DE19526216A1 - Verfahren zum Abtasten eines Fadens und Fadenabzugssensor - Google Patents
Verfahren zum Abtasten eines Fadens und FadenabzugssensorInfo
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Description
Die Erfindung betriff ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1 sowie einen Fadenabzugssensor gemäß Oberbe
griff des Patentanspruchs 4.
Bei einem aus CH-B-647 999 beschriebenen Verfahren werden aus
den Fadenpulsen Windungssignale erzeugt und gezählt. Die
richtige Anzahl der Windungssignale repräsentiert in der Pra
xis manchmal zu viele oder zu wenige abgezogene Windungen,
was zu kurzen oder zu langen Schüssen führt. Es wird nämlich
manchmal hinter einer abgezogenen Windung ein Flusenbüschel
unter dem Abzugssensor hindurchbewegt, das dieser als zusätz
liche Windung meldet. Werden zwei benachbarte Windungen nahe
aneinander abgezogen, dann wird hingegen für beide Windungen
nur ein Windungssignal erzeugt.
Aus EP 0 286 584 B1 ist ein anderes Verfahren dieser Art be
kannt, bei dem Fadenpulse mehrerer in Umfangsrichtung ver
teilter Abzugssensoren in Windungssignale umgewandelt, einer
Auswerteeinheit zugeführt und mit einem Erwartungsmodell ver
glichen werden, welches einer vorbestimmten zeitlichen Folge
der Windungssignale bei störungsfreiem Betrieb entspricht.
Die Windungssignale werden nur dann für die Steuerung des
Schußfadenspeichers berücksichtigt, wenn die zeitliche Folge
der abgegebenen Windungssignale dem Erwartungsmodell ent
spricht.
Durch Vorbenutzung in der Praxis ist weiterhin ein Verfahren
bekannt, bei dem jeder Fadenpuls in einer dem Empfänger des
Abzugssensors zugeordneten Filtereinrichtung in ein Windungs
signal umgewandelt, und bei dem mit dem Windungssignal ein
Zeitfenster berücksichtigt wird, innerhalb dessen nachfolgen
de Pulse bzw. Signale ignoriert werden. Auf diese Weise wird
verhindert, daß mit langsamerer Geschwindigkeit folgende Flu
senbüschel innerhalb des Zeitfensters zu Windungssignalen
führen. Allerdings läßt sich beim Abziehen zweier nahe be
nachbarter Windungen die zweite Windung nicht mehr feststel
len, was zu einem zu langen Schuß führt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der
eingangs genannten Art sowie einen Fadenabzugssensor zum
Durchführen des Verfahrens anzugeben, mit denen auf baulich
und auswertungstechnisch einfachem Weg zu kurze oder zu lange
Schüsse vermieden werden, und zwar bei Liefergeräten, die bei
jedem Eintrag einen im Liefergerät in der Länge zwangsweise
bemessenen Abschnitt an eine Düsenwebmaschine liefern.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß mit dem Verfahren
gemäß Anspruch 1 sowie mit dem Fadenabzugssensor gemäß An
spruch 4 gelöst.
Mit dem Verfahren wird das Entstehen falscher Windungssignale
aus langsamer als der Faden bewegten Flusenbüscheln oder an
derer Verunreinigungen vermieden, da die Fadenpuls-Akzeptanz
der Filtereinrichtung für ausschließlich wenigstens einen er
sten Fadenpuls ausschließt, daß die Filtereinrichtung den
langsameren Störpuls eines Flusenbüschels akzeptiert. Dabei
wird auch der Erkenntnis aus der Praxis Rechnung getragen,
daß beim anfänglichen langsamen Fadenabzug ohnedies kaum Flu
senbüschel oder Verunreinigungen losgerissen werden. Dieser
Störeinfluß tritt erst beim schnellen Fadenabzug häufig auf.
Nachdem mit zunehmender Fadengeschwindigkeit die Fadenpulsak
zeptanz geändert wird, derart, daß weitere, schnellere Faden
pulse akzeptiert, hingegen langsamere Störpulse wiederum
nicht akzeptiert werden, selbst wenn sie so schnell oder
schneller sind als der erste Fadenpuls, werden Windungssigna
le ausschließlich aufgrund der Fadendpulse erzeugt. Es wird
mit der für schnelle Fadenpulse geänderten Akzeptanz bei hö
herer Fadengeschwindigkeit wiederum nur jeder Fadenpuls für
ein Windungssignal akzeptiert, während die langsameren Stör
pulse zu keinen Windungssignalen führen, selbst dann nicht,
wenn die Störpulse so schnell oder schneller sind als der er
ste Fadenpuls am Beginn des Eintragvorgangs. Durch die mit
der Änderung der Fadenpuls-Akzeptanz vorgenommene Teilung je
des Eintragvorganges in einen Bereich für niedrige Fadenge
schwindigkeit und einen Bereich für höhere Fadengeschwindig
keit werden die Fadenpulse ordnungsgemäß akzeptiert, aus
Störpulsen jedoch keine Windungssignale erzeugt. Würde nur
mit konstanter, für langsame und schnelle Fadenpulse glei
chermaßen geeigneter Fadenpuls-Akzeptanz gearbeitet, dann
ließe sich nicht zwischen langsamen korrekten Anfangs-
Fadenpulsen und schnelleren Störpulsen bei höherer Fadenge
schwindigkeit unterscheiden, weil die schnelleren Störpulse
(aufgrund sich bewegender Verunreinigungen) bei der Abtastung
zu den gleichen Windungssignalen führten wie der oder die
langsamen Anfangs-Fadenpulse. Besonders vorteilhaft ist da
bei, daß das Verfahren auch bei zwei knapp hintereinander den
Abzugssensor passierenden Fadenwindungen ohne Zeitfenster
ordnungsgemäß zwei Windungssignale entstehen läßt, ohne den
Fadenpuls der zweiten dieser beiden Fadenwindungen zu igno
rieren. Da die Windungssignalinformation für die Bemessung
der Fadenlänge zuverlässig und unbeeinflußbar ist, werden
trotz der unvermeidlichen Verunreinigungen, und trotz manch
mal fast gleichzeitig abgezogener Windungen zu kurze und zu
lange Schußfäden zuverlässig vermieden. Bei einer Reparatur,
zum erstmaligen Einstellen und zum Einlaufen eines Fadenlie
fergeräts sind diese Verfahrensschritte auch manuell durch
führbar.
Bei dem Fadenabzugssensor werden mit den zwei unterschiedli
chen selektiven Filtermodii der zumindest erste Fadenpuls und
vor allem die schnellen Fadenpulse gegenüber langsameren
Störpulsen unterscheidbar, selbst wenn diese so schnell oder
schneller sein sollten wie der erste langsame Fadenpuls. Der
zweite selektive Filtermodus akzeptiert keine Störpulse, die
langsamer sind als die Fadenpulse, selbst wenn sie so schnell
wie oder schneller sein sollten als der erste langsame Faden
puls. Bezüglich der Störpulse von Verunreinigungen ist darauf
hinzuweisen, daß Flusenbüschel zumeist eine größere Erstrec
kung in Passierrichtung unter dem Abzugsensor und auch ein
optisch anderes Aussehen haben, so daß der Störpuls nicht nur
aufgrund der geringeren Bewegungsgeschwindigkeit einer sol
chen Verunreinigung, z. B. eines Flusenbüschels, als langsamer
detektiert wird, sondern auch aufgrund der größeren Erstrec
kung und des anderen Charakters, z. B. geringere Dichte. Der
durch eine Verunreinigung hervorgerufene Störpuls hat in je
dem Fall eine "niederfrequentere" Anstiegsrampe als der davor
aufgetretene Fadenpuls, wobei die Anstiegsrampe des jeweili
gen Pulses ein wichtiges Kriterium für die Ableitung des Win
dungssignals ist. Die jeweilige Akzeptanz bzw. der jeweilige
Filtermodus wird so gewählt, daß sich jeweils "langsamer"
darstellende Störpulse zuverlässig herausgefiltert werden.
Zweckmäßigerweise wird gemäß Anspruch 2 so vorgegangen, daß
in einer Bandpaßfiltereinrichtung von einem ersten Filtermo
dus zu einem zweiten Filtermodus umgestellt wird, sobald der
erste Fadenpuls zum ersten Windungssignal geführt hat. Die
darauffolgenden Fadenpulse sind dann so schnell, daß sie im
zweiten Filtermodus akzeptiert werden, während die sich
"langsamer" darstellenden Störpulse nicht akzeptiert werden.
Die Verfahrensvariante gemäß Anspruch 3 ist steuerungsseitig
einfach und zuverlässig. Bei Feststellen des zumindest ersten
Windungssignals wird das Hochstellsignal an die Filteranord
nung abgegeben, damit diese für die weiteren Fadenpulse mit
dem zweiten Filtermodus arbeitet. Gegebenenfalls wird das
Hochstellsignal mit einer Zeitverzögerung erzeugt.
Bei der Ausführungsform des Abzugssensors gemäß Anspruch 5
ist die Filtereinrichtung eine Bandpaßfilteranordnung mit
zwei unterschiedlichen Bandweiten, wobei jeweils die untere
Grenze einer Bandweite auf die Schnelligkeit der Fadenpulse
und die Langsamkeit der Störpulse eingestellt ist, um zwi
schen diesen eine Trennung vornehmen zu können.
Bei der Ausführungsform gemäß Anspruch 6 wird die Bandpaßfil
tereinrichtung durch den Mikroprozessor umgestellt, sobald
das zumindest erste Windungssignal erzeugt worden ist.
Die Ausführungsform gemäß Anspruch 7 ist besonders zweckmä
ßig, weil eine aktive Verstärker- und Bandpaßfilteranordnung
zu gleichmäßig starken und aussagefähigen Windungssignalen
führt und Leistungsverluste beim Filtern vermeidet.
Bei der Ausführungsform des Abzugssensors gemäß Anspruch 8
ist die Bandpaßfilteranordnung mit einem Ansprechverhalten
ausgelegt, das einen Hochpaßfiltermodus und einen sich naht
los daran anschließenden Tiefpaßfiltermodus umfaßt. Damit er
gibt sich bis zu Frequenzen, z. B. unter 1,0 Kh ein aussagefä
higer Gleichstrompegel, der bis zu höheren Frequenzen um etwa
100 Kh annähernd konstant bleibt. Der Tiefpaßfiltermodus läßt
sich unwirksam machen, um das Ansprechverhalten zu ändern,
daß Frequenzen von z. B. deutlich unter 10 Kh bzw. eine Fre
quenz von ca. 1,0 Kh zu keinem nennenswerten Gleichstrompegel
mehr führen, sondern nur mehr Frequenzen zwischen etwa 10 Kh
und knapp unter 100 Kh zu ähnlich hohen oder höheren Gleich
spannungspegeln führen wie bei wirksamem Tiefpaßfiltermodus.
Dies läßt sich steuerungstechnisch einfach durch die Beein
flussung der Widerstandseigenschaften der beiden Widerstände
vornehmen, wobei besonders wichtig ist, daß die Analogschalt
komponenten, an die die beiden Widerstände angeschlossen
sind, dafür sorgen, daß das Gleichspannungsniveau in der
Bandpaßfilteranordnung durch das Umstellen zwischen den bei
den Modii gehalten bleibt und nicht abdriftet. Mit anderen
Worten hat die Bandpaßfilteranordnung ein Ansprechverhalten,
das zunächst über einen relativ breiten Frequenzbereich zu
einem aussagefähigen Gleichstrompegel führt, jedoch bei Be
darf zeitweilig durch Unwirksammachen des Tiefpaßfiltermodus
auf einen engeren Frequenzbereich nahe der oberen Grenzfre
quenz eingeschränkt wird, damit nur mehr höherer Frequenzen
zu brauchbaren Gleichspannungspegeln führen. Bei unwirksamem
Tiefpaßfiltermodus lassen sich so die Störpulse mit niedrige
ren Frequenzen herausfiltern, weil nur die Fadenpulse mit den
entsprechend hohen Frequenzen zu hohen Gleichspannungspegeln
führen.
Bei der Ausführungsform gemäß Anspruch 9 sind die Bandweiten
so bemessen, daß die in modernen Webmaschinen üblichen hohen
Fadengeschwindigkeiten problemlos beherrscht werden.
Bei der Ausführungsform gemäß Anspruch 10 ist dafür gesorgt,
daß die Bandpaßfilteranordnung jeweils bei Eintragbeginn im
ersten Filtermodus arbeitet.
Eine alternative, einfache Ausführungsform geht aus Anspruch
11 hervor. Bei dieser Ausführungsform wird zwischen den Band
paßfiltern umgeschaltet, je nachdem, ob sich der Faden mit
niedriger Geschwindigkeit oder hoher Geschwindigkeit bewegt
oder je nachdem, ob der Faden den Abzugssensor passiert hat
oder noch nicht.
Bei der Ausführungsform gemäß Anspruch 12 dient der Abzugs
sensor zum Steuern der Stopvorrichtung, um die Fadenlänge ex
akt zu bemessen. Der Empfänger befindet sich knapp hinter der
Stopvorrichtung, um möglichst frühzeitig den ordnungsgemäßen
Durchgang des Fadens zu melden.
Bei der Ausführungsform gemäß Anspruch 13 sind hingegen zwei
wechselweise oder gemeinsam aktivierte Empfänger beiderseits
der Stopvorrichtung vorgesehen, z. B. um eine noch höhere Ge
nauigkeit bei der Abtastung zu ermöglichen. Jedes Windungs
signal wird aus zwei aufeinanderfolgenden Fadenpulsen er
zeugt. Dies erlaubt auch eine Umstellung der Abzugs-
Drehrichtung.
Bei der Ausführungsform gemäß Anspruch 14 läßt sich der Ab
zugssensor an die jeweilige Fadenqualität anpassen, wobei ei
ne unerwünschte Wechselwirkung zwischen der Veränderung der
Akzeptanz bzw. Umstellung zwischen den Filtermodii und der
Sensitivitätseinstellung durch die Entkoppelung vermieden
wird. Das Einstellen der Sensitivität ist erforderlich, da
unterschiedliche Fadenqualitäten unterschiedliche Fadenpulse
zur Folge haben können, z. B. wegen unterschiedlicher Reflek
tionseigenschaften.
Der Abzugssensor arbeitet zweckmäßigerweise auf optoelektri
schem Weg. Es ist aber auch denkbar, mit Ultraschall, auf ka
pazitivem, oder induktivem oder piezoelektrischem Weg den Fa
den berührungslos oder mit Berührung abzutasten. Vorausset
zung ist, daß der Empfänger in der Lage ist, Fadenpulse mit
einer bestimmten Pulsform bzw. einem bestimmten Anstiegsram
penverlauf zu erzeugen.
Anhand der Zeichnung werden Ausführungsformen des Erfindungs
gegenstandes erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer
Webmaschine mit einem Liefergerät,,
Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf das
Liefergerät von Fig. 1,
Fig. 3 eine alternative Ausführungsform eines
Liefergeräts,
Fig. 4 + 5 zwei nur schematische Diagramme, wobei
das obere Diagramm Faden- und Störpulse
und aus den Fadenpulsen erzeugte Win
dungssignale repräsentiert, während das
untere Diagramm bestimmten Fadengeschwin
digkeitsbereichen zugeordnete Frequenz
bandweiten andeutet,
Fig. 6 ein schematisches Blockschaltbild einer
vereinfachten Ausführungsform eines
Schaltkreises eines Abzugssensors,
Fig. 7 ein detailliertes Blockschaltbild eines
elektrischen Schaltkreises eines Abzugs
sensors, und
Fig. 8a-8h konkrete Funktions-Diagramme des Abzugs
sensors.
In Fig. 1 ist schematisch ein Schußfaden-Liefergerät F be
kannter Bauweise angedeutet, das einen Schußfaden Y intermit
tierend und mit jeweils exakt bemessener, gleicher Länge für
ein Fach H einer Webmaschine L, z. B. einer Düsenwebmaschine,
liefert. Der Faden Y wird von einer nicht gezeigten Vor
ratsspule abgezogen, durch ein Motorgehäuse 1 geführt und in
einem Windungsvorrat 3 auf einer Speichertrommel 2 aufgewic
kelt, von der er unter einer Stopvorrichtung 4, 5 durch und
überkopf mittels einer Eintragvorrichtung 6, z. B. einer Ein
tragdüse, abgezogen wird. Die Stopvorrichtung 4, 5 ist auf
einen Abzugsbereich der Speichertrommel 2 ausgerichtet und
wird zum Bemessen der Fadenlänge mittels einer Steuervorrich
tung C eingerückt und ausgerückt. Bei eingerückter Stopvor
richtung 4, 5 wird der Faden Y festgehalten. Bei ausgerückter
Stopvorrichtung 4, 5 läßt sich der Faden Y frei aus dem Win
dungsvorrat 3 abspulen. Der Windungsvorrat 3 wird durch Auf
wickeln des Fadens in üblicher Weise mit einem nicht darge
stellten Antrieb des Liefergeräts F ergänzt. Mit einem Ab
zugssensor S wird bei jeder Passage des Fadens Y durch einen
Abtastbereich unterhalb des Abzugssensors S ein Windungs
signal erzeugt. Die Windungssignale werden gezählt, bis die
vorbestimmte Fadenlänge erreicht ist. Dann wird die Stopvor
richtung 4, 5 wieder eingerückt. Zum exakten Einstellen der
Fadenlänge kann die Umfangslänge der Speichertrommel verän
derbar sein.
In Fig. 2 ist in einer Draufsicht auf das Liefergerät F der
Abzugssensor S in Bewegungsrichtung des Fadens Y beim Abzug
(Pfeil) ganz kurz hinter der Stopvorrichtung 4, 5 angeordnet.
Der Faden Y erstreckt sich von der letzten Windung des Win
dungsvorrates 3 schräg zur Stopvorrichtung, wird bei einge
rückter Stopvorrichtung 4, 5 an dieser umgelenkt und er
streckt sich davon in etwa in axialer Richtung.
In modernen Webmaschinen L ergeben sich beim Eintrag Fadenge
schwindigkeiten bis zu 100 m/s oder mehr. Jedoch muß der Fa
den Y nach Ausrücken der Stopvorrichtung 4, 5 jeweils erst
auf die maximale Fadengeschwindigkeit beschleunigt werden.
Dies bedeutet, daß nach dem Ausrücken der Stopvorrichtung 4,
5 der Faden Y den Abzugssensor S zumindest das erste Mal noch
mit relativ niedriger Geschwindigkeit von beispielsweise et
was mehr als 2 m/s passiert, jedoch beim nächsten Durchgang
unter dem Abzugssensor S bereits eine wesentlich höherer Ge
schwindigkeit (in Pfeilrichtung) hat. Bei den meisten Faden
qualitäten entstehen im Fadenvorrat 3 Verunreinigungen wie
Flusenbüschel, die beim Abspulen des Fadens mitgerissen wer
den und gegebenenfalls den Abtastbereich unter dem Abzugssen
sor S passieren. Diese Verunreinigungen bewegen sich jedoch
langsamer als der Faden bzw. werden sie vom Abzugssensor S
langsamer als der Faden registriert.
Fig. 3 deutet eine abgeänderte Ausführungsform eines Liefer
geräts F an, bei dem beiderseits der Stopvorrichtung 4, 5 je
weils ein Abzugssensor S in kurzem Abstand angeordnet ist.
Die beiden Abzugssensoren S bilden z. B. ein Windungssignal
aus den beiden Fadenpassagen. Das Liefergerät F läßt sich
dank der beiden Abzugssensoren S wahlweise mit der einen oder
mit der anderen Drehrichtung betreiben, wobei auch nur je
weils einer der beiden Abzugssensoren S benutzt werden kann.
In Fig. 4 verdeutlicht das obere Diagramm vom Faden Y im Ab
zugssensor S der Fig. 1 und 2 bewirkte (elektrische) Faden
pulse bei einem Eintragvorgang. Nach Ausrücken der Stopvor
richtung 4, 5 entsteht zunächst ein erster langsamer Faden
puls YP1, dessen langsame Geschwindigkeit durch die Breite
des Fadenpulses und eine relativ flache Anstiegsrampe gezeigt
ist. Die weiteren Fadenpulse YP2 sind schneller, was sich
durch ihre steilere Anstiegsrampe und ihre spitze Form aus
drückt. Die strichliert angedeuteten Störpulse LP1 und LP2
stammen von Verunreinigungen, die ggfs. losgerissen werden
und dann nach dem Faden den Abtastbereich passieren. Der er
ste Störpuls LP1 ist langsamer als der erste Fadenpuls YP1,
wobei solche Störpulse LP1 sehr unwahrscheinlich sind, da
beim Abzugsbeginn wegen der geringen Abzugsgeschwindigkeit
des Fadens und keiner ausgeprägten Luftverwirbelung bzw. Dy
namik kaum Verunreinigungen gelöst werden. Dieser Effekt
tritt erst mit höherer Fadengeschwindigkeit auf. Die weiteren
Störpulse LP2 sind langsamer als die schnelleren Fadenpulse
YP2, jedoch unter Umständen genauso schnell oder schneller
wie der ersten Fadenpuls YP1. Speziell in der dynamischen
Phase beim Eintrag kann es auch passieren, daß zwei Fadenwin
dungen aus dem Windungsvorrat 3 gelöst und fast gleichzeitig,
d. h. nahe beieinanderliegend, abgespult werden. Dies ist in
Fig. 1 durch den zweiten schnelleren Fadenpuls YP2 und den
unmittelbar darauffolgenden schnelleren Fadenpuls YP2′ ange
deutet.
Im unteren Diagramm von Fig. 4 ist gezeigt, wie aus den Fa
denpulsen YP1, YP2, YP2′ Windungssignale WP für die Steuer
vorrichtung C erzeugt werden. Aufgrund des ersten Fadenpulses
YP1 wird ein deutliches Windungssignal WP erzeugt, das den
Durchgang des Fadens repräsentiert. Sobald das erste Win
dungssignal WP registriert worden ist (oder aufgrund mehrerer
ersten Fadenpulsen FP), wird der Abzugssensor umgestellt, so
daß er Windungssignale WP nur mehr aus schnelleren Fadenpul
sen YP2, YP2′ erzeugt. Die Umstellung ist zum Zeitpunkt X an
gedeutet. Nach der Umstellung erzeugt der Abzugssensor Win
dungssignale WP nur aus den schnelleren Fadenpulsen YP2,
YP2′, jedoch nicht aus den langsameren Störpulsen LP2, selbst
wenn diese so schnell oder schneller sein sollten wie der er
ste Fadenpuls YP1. Auf diese Weise werden falsche Windungs
signale, verursacht durch Störpulse, vermieden. Hingegen
werden auch beim nahezu gleichzeitigen Abspulen zweier be
nachbarter Windungen ordnungsgemäß zwei Windungssignale WP
und WP′ erzeugt, um die Steuervorrichtung exakt über die ab
gezogene Fadenlänge zu informieren.
Eine mögliche Alternative des Abzugssensors ist aus Fig. 5
erkennbar. Jeder Fadenpuls wird auf elektrischem Weg erzeugt
und in einer elektrischen Filteranordnung (Fig. 6 und 7) ver
arbeitet. Die Filteranordnung enthält beispielsweise Bandpaß
filter, deren Frequenzbänder in Fig. 5 angedeutet sind. Bei
der ersten Einstellung des Abzugssensors arbeitet die Filter
anordnung mit einem Frequenzbereich f1 zwischen einer unteren
Frequenzgrenze fU1 und einer oberen Frequenzgrenze fO. fU1
entspricht beispielsweise einer Mindestgeschwindigkeit des
Fadens von 2 m/s. fO entspricht beispielsweise einer Ge
schwindigkeit von 120 m/s des Fadens (Vmax). Zum Zeitpunkt X
wird die Filteranordnung hochgestellt auf einen anderen Fre
quenzbandbereich f2, dessen untere Grenze fU2 höher liegt als
die untere Grenze fU1. fU2 entspricht z. B. einer Mindestge
schwindigkeit des Fadens von 10 m/s. Die Obergrenze fO ist
bei der zweiten Einstellung nach dem Zeitpunkt X gleich wie
davor.
Mit der Einstellung des Abzugssensors vor dem Zeitpunkt X
wird der zumindest erste langsame Fadenpuls YP1 gerade noch
akzeptiert. Nach dem Zeitpunkt X und Hochstellen der Filter
anordnung werden nur mehr schnelle Fadenpulse YP2, YP2′ ak
zeptiert, hingegen keine langsameren Störpulse LP2. Nach dem
Zeitpunkt X würde auch der erste, langsame Fadenpuls YP1
eventuell nicht akzeptiert werden.
Beim Ausrücken der Stopvorrichtung 4, 5 ist der erste Fre
quenzbandbereich f1 eingestellt. Nach Auftreten des ersten
Windungssignals WP wird entweder mit Hilfe dieses Windungs
signals, oder ggfs. mit dem zweiten, oder in Abhängigkeit von
der bekannten Zunahme der Fadengeschwindigkeit am Zeitpunkt X
zum zweiten Frequenzbandbereich f2 umgestellt. Wird die Stop
vorrichtung 4, 5 wieder eingerückt, dann wird die Filteran
ordnung selbsttätig wieder in den ersten Bereich f1 zurückge
stellt.
Zum Reparieren, zum Einstellen oder zum Einlaufen des Faden
liefergeräts kann die Umstellung des Abzugssensors auch von
Hand vorgenommen werden, wobei dann die selbsttätige Stel
lung, die im Normalbetrieb des Fadenliefergerätes angewandt
wird, neutralisiert ist.
Die Fig. 8a bis 8h sind konkrete Funktionsdiagramme des Ab
zugssensors S.
Die Diagramme (Gleichspannung über der logarithmisch darge
stellten Frequenz) der Fig. 8a und 8b repräsentieren das An
sprechverhalten der Bandpaßfilteranordnung auf Fadenpulse. In
Fig. 8a sind ein Hochpaßfiltermodus und ein Tiefpaßfiltermo
dus gleichzeitig wirksam. Die Filteranordnung hat einen ge
spreizten Ansprechbereich, bei dem Frequenzen von deutlich
unter 1,0 Kh bereits zu einem Gleichspannungspegel von 0,6 V
oder mehr führen, ein Gleichspannungspegel von ca. 0,8 V über
einen Frequenzbereich von 1,0 Kh bis ca. 20 Kh erreicht wird,
und selbst bei der Frequenz von 100 Kh noch ein Gleichspan
nungspegel von ca. 0,6 V entsteht.
In Fig. 8b ist der Tiefpaßfiltermodus unwirksam gemacht, so
daß das Ansprechverhalten im Diagramm der Gleichspannung über
der Frequenz im oberen Frequenzbereich annähernd wie in Fig.
8a bleibt, im unteren Frequenzbereich jedoch verschieden ist.
Und zwar führt eine Frequenz von deutlich unter 10 Kh gerade
noch zu einer Gleichspannung von 0,6 V, führen Frequenzen
zwischen 10 H und 70 H zu Gleichspannungspegeln von 0,8 V und
mehr, und ergeben Frequenzen von 100 h bis ca. 7, 0 Kh deut
lich unter 0,6 V liegende Gleichspannungspegel.
In Fig. 8c ist das Eingangssignal zur Bandpaßfiltereinrich
tung in Form einer Gleichspannungspegelkurve über der Zeit
(ms) beim ersten Fadendurchgang verdeutlicht, das bis zu ei
nem Gleichspannungswert von ca. -1,0 V reicht und ca. 0,5 ms
dauert. Das zugehörige Diagramm der Fig. 8d repräsentiert das
zugehörige Ausgangssignal der Bandpaßfilteranordnung nach An
sprechen auf das Signal im Diagramm von Fig. 8c. Es ist zu
ersehen, daß bei dem Ansprechverhalten gemäß Fig. 8a
(Tiefpaßfiltermodus und Hochpaßfiltermodus wirksam) ein kräf
tiges Ausgangssignal mit einem absoluten Gleichspannungswert
von nahezu 2,0 V über annähernd 0,5 ms auftritt.
Die Fig. 8e und 8f sind Diagramme (Gleichspannung über der
Zeit), die das Eingangssignal zur und das Ausgangssignal aus
der Bandpaßfilteranordnung repräsentieren, und zwar bei dem
Ansprechverhalten gemäß Fig. 8b (Tiefpaßfiltermodus unwirksam
gemacht) und mit demselben Eingangssignal wie in Fig. 8c,
d. h. bei Durchgang einer Verunreinigung mit einem Puls ent
sprechend dem Fadenpuls. Da die Signalkurve in Fig. 8e auf
grund ihres nicht sehr steilen Abfalls bzw. nicht sehr stei
len Anstiegs nur relativ niedrige Frequenzanteile enthält,
ergibt sich als Ausgangssignal der Bandpaßfiltereinrichtung
in Fig. 8f nur ein Pegel von weniger als 0,1 V, was ignoriert
wird und zu keinem nutzbaren Windungssignal führt.
Die Fig. 8g und 8h repräsentieren das Ansprechen der Bandpaß
filteranordnung auf einen schnelleren Fadenpuls YP2, der sich
im Diagramm der Fig. 8g (Spannung über der Zeit) als kräfti
ges Signal bis zu -1,0 V über eine Zeitdauer von ca. 0,1 ms
und mit praktisch vertikalem Abfall und vertikalem Anstieg,
d. h. hohem Frequenzanteil, darstellt. Dies ist das Eingangs
signal der Bandpaßfilteranordnung, aus dem in der Bandpaßfil
teranordnung das Ausgangssignal der Fig. 8h erzeugt wird, das
sich als deutliches Windungssignal WP mit einem Spannungspe
gel von ca. 1,0 V und einem darauffolgenden Abfall bis auf
nahezu -1,0 V ergibt und deutlich gegenüber dem wesentlich
schwächeren Signal der Fig. 8f für einen Störpuls LP2 unter
scheiden läßt.
Fig. 6 verdeutlicht schematisch eine Ausführungsform eines
Schaltkreises D des Abzugssensors zwischen einem Empfänger R
und der Steuerung C bzw. einem Mikroprozessor MP angeordnet.
Der vom Empfänger R erzeugte Fadenpuls wird einem Operations
verstärker 7 zugeführt, hinter dem bei dieser Ausführungsform
zwei Bandpaßfilter 8a und 8b parallel angeordnet sind, denen
jeweils Glieder 9a, 9b zum Erzeugen der Windungssignale nach
geordnet sind. Die beiden Bandpaßfilter 8a und 8b haben un
terschiedliche Frequenzbandbereiche f1, f2. Eine Schaltvor
richtung 10 ist über eine Leitung 11 mit der Steuerung C bzw.
dem Mikroprozessor MP verbunden und zwischen zwei Schaltstel
lungen umstellbar, um entweder den einen Zweig oder den ande
ren Zweig der Filteranordnung zu aktivieren. Das Hochstellen
(und Rücksetzen) erfolgt durch ein Hochstellsignal (bzw.
Rücksetzsignal) von der Steuerung bzw. dem Mikroprozessor C,
MP und zwar entweder bei Auftreten des ersten Windungssignals
oder in Abhängigkeit von der auf übliche Weise gemessenen Fa
dengeschwindigkeit, d. h. bei Erreichen einer vorbestimmten
Fadengeschwindigkeit, die repräsentativ dafür ist, daß der
Faden den Abzugssensor zum ersten Mal passiert haben muß.
Fig. 7 zeigt einen detailgetreuen Schaltkreis mit einer Band
paßfilteranordnung E und einer Sensitivitätseinstellvorrich
tung G, mit der der Abzugssensor S an die jeweilige Fadenqua
lität und die Arbeitsbedingungen anpaßbar ist. Der Empfänger
R ist an einen positiven Eingang 27 eines Operationsverstär
kers 12 angeschlossen, von dessen Ausgang 29 eine Rückführ
schleife 30 zu seinem negativen Eingang 28 führt. In der
Rückführschleife 30 ist ein Widerstand R21 enthalten. Zwi
schen dem Widerstand R21 und dem negativen Eingang 28 ist
über einen Widerstand R22 ein Anschluß 31 einer Analogschalt
komponente 13 angeschlossen, die bei Vvg virtuell geerdet
ist. Bei 32 ist an die Analogschaltkomponente 13 ein Sensiti
vitätseinstellsignal AMP anlegbar, z. B. ein hoher oder ein
niedriger Spannungspegel (digitale 1 oder 0), der über eine
Leitung 22 vom Mikroprozessor MP bereitgestellt wird.
Stromab des Ausgangs 29 des Operationsverstärkers 12 sind ein
Kondensator C14 und ein Widerstand R17 vorgesehen, hinter dem
sich ein virtuell geerdeter Knotenpunkt 33 befindet. Dahinter
sind parallel Kondensatoren und Widerstände C12, R5 und C13,
R4, R18, R5 vorgesehen. Der Kondensator C12 ist direkt mit
einem Windungssignalausgang 20 verbunden, und zusätzlich über
den Widerstand R5 an einen Eingang 17 eines weiteren Operati
onsverstärkers 16 angeschlossen. Der Eingang des Kondensators
C13 ist über den Widerstand R18 an einen Anschluß 25 einer
weiteren Analogschaltkomponente 14 angeschlossen, die virtu
ell geerdet ist und einen Anschluß 26 aufweist, an dem ein
Hochstellsignal FI anlegbar ist, typischerweise ein Span
nungspegel, der über eine Leitung 21 vom Mikroprozessor MP,
z. B. nach Erhalt des ersten Windungssignals WP, bereitge
stellt wird.
Der Ausgang des Kondensators C13 ist ebenfalls an den negati
ven Eingang 17 des Operationsverstärkers 16 angeschlossen,
dessen Ausgang 19 mit dem Windungssignal-Ausgang 20 verbunden
ist. Der positive Eingang 18 des Operationsverstärkers 16 ist
virtuell geerdet (Vvg). Zwischen dem negativen Eingang 17 des
Operationsverstärkers 16 und der vom Kondensator C12 zum Win
dungssignal-Ausgang 20 verlaufenden Leitung ist eine weitere
Analog-Schaltkomponente 15 eingeordnet, wobei zwischen deren
Anschluß 22 und dem negativen Eingang 17 ein Widerstand R4
eingesetzt ist. Ein Anschluß 24 der Analog-Schaltkomponente
15 ist mit dem Hochstellsignal FI speisbar, das über eine
Leitung 21 vom Mikroprozessor 20 bereitgestellt wird.
Das Sensitivitäts-Einstellsignal AMP ist entweder ein niedri
ger oder ein hoher Spannungspegel. In ähnlicher Weise wird
das Hochstellsignal FI als hoher Spannungspegel erzeugt
(digitale 1 bzw. 0).
In Fig. 7 liegt an den Eingängen 24 und 26 der Analog-
Schaltkomponenten 14, 15 kein Hochstellsignal FI an (d. h. ei
ne digitale "0"). Damit ist der Frequenzbandbereich f1 ge
wählt bzw. der Tiefpaßfiltermodus ist wirksam gemacht. In Ab
hängigkeit von der Fadenqualität bzw. den Arbeitsbedingungen
liegt,z. B. entweder eine digitale 1 oder eine digitale 0 als
Sensitivitäts-Einstellsignal AMP an. Aus dem wenigstens er
sten Fadenpuls entsteht ein Windungssignal, das der Mikropro
zessor MP erhält. Daraufhin wird eine "digitale 1" als Hoch
stellsignal FI erzeugt. Der Schaltkreis wird auf den zweiten
Frequenzbandbereich f2 umgestellt (Tiefpaßfiltermodus dis
abled oder unwirksam), wodurch die Analogschaltkomponenten
14, 15 das Widerstandsverhalten der Widerstände R4, R18 ver
ändern. Um zu verhindern, daß diese Veränderung die Sensiti
vitätseinstellung beeinflußt, sind die Schaltkomponenten 13,
15, 14 geerdet und ist auch der Knotenpunkt 33 geerdet, um
sicherzustellen, daß das jeweilige Gleichstromniveau nicht
abdriftet, sobald umgeschaltet wird. Auf diese Weise wird ei
ne Rückwirkung auf die Sensitivitätseinstellvorrichtung G
vermieden. Diese wirkt hauptsächlich unter Veränderung des
Verstärkungsfaktors im Operationsverstärker 12. Liegt als
Sensitivitätseinstellsignal AMP ein digitale "0" an, dann be
trägt beispielsweise der Verstärkungsfaktor "1". Liegt als
AMP eine digitale "1" an, dann ist der Verstärkungsfaktor
1+R21:R22. Kommt der Faden nach dem Eintrag zum Stillstand
bzw. erhält der Mikroprozessor MP über eine längere Zeitdauer
kein Windungssignal mehr, dann wird der Schaltkreis D über
die Leitung 21 zurückgesetzt in die Einstellung des ersten
Frequenzbandbereiches f1 für den nächstfolgenden Eintragvor
gang.
Der Abzugssensor S ist nicht notwendigerweise in der gleichen
Radialebene angeordnet wie die Stopvorrichtung 4, 5. Der Ab
zugssensor S könnte auch in axialer Richtung auf der dem Win
dungsvorrat abgewandten Seite der Stopvorrichtung 4, 5 ange
ordnet werden, z. B. auch vor der Stirnseite der Speichertrom
mel 2.
Claims (14)
1. Verfahren zum Abtasten eines aus einem Windungsvorrat (3)
auf der Speichertrommel (2) eines Schußfaden-Liefergeräts (F)
für Webmaschinen (L) intermittierend abgezogenen Fadens (Y)
vorbestimmter Länge mit einem Abzugssensor (S), der bei
Durchgang des Fadens wenigstens einen Fadenpuls (YP) und dar
aus in einem Schaltkreis (D) jeweils ein Windungssignal (WP)
erzeugt und an eine signalverarbeitende Einrichtung (C, MP)
überträgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Fadenpuls-
Akzeptanz einer im Schaltkreis (D) vorgesehenen Bandpaßfil
teranordnung (E) für wenigstens einen ersten Fadenpuls (YP1)
mit zunehmender Fadengeschwindigkeit (V) und/oder Auftreten
wenigstens eines ersten Windungssignals (WP) auf eine Faden
pulsakzeptanz für weitere, ausschließlich schnellere Faden
pulse (YP2, YP2′) und Nichtakzeptanz von gegenüber den weite
ren Fadenpulsen langsameren Störpulsen (LP2) geändert wird,
um falsche Windungssignale aufgrund von Störpulsen durch
langsamer als der Faden passierende Verunreinigungen zu un
terdrücken.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in
einer Bandpaßfilteranordnung (E) mit zunehmender Fadenge
schwindigkeit (V) von einem ersten Filtermodus (f1) mit Ak
zeptanz wenigstens eines ersten Fadenpulses (YP1) zu einem
zweiten Filtermodus (f2) mit Akzeptanz schnellerer Fadenpulse
(YP2, YP2′) hochgestellt wird, wobei der zweite Filtermodus
(f2) derart vorbestimmt ist, daß auch gegenüber weiteren
schnelleren Fadenpulsen (YP2, YP2′) langsamere zweite Stör
pulse (LP2) ignoriert werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß unter Ansprechen auf zumindest das erste Windungssignal
ein Hochstellsignal (FI), vorzugsweise ein Spannungspegel an
die Filteranordnung (E) abgegeben wird.
4. Abzugssensor (S), insbesondere für ein eine Speichertrommel
(2) für einen Windungsvorrat (3) aufweisendes Schußfaden-
Liefergerät (F) für intermittierende Fadenlieferung einer
eingestellten Fadenlänge zu einer Webmaschine (L), mit wenig
stens einem auf Durchgänge des Fadens (Y) mit Fadenpulsen
(YP1, YP2, YP2′) ansprechenden Empfänger (R), mit einem dem
Empfänger (R) zugeordneten Schaltkreis (D), in dem aus Faden
pulsen Windungssignale (WP) erzeugbar sind, und mit einer mit
dem Abzugssensor (S) verbundenen, die Windungssignale (WP)
verarbeitenden Einrichtung (C, MP), dadurch gekennzeichnet,
daß der Schaltkreis (D) eine Filteranordnung (E) mit zwei un
terschiedlichen selektiven Filtermodii (f1, f2) aufweist, die
sich hinsichtlich der Akzeptanz bei unterschiedlichen Faden
abzugsgeschwindigkeiten (V) erzeugter Fadenpulse (YP1, YP2,
YP2′) unterscheiden, und daß die Filteranordnungen (E) mit
steigender Fadenabzugsgeschwindigkeit (V) bzw. nach dem we
nigstens ersten Fadendurchgang von dem einen selektiven Fil
termodus (f1) mit Akzeptanz wenigstens eines ersten langsamen
Fadenpulses auf zumindest einen weiteren Filtermodus (f2) mit
Akzeptanz zweiter schnellerer Fadenpulse und Nichtakzeptanz
gegenüber den schnelleren Fadenpulsen langsamerer Störpulse
(LP2) umstellbar ist.
5. Abzugssensor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Filteranordnung (E) eine Bandpaßfilteranordnung aufweist,
die im zweiten Filtermodus (f2) für relativ zu den schnelle
ren Fadenpulsen (YP2, YP2′) langsamere Störpulse (LP2) un
durchlässig ist, die gegebenenfalls schneller sind als der
wenigstens erste Fadenpuls (YP1), und daß die Bandpaßfilter
anordnung (E) in beiden Filtermodii bis zu einer vorbestimm
ten oberen Schnelligkeitsgrenze (fO, Vmax) durchlässig ist.
6. Abzugssensor nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Bandpaßfilteranordnung (E) an einen mit den
Windungssignalen (WP) gespeisten Mikroprozessor (MP) ange
schlossen ist, und daß im Mikroprozessor (MP) ein Hochstell
signal (FI) bereithaltbar ist, das vom Mikroprozessor nach
Erhalt des oder der ersten Windungssignale (WP) an die Band
paßfilteranordnung (E) übermittelbar ist.
7. Abzugssensor nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Schaltkreis (D) eine aktive Verstärker- und
Bandpaßfilteranordnung (E) (RCA-Filter) enthält.
8. Abzugssensor nach wenigstens einem der Ansprüche 4 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Bandpaßfilteranordnung (E,
E1) mit einem Hochpaßfiltermodus und einem Tiefpaßfiltermodus
ausgelegt ist, von denen der Tiefpaßfiltermodus mit dem Hoch
stellsignal (FI) unwirksam machbar ist, und daß in der Band
paßfilteranordnung zwei parallel angeordnete, an Analog-
Schaltkomponenten (14, 15) angeschlossene Widerstände (R4,
R18) vorgesehen sind, deren Widerstandsverhalten durch Anle
gen des Hochstellsignals (FI) an die Analogschaltkomponenten
(14, 15) derart steuerbar ist, daß zeitweilig bei unwirksam
gemachten Tiefpaßfiltermodus nur der Hochpaßfiltermodus
wirksam ist.
9. Abzugssensor nach wenigstens einem der Ansprüche 4 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Hochstellsignal (FI) die
untere Durchgangsfrequenz der Bandpaßfilteranordnung (E) von
einem vorbestimmten Grundwert (fU1) auf einen vorbestimmten
Maximalwert (fU2) anhebbar ist, z. B. von einem einer Fadenge
schwindigkeit von ca. 2 m/s entsprechenden Grundwert auf ei
nen einer Fadengeschwindigkeit von ca. 10 m/s entsprechenden
Maximalwert, wobei jeweils die obere Durchgangsfrequenz (fO)
bei einer ca. 120 m/s entsprechenden Frequenz liegt.
10. Abzugssensor nach wenigstens einem der Ansprüche 4 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die Bandpaßfilteranordnung (E)
bei Stillstand des Fadens (Y) in den ersten Filtermodus (f1)
zurücksetzbar ist.
11. Abzugssensor nach wenigstens einem der Ansprüche 4 bis
10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandpaßfilteranordnung
(E) Frequenzbandfilter (8a, 8b) mit unterschiedlich hohen un
teren Grenzfrequenzeinstellungen und eine in Abhängigkeit von
der Fadenabzugsgeschwindigkeit (V) oder dem Auftreten wenig
stens eines ersten Windungssignals (WP) betätigbare Schalt
vorrichtung (10) zum Umschalten aufweist (Fig. 6).
12. Abzugssensor nach wenigstens einem der Ansprüche 4 bis
10, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger (R) in Bewe
gungsrichtung des Fadens (Y) beim Abziehen knapp hinter einer
der Speichertrommel (2) zugeordneten, zwischen einer Stop
stellung und einer Passivstellung für den Faden hin- und her
bewegbaren Stopvorrichtung (4, 5) zum zwangsweisen Bemessen
der Fadenlänge im Liefergerät (F) angeordnet und über den
Schaltkreis (D) zumindest mit einer Steuervorrichtung (C, MP)
mit der Stopvorrichtung (4, 5) verbunden ist.
13. Abzugssensor nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß zwei Abzugssensoren (S) vorgesehen sind, wobei sich der
eine in Bewegungsrichtung des Fadens (Y) knapp vor und der
andere knapp hinter der Stopvorrichtung (4, 5) befindet.
14. Abzugssensor nach wenigstens einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkreis (D) eine
Einstellvorrichtung (G) für die fadenqualitätsabhängige Ab
tastsensitivität aufweist, und daß die Einstellvorrichtung
(G) von der Bandpaßfilteranordnung (E) entkoppelt ist, z. B.
durch Verwendung virtuell geerdeter Analog-Schaltkomponenten
(12, 13, 14, 15) zum getrennten Einspeisen von Sensitivitäts-
und Hochstellsignalpegeln.
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