Verfahren zum Überwachen und Steuern des Fadenlaufes an Textilmaschinen und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen und Steuern des Fadenlaufes an Textilmaschinen und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Bei Textilmaschinen sind den Laufstrecken von Fäden und Faserbändern zwischen einer Lieferstelle und einer Aufnahmestelle vielfach Überwachungsorgane zugeordnet, die entweder das Vorhandensein oder die Qualität des Fadens bzw. Faserbandes überwachen. Beispielsweise besitzen die meisten Spulmaschinen einen auf der Strecke zwischen Lieferspule und Aufwickelspule mit dem Faden zusammenwirkenden Fühler, der bei Fadenbruch das Fehlen des Fadens feststellt und eine Störung signalisiert oder selbsttätig die Maschine bzw. Spulstelle stillsetzt.
Es wird seit einiger Zeit versucht, solche Fühler möglichst trägheitslos zu bauen, um bei den immer grösser werdenden Fadengeschwindigkeiten ein sofortiges Ansprechen zu erreichen. Es sind auch schon elektrische Einrichtungen dieser Art bekanntgeworden, die den Faden photoelektrisch überwachen und bei Überschreitung eines bestimmten Querschnittes am Faden ansprechen und den Faden abschneiden. Solche Einrichtungen sind nicht in der Lage, das Vorhandensein bzw. Fehlen des Fadens festzuhalten.
Die vorliegende Erfindung bezweckt nun die Schaffung eines Verfahrens und einer Einrichtung zur Überwachung und Steuerung des Fadenlaufes an Textilmaschinen, welches in der Lage ist, das Vorhandensein des Fadens einwandfrei festzustellen und auf dessen Fehlen sofort anzusprechen.
Das erfindungsgemässe Verfahren, bei welchem der Faden in der Laufstrecke ein elektrisches Signal erzeugt, das nach Verstärkung ausgewertet wird, zeichnet sich dadurch aus, dass eine die Durchmesserschwankung des Fadens repräsentierende Wechselspannung gleichgerichtet und das gewonnene Gleichstromsignal als Anzeige für das Vorhandensein eines sich in der Laufstrecke bewegenden Fadens ausgewertet wird.
Das Verfahren geht von der Erkenntnis aus, dass bei praktisch allen Garnsorten Querschnitts bzw.
Durchmesserschwankungen auftreten, die feststellbar sind. Das Gewinnen eines Signales aus den Durchmesserschwankungen bringt es mit sich, dass nicht nur ein Fehlersignal entnommen werden kann, wenn der Faden in der Laufstrecke fehlt, sondern dass ein Stillstand des Fadens ebenfalls als solches ausgewertet wird, womit sich der Anwendungsbereich der Überwachung vergrössert. Das Fehlen eines Fehlersignals kann damit auch als Betätigung für den ordnungsgemässen Betrieb der Spulstelle ausgewertet werden.
In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform der erfindungsgemässen Einrichtung schematisch an einer automatischen Kreuzspulmaschine dargestellt.
Es sei angenommen, dass ein Faden F auf seinem Laufe zwischen einer Aufwickelspule A und einer Lieferspule B überwacht werden soll. Die Überwachung soll nicht nur dazu dienen, Verdickungen in demselben festzustellen und diese zu entfernen, sondern insbesondere auch Fadenbrüche bzw. Erschöpfung der Lieferspule B zu erkennen sind die Maschine bzw. Spulstelle entsprechend zu beeinflussen.
Ein von einem nicht dargestellten Netz gespiesener Transformer 1 betreibt mit seiner einen Sekundärwicklung eine Lichtquelle 2, während dessen andere Sekundärwicklung mit einem Gleichrichter 3 in Verbindung steht. Die entstehende Gleichspan nung wird über eine Filtergruppe bestehend aus den beiden Kondensatoren 4 und 5 und den Widerstand 6 filtriert und einerseits an eine Verstärkerröhre 13 und anderseits an zwei Kaltkathoden 8 und 9 angelegt.
Beim Durchlaufen der Strecke A-B erzeugt der Faden F infolge der an ihm vorhandenen Unregelmässigkeiten des Durchmessers ein Wechselstromsignal in dem als photoelektrische Zelle ausgebildeten Fühler 10. Dieses Wechselstromsignal wird auf ein Potentiometer 11 geführt, dessen Abgriff 12 mit dem Gitter 7 einer Verstärkerröhre 13 verbunden ist. An die Kathode der Verstärkerröhre sind parallel zueinander ein Gitterwiderstand 14 und ein Kupplungskondensator 15 angeschlossen. Das von der Röhre 13 verstärkte Wechselstromsignal wird über einen Kondensator 16 und eine Gleichrichterdiode 17 an einen Spannungsteiler, bestehend aus den Widerständen 18 und 19 geführt, die einerseits über ein Potentiometer 20 und einen Kondensator 21 an Masse angeschlossen sind. Der Spannungsteiler 18, 19 ist mit der Kaltkathodenröhre 9 verbunden, deren Anode an die Spule eines Relais 22 angeschlossen ist.
Mit 23 ist ein Widerstand bezeichnet, der einerseits zwischen dem Kondensator 16 und der Diode 17 angeschlossen ist und anderseits mit Masse in Verbindung steht. Das verstärkte Signal der Röhre 13 wird überdies vermittels eines Transformers 24 an die Starterelektrode und die Kathode der Kaltkathodenröhre 8 anlegt, deren Anode mit der Spule eines Relais 25 in Verbindung steht. Im Anodenstromkreis der Kaltkathodenröhren 8 und 9 ist eine Löschtaste 26 vorgesehen.
Wenn das von der Verstärkerröhre 13 verstärkte Wechselstromsignal des photoelektrischen Fühlers 10 einen vorbestimmten Wert überschreitet, so wird über die Starterelektrode derselben die Kaltkathodenröhre 8 gezündet, wodurch das Relais 25 anzieht und dabei beispielsweise einen Stromkreis einer elektromagnetischen Fadenschere schliesst. Die elektromagnetische Fadenschere schneidet den Faden ab.
Ein solches Fehlersignal kann entstehen, wenn der photoelektrische Fühler 10 im durchlaufenden Faden einen Garnfehler in Form einer Verdickung feststellt. Die Zündung der Kaltkathodenröhre findet statt, wenn die für diese notwendige Zündspannung durch das von der Verstärkerröhre 13 verstärkte Signal geliefert wird. In Fig. 2 ist der Spannungsverlauf des vom photoelektrischen Fühlers gelieferten Signales über der Zeit aufgetragen. Die Spannung des Signals schwankt, wie ersichtlich, entsprechend den Durchmesserunterschieden, in dem im Fühler vorbeilaufenden Faden. Im Zeitpunkt X tritt eine Spannungsspitze auf, die den Wert Us, welcher der Zündspannung der Kaltkathodenröhre entspricht, überschreitet, und zwar z. B. infolge eines Garnfehlers. Unmittelbar darauf wird die Fadenschere betätigt, so dass in der Strecke A-B der Faden ausfällt.
Vom Zeitpunkt Y an bleibt demgemäss die Spannung infolge der vorhandenen Gleichstromkomponente konstant, da die Wechselspannung am Fühler 10 ausfällt. Infolgedessen fliesst über den nor malerwe. se die Gleichstromkomponente abtrennenden und nur die Wechselstromkomponente durchlassenden Kondensator 16 sowie die Diode 17, welche die Gleichrichtung zur Aufgabe hat, kein Strom mehr. Der Kondensator 21, der während des normalen Betriebes ständig durch die Wechselstromimpulse aufgeladen wird, kann sich nunmehr über das Potentiometer 20 entladen, und zwar nach Mass gabe der Einstellung der Zeitkonstante LI 1. Durch die Entladung des Kondensators 21 steigt die Spannung am Spannungsteiler 18, 19 und bringt die Kaltkathodenröhre 9 nach Erreichen der Zündspannung zum Ansprechen.
Der hierdurch über die Spule des Relais 22 fliessende Anodenstrom schliesst dessen Kontakte wodurch beispielsweise der Motor der Spulmaschine bzw. Spulstelle ausgeschaltet werden kann. Die beschriebene Einrichtung kann beispielsweise an einer automatischen Spulmaschine vorgesehen sein, die den sich unbeeinflusst einstellenden Fadenbruch oder die durch eine Spannungsspitze erzeugte Unterbrechung durch neue Anspannung des Fadens automatisch behebt. In diesem Falle kann das Wiederein reten der Spannungsschwankungen als Betätigung für den erfolgreich durchgeführten Knotenvorgang des Automaten betrachtet werden. Beispielsweise kann das entsprechende Relais auch Signalvorrichtungen eiP- bzw. ausschalten, die den Funktionszustand der Maschine anzeigen.
Die die Unterbrechung bzw. Stillsetzung der Spulstelle bewirken 1 : e Zündelektrode kann selbstverständlich auch ohne den elektronischen Schalter verwendet werden, welcher als Fadenreiniger wirksam ist. In diesem Falle kann die Einrichtung neben einem mechanischen Fadenreiniger und unabhängig von diesem verwendet werden.
Statt eines photoelektrischen Fühlers lässt sich auch ein kapazitiv arbeitendes Fühlerelement verwenden. In jedem Fall soll aber das Signal berührungslos erzeugt werden, das heisst eine Berührung zwischen Fühler und Faden soll vermieden werden.
Method for monitoring and controlling the thread run on textile machines and device for carrying out the method
The present invention relates to a method for monitoring and controlling the thread run on textile machines and a device for carrying out the method.
In textile machines, the running paths of threads and slivers between a delivery point and a receiving point are often assigned monitoring organs that monitor either the presence or the quality of the thread or sliver. For example, most winding machines have a sensor that interacts with the thread on the line between the delivery bobbin and the take-up bobbin, which detects the missing thread in the event of a thread breakage and signals a fault or automatically stops the machine or winding unit.
Attempts have been made for some time to build such sensors with as little inertia as possible in order to achieve an immediate response with the ever increasing thread speeds. Electrical devices of this type have also become known which monitor the thread photoelectrically and respond when a certain cross section is exceeded on the thread and cut the thread. Such devices are unable to record the presence or absence of the thread.
The present invention now aims to provide a method and a device for monitoring and controlling the thread run on textile machines, which is able to correctly determine the presence of the thread and to respond immediately to its absence.
The method according to the invention, in which the thread in the running path generates an electrical signal which is evaluated after amplification, is characterized in that an alternating voltage representing the diameter fluctuation of the thread is rectified and the obtained direct current signal as an indication of the presence of a in the running path moving thread is evaluated.
The process is based on the knowledge that in practically all types of yarn, cross-section or
Diameter fluctuations occur, which can be determined. Obtaining a signal from the diameter fluctuations means that not only can an error signal be taken if the thread is missing in the running path, but that a standstill of the thread is also evaluated as such, which increases the scope of the monitoring. The absence of an error signal can thus also be evaluated as an actuation for the proper operation of the winding unit.
In the drawing, an example embodiment of the device according to the invention is shown schematically on an automatic package winder.
It is assumed that a thread F is to be monitored on its course between a take-up bobbin A and a delivery bobbin B. The monitoring should not only serve to detect thickenings in the same and to remove them, but in particular also to detect thread breaks or exhaustion of the delivery package B, the machine or winding station should be influenced accordingly.
A transformer 1 fed by a network (not shown) operates a light source 2 with its one secondary winding, while the other secondary winding is connected to a rectifier 3. The resulting DC voltage is filtered through a filter group consisting of the two capacitors 4 and 5 and the resistor 6 and applied on the one hand to an amplifier tube 13 and on the other hand to two cold cathodes 8 and 9.
As it traverses the path A-B, the thread F generates an alternating current signal in the sensor 10, which is designed as a photoelectric cell, as a result of the irregularities in the diameter. A grid resistor 14 and a coupling capacitor 15 are connected in parallel to one another to the cathode of the amplifier tube. The alternating current signal amplified by the tube 13 is fed via a capacitor 16 and a rectifier diode 17 to a voltage divider consisting of the resistors 18 and 19, which are connected to ground via a potentiometer 20 and a capacitor 21. The voltage divider 18, 19 is connected to the cold cathode tube 9, the anode of which is connected to the coil of a relay 22.
With a resistor 23 is designated, which is connected on the one hand between the capacitor 16 and the diode 17 and on the other hand is connected to ground. The amplified signal of the tube 13 is also applied by means of a transformer 24 to the starter electrode and the cathode of the cold cathode tube 8, the anode of which is connected to the coil of a relay 25. In the anode circuit of the cold cathode tubes 8 and 9, an erase button 26 is provided.
If the alternating current signal of the photoelectric sensor 10 amplified by the amplifier tube 13 exceeds a predetermined value, the cold cathode tube 8 is ignited via the starter electrode thereof, whereby the relay 25 picks up and thereby closes a circuit of an electromagnetic thread cutter, for example. The electromagnetic thread cutter cuts the thread.
Such an error signal can arise if the photoelectric sensor 10 detects a yarn error in the form of a thickening in the thread passing through. The cold cathode tube is ignited when the ignition voltage required for it is supplied by the signal amplified by the amplifier tube 13. In Fig. 2, the voltage curve of the signal supplied by the photoelectric sensor is plotted over time. As can be seen, the voltage of the signal fluctuates according to the differences in diameter in the thread passing through the sensor. At time X, a voltage spike occurs which exceeds the value Us, which corresponds to the ignition voltage of the cold cathode tube. B. as a result of a yarn defect. Immediately afterwards the thread scissors are actuated so that the thread falls out in the section A-B.
From the point in time Y onwards, the voltage remains constant due to the direct current component present, since the alternating voltage at the sensor 10 fails. As a result, it flows over the nor Malerwe. se the direct current component separating and only the alternating current component passing capacitor 16 and the diode 17, which has the task of rectification, no more current. The capacitor 21, which is constantly charged by the alternating current pulses during normal operation, can now be discharged via the potentiometer 20, according to the setting of the time constant LI 1. The discharge of the capacitor 21 increases the voltage at the voltage divider 18, 19 and brings the cold cathode tube 9 to respond after reaching the ignition voltage.
The anode current flowing through the coil of the relay 22 closes its contacts, whereby, for example, the motor of the winding machine or winding unit can be switched off. The device described can be provided, for example, on an automatic winding machine which automatically eliminates the uninfluenced thread breakage or the interruption caused by a tension peak by re-tensioning the thread. In this case, the recurrence of the voltage fluctuations can be viewed as an actuation for the successful knotting process of the machine. For example, the corresponding relay can also switch signal devices eiP on or off, which indicate the functional state of the machine.
The 1: e ignition electrode can of course also be used without the electronic switch, which acts as a thread cleaner. In this case, the device can be used alongside and independently of a mechanical thread cleaner.
Instead of a photoelectric sensor, a capacitively working sensor element can also be used. In any case, however, the signal should be generated without contact, that is, contact between the sensor and the thread should be avoided.