DE3713783A1 - Verfahren zum ermitteln einer fehlerstelle in einem faden - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln einer feh­ lerstelle in einem Faden an einer Spulstelle einer Spulma­ schine wie einem Spulautomaten.

Eine Spulstelle eines Spulatomaten 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, Dick­ stellen, einen dickeren Teil, einen dünneren Teil usw. Im allgemeinen hat eine Nisse eine Dicke, die das Mehrfache des Zehnfachen des durchschnittlichen Durchmessers des Fadens beträgt, und eine Länge von mehreren Millimetern, während eine Dickstelle eine Dicke, die das Mehrfache des durchschnittlichen Fadendurchmessers beträgt, und eine Länge von mehreren Zentimetern bis zum Zehnfachen davon aufweist.

Wenn eine derartige Fehlerstelle in einem laufenden Faden an einem Meßkopf eines photoelektrischen Dickstellenfängers oder eines elektrostatischen Dickstellenfängers vorbeiläuft, er­ zeugt der Meßkopf ein elektrisches Signal, das der Dicke der Fehlerstelle entspricht. Die Größe des auf diese Weise er­ zeugten elektrischen Signals wird mit einem Bezugswert ver­ glichen, 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. Z.B. ist die Fadenlaufgeschwindigkeit geringer, kurz nachdem ein Motor, der die Auflaufspule einer Spulstelle in Umdrehung versetzt, eingeschaltet oder nachdem der Motor entregt wird. Bei einer derartigen geringen Fadenlaufgeschwindigkeit kann der Fadenreiniger in fehlerhafter Weise dann an­ sprechen, wenn 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 das Vollbewickeln der Auf­ laufspule anzeigenden Signals, dieses Signal gleichzeitig als Blockiersignal 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 Fadenlaufge­ schwindigkeit 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.

Aufgabe der Erfindung ist es demgemäß, ein Verfahren zum Er­ fassen einer Fehlerstelle in einem laufenden Faden an einer Spulstelle einer Spulmaschine vorzusehen, bei dem ein Meß­ wert, der eine Fadenfehlerstelle anzeigt, mit einem Bezugs­ wert vergleichbar ist, der laufend entsprechend der momentan vorliegenden Fadenlaufgeschwindigkeit korrigiert wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Ermitteln einer Fehler­ stelle in einem laufenden Faden umfaßt Verfahrensschritte, bei denen ein der Laufgeschwindigkeit des umgespulten Fadens entsprechendes elektrisches Signal erzeugt, ein der Länge einer Fehlerstelle eines Fadens entsprechender Bezugswert ge­ mäß dem elektrischen Signal korrigiert und der auf diese Weise korrigierte Bezugswert mit einem Erfassungssignal ver­ glichen wird, das von einem auf Fadenfehlerstellen anspre­ chenden Detektor- oder Meßkopf erzeugt wird, um auf diese Weise eine im laufenden Faden vorhandene Fehlerstelle nicht annehmbarer Größe zu ermitteln.

Erfindungsgemäß wird somit ein eingestellter Bezugswert, mit dem eine erfaßte oder gemessene Länge einer Fehlerstelle im Faden zu vergleichen ist, automatisch entsprechend einer auftretenden Änderung der Laufgeschwindigkeit des Fadens korrigiert, um auf diese Weise die Fehlerstelle zu ermitteln. Während des Anlaufens des Umspulvorgangs oder während des fortgesetzten trägheitsbedingten Umlaufens einer Changierwal­ ze, die eine Auflaufspule antreibt, nachdem ein das Voll­ bewickeln der Auflaufspule anzeigendes Signal abgegeben wor­ den ist, oder nach dem Auftreten einer Änderung der Laufge­ schwindigkeit des Fadens aus anderem Grund während des Um­ spulens, läßt sich demgemäß ein erfaßter oder gemessener Wert, der einer Fehlerstelle entspricht, normalerweise mit einem Bezugswert vergleichen, der gemäß der momentanen oder tatsächlichen Laufgeschwindigkeit des Fadens korrigiert worden ist. Demgemäß läßt sich die Länge einer Fehlerstelle genau ermitteln, so daß kein unnötiges Durchschneiden des Fadens stattfindet. Da es nicht erforderlich ist, während des trägheitsbedingten Auslaufens der Changierwalze den Faden­ reiniger außer Betrieb zu setzen, lassen sich Fehlerstellen im Faden zu jedem Zeitpunkt während des Umspulens des Fadens, d.h. von Anfang bis Ende des Umspulens, ermitteln. Dies führt zu einer Verbesserung der Qualität des umgespulten Fadens.

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

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform einer Vor­ richtung 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 Spulauto­ maten 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 über­ prüft den Faden Y, um das Vorkommen von Fehlerstellen zu er­ fassen, wonach der Faden Y auf eine Auflaufspule 4 aufge­ wickelt 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 einem vorbe­ stimmten Verfahren, das nachstehend beschrieben werden soll, wird im Steuergerät 5 der Meßwert mit einem Bezugswert ver­ glichen. Liegt die Abweichung der Fadendicke außerhalb eines vom Bezugswert vorgegebenen Bereiches, bestimmt das Steuerge­ rät 5, daß der Dickstellenfänger 2 von einer Fadenfehlerstelle durchlaufen worden ist und übermittelt sofort ein Betäti­ gungssignal 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 ange­ zeigt 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 verset­ zenden Motors 9, wobei zum Entregen des Motors 9 ein Kontakt 11 geöffnet wird. Folglich kommt die Changierwalze 3 nach einem eine kurze Zeitspanne andauernden trägheitsbeding­ ten Auslaufen zum Stillstand.

Danach wird ein Fadenspleißsignal 13 an eine Fadenspleiß­ einrichtung 12 abgegeben, die in bekannter Weise einen Faden­ spleißvorgang 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 End­ teil abgeschnitten und abgesaugt.

Mittels eines in der Fig. 2 dargestellten Impulsgenerators 14 wird das Umlaufen und die Umlaufgeschwindigkeit der Changier­ walze 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 Mag­ neten 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 be­ schrieben, verschiedener Art sein kann, wobei jedoch das Er­ fassen des Fadenfehlers hauptsächlich von der Laufgeschwin­ digkeit des Fadens, in Abhängigkeit von der Art des Faden­ fehlers abhängt. Bei den beispielsweise in der Fig. 3 darge­ stellten Fadenfehlern ist ein Fadenfehler A von der Art, die einen großen Außendurchmesser D 1 und eine relativ große Länge L 1 aufweist, während ein anderer Fadenfehler B von der Art ist, bei der der Außendurchmesser D 2 kleiner ist als der Außendurchmesser D 1 des Fadenfehlers A und die Länge L 2 größer ist als die Länge L 1 des Fadenfehlers A.

Wenn z.B. der Fadenfehler A im Faden Y den Dickstellenfänger 2 durchläuft, wird eine elektrische Signalspannung, deren Größe dem Außendurchmesser D 1 des Fadenfehlers A entspricht, an einen Komparator 20 übermittelt und in diesem mit einer Bezugsspannung verglichen, deren Bezugswert V 11 der Größe eines zulässigen Außendurchmessers des Fadens entspricht. Ist die Größe der gemessenen Spannung, die dem Außendurchmesser D 1 des Fadenfehlers A entspricht, größer als der Bezugswert V 11, erzeugt der Komparator 20 ein Rechtecksignal 21. Vom Kompara­ tor 20 wird das Rechtecksignal 21 an eine Integrierschaltung 22 übermittelt, die eine der Länge L 1 des Fadenfehlers A ent­ sprechende elektrische Signalspannung an einen weiteren Komparator 23 übermittelt, in dem die Größe der von der Inte­ grierschaltung 22 erhaltenen elektrischen Signalspannung mit einem weiteren Bezugswert V 12 verglichen wird. Liegt die elektrische Signalspannung außerhalb eines vom Bezugswert V 12 vorgegebenen Bereiches bedeutet dies, daß der Fadenfehler A ermittelt worden ist. Folglich wird sofort eine Antriebs­ schaltung 24 einer Schneideinrichtung erregt, so daß ein Fadenschneidvorgang stattfindet.

Im Falle des Fadenfehlers B wird ebenfalls ein elektrisches Signal, das dem Durchmesser D 2 des Fadenfehlers B entspricht, an einen Komparator 25 übermittelt und in diesem mit einem Bezugswert V 21 verglichen.

Falls die gemessene elektrische Signalspannung außerhalb eines vom Bezugswert V 21 vorgegebenen Bereiches liegt, wird vom Komparator 25 ein Rechtecksignal 26 abgegeben. Folg­ lich wird ein elektrisches Signal, das von einer Integrier­ schaltung 27 durch Integrieren über die der Länge L 2 des Fa­ denfehlers B entsprechende Zeitspanne erzeugt worden ist, an einen Komparator 28 übermittelt, der das elektrische Signal mit einem weiteren vorbestimmten Bezugswert V 22 vergleicht. Falls die Größe des elektrischen Signals außerhalb des vom Bezugswert V 22 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 L 1 des Fadens den Dickstellenfänger 2 durchläuft, bei gleichbleibender Faden­ laufgeschwindigkeit konstant ist, wird auch der Bezugswert V 12 konstant gehalten. Wenn z.B. die Fadenlaufgeschwindigkeit 1000 m/min, d.h. 16,7 m/s beträgt, dann beträgt die Zeit­ spanne, während der ein Fadenfehler einer Länge L 1 von 1 cm den Dickstellenfänger 2 durchläuft, etwa 0,6 ms. Der Bezugs­ wert V 12 läßt sich durch Integrieren des Rechtecksignals 21 über die bestimmte Zeit bestimmen.

Bei Änderung der Fadenlaufgeschwindigkeit ändert sich selbst­ verständlich auch die Zeitspanne, innerhalb der eine bestimmte Länge des Fadens Y den Dickstellenfänger 2 durch­ läuft. Steigt die Fadenlaufgeschwindigkeit auf 2000 m/min, beträgt die Zeitspanne, innerhalb der ein ähnlicher Faden­ fehler A den Dickstellenfänger 2 durchläuft, 0,3 ms. Dieser Wert ist kleiner als der Bezugswert V 12, der für eine Zeit­ spanne von 0,6 ms festgelegt ist, so daß folglich der Faden­ fehler A nicht ermittelt wird.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Bezugswerte V 12, V 22 für die Längen L 1, L 2 den Änderungen der Faden­ laufgeschwindigkeit 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 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 Spul­ automaten ist ein Zentralsteuergerät 32 vorgesehen. Im Steuergerät 5 einer Spulstelle wird ein Bezugswert V 12, 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 F 1, F 3, F 4, an denen sich die Faden­ laufgeschwindigkeit mit der Umspulzeit t ändert, die Bezugsspannung für die Bezugslänge proportional zur Faden­ laufgeschwindigkeit, wie dies anhand der Kurve G ersichtlich ist. Der Teil F 1 der Kurve F stellt die Änderung der Faden­ laufgeschwindigkeit während des Anlaufens der Changierwalze 3 nach dem Beginn des Abspulens eines Fadens Y von einer Spinn­ spule 1 dar. Der Teil F 3 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 F 4 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 Changier­ walze 3 antreibenden Motors 9 dar.

Es ist zu bemerken, daß die Darstellungsweise der Teile F 3, F 4, an denen sich die Fadenlaufgeschwindigkeit ändert, nur dem Zwecke der Erläuterung dient. In Wirklichkeit ergibt sich kein aufeinanderfolgender Verlauf der Teile F 3 und F 4, sondern es wird die Fadenlaufgeschwindigkeit direkt nach dem Erreichen des Endes des Teiles F 3 auf Null reduziert, weil der Faden Y ganz umgespult worden ist und es befindet sich auf der Spinnspule 1 kein abzuspulender Faden Y mehr. Wenn während des Umspulens des Fadens Y bei normaler Fadenlauf­ geschwindigkeit ein Signal abgegeben wird, das eine volle Auflaufspule 4 anzeigt, folgt demgemäß der Teil F 4 direkt nach dem Teil F 2, an dem die Fadenlaufgeschwindigkeit konstant ist. Das trägheitsbedingte Auslaufen der Changier­ walze 3 beginnt direkt nach dem Ende des Teils F 2.

Während sich der Absolutwert der tatsächlichen Länge L 1 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 geändert, 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 D 2 und dessen Länge L 2 beträgt, die Bezugsspannung bzw. der Bezugswert V 22 für die Länge L 2 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 L 1 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 I in der Fig. 5 dargestellt ist, so daß die Differenz S zwischen dem erfaßten oder gemessenen Wert H und dem Bezugswert I bei sich ändernder Fadenlaufgeschwindigkeit konstant gehalten wird.

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

Claims (4)

1. Verfahren zum Ermitteln einer Fehlerstelle in einem Faden, gekennzeichnet durch Schritte, bei denen ein elektrisches Signal erzeugt wird, dessen Größe der Fadenlaufgeschwindigkeit des Fadens entspricht, ein Bezugswert, der einer Länge einer Fehlerstelle in einem Faden entspricht, gemäß dem elektrischen Signal korrigiert wird und zum Ermitteln einer Fehlerstelle im laufenden faden, der auf diese Weise korrigierte Bezugswert mit einem von einem Fadenreiniger erzeugten Erfassungssignal verglichen wird.

2. Verfahren zum Ermitteln eines Fadenfehlers in einem laufenden Faden an einer Spulstelle eines Spulautomaten durch Erfassen der Dicke und der Länge einer einen Faden­ reiniger durchlaufenden Fadenfehlerstelle, Übermitteln von elektrischen Signalen, deren Größen der Dicke und der Länge der Fadenfehlerstelle entsprechen, an Komparatoren, Vergleichen der Größen der elektrischen Signale mit Bezugs­ werten und Erregen einer Antriebsschaltung einer Faden­ schneideinrichtung, wenn die Größen der Signale die Bezugs­ werte überschreiten, dadurch gekennzeich­ net, daß der Bezugswert für die Länge einer erfaßten Fadenfehlerstelle den Änderungen der Fadenlaufgeschwindig­ keit folgend geändert wird, so daß das Verhältnis von Länge einer erfaßten Fadenfehlerstelle zur Fadenlaufgeschwindig­ keit konstant gehalten wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das elektrische Signal, dessen Größe der Länge der erfaßten Fadenfehlerstelle entspricht, in der Weise übermittelt wird, daß ein Impulssignal, das bei der Rotation einer den Faden führenden Walze erzeugt wird, an einen Digital/Analog-Umwandler übermittelt wird, der das Impulssignal in eine der Fadenlaufgeschwindigkeit ent­ sprechende Analogspannung umwandelt, und daß die Analog­ spannung dann einem Steuergerät des Fadenreinigers zugeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Bezugswert, der von einem Zentralsteuergerät vorgegeben wird, das zum Vorgeben einer Bezugslänge für alle Spulstellen eines Spulautomaten vorge­ sehen ist, zum Erzeugen eines geänderten Bezugswertes im Steuergerät des Fadenreinigers mittels der Analogspannung korrigiert wird.