DE3713783C2 - Vorrichtung zum Ermitteln von Fadenfehlern in einem laufenden Faden - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ermitteln von Fadenfehlern in einem laufenden Faden einer Spulstelle in einer Spulmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine Spulstelle eines Spulautomaten ist üblicherweise mit einem sogenannten Fadenreiniger versehen, der in einem Faden, der von einer Spinnspule abgezogen und in vorbestimmter Länge auf eine Auflaufspule in vorbestimmter Form aufgewickelt wird, Fehlerstellen erfaßt und entfernt.

Derartige Fehlerstellen in einem Faden umfassen Nissen, Dickstellen, usw. Im allgemeinen hat eine Nisse eine Dicke, die das Mehrfache des durchschnittlichen Durchmessers des Fadens beträgt, und eine Länge von mehreren Millimetern. Demgegenüber weist eine Dickstelle eine Dicke, die das Mehrfache des durchschnittlichen Durchmessers des Fadens beträgt, und eine Länge von mehreren Zentimetern bis zum Zehnfachen davon auf.

Wenn eine derartige Fehlerstelle in einem laufenden Faden an einem Meßkopf eines photoelektrischen Dickstellenfängers oder eines elektrostatischen Dickstellenfängers vorbeiläuft, erzeugt der Meßkopf ein elektrisches Signal, das der Dicke der Fehlerstelle entspricht. Die Größe des auf diese Weise erzeugten elektrischen Signals wird mit einem Bezugswert verglichen, um die Art der Fehlerstelle zu bestimmen.

Die Geschwindigkeit, mit der der Faden einen derartigen Fadenreiniger durchläuft, liegt üblicherweise zwischen Null und der normalen Fadenlaufgeschwindigkeit. Zum Beispiel ist die Fadenlaufgeschwindigkeit geringer, kurz nachdem ein Motor, der die Auflaufspule einer Spulstelle in Umdrehung versetzt, eingeschaltet oder nachdem der Motor abgeschaltet wird. Bei einer derartigen geringen Fadenlaufgeschwindigkeit kann der Fadenreiniger in fehlerhafter Weise ansprechen, obwohl kein größerer Fadenfehler vorhanden ist, wodurch ein darauffolgendes unnötiges Durchschneiden und Wiederverbinden des Fadens ausgelöst wird.

Zur Vermeidung derartiger Fehlfunktionen wird üblicherweise vorgesehen, daß nach dem Abschalten eines eine Changierwalze antreibenden Motors aufgrund eines den vollbewickelten Zustand der Auflaufspule anzeigenden Signals, dieses Signal gleichzeitig als Signal zum Blockieren des Fadenreinigers wirkt, so daß während des trägheitsbedingten Auslaufens der die Auflaufspule in Umlauf versetzenden Changierwalze der Fadenreiniger außer Betrieb gesetzt wird.

Demgemäß wird während Zeitspannen, in denen die Fadenlaufgeschwindigkeit aufgrund des trägheitsbedingten Auslaufens der die Auflaufspule in Umdrehung versetzenden Changierwalze oder aufgrund des langsamen Anlaufens der Changierwalze unterhalb der normalen Fadenlaufgeschwindigkeit liegt, eine Fehlerstelle im laufenden Faden nicht erfaßt. Folglich wird die nicht erfaßte Fehlerstelle mit auf die Auflaufspule aufgewickelt, so daß die Qualität des auf der Auflaufspule befindlichen Fadens beeinträchtigt wird.

Aus der DE-AS 15 60 633 geht eine Vorrichtung zum Ermitteln von Fadenfehlern in einem laufenden Faden einer Spulstelle in einer Spulmaschine der eingangs genannten Art hervor. Hierbei wird zwar nicht nur die Fadenfehlerart an sich erkannt sondern auch deren Länge, jedoch erfolgt keine Anpassung der Bezugswerte an die augenblickliche Fadenlaufgeschwindigkeit, so daß die vorstehend geschilderten Nachteile auftreten.

Aus der amerikanischen Patentschrift 37 48 707 geht weiterhin eine Vorrichtung zum Entfernen von Großstellen in einem laufenden Faden hervor, wobei ein erstes Meßgerät für die Ermittlung der Fadendicke sowie ein zweites Meßgerät für die Ermittlung der Fadenlänge vorgesehen ist. Das Ausgangssignal des ersten Meßgerätes wird über einen Verstärker einem Vergleicher bzw. Diskriminator zugeführt, der das gemessene Signal mit einem Bezugssignal, welches die Standarddicke des Fadens vorgibt, vergleicht. Weicht der gemessene Wert von dem Bezugswert ab, so wird ein Fehlersignal erzeugt, welches einem Eingang einer UND- Schaltung zugeführt wird. Der andere Eingang der UND-Schaltung steht mit dem zweiten Meßgerät zur Erfassung der Fadenlänge des mit einer anormalen Dicke behafteten Fadenabschnittes in Verbindung, welches ein der Fadenlaufgeschwindigkeit entsprechendes Impulssignal liefert. Das Ausgangssignal der UND-Schaltung wird einer Impulszähleinrichtung zugeführt, die die Anzahl der Impulse zählt, welche bei Anliegen sowohl eines Fadenfehlersignals des Vergleichers als auch eines Ausgangssignals des zweiten Meßgerätes von der UND-Schaltung abgegeben werden. Die Anzahl der gezählten Impulse wird mit einer vorbestimmten Anzahl an Impulsen verglichen. Weicht die Anzahl an gezählten Impulsen von dem vorbestimmten Wert ab, so wird die Fadenschneideinrichtung betätigt, um den fehlerhaften Fadenabschnitt zu entfernen. Auch hier erfolgt keine Anpassung der Bezugswerte an die augenblickliche Fadenlaufgeschwindigkeit.

Aus der DE 26 05 736 A1 (=US-Patent 4,246,748) kann weiterhin ein Verfahren zum Erkennen des fehlerhaften Arbeitens von Spinnaggregaten einer Offen-End-Spinnmaschine entnommen werden. Hierbei wird der Faden zwischen der Spinnkammer und der Auflaufspule mittels eines Meßwertaufnehmers abgetastet und der hierbei ermittelte Meßwert in ein elektrisches Signal umgewandelt. Das so erhaltene Fadensignal wird anschließend differenziert und einer Impulsformung unterworfen, worauf die geformte Impulsfolge integriert und mit einem vorgegebenen Schwellwert verglichen wird. Bevor das Meßsignal differenziert wird, durchläuft es einen Verstärker, dessen Verstärkungsgrad mittels der ebenfalls erfaßten Fadenabzugsgeschwindigkeit eingestellt wird. Weiterhin ist vorgesehen, daß der Schwellwert von der Fadenabzugsgeschwindigkeit abgeleitet wird. Mit diesen bekannten Verfahren bzw. dieser bekannten Vorrichtung soll ein ganz bestimmter, beim Offen-End-Spinnen auftretender Fadenfehler erfaßt werden. Es handelt sich hierbei um den sogenannten Moir´-Effekt, der sich insbesondere störend bei dem aus dem erzeugten Faden erstellten Fertigprodukt auswirkt. Ebenso wie bei der Vorrichtung gemäß dem US-Patent 3,748,707 wird hierbei also nur ein einziger Fadenfehler erfaßt. Darüber hinaus wird ebenfalls, wie bei der vorstehend genannten Entgegenhaltung, aus dem Fadenquerschnitt und der Länge der Fehlerstelle ein Mischwert gebildet, der mit einem Grenzwert verglichen wird. Eine separate Untersuchung der beiden Größen erfolgt nicht.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der Meßwerte, die verschiedene Fadenfehlerstellen anzeigen, mit Bezugswerten vergleichbar sind, die laufend entsprechend der momentanen vorliegenden Laufgeschwindigkeit korrigiert werden.

Die vorstehende Aufgabe wird durch die Merkmale des Hauptanspruches gelöst.

Anhand der Figuren wird die Erfindung an einem bevorzugten Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Spulstelle eines Spulautomaten;

Fig. 3 eine Ausführungsform einer Schaltung zum Erfassen einer Fehlerstelle in einem Faden und der Art der Fehlerstelle;

Fig. 4 die Beziehung zwischen der Laufgeschwindigkeit eines Fadens und einer elektrischen Bezugsspannung; und

Fig. 5 die Beziehung zwischen einem erfaßten Wert und einem Bezugswert.

Bei der in der Fig. 2 dargestellten Spulstelle eines Spulautomaten läuft ein von einer Spinnspule 1 abgezogener Faden Y durch einen Fadenspanner und eine Paraffiniereinrichtung, die beide nicht dargestellt sind, und durch einen Fadenwächter oder Fadenreiniger hindurch, der bei dieser Ausführungsform ein Dickstellenfänger 2 ist. Der Dickstellenfänger 2 überprüft den Faden Y, um Dickstellen zu erfassen, wonach der Faden Y auf eine Auflaufspule 4 aufgewickelt wird, die von einer Changierwalze 3 in Umlauf versetzt wird.

Während des Aufwickelns des Fadens Y auf die Auflaufspule 4 wird die sich ändernde Dicke des durch den Dickstellenfänger 2 hindurchlaufenden Fadens Y erfaßt oder gemessen und ein die erfaßte Größe oder den Meßwert darstellendes elektrisches Signal 6 einem Steuergerät 5 zugeführt. Gemäß dem anmeldungsgemäßen Verfahren wird im Steuergerät 5 der Meßwert mit einem Bezugswert verglichen. Liegt die Abweichung der Fadendicke außerhalb eines vom Bezugswert vorgegebenen Bereiches, bestimmt das Steuergerät 5, daß der Dickstellenfänger 2 von einer Fadenfehlerstelle durchlaufen worden ist und übermittelt sofort ein Betätigungssignal 8 an den Antrieb 7 einer Schneideinrichtung, so daß die Schneideinrichtung zum Durchschneiden des Fadens Y betätigt wird. Infolge des Durchschneidens des Fadens Y wird das Fadenlaufsignal des Dickstellenfängers 2 unterbrochen, wodurch das stattgefundene Durchschneiden des Fadens Y angezeigt wird. Wenn das Durchschneiden des Fadens Y in dieser Weise erfaßt wird, erzeugt das Steuergerät 5 ein Stoppsignal 10 zum Abstoppen eines die Changierwalze 3 in Umlauf versetzenden Motors 9, wobei zum Abstellen des Motors 9 ein Kontakt II geöffnet wird. Folglich kommt die Changierwalze 3 nach einem eine kurze Zeitspanne andauernden trägheitsbedingten Auslaufen zum Stillstand.

Danach wird ein Fadenspleißsignal 13 an eine Fadenspleißeinrichtung 12 abgegeben, die in bekannter Weise einen Fadenspleißvorgang ausführt. Dabei wird ein die Fadenfehlerstelle enthaltender Endteil des durchgeschnittenen Fadens Y von einem zum Führen des Fadenendteils vorgesehenen, nicht dargestellten Saugrohr angesaugt und der die Fehlerstelle enthaltende Endteil abgeschnitten und abgesaugt.

Mittels eines in der Fig. 2 dargestellten Impulsgenerators 14 wird das Umlaufen und die Umlaufgeschwindigkeit der Changierwalze 3 erfaßt. Der Impulsgenerator 14 umfaßt z. B. einen an einer Stirnfläche der Changierwalze 3 angeordneten Magneten 15 und einen ortsfesten Sensor 16. Das Vorbeilaufen des Magneten 15 am Sensor 16 erzeugt jedesmal einen Impuls. Der Impulsgenerator 14 ist in der Weise angeschlossen, daß ein abgegebenes Impulssignal 18 an eine Meßeinrichtung 17 zum Messen einer festgelegten Länge abgegeben wird, die aus der Umlauffrequenz der Changierwalze 3 eine Länge des auf die Auflaufspule 4 aufgewickelten Fadens Y berechnet. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dient das Impulssignal 18 auch zum Berechnen der Fadenlaufgeschwindigkeit während des Umspulens.

Ein Beispiel der Schaltungsanordnung des Steuergerätes 5 ist in der Fig. 3 dargestellt.

Es ist zu bemerken, daß ein Fadenfehler, wie vorstehend beschrieben, verschiedener Art sein kann. Bei den beispielsweise in der Fig. 3 dargestellten Fadenfehlern ist ein Fadenfehler A von der Art, die einen großen Außendurchmesser D1 und eine bestimmte Länge L1 aufweist, während ein anderer Fadenfehler B von der Art ist, bei der der Außendurchmesser D2 kleiner ist als der Außendurchmesser D1 des Fadenfehlers A und die Länge L2 größer ist als die Länge L1 des Fadenfehlers A.

Wenn z. B. der Fadenfehler A im Faden Y den Dickstellenfänger 2 durchläuft, wird eine elektrische Signalspannung, deren Größe dem Außendurchmesser D1 des Fadenfehlers A entspricht, an einem Komparator (Eingangs-Komparatur) 20 übermittelt und in diesem mit einer Bezugsspannung verglichen, deren Bezugswert V11 der Größe eines zulässigen Außendurchmessers des Fadens entspricht. Ist die Größe der gemessenen Spannung, die dem Außendurchmesser D1 des Fadenfehlers A entspricht, größer als der Bezugswert V11, erzeugt der Komparator 20 ein Rechtecksignal 21. Vom Komparator 20 wird das Rechtecksignal 21 an eine Integrierschaltung 22 übermittelt, die eine der Länge L1 des Fadenfehlers A entsprechende elektrische Signalspannung an einen weiteren Komparator 23 übermittelt, in dem die Größe der von der Integrierschaltung 22 erhaltenen elektrischen Signalspannung mit einem weiteren Bezugswert V12 verglichen wird. Liegt die elektrischen Signalspannung außerhalb eines vom Bezugswert V12 vorgegebenen Bereiches bedeutet dies, daß der Fadenfehler A ermittelt worden ist. Folglich wird sofort eine Antriebsschaltung 24 einer Schneideinrichtung erregt, so daß ein Fadenschneidvorgang stattfindet.

Im Falle des Fadenfehlers B wird ebenfalls ein elektrisches Signal, das dem Durchmesser D2 des Fadenfehlers B entspricht, an einen Komparator (Eingangs-Komparator) 25 übermittelt und in diesem mit einem Bezugswert V21 verglichen. Falls die gemessene elektrische Signalspannung außerhalb eines vom Bezugswert V21 vorgegebenen Bereiches liegt, wird vom Komparator 25 ein Rechtecksignal 26 abgegeben. Folglich wird ein elektrisches Signal, das von einer Integrierschaltung 27 durch Integrieren über die der Länge L2 des Fadenfehlers B entsprechende Zeitspanne erzeugt worden ist, an einen weiteren Komparator 28 übermittelt, der das elektrische Signal mit einem weiteren vorbestimmten Bezugswert V22 vergleicht. Falls die Größe des elektrischen Signals außerhalb des vom Bezugswert V22 vorgegebenen Bereiches liegt, bedeutet dies, daß der Fadenfehler B ermittelt worden ist. Folglich wird die Antriebsschaltung 24 der Schneideinrichtung erregt, so daß der Faden Y durchgeschnitten wird.

Da die Zeitspanne, während der eine Länge L1 des Fadens den Dickstellenfänger 2 durchläuft, bei gleichbleibender Fadenlaufgeschwindigkeit konstant ist, wird bei gleichbleibender Fadenlaufgeschwindigkeit auch der Bezugswert V12 konstant gehalten. Wenn z. B. die Fadenlaufgeschwindigkeit 1000 m/min, d. h. 16,7 m/s beträgt, dann beträgt die Zeitspanne, während der ein Fadenfehler einer Länge L1 von 1 cm den Dickstellenfänger 2 durchläuft, etwa 0,6 ms. Der Bezugswert V12 läßt sich durch Integrieren des Rechtecksignals 21 über die vorgegebene Zeit bestimmen.

Bei Änderung der Fadenlaufgeschwindigkeit ändert sich selbstverständlich auch die Zeitspanne, innerhalb der eine bestimmte Länge des Fadens Y den Dickstellenfänger 2 durchläuft. Steigt die Fadenlaufgeschwindigkeit auf 2000 m/min, beträgt die Zeitspanne, innerhalb der ein ähnlicher Fadenfehler A den Dickstellenfänger 2 durchläuft, 0,3 ms. Dieser Wert ist kleiner als der Bezugswert V12, der für eine Zeitspanne von 0,6 ms festgelegt ist, so daß folglich der Fadenfehler A nicht ermittelt wird.

Bei diesem Verfahren werden die Bezugswerte V12, V22 für die Längen L1, L2 den Änderungen der Fadenlaufgeschwindigkeit folgend geändert, so daß das Verhältnis Bezugslänge eines Fadenfehlers zu Fadenlaufgeschwindigkeit konstant gehalten wird.

Wie anhand der Fig. 1 ersichtlich ist, wird das infolge des Umlaufens der Changierwalze 3 erzeugte Impulssignal 18 einer Siebschaltung 30, die aus dem Impulssignal 18 das Rauschen entfernt, und dann einem Digital/Analog-Umwandler (Frequenz-Spannungswandler) 31 zugeführt, der das Impulssignal 18 in eine Analogspannung umwandelt, die der Fadenlaufgeschwindigkeit entspricht. Die Analogspannung wird dann dem Steuergerät 5 zugeführt.

Zum Vorgeben einer Bezugslänge für alle Spulstellen des Spulautomaten ist ein Zentralsteuergerät 32 vorgesehen. Im Steuergerät 5 einer Spulstelle wird ein Bezugswert, der vom Zentralsteuergerät 32 vorgegeben worden ist, aufgrund der Analogspannung zur Bildung eines Bezugswertes V korrigiert.

Bei der in der Fig. 4 als Beispiel dargestellten Kurve F ändert sich an den Stellen F1, F3, F4, an denen sich die Fadenlaufgeschwindigkeit mit der Umspulzeit t ändert, die Bezugsspannung für die Bezugslänge proportional zur Fadenlaufgeschwindigkeit, wie dies anhand der Kurve G ersichtlich ist. Der Teil F1 der Kurve F stellt die Änderung der Fadenlaufgeschwindigkeit während des Anlaufens der Changierwalze 3 nach dem Beginn des Abspulens eines Fadens Y von einer Spinnspule 1 dar. Der Teil F3 stellt die Änderung oder Abnahme der Fadenlaufgeschwindigkeit dar, wenn aufgrund der allmählich geringer werdenden Dicke der Fadenlagen auf der Spinnspule 1 und des dabei zunehmenden Widerstandes gegen das Abziehen des Fadens Y von den Fadenlagen die Fadenlaufgeschwindigkeit, mit der der Faden Y auf die Auflaufspule 4 aufgespult wird, geringfügig verringert wird. Der Teil F4 der Kurve F stellt die Änderung oder Abnahme der Fadenlaufgeschwindigkeit während des Auslaufens der Changierwalze 3 unter weiterem Abziehen des Fadens Y nach dem Abschalten des die Changierwalze 3 antreibenden Motors 9 dar.

Es ist zu bemerken, daß die Darstellungsweise der Teile F3, F4, an denen sich die Fadenlaufgeschwindigkeit ändert, nur dem Zwecke der Erläuterung dient. In Wirklichkeit ergibt sich kein aufeinanderfolgender Verlauf der Teile F3 und F4, sondern es wird die Fadenlaufgeschwindigkeit dirket nach dem Erreichen des Endes des Teiles F3 auf Null reduziert, weil der Faden Y ganz umgespult worden ist und es sich auf der Spinnspule 1 kein abzuspulender Faden Y mehr befindet. Wenn während des Umspulens des Fadens Y bei normaler Fadenlaufgeschwindigkeit ein Signal abgegeben wird, das eine volle Auflaufspule 4 anzeigt, folgt demgemäß der Teil F4 direkt nach dem Teil F2, an dem die Fadenlaufgeschwindigkeit konstant ist. Das trägheitsbedingte Auslaufen der Changierwalze 3 beginnt dann direkt nach dem Ende des Teils F2.

Während sich der Absolutwert der tatsächlichen Länge L1 eines Fadenfehlers, der bei irgendeiner Fadenlaufgeschwindigkeit auftreten kann, nicht ändert, wird in jedem Fall bei einer Änderung der Fadenlaufgeschwindigkeit der Bezugswert für den Vergleich in der Weise ändert, daß die relative Länge des Fadenfehlers, bezogen auf die Fadenlaufgeschwindigkeit, konstant bleibt.

Es ist hier noch hinzuzufügen, daß im Falle des Auftretens des in der Fig. 3 dargestellten Fadenfehlers B, dessen Dicke oder Außendurchmesser D2 und dessen Länge L2 beträgt, die Bezugsspannung bzw. der Bezugswert V22 für die Länge L2 selbstverständlich bei Änderung der Fadenlaufgeschwindigkeit auf ähnliche Weise mit einer Analogspannung korrigiert wird, die der Fadenlaufgeschwindigkeit des Fadens Y entspricht.

Falls sich bei einem Fadenfehler der Länge L1 der erfaßte oder gemessene Spannungswert in der Weise mit ansteigender Fadenlaufgeschwindigkeit ändert, wie dies in der Fig. 5 durch die Kurve H dargestellt ist, wird der vom Zentralsteuergerät 32 für jede Spulstelle vorgegebene Bezugswert ebenfalls auf einen Wert korrigiert, wie dies durch die Kurve 1 in der Fig. 5 dargestellt ist, so daß die Differenz S zwischen dem erfaßten oder gemessenen Wert H und dem Bezugswert 1 bei sich ändernder Fadenlaufgeschwindigkeit konstant gehalten wird.

Während die Fig. 5 einen Fall darstellt, bei dem der erfaßte oder gemessene Spannungswert mit größer werdender Fadenlaufgeschwindigkeit abnimmt, wird in einem anderen Fall, bei dem das elektrische Signal in der Weise verarbeitet wird, daß der Spannungswert mit größerer werdender Fadenlaufgeschwindigkeit ansteigt, der Bezugswert in der Weise korrigiert, daß dieser auch in ähnlicher Weise größer wird.

Claims (3)

1. Vorrichtung zum Ermitteln von Fadenfehlern in einem laufenden Faden einer Spulstelle in einer Spulmaschine,

• - mit einem ersten Meßzweig für eine erste Fadenfehlerart (A), der einen Komparator aufweist, welcher ein der Fadendicke proportionales elektrisches Signal von einem Fadenwächter (2) empfängt und mit einem für die erste Fadenfehlerart (A) vorgesehenen Fadendicke-Bezugswert (V11) zur Feststellung einer für die erste Fadenfehlerart (A) anormalen Dicke vergleicht, und
• - mit einem zweiten, entsprechend aufgebauten Meßzweig für eine zweite Fadenfehlerart (B), bei dem ein für die zweite Fadenfehlerart (B) charakteristischer Fadendicke-Bezugswert (V21) vorgegeben ist,
• - wobei die beiden Ausgangssignale der beiden Meßzweige eine Antriebseinrichtung (24) für eine Fadenschneideinrichtung (7) ansteuern,

dadurch gekennzeichnet,

• - daß eine Einrichtung (15, 16) zum Erzeugen eines der Fadenlaufgeschwindigkeit entsprechenden Impulssignals (18) vorgesehen ist und
• - daß im ersten und zweiten Meßzweig den Eingangs-Komparatoren (20, 25) jeweils eine Integrierschaltung (22, 27) nachgeschaltet ist, deren Ausgang mit je einem ersten Eingang je eines zweiten Komparators (23, 28) verbunden ist, wobei an dem zweiten Eingang jedes zweiten Komparators (23, 28) jeweils ein der ersten bzw. zweiten Fadenfehlerart (A, B) entsprechender Fadenlängen-Bezugswert (V12, V22) anliegt, der entsprechend der mit Hilfe der Einrichtung (15, 16) zum Erzeugen eines der Fadenlaufgeschwindigkeit entsprechenden Impulssignals (18) ermittelten Fadenlaufgeschwindigkeit fortlaufend angepaßt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bezugswerte (V11, V21; V12, V22) über ein Zentralsteuergerät (32) der Spulmaschine jeder Spulstelle vorgegeben werden.