If the shading pulses are not only evaluated with regard to their amplitude (diameter determination) and / or counted (operating data), but also if the occurrence of the shading pulses is monitored, then the device can also be used as a thread monitor. This is easily possible because the frequency of the shading pulses is known when the machine 3 is running and the rotor 3 is rotating at a given speed.

Schliesslich kann mit Hilfe des beschriebenen Verfahrens beim Ringspinnen ein sogenannter Luntenstopp in Aktion gesetzt werden. Finally, with the help of the described process in ring spinning, a so-called match stop can be activated.

3 3rd

5 5

10 10th

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20 20th

25 25th

30 30th

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1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

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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. 1. A method for on-line production and quality monitoring on textile machines by determining the diameter of a thread moving transversely to its longitudinal direction due to the formation of a thread balloon, characterized in that at least one of a light source (5) on a Lichtemp -catcher (6) directed ray bundle (S) at the location of the transverse thread (F) is placed in the thread path and traverses it, with the intermittent weakening of the intensity of the beam success, its duration and / or degree as a measure of the transverse thread the thread diameter is used.

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. 2. The method according to claim 1, characterized in that the evaluation of the intermittent weakening of the intensity of the beam (S) is carried out on the basis of a processing of the corresponding shading pulses (II, 12) of the light receiver-speaking shading pulses (II, 12) of the light receiver (6).

2 2nd

PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS

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. 3. The method according to claim 2, characterized in that further parameters, such as a spectrogram or statements about the unevenness of the thread being examined, are derived from the values of the thread diameter obtained from the shading pulses (II, 12).

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. 4. The method according to claim 2, characterized in that the shading pulses (II, 12) are counted continuously and that operating data such as efficiency, length produced and / or production speed are determined therefrom.

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. 5. The method according to claim 2, characterized in that the occurrence of the shading pulses (II, 12) is monitored, and that if no shading pulse occurs after an interval determined by the rotational speed of the thread (F) while the machine is running, a thread break is indicated becomes.

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. 6. Apparatus for carrying out the method according to claim 1, having a light source for emitting a beam and a light receiver for this sensor for determining the diameter of a thread, characterized in that the sensor (5, 6) is arranged at one point, at which the beam (S) crosses the path of the thread (F) during its transverse movement, and that means are provided for measuring the degree and / or the duration of the shadowing that results when the thread passes through the beam on the light receiver (6).

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (5,6) im Bereich der Basis des Fadenballons angeordnet ist. 7. The device according to claim 6, characterized in that the sensor (5,6) is arranged in the region of the base of the thread balloon.