Verfahren und Vorrichtung zum Überwachen einer Spulmaschine mit selbsttätiger Knotvorrichtung
Es ist allgemein bekannt, dass an Spulmaschinen mit selbsttätiger Knotvorrichtung Knotfehler auftreten können, die verschiedenste Ursachen haben. Ein möglicher Fehler besteht beispielsweise in der Knotung eines Doppelfadens, wobei von einer oder beiden Seiten in den Knoter nicht ein einzelner Faden, sondern ein Doppelfaden, beispielsweise in Form einer Fadenschlaufe, eingelegt wird. Um diesen Fehler weitgehend auszuschalten, ist bereits vorgeschlagen worden (Patent Nr. 427691), die Knotvorrichtung mit einer Überwa- chungsvorrichtung zu versehen, welche die Anzahl der in den Knoter eingelegten Faden enden ermittelt.
Eine andere Fehlerquelle beim Knoten der Fäden kann beispielsweise darin bestehen, dass der Knoten nicht fest genug zusammengezogen wird. Es ist bekannt, dass bei der Bildung eines sogenannten Fischerknotens zwei Einzelknoten gebildet werden, die anschliessend zusammengezogen werden. Wenn dieses Zusammenziehen der Einzelknoten zu einem gemeinsamen Knoten nicht einwandfrei erfolgt, entsteht zwischen den beiden Einzelknoten eine Lücke, wodurch sich der Knoten gegebenenfalls später auflösen kann. Weiterhin ist es bekannt, dass bei der Bildung anderer Knotenarten, z. B. eines Weberknotens, eventuell der Knoten nicht fest genug angezogen wird. Auch Idies kann zur Folge haben, dass sich der Knoten später auflöst.
Zur Behebung dieser Nachteile ist bereits eine Vorrichtung vorgeschlagen worden, welche den fertigen Knoten auf seine Haltbar- keit prüft, ihn beispielsweise einer erhöhten Zugspannung unterwirft.
Man erkennt, dass für die verschiedensten Knotungsfehler verschiedene Prüfverfahren und -geräte entwickelt worden sind, die zum Teil einen recht erheblichen Aufwand erfordern. Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, die bekannten bzw. bereits vorgeschlagenen Verfahren und Vorrichtungen zur Überwachung der Knotarbeit derart zu verbessern, dass der Aufwand herabgesetzt werden kann. Dementsprechend bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Üb erwachen einer Spulmaschine mit selbsttätiger Knotvorrichtung, bei dem erfindungsgemäss die Dimensionen des fertigen Knotens gemessen werden und bei einer Abweichung der gemessenen Dimensionen von einem Sollwert die Fadenverbindung getrennt wird.
Im Gegensatz zu den bisherigen Verfahren und Vorrichtungen, bei denen die Bedingungen, unter denen ein Knoten zustande kommen kann, bzw. zustande gekommen ist, überwacht wenden, soll gemäss vorliegender Erfindung der fertige Knoten daraufhin überwacht werden, ob seine Kennwerte einem Sollwert entsprechen, da nur in diesem Fall ein ordnungsgemässer Knoten zustande gekommen ist. Weicht der Knoten in seinen Kennwerten von dem Sollwert ab, so ist kein ordnungs- gemässer Knoten zustande gekommen, sondern es muss eine Fehlknotung eingetreten ein, beispielsweise in Form einer Doppelfadenknotung oder in der Form, dass der Knoten nicht fest genug angezogen ist.
In allen diesen Fällen, in denen die Kennwerte des fertigen Knotens von denen eines Sollwertes abweichen, wird die Fadenverbindung wieder getrennt, so dass ein neuer Knotversuch durchgeführt wird, der in den meisten Fällen zu einer ordnungsgemässen Knotung führen wird.
Als zu messenden Kennwert des fertigen Knotens kann beispielsweise die Dicke bzw. der Durchmesser oder das Volumen des Knotens verwendet werden. Ein besonderes sicheres Verfahren ergibt sich zu : dadurch, dass die Textilmasse des Knotens gemessen wird.
Zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens kann eine Anordnung an einer Spulmaschine verwendet werden, bei der im Knoter oder in Laufrichtung des Fadens hinter dem Knoter ein Messorgan zur Ermittlung einer Knotendimension angeordnet und mit einer Fadentrennvorrichtung verbunden ist.
Anhand der Fig. 1-3 sei die Erfindung beispielsweise erläutert.
In Fig. 1 erkennt man unter a einen geknoteten Faden, wobei ein ordnungsgemässer Knoten zustande gekommen ist. Unter b ist ein Knoten dargestellt, welcher beim Knoten eines Doppelfadens entstanden ist.
Man erkennt, dass die Dimensionen dieses Knotens er heblich grösser sind als diejenigen eines ordnungsgemässen Knotens. Der Knoten mit Doppelfaden unterscheidet sich sowohl in der Dicke (Durchmesser) als auch im Volumen und in der Textilmasse e von dem ord- nungsgemässen, unter a dargestellten Knoten.
In Fig. 2 erkennt man den Bindeknopf eines Knoters
1 sowie den Fadenlauf zu drei verschiedenen Zeitpunkten F1, F2, F3. Zum Zeitpunkt F1 ist der Knoten soeben geschürzt worden und durch den Ausstosser 11 des Knoters 1 angezogen worden. Das obere und untere Fadenende ist in den nicht näher dargestellten Klemmen an den Stellen 12 und 13 festgehalten.
Die Linie F3 zeigt den endgültigen Verlauf des Fadens, nachdem die Spulstelle bereits eine Zeitlang angelaufen und der Faden auf der gesamten Strecke angespannt ist. Die Zwischenstellung F2 zeigt den Verlauf des Fadens unmittelbar nach dem Anlaufen der Spulstelle und der Freigabe des Fadens durch die Klemmstellen 13. Dabei ist der Knoten K bereits aus dem Bindekopf des Knoters 1 herausgezogen und im dargestellten Ausführungsbeispiel an einen zwischen Knoter und Auflaufspule angeordneten mechanischen Fadenreiniger 2 gelangt. Die Schlitzweite dieses Reinigers ist so eingestellt, dass ein ordnungsgemässer Knoten ohne weiteres durch den Reiniger hindurchgeht.
Ist jedoch ein Knoten mit Doppelfaden zustande gekommen-wie es durch den Faden F2' angedeutet ist - so ist der Durchmesser des Knotens so gross, dass der Knoten durch den mechanischen Fadenreiniger nicht hindurch kann. Der Faden kann also nicht weiter abgezogen werden und zerreisst.
Der mechanische Fadenreiniger 2 dient also gleichzeitig zum Messen der Dicke des Knotens und zur Trennung der Fadenverbindung zwischen Ablaufspule und Auflaufspule.
Es hat sich gezeigt, dass ein derartiger mechanischer Fadenreiniger nicht bei allen Garnen eine hundertprozentige Sicherheit bietet. Bessere Ergebnisse wurden mit einem elektromechanischen Fadenreiniger an sich bekannter Konstruktion erzielt, bei dem die Dicke des Knotens abgetastet wird und in Abhängigkeit von der Knotendicke der Faden durch ein gesondertes Trennor- gan getrennt wird. Aber auch ein derartiger elektromechanischer Fadenreiniger konnte noch nicht bei sämtlichen Garnsorten eine hunderprozentige Sicherheit bringen.
Die Anordnung einer Lichtschranke zur Überprüfung des Knotens hat gegenüber dem vorbeschriebenen mechanischen bzw. elektromechanischen Fadenreiniger den Vorteil, dass auf verhältnismässig einfache Weise die Dicke des Knotens überwacht werden kann, und zwar nicht nur daraufhin, ob der Knoten zu dick, also beispielsweise ein Doppelfadenknoten entstanden ist, sondern auch daraufhin, ob der Knoten zu dünn ist, weil er nicht ordnungsgemäss geschürzt worden ist. Eine Schwierigkeit für die Überwachung des Knotens mit Hilfe einer Lichtschranke besteht jedoch darin, dass beispielsweise der Durchmesser eines Doppelfadenknotens nur etwa das 1,3-fache eines Normalknotens beträgt.
Die Ansprechschwelle ist somit verhältnismässig klein.
Dennoch kann in vielen Fällen diese optische Abtastung des Fadens vollauf genügen und hat gegenüber der nachbeschriebenen Vorrichtung Iden erheblichen Vorteil eines verhältnismässig einfachen Aufbaues.
Eine absolut sichere Methode zur Prüfung des Knotens besteht gemäss der weiteren Erfindung darin, dass die Textilmasse des Knotens gemessen wird. Es konnte festgestellt werden, dass bei einem Doppelfadenknoten die im Knoten enthaltene Textilmasse etwa doppelt so gross ist wie bei einem Normalknoten. Ausserdem ist die im Knoten enthaltene Masse nahezu unabhängig von der Fadenspannung, mit der die Knotung durchgeführt ist.
Die Bestimmung der Textilmasse des Knotens ergibt somit eine erheblich grössere Unterscheidungsfähigkeit zwischen ordnungsgemäss geschürzten Knoten und fehlerhaften Knoten gegenüber der Bestimmung der Knotendicke.
Zur Ermittlung der Textilmasse des Knotens kann ein elektronischer Fadenreiniger dienen. Dieser elektronische Fadenreiniger kann aus einer an sich bekannten kapazitiven Messbrücke bestehen, deren Messkondensatoren in Fadenlaufrichtung etwa ebenso lang sind wie ein Knoten. Bei dieser Messvorrichtung wird die Dielek- trizitätskonstante der Luft im Kondensator durch die der Textilmasse ersetzt. Dabei ist es vorteilhaft, wenn der Messkondensator in Fadenlaufrichtung etwa ebenso lang ist wie ein Knoten, um die überstehenden Fadenenden des Knotens nicht mitzunehmen.
In Fig. 1 ist zu erkennen, wie lang die Elektroden 31 a, 31b des Messkondien- sators 31 etwa sein können. Würde eine solche Vorrichtung mit den üblichen Messfrequenzen von 10 bis etwa 50 MHz betrieben, so wird bei einem solch kleinen Messkondensator der kapazitive Scheinwiderstand sehr hoch, so dass die Anordnung verhältnismässig streuempfindlich wird. Es empfiehlt sich deshalb, in diesem Falle eine höhere Messfrequenz, beispielsweise 500 MHz, so dass der kapazitive Scheinwiderstand des Messkondensators annähernd ein Zehntel desjenigen mit üblicher Messfrequenz betriebenen beträgt. Ausserdem hat eine derartig hohe Messfrequenz den Vorteil, dass noch kleine Kapazitätsänderungen sicher gemessen werden können. Die Messfrequenz selbst kann mit Transistoren verhältnismässig einfach erzeugt werden.
Dieser Messgenerator kann infolge seiner kleinen Abmessungen direkt neben dem Fühler aufgebaut werden, so dass umständliche Ho chfrequenzkabelzuführungen nicht erforderlich sind. Die Messanordnung selbst Iässt sich beispielsweise durch eine kapazitive Messbrücke darstellen, jedoch besteht auch die Möglichkeit, abgestimmte Resonanzkreise durch die Textilmasse zu verstimmen und die veränderte Frequenz oder die verän werte Resonanzfrequenz als Messignal zu verwenden.
In Fig. 3 ist schematisch eine derartige kapazitive Bestimmung der Textilmasse dargestellt. Man erkennt wiederum den Kopf der Knotvorrichtung 1 und den Faden F2, weicher also bereits von den Klemmen des Knoters freigegeben worden ist, so dass der Knoten in Richtung der nicht dargestellten Auflaufspule aus dem Knoter herausgelaufen ist. Oberhalb des Knoters befindet sich die kapazitive Messvorrichtung 3, bestehend aus einem Messkondensator 31 und einer in Abhängigkeit von dem Messergebnis gesteuerten Trennvorrichtung 32. Sobald die den Kondensator 31 passierende Knotenmasse von einem in der kapazitiven Messanordnung 3 eingestellten Sollwert abweicht, wird die Trennvorrichtung 32 betätigt und der Faden getrennt.
Man erkennt, dass es hierbei gleichgültig ist, ob der Knoten ein Über- oder ein Untermass aufweist. Während bei der in Fig. 2 und im obigen Text geschilderten mechanischen ebenso wie bei der elektromechanischen Abtastung des Fadens lediglich dickere Knoten ausgeschieden werden können, kann bei der elektronischen Messung des Fadens ebenso wie bei der erwähnten foto elektrischen Abtastung das Knotens auch ein zu dünner Knoten ausgeschieden werden.
Wie aus Fig. 2 zu erkennen, ist die Knotvorrichtung 1 dermassen an der Spulmaschine angeordnet, dass der Faden nach dem Schürzen und Anlaufen der Spulstelle verhältnismässig schnell aus dem Bereich der Knotvorrichtung herausläuft und den Verlauf F3 annimmt. Bei einem mechanischen Fadenreiniger, wie er in Fig. 2 angedeutet ist, kann diese Erscheinung evtl. noch als tragbar hingenommen werden, da der Knoten schneller am Reiniger 2 anlangt, als der Faden in die Stellung F3 gelangt. Bei der in Fig. 3 dargestellten elektronischen Messung des Knotens jedoch ebenso wie bei manchen anderen Messungen, beispielsweise insbesondere einer fotoelektrischen Abtastung, ist es jedoch erforderlich, dass der Faden an einer ganz bestimmten Stelle durch das Messgerät hindurchläuft, da anderenfalls Messverfälschungen auftreten können.
Um den gewünschten Verlauf des Fadens sicherzustellen, ist daher bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 in Fadenlaufrichtung hinter Idem Messorgan ein den Faden nach der Herstel- lung des Knotens kurzzeitig durch das Messorgan leitendes Führungsglied 4 angeordnet. Sobald der Knoten durch die Messvorrichtung 3 hindurchgelaufen ist oder das Führungsglied 4 passiert hat, kann dieses Führungsglied entfernt werden, so dass Ider Faden die gewünschte Richtung F3 der Fig. 2 einnehmen kann. Die Entfernung des Führungsgiiedes 4 kann in an sich bekannter Weise beispielsweise Idadurch geschehen, dass dieses Führungsglied 4 schwenkbar gelagert ist.
Die Steuerung zur Entfernung des Führungsgliedes kann ebenfalls mit an sich bekannten Mitteln durchgeführt werden, beispielsweise dadurch, Idass die Betätigung des Führungsgliedes von den Steuerscheiben der Spulmaschine ausgelöst wird oder von den Steuerscheiben der Knotvorrichtung oder von dem Messimpuls der Messvorrichtung 3 oder von einer einstellbaren Zeit oder aber auch von dem an dem Führungsglied 4 entlangstreifenden Knoten K.