Vorrichtung zur Kontrolle des Fadens in einer Textilfadenspulmaschine
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kontrolle des Fadens in einer Textilfadenspulmaschine, bei der mit Hilfe einer Fadenfühlvorrichtung ein der Fadendicke entsprechendes elektrisches Signal erzeugt wird, dessen zeitlich veränderlicher Anteil in einem mindestens zwei parallele Kanäle verschiedener Ansprechcharakteristik enthaltenden Auswertekreis untersucht wird.
Derartige Vorrichtungen haben die Aufgabe, den laufenden Faden im Rahmen des Umspulvorganges in bezug auf das Auftreten von bestimmten Verdickungen zu kontrollieren. Eine durch den Auswertekreis der Kontrollvorrichtung festgestellte Fehlstelle wird aus dem Faden herausgeschnitten und die entstehenden Enden des weiterzuspulenden Fadens werden verknotet. Dies bedeutet in der Praxis fast immer, dass der Faden aus dem Bereich der Fadenfühlvorrichtung herausgenommen und nach beendetem Knotvorgang wieder in diesen Bereich eingeführt wird.
Ein Einführen des Fadens in den Abfühlbereich einer Kontrollvorrichtung findet inmitten des Spulvorgangs auch dann statt, wenn die Kon trolivorrichtung ausserhalb des normalen Fadenlaufbereiches angeordnet ist und der Faden darin fallweise kontrolliert wird, z, B. im Zusammenhang mit einer automatischen Knotung.
Dieses Einführen bzw. Einlegen des Fadens bewirkt bei Kontrollvorrichtungen, die nur den zeitlich veränderlichen Anteil des von der Abfühlvorrichtung erzeugten Signals verarbeiten, dass der Auswertekreis eine Dicken änderung feststellt, die den Charakter einer Fehlstelle aufweist, jedoch nicht zu einer Unterbrechung des Spulvorganges führen darf.
Es ist zu bemerken, dass dieses Problem bei Kontrollvorrichtungen, bei denen dem Auswertekreis auch der zeitlich konstante Teil des Abfühlsignals zugeführt wird, nicht auftritt; hingegen entstehen dabei Schwierigkeiten durch die notwendige Gleichstromverstärkung und durch Drifterscheinungen im Ab fühlteil,
Bei Vorrichtungen, die den Faden jeweils nur kurzfristig prüfen, wie dies bei manchen Maschinen bei der Überwachung des automatischen Knotens der : Fall ist, kann die Gleichstromkomponente auch durch eme Quasi-Gleichstromverstärkung für die Dauer der Kontrolle gespeichert werden und damit die erwähnten Schwierigkeiten umgangen werden.
Um die Vorteile der Wechselstromverstärkung bei der Fadenkontrolle im allgemeinen ausnutzen zu können, kann man den Auswertekreis so lange unwirksam machen, bis der Faden in der Fühlvorrichtung läuft. Dies bringt jedoch mit sich, dass das Anfangsstück des neu eingelegten Fadens nicht kontrolliert wird, obwohl gerade diese Kontrolle sehr wichtig ist: einerseits treten die Fehlstellen im Faden häufig in Gruppen auf, so dass im Anfangsstück oft eine weitere Fehlstelle liegt, anderseits besteht aber auch die grosse Gefahr, dass eine sehr lange Verdickung, wie sie ein Dickfaden oder Doppelfaden darstellt, in die Abfühlvorrichtung eingelegt wird und daher nicht erkannt wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kontrollvorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die diesen Mangel nicht aufweist, sondern auch beim Einlegen des Fadens in die Abfühlvorrichtung auf Fehlstellen, insbesondere auf Dickfäden und Doppelfäden, anspricht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Kontrollvorrichtung eine Steuervorrichtung enthält, mit deren Hilfe mindestens einer der genannten Kanäle erst nach erfolgtem Einlegen des Fadens in die Fühlvorrichtung in den Auswertekreis eingeschaltet wird.
Durch diese Massnahme wird der beim Einlegen des Fadens entstehende Signalimpuls nach einem anderen Massstab untersucht, als die im weiteren Verlauf des Kontrollvorgangs auftretenden Schwankungen des Abfühlsignals.
Die Steuervorrichtung kann im Rahmen der Erfindung auf verschiedene Weise betätigt werden, insbesondere mit Hilfe des Abfühlsignals selbst oder von der Spulmaschine aus.
Weitere Einzelheiten gehen aus den im folgenden näher beschriebenen Ausführungsbeispielen der Erfindung hervor. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 den Verlauf der zeitlichen Änderungen des Abfühlsignals, wie sie bei der Kontrolle eines neu eingelegten Fadenstücks auftreten,
Fig. 2 das Blockschema einer Kontrollvorrichtung mit zwei Auswertekanälen und einer von der Maschine betätigten Steuervorrichtung,
Fig. 3 das Blockschema einer Kontrollvorrichtung mit elektronischer Umschaltung zwischen zwei Kanälen und einer vom Einlegeimpuls ausgelösten Steuervorrichtung.
In Fig. 1 entspricht der Signalverlauf a den zeitlichen Anderungen des Abfühlsignals, die bei und nach dem Einlegen eines normalen Fadens an den Auswertekreis gelangen. Der durch das Einlegen hervorgerufene erste Impuls übersteigt die der Auswertung zugrunde liegende Schwelle si beträchtlich und würde ohne weitere Massnahmen einen auszuscheidenden Fadenfehler vortäuschen.
Gelangt anderseits bereits beim Einlegen eine Verdickung in den Bereich der Abfühlvorrichtung, dann nimmt der Einlegeimpuls beispielsweise die Form b - Fig. 1 - an und übersteigt dadurch eine Schwelle s 5.
Die Erfindung sieht nun vor, dass in dem Zeitabschnitt, in dem das Einlegen des Fadens stattfindet, die Schwelle 5 im weiteren Verlauf des Kontrollvorganges die Schwelle sl für das Ansprechen der Kontrollvorrichtung massgebend ist. Dies wird mit Hilfe einer Steuervorrichtung erreicht, deren Wirkungsweise an Hand der Fig. 2-4 näher erläutert wird.
In Fig. 2 ist das vereinfachte Blockschema einer Kontrollvorrichtung dargestellt, die von der Spulmaschine aus gesteuert wird. Die Fadenfühlvorrichtung ist in bekannter Weise in einem Tastkopf TK angeordnet, der auch die nicht näher bezeichneten Mittel zur Vorverstärkung der zeitlichen Änderungen des Abfühlsignals enthalten kann.
Der Auswertekreis umfasst zwei Kanäle K1 und K > , die eine unterschiedliche Ansprechcharakteristik entsprechend den Schwellen sl und s) in Fig. 1 aufweisen.
Dabei ist zu erwähnen, dass die Ansprechcharakteristik des Kanals K1, vorzugsweise nicht allein durch die Schwelle si bestimmt ist, sondern dass sich allgemeiner die Grenze zwischen Fadenfehlern und zulässigen Dickeschwankungen als Funktion sowohl der Fadendicke als auch der Länge der Abweichung darstellt. Dies ist im Zusammenhang mit Fig. 3 an einem Beispiel gezeigt.
In Fig. 2 ist weiter die wahlweise Verbindung der Ausgänge der Auswertekanäle K1, Ko über den Umschalter st mit dem Betätigungsorgan M dargestellt, das eine Trennung des Fadens und beispielsweise die Einleitung eines automatischen Knotvorganges bewirkt. Der Umschalter st wird von einem als Steuervorrichtung fungierenden Relais St betätigt, das über einen Kontakt sp erregbar ist. Dieser Kontakt wird von der Spulmaschine aus, beispielsweise über den Einlegemechanismus oder über den Spulenantrieb, nach dem Einlegen des Fadens geschlossen. Die damit bewirkte Umschaltung auf den Kanal K1 kann so lange dauern, als der Faden ohne Unterbrechung läuft, oder sie kann mit einem zeitlich beschränkten Vorgang an der Spulmaschine gekoppelt sein, zum Beispiel bei der Überwachung des Fadens beim automatischen Knoten au sserhalb des normalen Fadenlaufes.
Fig. 3 zeigt, ebenfalls im Blockschema, eine Kontrollvorrichtung, die sich mit Hilfe des Abfühlsignals auf rein elektronischem Weg selbst steuert. Dazu sind die Ausgänge der Auswertekanäle K1 und K. mit Torschaltungen T1 und T verbunden, die von der Steuervorrichtung St beeinflusst werden und entweder K1 oder K. mit dem Betätigungsorgan M verbinden. Die Steuervorrichtung St wird durch einen im Kanal K1 aus der abfallenden Flanke des Einlegeimpulses abgeleiteten Auslöseimpuls betätigt, und zwar zum Beispiel in folgender Weise: Das auszuwertende Signal gelangt im Kanal K1 in einen Amplitudendiskriminator St mit der Ansprechschwelle sl und danach in einen Begrenzer B, an dessen Ausgang die das Niveau sl überschreitenden Signalteile als Rechteckimpulse von vorgegebener Amplitude und variabler Dauer erscheinen.
Diese werden im Integrator I in Impulse verwandelt, deren Amplitude ein Mass für die Dauer der sl übersteigenden Schwankungen des Abfühlsignals, d. h. bei gegebener Fadengeschwindigkeit ein Mass für die Länge der Fadenabschnitte, deren Dicke den sl entsprechenden Wert übersteigt, darstellt. Der Längendiskriminator L schliesslich lässt nur solche Impulse durch, die einer einen vorgegebenen Wert überschreitenden Dauer bzw. Länge entsprechen. Die beim Einlegen des Fadens entstehende Signalspannungs-Schwankung genügt, wie in Fig. 1 dargestellt ist, mit Sicherheit sowohl dem Amplituden- wie dem Längenkriterium und liefert daher einen Eingangsimpuls für die Steuervorrichtung St.
In dieser wird aus dem im Integrator verformten Impuls mit Hilfe des Begrenzungsverstärkers C wieder ein Rechteckimpuls erzeugt, dessen abfallende Flanke über das Differenzierglied D die Auslösung eines monostabilen Multivibrators T bewirkt. Dieser tritt demnach zu einem Zeitpunkt in Aktion, in dem der Einlegeimpuls bereits unter die Schwelle sl abgeklungen ist und liefert am Ausgang der Steuervorrichtung eine Steuerspannung, die das Tor T1 durchlässig macht, während das Tor T. durch ihr Auftreten gesperrt wird. Die Zeitkonstante des monostabilen Multivibrators wird so gewählt, dass in dem gesamten, hier auf eine vorgegebene Zeitdauer beschränkten Kontrollintervall, in dem der laufende Faden untersucht wird, der Auswertekanal K1 mit dem Betätigungsorgan M verbunden bleibt.
Eine solche Anordnung eignet sich demnach für den bereits erwähnten Fall der Fadenkontrolle im Zusammenhang mit einem ausserhalb des normalen Fadenlaufbereiches erfolgenden automatischen Knotvorgang, wobei der Faden jeweils vor der Knotung in die Abfühlvorrichtung eingelegt wird und diese dann während einer bestimmten Zeitdauer durchläuft. Gemäss Fig. 3 kann der Kanal K1 einen parallel zu dem beschriebenen Längenkanal S1-L angeordneten Kanal N enthalten, in dem Verdickungen, deren Länge unterhalb der Schwelle des Längendiskriminators liegt, deren Amplitude jedoch einen gegebenen Wert übersteigt, festgestellt werden. Damit ist es möglich, die Dicke eines Knotens zu überprüfen, sowie andere kurze, aber durch ihre Grösse störende Dickstellen zu erkennen. Die beiden Teile des Kanals K1 werden in einer Mischstufe R, die mit dem Tor T1 verbunden ist, zusammengeführt.
Der Kanal K wird durch einen Amplitudendiskriminator S mit der Schwelle s gebildet, die, wie in Fig. 1 gezeigt ist, so gewählt wird, dass sie beim Einlegen eines normalen Faden stückes nicht erreicht, beim Einlegen einer Dickstelle, wie sie beispielsweise einem Doppelfaden entspricht, jedoch sicher überschritten wird.
Die ausgeführten Beispiele dienen lediglich zur Illustration des Erfindungsgedankens und lassen verschiedene Möglichkeiten der Kombination von Steuervorrichtung und Auswertekreis, wie der Ausbildung von beiden zu. Insbesondere kann die Steuervorrichtung auf die Schwankungen des Abfühlsignals ansprechen, die durch den laufenden Faden erzeugt werden und für die Fadenbewegung charakteristisch sind. Diese Schwankungen werden beispielsweise gleichgerichtet, geglättet und einem Verzögerungsglied zugeführt, das die Wirkung des Einlegens des Fadens unterdrückt und erst bei kontinuierlicher Fadenbewegung ein Steuersignal zur Einschaltung eines der Auswertekanäle abgibt.
Device for checking the thread in a textile thread winding machine
The invention relates to a device for checking the thread in a textile thread winding machine, in which an electrical signal corresponding to the thread thickness is generated with the help of a thread feeler device, the time-varying portion of which is examined in an evaluation circuit containing at least two parallel channels of different response characteristics.
Such devices have the task of checking the running thread in the context of the rewinding process with regard to the occurrence of certain thickenings. A flaw detected by the evaluation circuit of the control device is cut out of the thread and the resulting ends of the thread to be rewound are knotted. In practice, this almost always means that the thread is removed from the area of the thread feeler device and, after the knotting process is completed, is reinserted into this area.
An introduction of the thread into the sensing area of a control device takes place in the middle of the winding process even if the control device is arranged outside the normal thread running area and the thread is checked in it on a case-by-case basis, e.g. in connection with an automatic knot.
In control devices that only process the time-variable portion of the signal generated by the sensing device, this introduction or insertion of the thread causes the evaluation circuit to detect a change in thickness that has the character of a flaw, but must not lead to an interruption of the winding process.
It should be noted that this problem does not occur with control devices in which the part of the sensing signal that is constant over time is also fed to the evaluation circuit; on the other hand, difficulties arise due to the necessary direct current amplification and drift phenomena in the sensing part,
In devices that only check the thread for a short time, as is the case with some machines when monitoring the automatic knot: the direct current component can also be stored for the duration of the control by means of a quasi-direct current amplification, thus avoiding the difficulties mentioned .
In order to be able to use the advantages of the alternating current amplification in the thread control in general, the evaluation circuit can be made ineffective until the thread runs in the sensing device. However, this means that the beginning piece of the newly inserted thread is not checked, although this control is very important: on the one hand, the flaws in the thread often occur in groups, so that there is often another flaw in the beginning piece, but on the other hand there is also the great risk that a very long thickening, such as that represented by a thick thread or double thread, is inserted into the sensing device and is therefore not recognized.
The object of the invention is to create a control device of the type mentioned at the outset which does not have this defect, but also responds to defects, in particular to thick threads and double threads, when the thread is inserted into the sensing device.
According to the invention, this object is achieved in that the control device contains a control device with the aid of which at least one of the named channels is only switched into the evaluation circuit after the thread has been inserted into the sensing device.
As a result of this measure, the signal pulse that occurs when the thread is inserted is examined according to a different scale than the fluctuations in the sensing signal that occur in the further course of the control process.
The control device can be actuated in various ways within the scope of the invention, in particular with the aid of the sensing signal itself or from the winding machine.
Further details emerge from the exemplary embodiments of the invention described in more detail below. In the drawing show:
1 shows the course of the changes in the sensing signal over time as they occur when checking a newly inserted piece of thread,
2 shows the block diagram of a control device with two evaluation channels and a control device actuated by the machine,
3 shows the block diagram of a control device with electronic switching between two channels and a control device triggered by the insertion pulse.
In FIG. 1, the signal curve a corresponds to the changes over time in the sensing signal which reach the evaluation circuit during and after the insertion of a normal thread. The first impulse caused by the insertion considerably exceeds the threshold si on which the evaluation is based and, without further measures, would simulate a thread error to be eliminated.
If, on the other hand, a thickening reaches the area of the sensing device during insertion, then the insertion pulse takes the form b - FIG. 1 - and thus exceeds a threshold s 5.
The invention now provides that in the time segment in which the thread is inserted, the threshold 5, in the further course of the control process, the threshold sl is decisive for the response of the control device. This is achieved with the aid of a control device, the mode of operation of which is explained in more detail with reference to FIGS. 2-4.
In Fig. 2, the simplified block diagram of a control device is shown, which is controlled by the winding machine. The thread sensing device is arranged in a known manner in a probe head TK, which can also contain the means for preamplifying the changes in the sensing signal over time, which are not described in detail.
The evaluation circuit comprises two channels K1 and K>, which have different response characteristics corresponding to the thresholds s1 and s) in FIG. 1.
It should be mentioned here that the response characteristic of channel K1 is preferably not determined solely by the threshold si, but that more generally the boundary between thread defects and permissible thickness fluctuations is a function of both thread thickness and the length of the deviation. This is shown in connection with FIG. 3 using an example.
In Fig. 2 the optional connection of the outputs of the evaluation channels K1, Ko is shown via the switch st with the actuator M, which causes a separation of the thread and, for example, the initiation of an automatic knotting process. The changeover switch st is actuated by a relay St which functions as a control device and which can be excited via a contact sp. This contact is closed from the winding machine, for example via the insertion mechanism or the bobbin drive, after the thread has been inserted. The resulting switchover to channel K1 can last as long as the thread runs without interruption, or it can be linked to a time-limited process on the winding machine, for example when monitoring the thread at the automatic knot outside the normal thread path.
FIG. 3 shows, also in a block diagram, a control device which controls itself in a purely electronic way with the aid of the sensing signal. For this purpose, the outputs of the evaluation channels K1 and K. are connected to gate circuits T1 and T, which are influenced by the control device St and connect either K1 or K. to the actuating element M. The control device St is actuated by a trigger pulse derived in channel K1 from the falling edge of the insertion pulse, for example in the following manner: The signal to be evaluated arrives in channel K1 in an amplitude discriminator St with response threshold sl and then in a limiter B the output of which the signal parts exceeding the level sl appear as square-wave pulses of a predetermined amplitude and variable duration.
These are converted in the integrator I into pulses, the amplitude of which is a measure of the duration of the fluctuations in the sensing signal exceeding sl, i.e. H. at a given thread speed a measure of the length of the thread sections whose thickness exceeds the value corresponding to sl. Finally, the length discriminator L only allows pulses to pass through which correspond to a duration or length exceeding a predetermined value. The signal tension fluctuation that occurs when the thread is inserted, as shown in FIG. 1, certainly satisfies both the amplitude and the length criterion and therefore supplies an input pulse for the control device St.
In this, a square-wave pulse is generated from the pulse deformed in the integrator with the aid of the limiting amplifier C, the falling edge of which causes a monostable multivibrator T to be triggered via the differentiating element D. This therefore comes into action at a point in time at which the insertion pulse has already decayed below the threshold sl and supplies a control voltage at the output of the control device which makes the gate T1 permeable, while the gate T. is blocked by its occurrence. The time constant of the monostable multivibrator is selected so that the evaluation channel K1 remains connected to the actuating element M during the entire control interval, which is limited here to a predetermined period of time, in which the running thread is examined.
Such an arrangement is therefore suitable for the already mentioned case of thread control in connection with an automatic knotting process that takes place outside the normal thread running range, the thread being inserted into the sensing device before the knotting and then running through it for a certain period of time. According to FIG. 3, the channel K1 can contain a channel N which is arranged parallel to the described length channel S1-L and in which thickenings whose length is below the threshold of the length discriminator, but whose amplitude exceeds a given value, are determined. This makes it possible to check the thickness of a knot and to identify other short, but thick areas that are disturbing due to their size. The two parts of the channel K1 are brought together in a mixer R, which is connected to the gate T1.
The channel K is formed by an amplitude discriminator S with the threshold s, which, as shown in Fig. 1, is selected so that it is not reached when inserting a normal piece of thread, when inserting a thick spot, such as corresponds to a double thread , but is surely exceeded.
The examples given serve only to illustrate the concept of the invention and allow various possibilities for combining control device and evaluation circuit, such as the formation of both. In particular, the control device can respond to the fluctuations in the sensing signal that are generated by the running thread and are characteristic of the thread movement. These fluctuations are, for example, rectified, smoothed and fed to a delay element which suppresses the effect of the insertion of the thread and only emits a control signal for switching on one of the evaluation channels when the thread movement is continuous.