DE19753431A1 - Verfahren und Vorrichtung zur direkten Erkennung von fehlenden oder hinzugekommenen Einzelfäden - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur direkten Erkennung von fehlenden oder hinzugekommenen Einzelfäden

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DE19753431A1
DE19753431A1 DE19753431A DE19753431A DE19753431A1 DE 19753431 A1 DE19753431 A1 DE 19753431A1 DE 19753431 A DE19753431 A DE 19753431A DE 19753431 A DE19753431 A DE 19753431A DE 19753431 A1 DE19753431 A1 DE 19753431A1
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Description

Die Erfindung betrifft das Aufwickeln von Mehrfach-Ein­ zelfadenmaterialien und insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zur direkten oder On-Line-Erkennung des Mehr­ fach-Einzelfadenmaterials, während es aufgewickelt wird.
In der Herstellungstechnologie von Fäden oder Fasern benutzt man Garnwickelvorgänge, um Garnpackungen oder -spu­ len zu bilden. Die Garne werden durch Extrudieren von Poly­ meren, beispielsweise durch Spinnschmelzen durch Kapillar­ düsen in einer Spinndüse gebildet, um eine Mehrzahl von Einzelfäden zu bilden. Diese Einzelfäden werden abgekühlt und dann zu einem Mehrfachfaden-Garn (Fadenlauf genannt) kombiniert, das bzw. der nachfolgend aufgewickelt wird. Viele Mehrfachfaden-Spinnvorgänge benutzen die Ausbildung einer Vielzahl von Einzelfäden aus einer Mehrfachkapillar­ düsen-Spinndüse, wobei dann diese Einzelfäden in zwei oder mehr Fadenläufe kombiniert oder zusammengefaßt werden. Nachfolgend werden diese Fadenläufe auf benachbarte Wickel­ vorrichtungen aufgewickelt, um die Packung oder Spule des Mehrfachfaden-Garns zu bilden. Die fertigen Garnpackungen oder -spulen werden dann in vielen unterschiedlichen Anwen­ dungsfällen oder Verfahren verwendet, beispielsweise der Garntexturierung, Wirk- oder Webvorgängen zur Stoffherstel­ lung, wobei die Garnfestigkeit und Garngleichförmigkeit ein kritischer Wert ist.
Während des Spinnvorganges kann ein Fehler beim Auf­ wickeln der Mehrzahl von Fadenläufen auftreten, der als "Fehlgarn- oder Zusatzgarndeffekt" bekannt ist. Fehlende oder zusätzliche bzw. hinzugekommene Fäden treten auf, wenn ein Faden reißt und nicht in das Garnbündel mit eintritt oder aus einem Fadenlauf in einen eng benachbarten Faden­ lauf, der auf der gleichen Wickelposition angeordnet ist und eine gemeinsame Wickelvorrichtung mitbenutzt, übergeht.
Beispielsweise kann eine Spinndüse mit 40 Kapillardüsen verwendet werden, um 40 Einzelfäden zu spinnen, welche dann in 4 Fadenläufe mit je 10 Einzelfäden zusammengefaßt werden und auf 4 Garnpackungen oder -spulen einer gemeinsamen Wickelvorrichtung aufgewickelt werden. Wenn ein einziger Faden reißt und nicht in eine der Garnpackungen hinein­ läuft, ergeben sich 3 Garnwicklungen mit 10 Einzelfäden und eine Garnwicklung mit 9 Einzelfäden. Die längenbezogene Masse oder der Titer des Garnes aus 9 Fäden wird somit um 10% verringert und ist höchstwahrscheinlich für denselben Anwendungszweck wie die Garnwicklungen aus 10 Einzelfäden ungeeignet. Genausogut kann ein Faden von einem Fadenlauf in einen anderen Fadenlauf übergehen. Die Ausbeute von "guten" Garnwicklungen mit je 10 Fäden wird dann noch ge­ ringer. Hierbei erhält nämlich eine Garnwicklung einen zu­ sätzlichen Faden und läuft somit zu einem Garn aus 11 Ein­ zelfäden zusammen und eine Garnpackung verliert einen Faden und läuft zu einer Garnpackung mit 9 Einzelfäden zusammen. Selbstverständlich gibt es Abwandlungen dieser beiden grundsätzlichen Fehler, beispielsweise gerissene Einzelfä­ den mit Übergängen zwischen zwei Fadenläufen etc.
Eine vielleicht noch unangenehmere oder "heimtückischere" Variante des Fehlens oder zusätzlichen Auftauchens ist der verschwindende fehlende und zusätzlich auftauchende Faden. Es ist im Stand der Technik des Auf­ wickelns von Garnen aus Mehrfach-Einzelfäden von mehreren eng beabstandeten Fadenläufen bekannt, daß ein Einzelfaden zwischen einem Paar von Garnpackungen oder Spulen hin- und herwandern kann. Dies wird "kommendes und gehendes" Fehlen und zusätzliches Auftauchen genannt. Die Arten von "Kommen und Gehen"-Deffekten sind im Stand der Technik ein seit langem bekanntes Problem.
Ein Denieren, d. h. Ermitteln des Denier-Wertes nach dem Aufwickeln der Spulen schafft manchmal die Möglichkeit, einfache fehlende und einfache hinzugekommene Fäden zu ent­ decken und gestattet das Entfernen fehlerhafter Spulen. Ein Wiegen oder Vergleichswiegen ist jedoch natürlicherweise nicht präzise genug, kommende und gehende Einzelfadenwick­ lungen zu entdecken, die tief in der Garnspule versteckt sind. Derartige fehlerhafte Spulen enthalten jedoch ein Fehlerpotential, das zu schlimmen Folgen führen kann, wenn sie bei bestimmten Webe- oder Wirkvorgängen verwendet wer­ den.
Das Vorhandensein von Fehlern in Form fehlender und zu­ sätzlicher Fäden ist als ernstes Qualitätsproblem bei der Garnherstellung bekannt, da es Ausschuß und verringerte Produktivität verursacht. Das Denieren oder Messen der Dichte von Garnspulen durch Wiegen, wobei die längenbezoge­ ne Masse als Garndenier ausgedrückt werden kann (ein Denier = 1 Gramm pro 9000 Yard) oder als Garn-DeciTex ausgedrückt werden kann (ein DeciTex = ein Gramm pro 10000 Meter) wird seit vielen Jahren als unabhängige oder Off-Line Maßnahme angewendet, um fehlerhafte Garnpackungen oder -spulen zu erkennen. Ein Denieren durch direktes Wiegen oder Ver­ gleichswiegen Off-Line erlaubt die Einteilung oder Unter­ scheidung von Garnspulen mit fehlenden oder zusätzlichen Fäden nach dem Spinnvorgang. Off-Line-Denierverfahren schaffen jedoch nicht die Möglichkeit, korrigierend während des Wickelns einzugreifen, was es möglich machen würde, er­ hebliche Kosten durch verbesserte Qualitätssicherung und Qualitätsüberwachung zu schaffen.
"On-Line" bedeutet die Erkennung oder die Erfassung fehlender oder hinzugekommener Fäden in Echtzeit und er­ laubt korrigierende Eingriffe, welche das Wickeln einer vollständig fehlerhaften Spule oder Packung vermeiden oder bedeutet sonstwie eine fehlerhafte Spule oder Packung zu identifizieren, die für nachfolgende kritische Garnverar­ beitungsverfahren nicht geeignet ist. Einige bekannte On- Line-Verfahren verwenden On-Line-Vorrichtungen, um ge­ wickelte Garnspulen innerhalb eines Bereiches spezieller Spulengewichte und Außendurchmesser zu klassifizieren, wo­ bei jedoch fehlende und zusätzliche Fäden nach wie vor un­ erfaßt oder unerkannt bleiben.
Die vorliegende Erfindung beseitigt die oben geschil­ derten Nachteile oder Mängel im Stand der Technik und schafft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur On-Line-Be­ rechnung und -überwachung in Echtzeit von längenbezogener Masse (Titer) oder Denier einer Garnpackung oder Garnspule.
In einem Ausführungsform verwenden das Verfahren bzw. die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung einen Mikropro­ zessor zum Überwachen der längenbezogenen Masse wenigstens einer Garnpackung, wobei bestimmte Prozeßparameter in den Mikroprozessor eingegeben werden, einschließlich eines To­ leranzbereiches und wenigstens eines Durchmesserbereiches. Die Rotationsgeschwindigkeit oder Drehzahl einer jeden Garnpackung und ein Meßzeitintervall, das zum Wickeln einer Garnpackung über den spezifizierten Durchmesserbereich hin­ weg notwendig sind, werden gemessen und dem Mikroprozessor zur Verfügung gestellt. Ein Denier-Wert oder die längenbe­ zogene Masse werden unter Verwendung der Drehzahl, der ein­ gegebenen Zeitintervallwerte und der Prozeßparameter be­ rechnet. Die berechneten Denier-Werte werden dann mit dem spezifizierten Toleranzbereich verglichen, wobei die Ergeb­ nisse des Toleranzvergleiches angezeigt werden.
Allgemein gesagt, die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren, wie es in Anspruch 1 bzw. 9 angegeben ist, sowie eine Vorrichtung, wie sie im Anspruch 10 bzw. 19 angegeben ist, wobei vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung Ge­ genstand der jeweiligen zugehörigen Unteransprüche sind.
Weitere Einzelheiten, Aspekte und Vorteile der vorlie­ genden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden, als illustrativ zu verstehenden Beschreibung der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung.
Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Vorderansicht einer Wickelvor­ richtung gemäß einer möglichen Ausgestaltungsform der vor­ liegenden Erfindung;
Fig. 2 eine Schnittdarstellung durch die Wickelvorrich­ tung von Fig. 1;
Fig. 3 eine detaillierte Ansicht eines Teils der Vor­ richtung von Fig. 1;
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Teils aus Fig. 2;
Fig. 5 eine Diagrammdarstellung von Garnpackungszonen bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6A einen Rechteckwellen-Impulszug, der durch die Sensor/Kodiervorrichtung der Ausführungsform der vorliegen­ den Erfindung erzeugt wird;
Fig. 6B einen Rechteckwellen-Impulszug des Taktes der Mikroprozessorvorrichtung in der Ausführungsform der vor­ liegenden Erfindung;
Fig. 7 die schematische Darstellung einer Realisierung der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 8A und 8B ein Flußdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens; und
Fig. 9 die Darstellung der Überwachungsanzeige bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform.
Allgemein und kurz gesagt, das Verfahren und die Vor­ richtung gemäß der vorliegenden Erfindung schaffen ein On-Line Garnpackungs-Deniermessung in Echtzeit, um Wicklungs­ abweichungen festzustellen oder zu bestimmen, welche - ne­ ben anderen Gründen - aufgrund von fehlenden oder hinzuge­ kommenen Einzelfäden entstehen können.
Ein spezifiziertes Volumen einer Wicklung oder eines Schlages des Garns für eine Anzahl von Meßzonen wird auf der Grundlage einer Drehzahl oder Drehgeschwindigkeit der aufzuwickelnden Garnpackung oder -spule und einer zugehöri­ gen Antriebsrolle bestimmt.
Das spezifizierte Umfangsvolumen wird unter Verwendung eines nominellen Garnpackungs-Dichtefaktors in ein Gewicht umgewandelt.
Die verstrichene Zeit, während der das Ring- oder Um­ fangsvolumen gewickelt wurde, wird auf der Grundlage von Impulsen von einem Drehwellendecoder auf der Aufwickelspin­ del gemessen. Da die echte oder wahre Garngeschwindigkeit von der Geschwindigkeit der Antriebsrolle und dem Helixwin­ kel ermittelt werden kann, wird sodann die echte Garnlänge berechnet.
Ein vorläufiger oder roher Denierwert wird auf der Grundlage der Definition von Denier, nämlich Gewicht in Gramm pro 9000 Meter Garn berechnet. Die endgültigen Denierwerte werden durch normalisieren von vorläufigen Denierwerten unter Verwendung des bekannten Totaldenierwer­ tes für die Wickelposition oder -station bestimmt. Die ma­ ximalen und minimalen Packungsdenierwerte werden dann für Vergleichszwecke bestimmt, wobei dann das Produkt entweder entsprechend freigegeben oder dem Ausschuß zugeteilt wird.
Jede Denier-Meßzone innerhalb einer Garnpackung oder Garnspule für jede Spindel hat einen individuellen Kali­ brierungsfaktor, der häufig erneuert wird. Dieser Kalibrie­ rungsfaktor trägt den täglichen Wickel-Dynamikwerten oder -schwankungen Rechnung, welche der bestimmten Deniermessung zugeordnet sind.
Fig. 1 zeigt eine Wickelvorrichtung oder eine Wickel­ station 10, die in einem Mehrfacheinzelfaden-Garnwickelvor­ gang oder -prozeß verwendet wird, um eine Garnwickelstation (nicht dargestellt) zu versorgen. Diese Wickelstation er­ zeugt ein oder mehrere Mehrfachfäden-Garne oder Fadenläufe, deren Bewegungspfade durch eine Garnführung 5 zur Wickel­ station 10 definiert sind, wobei die Wickelstationen 10 je­ den Fadenlauf in eine Garnpackung oder -spule 12 auf­ wickeln. In der dargestellten illustrativen Ausführungsform können bis zu vier Garnspulen 12, jede in einer Station 11a, 11b, 11c und 11d, gleichzeitig aus dem Garn-Fadenlauf 1 aufgewickelt werden, der über die Führung 5 zugeführt wird.
Jede Garnspule 12 wird um eine Garnröhre 14 herum ge­ bildet, welche fest auf einer frei drehbaren Spindel 32 an­ geordnet ist.
Die äußerste Oberfläche einer jeden Packung oder Spule 12 ist in Reibkontakt mit einer festen Antriebsrolle 20, welche unabhängig von einem (nicht dargestellten) Motor der Wickelvorrichtung angetrieben wird, um mit einer präzise gesteuerten bestimmten Geschwindigkeit zu drehen. Der Reib­ kontakt bewirkt, daß die Spulen 12 im wesentlichen mit der gleichen Oberflächengeschwindigkeit wie die Antriebsrolle 20 drehen, so daß das Garn auf die Spule 12 aufgewickelt wird. Der Reibkontakt zwischen der Antriebsrolle 20 und der zugehörigen Spule 12 wird während des gesamten Wickelzyklus aufrecht erhalten, das heißt, der Kontakt oder die Anlage mit der Antriebsrolle 20 wird bei wachsendem Durchmesser der Garnspule beim Aufwickelvorgang aufrecht erhalten, in­ dem die Spindeln 32 unter Federbelastung auf "schwimmend" gelagerten Achsen angeordnet sind.
Das Garn wird auf der Spule von Ende zu Ende und um und entlang der gesamten Länge der Spule aufgewickelt, so daß die Garnspule 12 mit einem bestimmten Enddurchmesser gebil­ det wird.
Gemäß Fig. 2 sind zwei Garnspulen 12 an Stationen 11c und 11d (vgl. Fig. 1) im Schnitt dargestellt, wobei der Schnitt durch die Linie 2-2 in Fig. 1 verläuft.
Gemäß Fig. 2 ist die Spindel 32 um eine Drehachse 18 drehbar. Das innere Ende der Spindel 32 ist mit einem au­ ßerhalb der Drehachse liegenden Codierer 36 versehen, des­ sen Durchlauf durch einen festen Sensor 34 bei jeder Umdre­ hung der Spindel 32 erfaßt wird. In einer Ausführungsform ist der Drehkodierer ein Permanentmagnet und der feste Sen­ sor 34 ein Hall-Sensor. Die Arbeitsweise vom Magnet und Hall-Sensor erzeugen einen Impulszug (einer gewünschten festgelegten Spannung) entsprechend der Drehzahl (d. h. UpM) der sich drehenden Spindel, wobei dieser Vorgang dem Fach­ mann geläufig ist und keine nähere Erläuterung benötigt. Fig. 6 zeigt einen Rechteckwellen-Impulszug mit 24 Volt Hub, der von dem festen Sensor 34 in Antwort auf eine dre­ hende Spindel gemäß der Ausführungsform von Fig. 2 erzeugt wird.
Fig. 3 zeigt eine isolierte Darstellung der Garnspulen 1 aus den Stationen 11c und 11d aus Fig. 1 in weiter ver­ größerter detaillierter Darstellung. Wenn das Garn um den Kern oder die Röhre 14 gleichförmig gewickelt wird, wächst der Durchmesser der Spule proportional an, bis ein bestimm­ ter Enddurchmesser Df für die Spule erhalten wird.
Jede Spule 12 hat kreis- oder ringförmig umlaufende Vo­ lumensegmente oder Abschnitte des Garns 16 in Relation zu dem Garnspulenkern 14 für jeden Satz von Differentialdurch­ messern Ds und De innerhalb der Anfangs- und Enddurchmesser der Spule, nämlich Di und Df. Jeder Satz von Differential­ durchmessern Ds und De bildet eine "radiale Meßzone".
Gemäß Fig. 4, welche eine Einzeldarstellung einer Spule 12 ist, umfaßt jede Garnspule 12 im wesentlichen den Spu­ lenkern 14 und die Drehachse 18. Jede Spule 12 wird von En­ de zu Ende mit Garn durch die Wickelvorrichtung 10 (vgl. Fig. 1) innerhalb einer bestimmten Länge 40 um den Kern 14 herum bewickelt, wobei der Durchmesser der Spule anwächst, je mehr Garn aufgewickelt wird. Das Garn wird um die Spule in einem bestimmten Helix- oder Schraubenwinkel gewickelt, um fortlaufend die gesamte Länge 40 während des Wickelvor­ ganges abzulaufen. Ein Beispiel eines ringförmig umlaufen­ den Volumensegmentes des Garns 16 um die Achse 18 herum ist dargestellt.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung, wie es nach­ folgend noch näher beschrieben werden wird, verwendet meh­ rere Sätze von Differentialdurchmessern oder Radialzonen Z, wie sie in Fig. 5 dargestellt sind, um fehlende oder hinzu­ gekommene Einzelfäden zu bestimmen oder festzustellen, wel­ che während des Wickelvorganges auftreten können. Jede Zone Zn, wobei n jede gewünschte Zahl sein kann, hat einen Aus­ gangs- oder Startdurchmesser von Dzns und einen Enddurch­ messer von Dzne.
Die Charakteristiken der einzelnen Zonen werden auf der Grundlage spezieller Anforderung seitens des Benutzers aus­ gewählt.
Beispielsweise muß die Anzahl der verwendeten Zonen be­ stimmt werden. Es ist wünschenswert, daß sich die Zonen überlappen, wie in der Ausführungsform dargestellt, so daß keine Lücken oder Spalte in der Abdeckung des Gesamtdurch­ messers der Spule vorhanden sind (das heißt von Di bis Df). Auf ähnliche Weise wird die Breite einer jeden Zone den Be­ trag von nicht verwendbarem Garn bestimmen, wenn eine Denier-Abnormalität erkannt wird. Eine größere Breite führt zu potentiell mehr Litze (oder Abfall) und umgekehrt. Mit anderen Worten, wenn eine Abnormalität in einer Zone er­ kannt wird und der Wicklungszyklus angehalten wird, kann die gesamte Zone, wo die Abnormalität erkannt wurde, von der Spule abgezogen werden und die verbleibende Spule klei­ neren Durchmessers kann nach wie vor eine gute Identifika­ tion oder Klassifikation erhalten.
Die Start- und Enddurchmesser Dzns und Dzne können so ausgewählt werde, daß sie jegliche Durchmesser sind, wobei Dzns < Dzne gilt, wie noch im Detail beschrieben wird. Es ist wünschenswert, ein minimales Durchmesserdifferential für die Endzone zu haben, um genaue Berechnung sicherzu­ stellen. Wenn dieser Minimumdurchmesser in der Endzone nicht erreicht wird, kann die Erkennung hinsichtlich feh­ lender oder hinzugekommener Einzelfäden für diese Zone nicht genau genug sein.
Die dargestellte Ausführungsform verwendet acht einan­ der überlappende Zonen Z1 bis Z8, um den Durchmesser der Garnspule 12 zu überdecken oder zu überspannen. In dieser Ausführungsform wird der Anfangsdurchmesser der ersten Zone Dz1s auf Dc gesetzt, um einen Überfahrungsbereich zu kom­ pensieren, der zum Wickelbeginn notwendig ist. Wenn eine derartige Region oder ein derartiger Bereich nicht notwen­ dig ist, kann Dz1s gleich Di gemacht werden. Der Enddurch­ messer der letzten oder achten Zone bei dieser Ausführungs­ form, Dz8e, wird auf Df gesetzt, was dem Enddurchmesser der Garnspule entspricht.
Fig. 7 zeigt eine schematische Darstellung einer Reali­ sierung der vorliegenden Erfindung gemäß der bisher be­ schriebenen Ausführungsform.
Bei dieser Ausführungsform sind acht Wickelstationen 10 elektrisch mit einem Steuerelement 50 auf Mikroprozessorba­ sis verbunden. Das Mikroprozessorelement 50 berechnet die Denier-Messungen für bestimmte Zonen einer jeden Spule in einer Wickelstation - hier für bis zu acht Stationen. Ob­ gleich ein Personalcomputer ("PC"), oder ein anderes Re­ chenelement auf Mikroprozessorbasis oder entsprechendes Äquivalent verwendet werden kann, wird aus Zuverlässig­ keitsgründen in der dargestellten Ausführungsform eine be­ stimmte programmierbare Logiksteuerung ("PLC") verwendet, besonders vorteilhaft die allgemein bekannte Allen-Bradley PLC-5.
Die PLC 50 liefert Ausgänge an und empfängt Eingänge von einer Bedienungskonsole 70 und einem Computer 90. Die PLC 50 liefert Ausgänge an einen Monitor 60 und einen Eti­ kettendrucker 80.
Die Bedienungskonsole 70 ist in der dargestellten Aus­ führungsform ein Personalcomputer, der es einer Bedienungs­ person ermöglicht, Daten einzugeben bzw. von der PLC 50 zu erhalten.
Der Monitor 60 ist in der dargestellten Ausführungsform ein sogenanntes "dumb terminal", welches über die PLC 50 Hinweise an die Bedienungsperson liefern kann, was den Zu­ stand der Spulen betrifft. In dieser Ausführungsform wird gemäß Fig. 9 eine Bildschirmanzeige erzeugt, um Spulenan­ zeigeelemente darzustellen, die den Zustand einer jeden Spule a bis d pro Station 1 bis 8 darstellen. Jedes Spulen­ anzeigeelement ist in der Ausführungsform ein Zweifarben-An­ zeigeelement mit dem Zustand normal ("GRÜN") oder abnor­ mal ("ROT"). Wenn der Aufwickelvorgang oder -zyklus normal fortschreitet, wie nachfolgend noch erläutert werden wird, verbleibt das zugehörige Spulenanzeigeelement grün. Wenn ein Zustand außerhalb der Toleranz erkannt wird, wird das zugehörige Spulenelement rot, was es der Bedienungsperson anzeigt, daß in dieser bestimmten Wickelstation Handlungs­ bedarf besteht.
Der Etikettendrucker 80 druckt ein Etikett für jede Garnspule, wenn der Spulenwickelvorgang unterbrochen oder angehalten wurde und die Spule aus der Wickelvorrichtung entnommen wurde. Jedes Etikett enthält produktidentifizie­ rende Informationen, sowie einen Ausweis hinsichtlich der Qualität. Die auf jedem Etikett aufgedruckten Informationen werden auch in einer Archivierungs-Datenbank über den Com­ puter 90 gespeichert.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Computer 90 ein Mainframe-Computer von Digital Equip­ ment Corporation (DEC) VAX. Der Computer 90 führt in der dargestellten Ausführungsform mehrere Funktionen durch. Beispielsweise kann der Computer 90 als Datenarchiv, das heißt Datenbank wirken, um eine Denier-Geschichte ("Historie") für zukünftige Denier-Berechnungen zu spei­ chern, oder um eine Historie von Informationen betreffend alle durch den Fadenlauf erzeugte Spulen zu enthalten, In­ formationen bezüglich Spulenzone und -position bzw. -stati­ on, Informationen bezüglich Qualitätsbeurteilungen oder an­ dere Identifikationsinformationen.
Zwei Echtzeitmessungen für jede Station 11a bis 11d in jeder Spulenzone werden durch die PLC 50 verwendet. Diese Messungen sind (1) die zur Wicklung einer Spule von einem bestimmten Anfangsdurchmesser zu einem bestimmten Enddurch­ messer notwendige Zeit; und (2) Garnspulenumdrehungen pro Minute (UpM) als Rechteckwellenimpulszug, was durch den fe­ sten Sensor 34 und den Codierer 36 erfaßt wird.
Die zum Überlaufen einer bestimmten Zone notwendige Zeit, das heißt die Zeit zum Wickeln einer Spule von einem bestimmten Startdurchmesser zu einem bestimmten Enddurch­ messer, wird über einen Timer innerhalb der PLC gemessen, der durch bestimmte Start- und Enddurchmesser ausgelöst wird.
Rechteckwellenimpulse für jede Spule, die in jeder Sta­ tion gewickelt wird, das heißt für jede Spulenzone werden für die PLC 50 durch den Sensor und Codierer gemäß obiger Beschreibung erzeugt. Die Impulse, die einmal pro Umdrehung der Spule erzeugt werden, wenn der Codierer 36 an dem Sen­ sor 34 vorbeiläuft, werden gemessen, um fortlaufend die Spulendrehzahlen zu messen, wie in Fig. 6A gezeigt. Der Taktfrequenz-Impulszug ist in Fig. 6B dargestellt. Unter Verwendung der nachfolgenden Gleichung wird die Anzahl von Taktimpulsen N pro Umdrehung bestimmt:
N = ΔtR1R2(Fc), wobei
Fc die Taktfrequenz ist.
Die fortlaufenden Spulendrehzahlen werden dann wie folgt bestimmt:
I/F (Spule) = (N).(KF1)
oder alternativ
UpM (Spindel) = (KF2)/N,
wobei
I/F = Umkehrfrequenz in Sekunden und
N = Anzahl von 4 MHz-Taktimpulsen während einer Spulenumdrehung gemäß obiger Berechnung ist.
Die Umrechnungsfaktoren KF1 und KF2 hängen von der Taktrate der PLC 50 ab. Die Allen-Bradley PLC in der Aus­ führungsform hat einen Takt von 4 MHz, was Faktorwerte von KF1 = 6,25×108 und KF2 = 9,6×108 notwendig macht. Die Ab­ hängigkeit der Umwandlungsfaktoren von der Taktzahl ergibt sich dem Durchschnittsfachmann ohne weiteres.
Da der Durchmesser (30, vgl. Fig. 3) und die Drehzahl der Spulenantriebsrolle 20 exakt bekannt sind und die Spu­ lendrehzahl wie oben erhalten ermittelt wird, kann der Durchmesser der gewickelten Spule durch ein allgemein be­ kanntes Übersetzungsverhältnis berechnet werden, nämlich wie folgt:
d2 = n1/n2.d1, wobei:
d1 = Durchmesser der Antriebsrolle ist,
d2 = (Oberflächen) Durchmesser der gewickelten Spule ist,
n1 = Drehzahl der Antriebsrolle ist und
n2 = Drehzahl der gewickelten Spule ist.
Diese beiden Eingänge sind grundlegend für die Denier-Mes­ sungen der Garnspule.
Wenn der Denierwert als längenbezogene Masse wie folgt definiert wird, nämlich Denier = Gewicht (in Gramm) pro 9000 Meter des Garns, kann das gemessene Volumen des Garns durch eine fortlaufende Messung der Spulendrehzahlen be­ stimmt werden, die zur Berechnung des Spulendurchmessers in Echtzeit verwendet werden. Wenn die Spule durch eine An­ triebsrolle bekannten Durchmessers und bekannter Drehzahl über die Oberfläche angetrieben wird, wird die Spulendreh­ zahl gemessen und der Durchmesser der gewickelten Spule kann durch das obige Übersetzungsverhältnis berechnet wer­ den.
Da der Durchmesser der gewickelten Spule kontinuierlich berechnet wird, ergibt die Differenz zwischen zwei spezifi­ zierten Start- und Enddurchmessern einer Spule einen ring­ förmig umlaufenden Bereich, der, wenn er über die Länge der Spule projiziert wird, zu einem Ringvolumen führt. Das Ge­ wicht des in diesem Ringvolumen enthaltenen Garns ergibt dann eine nominelle Spulendichte:
W = (π)/4.L.ρ.(de 2-ds 2), wobei
W = Gewicht der Denierprobe,
π = 3,1416,
L = Spulenlänge,
ρ = nominale Dichte der Spule,
de = Spulendurchmesser am Ende der Denierzone, und
ds = Spulendurchmesser am Beginn der Denierzone.
Ein Spulendurchmesser, der den Beginn einer Deniermes­ sung definiert und ein Durchmesser, der das Ende einer Deniermessung definiert, kann durch die folgende Beziehung erhalten werden:
de = d1.n1/ne
de = d1.n1/ns, wobei:
ne = Spulendrehzahl am Ende der Deniermessung und
ns = Spulendrehzahl am Beginn der Deniermessung.
Der Umkehrwert der Spulendrehzahl (n) ist die Umkehr­ frequenz oder die Zeitdauer für eine Spulenumdrehung. Von daher ist die Umkehrfrequenz:
te = 1/ne, und
ts = 1/ns, wobei
te = Umkehrfrequenz oder Zeit für eine Spulenumdrehung am Ende der Deniermeßzone, und
ts = Umkehrfrequenz oder Zeit für eine Spulenumdrehung zu Beginn der Deniermeßzone.
Durch Kombination mit obigem Ausdruck ergibt sich:
W = (π)/4.L.ρ.d12.n12.[te 2-ts 2].
Die wahre oder echte Garngeschwindigkeit, die auf die Spule aufgewickelt wird, wird bestimmt als:
TYS = DRypm/Cos(θ) = n1.(π).d1/Cos(θ), wobei:
TYS = echte Garngeschwindigkeit des aufgewickelten Fadenlaufs,
DRypm =Antriebsrollengeschwindigkeit in Yard pro Minute, und
θ= Helixwinkel des auf die Spule aufgewickelten Fadenlaufs.
Durch Umrechnung auf 9000 Meter Garn, wobei T = Zeit zum Wickeln eines ringförmigen Volumens und durch Hinzufü­ gen eines Kalibrierungsfaktors K und eines Einheitenumrech­ nungsfaktors Kc läßt sich der endgültige On-Line-Denierwert D von der PLC wie folgt berechnen:
D = K.Kc/T.Cos(θ).L.ρ.DRypm.[tc 2-ts 2].
Bei der dargestellten Ausführungsform hat jede PLC 50 eine Bearbeitungskapazität um 8 Positionen zu überwachen, das heißt 32 gleichzeitige Garnspulenwicklungen. Die elek­ trische Verbindung gemäß Fig. 7 für die analogen Drehzahl­ signale in jeder Station zu der PLC ergeben sich dem Fach­ mann auf diesem Gebiet ohne weiteres. Beispielsweise wird ein A/D-Wandler in der PLC in der dargestellten Ausfüh­ rungsform verwendet, um die eingehenden Analogsignale in digitale Werte umzuwandeln.
Die PLC wird mit einem geeigneten Algorithmus passend programmiert, wie sich ebenfalls dem Fachmann auf diesem Gebiet ergibt, wie er beispielsweise in dem Flußdiagramm der Fig. 8A und 8B angegeben ist.
Gemäß den Fig. 8A und 8B werden der Wicklungsprozeß und das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung über ei­ ne Eingabe im Schritt 100 begonnen. In diesem Schritt wer­ den die anfänglichen Ausgangswerte bereitgestellt. Ein Teil der Parameter, die im Verfahren der vorliegenden Erfindung zur Anwendung gelangen, sind bekannte Prozeß- oder Startzu­ standswerte, welche entweder manuell bei Beginn des Vor­ gangs oder Prozesses eingegeben werden können, oder wenn Produktionsänderungen auftreten, was über die Konsole 70 erfolgt, oder aber welche von einer elektronischen Daten­ bank in dem Rechner 90 abgerufen werden. Beispielsweise sind Startzustandswerte die Anfangs- und Enddurchmesser für jede radiale Zone und Ziel- oder Wunschdenierwerte für Garnspulen, welche während des momentanen Wicklungszyklus hergestellt werden.
Im Schritt 102 beginnt die Denier-Messung für eine aus­ gewählte radiale Zone, wenn ein bestimmter Spulendurchmes­ ser erreicht wurde. Der Spulendurchmesser (oder die äquiva­ lente Spulendrehzahl) zu Beginn der Deniermessung wird in der PLC gespeichert und ein Zeitgeber, der in 1/100 Sekun­ den mißt, wird gestartet. Der Durchmesser der gewickelten Spule wird fortlaufend überprüft, bis ein bestimmter End­ spulendurchmesser erhalten wird. Dies zeigt das Ende der Deniermeßzone an und somit definieren die Start- und End­ spulendurchmesser die Zone innerhalb der Spule, welche auf den Denierwert hin überprüft wird. Der Endspulendurchmesser zusammen mit dem Startspulendurchmesser und die Zeit (in Sekunden) zwischen dem Spulenstart- und Spulenenddurchmes­ ser werden gespeichert.
Im Schritt 104 werden die aus dem Schritt 102 gemesse­ nen Werte zusammen mit bekannten geladenen Prozeßwerten verwendet, um einen groben oder rohen Denierwert zu berech­ nen.
Die Denier-Rohwerte werden für alle in jeder Station gewickelten Garnspulen berechnet, das heißt zum Beispiel in Fig. 1 einer jeden Spule 12 in den Stationen 11a bis 11d. Die groben Denierwerte, welche innerhalb eines gewünschten Bereiches des Denier-Ziel- oder -Wunschwertes liegen, wer­ den in einer Datenbank gespeichert. Bei der dargestellten Ausführungsform liegt der erlaubte Bereich für Werte, wel­ che in die Datenbank eingegeben werden können, bei ± 4,2%. Ein Kalibrierungsfaktor (K) wird für jede Zone einer jeden Spule erhalten. Diese groben Denierwerte für jeden Spulen­ zone auf jeder Spindel werden verwendet, eine Datenbank be­ reitzustellen, mit der Kalibrierfaktoren kontinuierlich rund um die Uhr erneuert werden. Die Kalibrierungsfaktoren tragen Verschiebungen aufgrund von Wicklungsdynamiken Rech­ nung, welche primär eine nominale Spulen- oder Packungs­ dichte beeinflussen.
Ein vorläufiger oder roher Spulendenierwert D wird wie folgt berechnet:
D = K.Kc/T.Cos(θ).L.ρn.DRypm.(te 2-ts 2),
wobei
K = Kalibrierungsfaktor
Kc = eine Konstante (Einheitumrechnungsfaktor)
T = Abtastzeit in Sekunden
θ = Spulenwicklungs-Schraubenwinkel in Grad
L = Spulenlänge in Inch
ρn = nominale Spulendichte in Pfund pro Kubikinch
DRypm = Aufwickelantriebsrollengeschwindigkeit in Yard pro Minute
te 2 = Quadrat der Impulslänge am Ende der Abtastzeit in ms
ts 2 = Quadrat der Impulslänge zu Beginn der Abtastperiode in ms
Das Verhältnis der gesamten vorläufig berechneten Denierwerte zu bekannten Gesamtlagen-Spulendenierwerten wird verwendet, die nominale Spulendichte ρn zu einer mo­ mentanen Spulendichte ρc für eine bestimmte Wickellage zu diesem Zeitpunkt zu verbessern oder nachzubessern. Der end­ gültige Spulen-Denierwert wird unter Verwendung der verbes­ serten Spulendichte erneut berechnet (normalisiert).
Der endgültige Spulen-Denierwert wird im Schritt 108 berechnet. Der Gesamtdenierwert für eine Position oder Sta­ tion (aufsummierte Denierwerte aller Spulen) wird durch Präzisions-Meßpumpen (eine Pumpe pro Wickelposition) ge­ steuert, welche ein Polymer liefern, das während des Spinn­ vorganges das aufzuwickelnde Garn wird. Der Gesamt-Denier­ wert wird durch Off-Line-Meßverfahren aufrechterhalten und wird verwendet, grobe Denierwerte in abschließende Denier­ meßwerte umzusetzen. Dieser Faktor schafft eine kleine un­ mittelbare Kalibrierung für Spinndynamiken im Kurzzeitbe­ reich (< 24 Stunden).
Die Hinzufügung des Kalibrierungsfaktors K und des Ein­ heitenumrechnungs- und Konstantenfaktors Kc zu der vorläu­ figen Denier-Berechnungsgleichung führt zu der abschließen­ den Denier-Berechnungsgleichung:
D = K.Kc/T.Cos(θ).L.ρ.DRPypm.[te 2-ts 2].
Der Kalibrierungsfaktor K wird gemäß nachfolgender Be­ ziehung erneuert:
K2 = K1 + P.[(DA/RCDA.K1)-K1], wobei:
K1 = vorhandener K-Wert (verwende Vorgabe von 1,0 beim ersten Durchlauf)
K2 = neuer K-Wert
P = Dämpfungsfaktor
DA = Denier-Zielwert
RCDA = grob berechneter Denier-Mittelwert (aus der Denier-Grobwert-Datenbank der letzten 24 Stunden)
Die abschließenden Denierwerte werden durch die PLC im Schritt 109 gespeichert.
Sobald der abschließende Denierwert für jede Spulen­ überprüfungszone berechnet worden ist, werden der höchste und der niedrigste endgültige Denierwert verglichen. Wenn diese Werte innerhalb der bestimmten Toleranz liegen, lau­ tete das Erfassungsergebnis, daß kein fehlender oder zu­ sätzlicher Einzelfaden vorhanden ist. Im Schritt 110 wird jede Spule abhängig von vorher bestimmten Dispositionstole­ ranzgrenzen für die Spulen dispositioniert oder eingeteilt.
Wenn alle ausgewählten Zonen bearbeitet wurden, das heißt, wenn keine verbleibenden Zonen vorhanden sind, wird die Garnspule im Schritt 116 auf geeigneter Weise disposi­ tioniert oder eingeteilt. Wenn beispielsweise alle gemesse­ nen Zonen innerhalb der Grenzwerte lagen, wird die Garn­ spule als erste Qualität eingeteilt und der Etiketten­ drucker 80 in Fig. 7 wird von der PLC angewiesen, für diese Spule eine Etikett betreffend erste oder höchste Qualität zu drucken. Wenn eine gemessene Zone außerhalb der Grenz­ werte lag und die Bedienungsperson nicht eingeschritten ist, wird die Garnspule als verschlechtertes Produkt einge­ teilt und der Etikettendrucker wird angewiesen, ein ent­ sprechendes Etikett auszudrucken. Die Qualitätsinformation für jede Spule wird über den Rechner 90 in Fig. 7 in einer Datenbank abgespeichert.
Im Schritt 118 nimmt die Bedienungsperson die vollstän­ dige Spule aus der Wickelvorrichtung, das heißt die Bedie­ nungsperson zieht die vollen Spulen ab und der Algorithmus wartet dann auf einen Neustart von Hand für einen neuen Wicklungszyklus.
Eine Probenberechnung unter Verwendung dreier radialer Zonen zur Erleichterung der Erläuterung der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend beschrieben.
Typische Start- und Endspulendurchmesser werden für ei­ ne 27-Pfund-Spule gemäß nachfolgender Tabelle I ausgewählt.
Start- und Endspulendurchmesser für die Deniermessungen an einer 27-Pfund-Garnspule
Start- und Endspulendurchmesser für die Deniermessungen an einer 27-Pfund-Garnspule
Typische gemessene und andere Prozeß-An­ fangsparameter bei der Messung eines 850-Denier-Produktes (Ziel- oder Wunschwert)
Typische gemessene und andere Prozeß-An­ fangsparameter bei der Messung eines 850-Denier-Produktes (Ziel- oder Wunschwert)
Wie oben dargestellt, erfolgt die vorläufige Deniermes­ sung wie folgt:
D = K.Kc/T.Cos(θ).L.ρ.DRypm.(tc 2-ts 2).
Durch Einsetzen der Parameter aus Tabelle II in die vorläufige oder rohe Deniergleichung ergibt sich:
D = 0,999/285.7,674.Cos(9,6).15.0,03.2808.[11,93322-10,81472] = 853.
Der Kalibrierungsfaktor K2 wird gemäß der nachfolgenden Gleichung erneuert:
K2 = K1 + P.[(DA/RCDA.K1)-K1],
wobei:
Typischer Wert
K1 = existierender K-Wert 1.002
K2 = neuer K-Wert@ P = Dämpfungsfaktor 0,6
DA = Denier-Zielwert 850
RCDA = grob berechneter Deniermittelwert 854
(aus der Roh-Denier-Datenbasis der letzten 24 Stunden).
Somit ist K2 = 1,002 + 0,6×[(850/854.854)-1,002] = 0,999.
Der abschließende Denierwert wird dann gemäß Tabelle III bestimmt.
Tabelle III Umwandeln der groben Denierwerte in ab­ schließende Denierwerte für eine einzelne Position oder Station von vier 850-Denier-Spulen
Denier-Ziel- oder Wunschwert = 850
Gesamtdenier = 4×850 = 3400
Summe der Roh-Denierwerte = 853 + 845 + 845 + 847 = 3390
Erneuerungsfaktor = Gesamtdenier/Summe aus Rohdenier = 3400/3390 = 1,0029
(Dem Durchschnittsfachmann ergibt sich ohne weiteres, daß das Multipliezieren des Faktors durch den Grobdenier­ wert äquivalent zu Multiplizieren der nominalen Dichte mit dem Faktor, gefolgt von Substituieren in der End­ denier-Gleichung ist).
Der höchste und der niedrigste Denier-Endwert werden miteinander verglichen und bei der Probenberechnung als in dem 3%-igen Toleranzbereich liegend festgestellt. Wenn dies der Fall ist, erfolgt keine Erfassung hinsichtlich fehlen­ der oder hinzgekommener Einzelfäden und diese Spule wird als Garn mit erster oder höchster Qualität aussortiert.
Obgleich die Wickelstation oder Wickelvorrichtung 10 gemäß der obigen Ausführungsform als 4 Stationen enthaltend beschrieben wurde, von denen jede 4 Garnspulen gleichzeitig wickeln kann, ist die vorliegende Erfindung selbstverständ­ lich auch bei Vorrichtungen anwendbar, wo eine andere An­ zahl von Spulen aufgewickelt wird.
Die voranstehende Beschreibung spezieller Ausführungs­ formen der vorliegenden Erfindung ist als rein illustrativ und nicht einschränkend zu verstehen und für den Durch­ schnittsfachmann ist eine Vielzahl von Modifikationen und Abwandlungen möglich, ohne den Rahmen der Umfang gemäß der beigefügten Ansprüche zu verlassen.

Claims (23)

1. Ein Verfahren zur Verwendung eines Mikroprozessors, um On-Line die längenbezogene Masse wenigstens einer Garn­ spule zu überwachen, welche durch Wickeln von Mehrfach-Ein­ zelfädengarnen während eines Wicklungszyklus in einer Wickelstation einer Wicklungsvorrichtung gebildet wird, wo­ bei die Vorrichtung in der Lage ist, eine Mehrzahl der Spu­ len gleichzeitig in einer Mehrzahl von Wickelstationen auf­ zuwickeln, wobei das Verfahren die folgenden Schritte auf­ weist:
Eingeben vorherbestimmter Prozeßparameter, einschließ­ lich eines Toleranzbereiches und wenigstens eines Durchmes­ serbereiches;
Eingeben einer gemessenen Drehzahl einer jeden Garn­ spule;
Ermitteln eines Meßzeitintervalls, das für jede der Garnspulen notwendig ist, die Spule durch den Durchmesser­ bereich hindurch zu wickeln;
Berechnen eines Denier-Wertes unter Verwendung der Drehzahl, der eingegebenen Zeitintervallwerte und der Pro­ zeßparameter;
Bestimmen, ob die berechneten Denier-Werte innerhalb des Toleranzbereiches liegen; und
wiederholtes Durchführen während des Wicklungszyklus für jeden der Durchmesserbereiche der Schritte des Einge­ bens der gemessenen Drehzahl, des Eingebens des gemessenen Zeitintervalls, des Berechnens des Denierwertes und des Be­ stimmens, ob die berechneten Denierwerte innerhalb des To­ leranzbereiches liegen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Verfahren wei­ terhin das Anzeigen von Ergebnissen der Bestimmung auf­ weist, ob die berechneten Denierwerte innerhalb des Tole­ ranzbereiches liegen.
3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Verfahren wei­ terhin die folgenden Schritte aufweist:
Erhalten einer Historie der berechneten Denierwerte für jede der Stationen durch Speichern der Werte in einer Datenbank; und
Erneuern momentaner Berechnungen der Denierwerte auf der Grundlage der gespeicherten Werte mittels eines ein­ stellbaren Kalibrierfaktors.
4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Prozeßparame­ ter weiterhin beinhalten:
einen Einheiten-Umrechnungsfaktor;
einen Ausgangswert für einen einstellbaren Kalibrier­ faktor;
eine Garnspulen-Wicklungszykluszeitperiode; und
eine nominale Dichte der Garnspule.
5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Berechnen des Denierwertes die folgenden Schritte aufweist:
Berechnen der Garnlänge, die während des Zeitinter­ valls auf die Garnspule gewickelt wurde;
Berechnen eines ringförmig umlaufenden Volumenelemen­ tes für jede der Garnspulen in dem Durchmesserbereich;
Umwandeln eines jeden ringförmig umlaufenden Volumen­ element-Berechnungswertes in eine Gewichtsmessung für jede der Garnspulen;
Berechnen einer groben längenbezogenen Masse aus dem gemessenen Gewicht für jede Länge von Garn, die aufge­ wickelt wurde; und
Wandeln der groben längenbezogenen Masse in eine nor­ malisierte längenbezogene Masse für jede Garnspule.
6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Schritt des Bestimmens, ob die berechneten Denierwerte innerhalb des Toleranzbereiches liegen, aufweist:
Vergleichen der normalisierten längenbezogenen Masse pro Garnspule für alle Garnspulen und Identifizieren eines Maximalwertes und eines Minimalwertes der normalisierten längenbezogenen Masse pro Garnspule und speichern all die­ ser normalisierten Massewerte einschließlich des maximalen und minimalen Wertes.
7. Verfahren nach Anspruch 6, weiterhin mit den Schritten:
Klassifizieren einer Garnspule für eine Freigabe, wenn der maximale Wert und der minimale Wert der normalisierten längenbezogenen Masse pro Garnspule innerhalb des Toleranz­ bereiches liegen; und
Auslösen eines Spinnpositions-Korrekturvorganges, wenn der maximale Wert und der minimale Wert der normalisierten längenbezogenen Masse pro Garnspule nicht innerhalb des To­ leranzbereiches liegen.
8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Schritt des Auslösens von Korrekturvorgängen das Anzeigen der Toleranz­ bereich-Testergebnisse beinhaltet.
9. Ein Verfahren zur Verwendung eines Mikroprozessors, um On-Line die längenbezogene Masse wenigstens einer Garn­ spule zu überwachen, welche durch Wickeln von Mehrfach-Ein­ zelfädengarnen während eines Wicklungszyklus in einer Wickelstation einer Wicklungsvorrichtung gebildet wird, wo­ bei die Vorrichtung in der Lage ist, eine Mehrzahl der Spu­ len gleichzeitig in einer Mehrzahl von Wickelstationen auf­ zuwickeln, wobei das Verfahren die folgenden Schritte auf­ weist:
  • (a) Eingeben bestimmter Prozeßparamenter, einschließ­ lich eines Toleranzbereiches, wenigstens eines Durchmesser­ bereiches, eines Umwandlungsfaktors, eines Anfangswertes für einen einstellbaren Kalibrierfaktor, der längenbezoge­ nen Masse für jede überwachte Spinnposition, einer Garnspu­ len-Wicklungszykluszeitdauer und einer nominalen Dichte der Garnspule;
  • (b) Eingeben einer gemessenen Drehzahl einer jeden Garnspule;
  • (c) Ermitteln eines Meßzeitintervalles für jede Garn­ spule, das notwendig ist, um die Spule durch den Durchmes­ serbereich zu wickeln;
  • (d) Berechnen der Länge des auf die Garnspule ge­ wickelten Garnes während des Zeitintervalls;
  • (e) Berechnen eines ringförmig umlaufenden Volumenele­ mentes für jede Garnspule in dem Durchmesserbereich;
  • (f) Umwandeln eines jeden ringförmig umlaufenden Volu­ menelement-Rechenwertes in ein gemessenes Gewicht für jede Garnspule;
  • (g) Berechnen eines Roh-Denierwertes für jede der Län­ gen des aufgewickelten Garnes aus jedem gemessenen Gewicht;
  • (h) Normalisieren des Denier-Rohwertes in einen Denier-Endwert für jede Garnspule;
  • (i) Erhalten einer Historie der Denier-Endwerte für jede der Positionen durch Speichern der Werte in einer Da­ tenbank;
  • (j) Aktualisieren der momentanen Berechnung der Denierwerte auf der Grundlage der gespeicherten Werte über den einstellbaren Kalibrierfaktor;
  • (k) Bestimmen, ob die berechneten Denierwerte inner­ halb des Toleranzbereiches liegen, in dem der Denier-End­ wert pro Garnspule für alle Garnspulen verglichen wird und Identifizieren des maximalen Wertes und eines minimalen Wertes der Denier-Endwerte pro Garnspule und Speichern al­ ler normalisierter Massewerte einschließlich des maximalen und minimalen Wertes;
  • (l) Anzeigen der Bestimmungsergebnisse, ob die berech­ neten Denierwerte innerhalb des Toleranzbereiches liegen;
  • (m) wiederholtes Durchführen der Schritte (b) bis (l) für jeden Durchmesserbereich während der gesamten Wick­ lungszyklusdauer;
  • (n) Einleiten von Spinnpositions-Korrekturmaßnahmen, wann immer der Maximalwert und der Minimalwert der normali­ sierten längenbezogenen Masse pro Garnspule nicht innerhalb des Toleranzbereiches liegen; und
  • (o) Klassifizieren der Garnspule für eine Freigabe bei Abschluß des Wiederholungsschrittes, wenn alle Ergebnisse im Bestimmungsschritt innerhalb des Toleranzbereiches sind.
10. Vorrichtung zur On-Line-Bestimmung der längenbezo­ genen Masse wenigstens einer Garnspule, die auf einer Wickelvorrichtung durch das Aufwickeln von Mehrfachfäden von Garnen gebildet wird, mit:
einer Vorrichtung auf Mikroprozessorbasis;
einer Meßvorrichtung des Garnspulendurchmessers zum Messen eines Garnspulendurchmessers;
einem Drehzahlsensor zum Erfassen einer Drehzahl einer jeden Garnspule, wobei der Sensor ein erfaßtes Geschwindig­ keitssignal erzeugt; und
einem Zeitgeber zum Messen der Zeit, die zum überque­ ren eines Bereiches notwendig ist, die durch einen Start- und Endedurchmesser definiert ist, wobei der Zeitgeber ein Zeitgebersignal entsprechend der gemessenen Zeit bereit­ stellt,
wobei das-Geschwindigkeitssignal und das Zeitgebersi­ gnal der Vorrichtung auf Mikroprozessorbasis bereitgestellt werden für eine On-Line- und Echtzeitberechnung und Überwa­ chung der längenbezogenen Masse der Garnspulen.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, weiterhin mit einer Anzeige zum Bereitstellen einer Echtzeitanzeige der berech­ neten längenbezogenen Masse.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10, weiterhin mit einem Drucker zum Bedrucken von Verpackungsetiketten auf der Grundlage der berechneten längenbezogenen Masse.
13. Vorrichtung nach Anspruch 10, weiterhin mit einer Eingabevorrichtung zur Eingabe von Prozeßparametern in die Mikroprozessorvorrichtung, wobei die Prozeßparameter für die Berechnung verwendet werden.
14. Vorrichtung nach Anspruch 10, weiterhin mit einem Computer, der eine Datenbank zum Speichern der berechneten längenbezogenen Massenwerte bereitstellt und zum Erhalten einer Historie der berechneten längenbezogenen Massewerte.
15. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei der Zeitgeber in der Mikroprozessorvorrichtung implementiert ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei die auf den Verpackungsetiketten aufgedruckten Informationen in einem Computer gespeichert werden.
17. Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei die Eingabe­ vorrichtung ein Computer ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Historien­ werte zur Berechnung der längenbezogenen Masse verwendet werden.
19. Vorrichtung zur On-Line-Bestimmung der längenbezo­ genen Masse wenigstens einer Garnspule, die auf einer Wickelvorrichtung durch das Aufwickeln von Mehrfachfäden von Garnen gebildet wird, mit:
einer Vorrichtung auf Mikroprozessorbasis;
einer Eingabevorrichtung zur Eingabe von Prozeßparame­ tern in die Mikroprozessorvorrichtung;
einer Meßvorrichtung des Garnspulendurchmessers zum Messen eines Garnspulendurchmessers;
einem Drehzahlsensor zum Erfassen einer Drehzahl einer jeden Garnspule, wobei der Sensor ein erfaßtes Geschwindig­ keitssignal erzeugt;
einem Zeitgeber zum Erzeugen eines Zeitgebersignals entsprechend der Zeit, die zum überqueren eines Bereiches notwendig ist, die durch einen Start- und Endedurchmesser definiert ist;
einem Computer, der eine Datenbank zum Speichern der berechneten längenbezogenen Massenwerte bereitstellt und zum Erhalten einer Historie der berechneten längenbezogenen Massewert; und
einer Anzeige,
wobei das Geschwindigkeitssignal und das Zeitgebersi­ gnal der Vorrichtung auf Mikroprozessorbasis bereitgestellt werden für eine On-Line- und Echtzeitberechnung und Überwa­ chung der längenbezogenen Masse der Garnspulen auf der Grundlage der Historienwerte und der Prozeßparameter, wo­ bei die berechneten Werte der längenbezogenen Masse On-line und in Echtzeit überprüft werden, ob sie in einem Toleranz­ bereich liegen und die Vergleichsergebnisse auf der Anzeige dargestellt werden, um eine Echtzeit-Anzeige der berechne­ ten längenbezogenen Masse bereitzustellen.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, wobei die Eingabe­ vorrichtung ein Computer ist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 19, wobei der Zeitgeber in der Mikroprozessorvorrichtung implementiert ist.
22. Vorrichtung nach Anspruch 19, weiterhin mit einem Drucker zum Bedrucken von Verpackungsetiketten auf der Grundlage der berechneten längenbezogenen Masse.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, wobei die auf den Verpackungsetiketten aufgedruckten Informationen auch in dem Computer gespeichert werden.
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