DE2641331C3

DE2641331C3 - Vorrichtung zum Überwachen der Fadenerzeugung einer Offenend-Spinnmaschine

Info

Publication number: DE2641331C3
Application number: DE2641331A
Authority: DE
Inventors: Hermann Pfaeffikon Schwartz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-10-10
Filing date: 1976-09-14
Publication date: 1983-11-24
Also published as: US4060965A; GB1563830A; JPS5285533A; CS192567B2; DE2641331B2; CH603842A5; DE2641331A1; JPS616175B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Überwachen der Fadenerzeugung einer Offenend-Spinnmaschine mit einem Signalgeber, der elektrische Signale entsprechend der Dicke des Spinnfadens erzeugt, mit einem dem Signalgeber nachgeschalteten Verstärker und mit einer Zählstufe, die beim Überschreiten eines Grenzwertes ein Auswertesignal liefert, das das Vorliegen einer sich wiederholenden Fadenunregelmäßigkeit anzeigt.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (DE-OS 24 09 882) werden stets sämtliche Signale erfaßt, die einen bestimmten Grenzwert überschreiten. Dabei müssen die Amplituden der eventuell periodisch auftretenden Signale wenigstens geringfügig über der Fadenrauschamplitude liegen, um überhaupt detektiert werden zu können. Auch ein Faden ohne periodische Fehler ist nämlich kontinuierlich mit statistischen Dickenschwankungen behaftet. Die Ursache liegt in einer ungleichmäßigen Faserverteilung. Es hat sich gezeigt, daß die Signalhöhe von periodischen Fehlern am Offenend-Faden oftmals kaum über den normalen Garnschwankungen liegt, sondern sogar noch kleiner sein kann als diese und so im Fadenrauschen untergeht. Wenn das Auftreten von periodischen Fehlern aber nicht mehr an der Signalhöhe erkennbar ist, kann die bekannte Vorrichtung auf diese Fehler nicht mehr ansprechen.

Es ist ferner bereits bekannt (»Textil-Praxis« 1959, April, S. 351—359), die Frequenzen von periodisch wiederkehrenden Fadenfehlern mit Hilfe eines Fourier-AruiKsjton, /u ermitteln. Solch ein Fourier-Analysator im ein verhältnismäßig aufwendiges Gerät und vom Gewicht und der Dimension her äußerst ungeeignet für den Einsatz an einer Spinnmaschine. Die Verwendung eines solchen Analysators an jeder Offenend-Spinnstelie zur kontinuierlichen Garnkontrolle würde, abgesehen von Platzproblemen, hohen zusätzlichen Aufwand verursachen, der den Aufwand der ganzen Spinnmaschine um ein mehrfaches übertreffen kann. Für Versuchs- und Forschungszwecke kann sich der Einsatz solcher Geräte rechtfertigen, für die Fabrikation jedoch sind derartige Geräte ungeeignet

Es ist Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die das Vorliegen von periodischen Fadenunregelmäßigkeiten selbst dann anzeigt, wenn die zu diesen Fadenunregelmäßigkeiten gehörende Signalamplitude geringer ist als die durch statistische Dickenschwankungen des Fadens erzeugte Signalamplitude. Die Vorrichtung soll mit einfachen elektronischen Mitteln realisierbar sein.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.

Durch die beanspruchten Maßnahmen ist es möglich, die sich periodisch in dem Umfang der Spinnturbine entsprechenden Abstand wiederholenden, über dem Schwellwert liegende Fadenunregelmäßigkeiten darstellenden Signale festzustellen und auszuzählen und zur Bildung eines Signals zum Aufzeigen eines Fehlers in der Fadenerzeugung heranzuziehen. Da die Fadenabzugsgeschwindigkeit aus der Turbine die gewünschte Garnnummer im wesentlichen mitbestimmt, kann die Fadengeschwindigkeit als relativ genau und konstant angesehen werden. Die Durchlaufzeit einer Strecke Faden zwischen zwei periodischen Dickstellen kann also aus dem Turbinendurchmesser und der Produktionsgeschwindigkeit leicht bestimmt werden. Die Zeitkonstante der monostabilen Kippschaltung kann genau dieser Durchlaufzeit angepaßt werden und entsprient zweckmäßig etwa 90% dieser Zeit. Da eine solche monostabile Kippschaltung aber immer erst wieder neu getriggert werden kann, wenn ihre Zeitkonstante völlig abgelaufen ist, können die nach dem Triggereinsatz folgenden Signale keinen Einfluß auf die Zeitkonstante haben und so zu keiner

⁴S Verfälschung des späteren Resultates führen. Die Möglichkeit, falsche Signale als periodische Fehler auszuwerten, ist also auf 10% reduziert, wobei durch die Statistik der Signale dies in der Praxis noch eine bedeutend niedrigere Wahrscheinlichkeit hat. Selbst

so wenn im Einzelfall ein falsches Signal in die letzten 10% der genannten Durchlaufzeit fällt, so würde dies lediglich die Kippschaltung etwas früher triggern und das nachfolgende Resultat nur sehr geringfügig beeinflussen. Für eine echte Störung müßte schon eine größere Serie von falschen Signalen bzw. Dickstellen ohne Unterbruch in die letzten 10% der genannten Durchlaufzeit fallen; nach der Statistik gibt es dies nicht, und wenn, so wären dies auch periodische Fehler mit dem gleichen Moire-Effekt, auch wenn die Ursache nicht in der Turbine liegt.

Durch die DE-AS 11 39 997 ist zwar bereits eine Vorrichtung zum Überwachen von Fäden bekannt, bei der einem Verstärker ein Trigger nachgeschaltet ist, von dem die Signale zu einer monostabilen Kippschaltung gelangen. Durch diese Maßnahmen sollen jedoch nicht periodische Unregelmäßigkeiten erkennbar gemacht, sondern von der Form des auslösenden Signals unabhängige Schaltimpulse erzielt werden.

Bevorzugte weitere Ausbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unieransprüchen.

Eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltbild der eriindungsgemäßen Vorrichtung, und

F i g. 2 die Spannungsimpulsverläufe an den Ein- und Ausgängen der einzelnen Schaltungsblöcke der Vorrichtung gemäß Fig. 1 sowie eine Ansicht des gemessenen i-adens.

Die in F i g. 1 veranschaulichte Vorrichtung zum Oberwachen der Fadenerzeugung an einer nicht näher veranschaulichten Spinnstelle einer Offenendspinnmaschine umfaßt einen bekannten fotoelektrischen oder kapazitiven Signalaufnehmer 1, welcher von einem Faden Fein elektrisches Abbild liefert. Dieser Faden F wird in einer Spinnturbine erzeugt und auf seinem Wege zur Spulstelle durch die Meßzelle 2 des Signalaufnehmers 1 hindurchgeführt.

F i g. 2 zeigt ein Stück eines solchen Fadens F mit periodisch sich nach einer Durchlaufzeit TU wiederholenden Dickstellen P. Weiter zeigt F i g. 2 das elektrische Abbild mit den Signalen VS des Fadens F, welches im nachfolgenden Verstärker 3 im Schaltbild gemäß F i g. 1 auf eine angemessene Signalhöhe verstärkt wird.

Aus der Kurve in F i g. 2 erkennt man eine große Zahl von statistischen Fadenunregelmäßigkeiten, in denen die Signale der Dickstellen P völlig unkenntlich untergehen. Deshalb führt man die Signale VS an eine Diskriminatorschwelle UD, welche durch Gleichrichtung und Speicherung aus der Signalhöhe der Signale VS abgeleitet wird; die Signalanteile VD werden dann so umgeformt, daß mit der Impuls-Vorderkante dieser umgeformten Signalanteile VD (nicht dargestellt) ein nachfolgender Schaltungskreis sicher getriggert werden kann.

Diese umgeformten Signalanteile VD erscheinen gemäß F i g. 1 am Ausgang eines Schmitt-Triggers 4, welcher dem Verstärker 3 nachgeschaltet ist. Hierbei erhält der Schmitt-Trigger 4 sein die Ansprechschwelle UD bestimmendes Signal von einem Schaltungskreis 5, der dieses Signal automatisch aus der Signalhöhe der Ausgangssignale VD am Verstärker 3 herleitet.

Die Impuls-Vorderkanten der Ausgangssignale VD am Schmitt-Trigger 4 werden nun einer monostabilen Kippschaltung 6 (Monoflop) zugeführt zu deren Triggerung.

Eine solche monostabile Kippschaltung 6 weist eine Zeitkonstante auf, die etwa 90% der Durchlaufzeit TU einer Strecke Faden F zwischen zwei periodischen Dickstellen P beträgt. Da die monostabile Kippschaltung 6 immer erst wieder neu getriggert werden kann, wenn ihre Zeitkonstante völlig abgelaufen ist, wird die monostabile Kippschaltung 6 bei Vorhandensein des Fadens F gemäß F i g. 2 zwangsläufig nur von den Signalen der periodischen Dickstellen P getriggert, was zu den in F i g. 2 gezeigten Rechtecksignalen VTi führt. Diese Rechtecksignale VTi werden einer Zählstufe (Integrator) 7 (Fig. 1) zugeführt, wobei die Abfallzeitkonstante dieses Integrators 7 wesentlich kürzer ist als der Anstieg, z.B. in einem Verhältnis von 1 :2 oder mehr. An diesem Integrator 7 angeschlossen ist ein Schwellwertschalter 8 mit einer Schaltschwelle US. In Obereinstimmung mit den Rechtecksignalen VTi wird nun das Integratorsignal Vl₁ hier nach 6 periodischen Fadendickstellen P den Schwellwertschalter 8 auslösen, wodurch dann der fehlerhafte Spinnprozeß gestoppt werden kann. In der Praxis sind die Zeitkonstante des Integrators 7 und die Schaltschwelle US so aufeinander abgestimmt, daß etwa 20 bis 30 Signale P erforderlich sind, wodurch die Unterscheidungssicherheit wesentlich besser wird.

Der Schwellwertschalter 8 wirkt gemäß dem Schaltbild in F i g. 1 auf ein Relais 9, welches dazu dient, die betreffende Spinnturbine auszuschalten.

Die Schaltschwelle US ist am Schwellwertschalter 8 von außen her einstellbar, und zwar ist eine für eine Mehrzahl solcher Anordnungen gemeinsame Einstellung vorgesehen, da eine Offenend-Spinnmaschine eine große Anzahl Spinnturbinen umfaßt und jeder Spinnturbine eine solche vorbeschriebene Vorrichtung zugeordnet ist.

Wie bereits erwähnt, beträgt die Zeitkonstante der monostabilen Kippschaltung 6 etwa 90% der Durchlaufzeit 7T/(Fig. 2); da es aber unterschiedliche Turbinendurchmesser und Fadenabzugsgeschwindigkeiten gibt, so muß diese Zeitkonstante variabel und einstellbar sein. Die zu einer Offenend-Spinnmaschine gehörigen monostabilen Kippschaltungen 6 müssen ebenfalls gemeinsam zentral einstellbar sein.

Es sei vergleichsweise noch angenommen, daß der Faden F in F i g. 2 keine periodischen Dickstellen P aufweisen würde. In diesem Falle würden auch die den Dickstellen P entsprechenden Signale VS entfallen und nur die statistischen Signale verbleiben. In diesem Falle erfolgt die Triggerung der monostabilen Kippschaltung 6 immer durch das nächste Signal nach Ablauf seiner Zeitkonstante. Dies ergibt dann die statistische Reihenfolge von Rechtecksignalen VT2 in Fig. 2. Wird diese Rechteckfolge an den Integrator 7 gegeben, so ergibt sich das Signal VI₂ (Fig. 2) und die Schaltschwelle US wird nicht erreicht. Hier ist deutlich der Einfluß der bereits genannten kurzen Abfallzeitkonstante des Integrators 7 zu sehen, welche dafür sorgt, daß nur einige etwas breitere Pausen bzw. Signalabstände genügen, damit das Signal VI₂ zurückfällt und die Schwelle t/Snicht erreicht wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Oberwachen der Fadencrzeugung einer Offenend-Spinnmaschine mit einem Signalgeber, der elektrische Signale entsprechend der Dicke des Spinnfadens erzeugt, mit einem dem Signalgeber nachgeschalteten Verstärker und mit einer Zählstufe, die beim Oberschreiten eines Grenzwertes ein Auswertesignal liefert, das das Vorliegen einer sich wiederholenden Fadenunregelmäßigkeit anzeigt, dadurch gekennzeichnet, daß dem Verstärker (3) ein Trigger (4) nachgeschaltet ist, von dem die die Schwelle des Triggers (4) übertreffenden Signale zu einer nicht nachtriggerbaren monostabilen Kippschaltung (6) gelangen, deren Zeitkonstante etwas kürzer als die Wiederholperiode (TU) der zu erwartenden Fadenunregelmäßigkeiten ist und deren Ausgang mit dem Eingang der Zählstufe (7) verbunden ist

2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitkonstante der Kippschaltung (6) etwa 90% der Wiederholperiode der zu erwartenden Fadenunregelmäßigkeit beträgt

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schaltkreis (5) vorgesehen ist, durch den die Triggerschwelle des Triggers (4) in Abhängigkeit von der durchschnittlichen Signalhöhe automatisch regelbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitkonstante der monostabilen Kippschaltung (6) einstellbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfallzeit der Zählstufe (7) kürzer als seine Anstiegszeit ist.