CH651858A5 - Verfahren und vorrichtung zur bestimmung einer den verschlingungszustand von verschlungenen mehrfadengarnen charakterisierenden groesse. - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Im folgenden soll unter dem Ausdruck «verschlungenes Mehrfadengarn» nicht nur in einer Verschlingungsmaschine hergestelltes und zu Garnrollen geformtes Garn verstanden werden, sondern auch das in einer Verschlingungsmaschine hergestellte und zu einer Garnrollen bildenden Vorrichtung laufende Garn. Des weiteren bezieht sich die Erfindung auf verschlungene Mehrfadengarne im weitesten Sinne, also auch auf Polyester-, Polyamid-, Acetatgarne usw.

Wichtige Grössen, welche den Verschlingungszustand derartiger Garne charakterisieren und daher zur Definition der Garnqualität verwendet werden, sind der Verschlingungsgrad oder der Kohärenzfaktor. Der Verschlingungsgrad eines Garns wird bekanntlich durch die Anzahl der Verwicklungen oder Verwirrungen je Längeneinheit des Garns ausgedrückt, und der Kohärenzfaktor gibt die mittlere Garnlänge zwischen zwei benachbarten Verwicklungen oder Verwirrungen an.

Zur Bestimmung des Verschlingungsgrades wird bisher die sog. «hook-drop»-Test-Methode angewendet. Eine Vorrichtung zur automatischen Durchführung dieser Methode ist im US-Pa-tent 3 290 932 beschrieben. Nach dieser Methode wird eine Kontaktsonde in das zu prüfende Garn eingeführt und durch Bewegung dieser Sonde oder des Garns die Verwirrung bzw. Verwicklung durch die Verschiebungskraft bestimmt, welche die Sonde beim Durchgang durch einen derartigen verschlungenen Bereich erfährt. Daraus lässt sich der Verschlingungsgrad ableiten.

Diese bekannte Methode erfordert eine nur sehr langsame Relativbewegung zwischen dem Garn und der Kontaktsonde, so dass der Messwirkungsgrad relativ gering ist. So wird diese Methode gewöhnlich mit einer Laufgeschwindigkeit von weniger als 5 m/min ausgeführt, und die Messung an einer Garnprobe mit einer Länge von 5 bis 10 m erfordert mehr als 1 min Zeit.

Da der Verschlingunggrad ein sehr wichtiger Faktor zur Bestimmung der Garnqualität ist, sollte die Untersuchung der Verschlingungen an einer möglichst grossen Anzahl von Garnproben bzw. Garnrollen aus der Produktion zwecks Qualitätskontrolle durchgeführt werden. Wegen der Langsamkeit der Messung bedeutet das jedoch einen sehr grossen Zeit- und Arbeitsaufwand. Darüberhinaus wird bei einem Überwachungsschritt nur ein sehr kleiner Bereich der Garnprobe bzw. der Garnrolle geprüft, so dass kurzzeitig auftretende, anormale Änderungen des Verschlingungsgrades während der Garnherstellung kaum erfasst werden können.

Durch die Erfindung soll erreicht werden, dass eine den Verschlingungszustand von Mehrfadengarnen charakterisierende Grösse bei hoher Garnlaufgeschwindigkeit mit grosser Zuverlässigkeit bestimmt werden kann und dass das Verfahren zur Bestimmung dieser Grösse, insbesondere des Verschlingungsgrades, ohne weiteres auf den Garnherstellungsprozess anwendbar ist, so dass eine stetige oder intermittierende Qualitätskontrolle und Überwachung möglich ist.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens durch die im Anspruch 1 und hinsichtlich der Vorrichtung durch die im Anspruch 10 angegebenen Merkmale gelöst.

Die Methode und die Vorrichtung beruhen auf folgendem Effekt:

Wenn verschlungenes Mehrfadengarn unter einem bestimmten Berührungsdruck über den Kontaktkörper läuft, dann werden die individuellen Fäden des Garns, je nach dem Verschlingungszustand bzw. den Verwicklungen unter den einzelnen Fäden mehr oder weniger senkrecht zur Laufrichtung des Garns auseinander gespreizt, derart, dass die nicht verschlungenen Bereiche, in welchen die einzelnen Fäden nicht zusammengehalten werden, ein mehr oder weniger breites Band bilden, während an den Verschlingungsstellen knotenförmige Verengungen auftreten, an denen das Garn praktisch nicht auseinander gespreizt wird. Daher lässt sich durch fotoeletrische Messung dieser Konfigurationsänderungen des Garns sowie durch eine geeignete Verarbeitung der elektrischen Daten die Anzahl der Verschlingungsstellen je Längeneinheit oder aber auch der jeweilige Abstand zwischen zwei aufeinander folgenden Verschlingungsstellen ermitteln.

Es ist bekannt, dass ein streck-texturiertes Garn die Schwierigkeit mit sich bringt, dass enge bzw. festgespannte Stellen auftreten, wo Mehrfadenstränge, die dieses Garn bilden und nicht entdrillt sind, zusammen haften. Solche engen Stellen können leicht entdrillt werden, wenn das Garn mit einer Entdrillspannung beaufschlagt wird, die gleich oder grösser als 0,2 g je Denier ist und welche viel kleiner als die zur Auflösung der Verwirrung eines verschlungenen Bereichs erforderliche Spannung ist. Bei der Qualitätskontrolle eines strecktexturierten und verschlungenen Garns ist es daher erforderlich, die erwähnten engen Stellen von den verschlungenen Bereichen zu unterscheiden. Diese Unterscheidung ist durch die vorliegende Erfindung möglich, wenn derart mit zwei verschiedenen Spannungen gearbeitet wird, dass zunächst in einer ersten Messung unter Anwendung einer weder die engen Stellen entdrillenden noch die Verwirrungen in den verschlungen Bereichen auflösenden Spannung die Gesamtanzahl an engen Stellen und verschlungenen Bereichen und dann in einer zweiten Messung unter Anwendung einer stärkeren, die engen Stellen entdrillenden, jedoch die Verwirrungen nicht lösenden Spannung lediglich die Anzahl der verschlungenen Bereiche ermittelt wird. Die Anzahl der erwähnten engen Stellen ergibt sich dann als Differenz zwischen der erst-gemessenen und der zweit-gemessenen Zahl. Durch Messungen mit verschiedenen Spannungen lassen sich daher sehr zweckmässige und zuverlässige Qualitätsinformationen über streck-texturierte und verschlungene Garne erhalten.

Besondere Ausführungsarten ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen der Vorrichtung, elektrischen Blockschaltbildern und die Funktion der elektrischen Bauelemente veranschaulichenden Diagrammen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1A eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung mit einem Blockschaltbild,

Fig. 1B das Schaltbild des Fotodetektors in der Vorrichtung nach Fig. 1A,

Fig. IC ein detailliertes Blockschaltbild der Vorrichtung nach Fig. 1A,

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Fig. 2A eine schematische Darstellung der den Konfigura-tionszustand des laufenden Garns erfassenden Messeinrichtung der Vorrichtung nach Fig.lA,

Fig. 2B eine schematische Seitenansicht der Messeinrichtung nach Fig. 2A, 5

Fig. 3A-3D den zeitlichen Verlauf verschiedener elektrischer Signale, die bei der elektrischen Datenverarbeitung mit den Schaltungen gemäss dem Blockschaltbild nach Fig. IC auftreten,

Fig. 4A eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform mit einem Blockschaltbild, io

Fig. 4B ein detailliertes Blockschaltbild der Vorrichtung nach Fig. 4A,

Fig. 5 den Aufbau einer Messeinrichtung in perspektivischer Ansicht,

Fig. 6 eine schematische Seitenansicht der Messeinrichtung 15 nach Fig. 5,

Fig. 7 ein weiteres Blockschaltbild der die Messdaten verarbeitenden Schaltungen,

Fig. 8A - 81 den zeitlichen Verlauf verschiedener elektrischer Signale, die bei der Datenverarbeitung gemäss dem Block- 20 Schaltbild nach Fig. 7 auftreten,

Fig. 9A eine schematische Ansicht einer Garnverschlin-gungsmaschine. mit einer Vielzahl von Verschlingungseinheiten, von denen jede mit einer Messeinrichtung nach der Erfindung ausgerüstet ist, 25

Fig. 9B ein Blockschaltbild zur Datenverarbeitung der mit der Maschine nach Fig. 9A erhaltenen Messdaten,

Fig. 10 ein Schaltbild der Lichtquelle und des Fotodetektors einer Messeinrichtung nach Fig. 9A,

Fig. 11 den zeitlichen Verlauf verschiedener elektrischer Si- 30 gnale bei der Datenverarbeitung gemäss dem Blockschaltbild nach Fig. 9B,

Fig. 12A eine schematische Seitenansicht einer tragbaren Vorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 12B eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 35 12A,

Fig. 13A eine Draufsicht auf eine praktische Ausführungsform einer tragbaren Vorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 13B eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig. 13A, Fig. 14A eine schematische Draufsicht auf eine in der Vor- 40 richtung nach Fig. 13A verwendeten Garnführung,

Fig. 14B eine schematische Seitenansicht eines Teils der Vorrichtung nach Fig. 13A,

Fig. 15 eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig. 13A, in geöffneter Stellung, und 45

Fig. 16 ein Blockschaltbild zur Verarbeitung der mit einer tragbaren Vorrichtung nach Fig. 13A erhaltenen Messdaten.

Zum besseren Verständnis soll zunächst die technische Grundlage der Erfindung erläutert werden.

Wenn ein laufendes verschlungenes Mehrfadengarn, das 50 nachstehend einfach als Garn bezeichnet werden soll, auf einen Garnkontaktkörper in einer Richtung gepresst wird, welche die Garnlaufrichtung im rechten Winkel schneidet, dann wird die Garnkonfiguration derart geändert, dass individuelle, das Garn bildende Fäden längs des Kontaktkörpers auseinandergedrückt 55 bzw. verteilt werden. Es hat sich gezeigt, dass diese Änderung der Konfiguration nicht gleichförmig ist. Zahlreiche experimentelle Versuche haben bestätigt, dass diese Konfigurationsänderung vom Verschlingungsgrad des Garns abhängt. Man nimmt dafür folgende Gründe an. 60

Wenn ein aus einer Anzahl individueller Fäden bestehendes Garn mit dem erwähnten Kontaktkörper unter Anwendung eines Kontaktdruckes in Berührung gebracht wird und wenn keine Kraft vorhanden ist, welche die Bewegung der individuellen Fäden in seitlicher Richtung, d.h. in einer senkrecht zur Garn- « laufrichtung orientierten Richtung, begrenzt, dann werden die individuellen Fäden in seitlicher Richtung längs der Fläche des Kontaktkörpers durch den Kontaktdruck unter der Garnspannung verschoben, derart, dass das gesamte Garn durch Ausbreitung in seitlicher Richtung abgeflacht wird. Da die individuellen Fäden des Garns miteinander verwirrt und verschlungen sind, wird angenommen, dass eine die seitliche Bewegung der individuellen Fäden des Garns begrenzende Kraft erzeugt wird, die von den Verwirrungen unter den individuellen Fäden herrührt, und dass diese Kraft dem Verschlingungsgrad proportional ist. Daher hängt die erwähnte Konfigurationsänderung von der Beziehung zwischen der den Kontaktdruck erzeugenden Kraft und der die seitliche Bewegung beschränkenden Kraft ab.

Wenn daher der Kontaktdruck konstant gehalten wird,

dann hängt die Konfigurationsänderung nur von der die seitliche Fadenbewegung beschränkenden Kraft ab. In der Tat finden kaum Konfigurationsänderungen in einem Bereich statt, wo der Verschlingungsgrad der individuellen Fäden hoch und die erwähnte beschränkende Kraft gross ist, nämlich in einem verschlungenen Bereich; dagegen ist die Konfigurationsänderung in einem Bereich auffallend, wo der Verschlingungsgrad der individuellen Fäden gering und die erwähnte beschränkende Kraft klein ist, nämlich in einem nicht verschlungenen Bereich. Daher können die Gegenwart und der Zustand des verschlungenen Bereichs im Garn aufgrund dieser Konfigurationsänderung festgestellt werden. Das wurde durch experimentelle Ergebnisse bestätigt, welche unter Verwendung der Vorrichtung nach der Erfindung und eines konventionellen Geräts erhalten wurden.

Die grundlegende Vorrichtung nach der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher beschrieben.

Nach den Figuren 1A, 1B und IC wird ein zu prüfendes Garn Yo mit vorbestimmter Geschwindigkeit von einer auf einem üblichen Spulenhalter 2 montierten Garnrolle 1 abgespult und verläuft über eine Garnführung 3, eine Spannungskontrolleinrichtung 4, einen üblichen, mit einem Fühler 5a ausgerüsteten Spannungsdetektor 5 und durch eine die Verschlingungsstel-len erfassende Messeinrichtung 10 zu einer Garnaufnahmevorrichtung 7. Mittels der Spannungskontrolleinrichtung 4, bei der es sich um ein bekanntes Spannungsrollensystem oder dergleichen handeln kann, wird das Garn Yo (Fig. 1A) unter einer vorgegebenen mechanischen Spannung gehalten, welche durch den Detektor 5 gemessen wird, dessen Ausgangssignal auf den Eingang eines Spannungsanzeigers 21 in der Schaltungsanordnung 20 gegeben wird.

Vor und hinter dem Spannungsdetektor 5 sind Garnführungen 6 angeordnet, um einen vorbestimmten Garndurchlauf und eine stabile Spannungsmessung zu erreichen.

Wie den Figuren 1A, 2A und 2B zu entnehmen ist, weist die Messeinrichtung 10 einen Kontaktkörper 11 mit gewölbtem Profil auf, der aus einem lichtdurchscheinenden Material wie Glas besteht. Vor und hinter diesem Kontaktkörper befinden sich je zwei Garnführungen 12, welche das Garn unter Auflage auf dem Kontaktkörper 11 in vorgegebener Weise führen. Unterhalb der Stelle, wo das Garn auf dem Kontaktkörper aufliegt, ist eine Lichtquelle 14 und oberhalb dieser Stelle ein Fotodetektor 13 angeordnet. Die Lichtquelle 14 wird von einer Gleichspannungsquelle 22 gespeist (Fig. 1A). Das Ausgangssignal des Fotodetektors 13 wird einer Schaltung 23 zur Wellenformverarbeitung und Impulsformung zugeführt. Das Ausgangssignal dieser Schaltung 23 gelangt auf einen Impulszähler 24.

Nachstehend wird das erfindungsgemässe Verfahren zur Bestimmung des Verschlingungsgrades beschrieben.

Wie in Fig. 2A und 2B gezeigt, wird das zu prüfende Garn Yo mittels Führungen 12 so geführt, dass es an einer bestimmten Stelle des Kantaktkörpers 11 mit dessen Garnkontaktfläche in Berührung gelangt, wobei es einer bestimmten, durch die Spannungskontrolleinrichtung 4 Fig. 1A) gegebenen Spannung unterliegt. Wenn die Garnspannung und damit der Kontaktdruck des Garns auf den Kontaktkörper 11 auf einem geeigneten Niveau gehalten werden, dann verändert sich die Konfiguration des unter Spannung und unter Berührung mit der Garn

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kontaktfläche des Kontaktkörpers 11 laufenden Garns Y0 derart, dass es eine band- bzw. streifenförmige Gestalt Yi in den nicht oder kaum verschlungenen Bereichen annimmt, während sich die verschlungenen Stellen des Garns Yo (Fig. 2A), an denen der Verschlingungsgrad hoch ist, praktisch ohne Änderungen der Konfiguration über den Kontaktkörper 11 bewegen. Die Verbreiterungen des Garns, die an den nicht oder nur ganz wenig verschlungenen Bereichen auftreten, rühren daher, dass an diesen Stellen das Bündel der individuellen Garnfäden unter der Wirkung des Kontaktdruckes seitlich, das heisst also senkrecht zur Garnlaufrichtung, in einer durch die Garnkontaktfläche des Kontaktkörpers definierten Ebene auseinandergespreizt wird. Dieser Effekt wird dagegen an den Verschlingungsstellen, an denen die Garnfäden zusammengehalten werden, verhindert. Ob sich das Garn bandförmig verbreitert oder nicht, hängt also davon ab, ob die durch den Kontaktdruck bewirkte Spreizkraft grösser als die zum Lösen der Verschlingungen erforderliche Kraft ist oder nicht. In den nicht oder kaum verschlungenen Bereichen lassen sich die Garnfäden bereits durch eine kleine Kraft auseinanderspreizen, während an den verschlungenen Stellen, die einen hohen Verschlingungsgrad aufweisen, dazu eine grosse Kraft erforderlich ist.

In der Beschreibung und in den Patentansprüchen ist mit dem Ausdruck «vorbestimmter Kontaktdruck» ein kontrollierter Druck innerhalb eines Bereichs derart zu verstehen, dass die Konfigurationsänderung, das heisst also die Garnverbreiterung, an den praktisch nicht verschlungenen Stellen des Garns auftritt, nicht jedoch an den verschlungenen Garnstellen. Dieser Kontaktdruck ändert sich in Abhängigkeit von verschiedenen Faktoren wie dem Verschlingungsgrad und der Dicke der individuellen Garnfäden. Es konnte aufgrund der später noch beschriebenen Experimente bestätigt werden, dass deren Resultate vollständig mit den Ergebnissen von Messungen des Verschlingungsgrades nach der «hookdrop»-Test-Methode in Übereinstimmung gebracht werden können, wenn die den Kontaktdruck erzeugende Kraft im Bereich zwischen 2 und 20 g liegt.

Im betrachteten Beispiel hat der Kontaktkörper 11 in bezug auf die Garnlaufrichtung eine kreisförmige Garnkontaktfläche, jedoch kann diese Wölbung der Garnkontaktfläche auch anders gestaltet sein, da ihre genaue Form nicht kritisch ist; die Garnkontaktfläche muss lediglich so beschaffen sein, dass eine seitliche Spreizung der individuellen Garnfäden unter der Wirkung des Kontaktdruckes auf dem Kontaktkörper 11 stattfinden kann. Im betrachteten Beispiel hat der Kontaktkörper 11 eine konvexe Garnkontaktfläche, jedoch ist die Anzahl dieser konvexen Bereiche nicht auf eine beschränkt, sondern es können mehrere konvexe Abschnitte in geeigneten Abständen vorgesehen sein.

Die beschriebene Konfigurationsänderung, nämlich die Verbreiterung des Garns in einer senkrecht zur Garnlaufrichtung orientierten Richtung, kann nach verschiedenen Methoden gemessen werden. Eine der einfachsten Methoden besteht in einer visuellen Beobachtung durch eine Person. Wie in Fig. 2A gezeigt, erscheint eine verschlungene Stelle des Garns in Form eines Knotens in einem Band und kann daher leicht visuell beobachtet werden.

Im betrachteten Beispiel nach der Fig. 1A bis Fig. 2B werden die knotenförmigen Verschlingungsstellen fotoelektrisch er-fasst, indem das Garn auf dem Kontaktkörper 11 zwischen der Lichtquelle 14 und dem Fotodetektor 13 hindurchläuft, auf dessen Vorderfläche ein sich senkrecht zur Garnlaufrichtung erstreckender Schlitz 15 (Figuren 2A und 2B) vorgesehen ist. Bei Gegenwart eines nicht verschlungenen und daher verbreiterten Garnbereichs nimmt entsprechend die vom Fotodetektor 13 gemessene Lichtmenge ab.

Dieser Fotodetektor 13 kann mit einer Fotodiode, einem Fototransistor, einer fotoelektrischen Röhre, einer Sonnenbatterie oder dergleichen arbeiten. Im betrachteten Beispiel nach

Fig. 1B weist der Fotodetektor 13 eine Fotodiode 13a und einem Lastwiderstand 13b auf. Das als Folge des Lichteinfalls erzeugte elektrische Analogsignal Si (Fig. 3A) ändert sich in Abhängigkeit von der durchgelassenen Lichtmenge.

Die Gleichstromkomponente des Analogsignals Si hängt von der Intensität des Untergrundlichts ab, das von der Lichtquelle 14 oder vom Umgebungslicht ausgeht, während die Wechselstromkomponente des Analogsignals Si von der veränderlichen Lichtstärke abhängt, welche der Konfigurationsänderung des verschlungenen Garns entspricht. Der obere Scheitelpunkt einer Welle der Wechselstromkomponente entspricht einer verschlungenen Stelle des Garns.

Um eine Impulsfolge zu erhalten, welche im Hinblick auf die verschlungenen Garnstellen gut auswertbar ist, wird das Analogsignal Si auf die Schaltung 23 (Fig. IC) zur Wellenformverarbei-tung gegeben, wo nach Verstärkung dieses Analogsignals Si in einem Verstärker 23a die Gleichstromkomponente dieses Signals durch einen Kondensator 23b unterdrückt wird, so dass nur noch die Wechselstromkomponente, nachstehend als Signal S2 bezeichnet, übrigbleibt (Fig. 3B). Dieses Signal S2 wird dem einen Eingang eines Komparators 23c zugeführt, dessen anderer Eingang von einem Bezugssignal S5 mit einer vorgegebenen Amplitude Vs beaufschlagt wird. Somit wird die Amplitude des Wechselstromsignals S2 mit der Amplitude Vs des Bezugssignals S5 im Kompa-rator 23 c verglichen, welcher nur dann ein Ausgangssignal S3 in Form eines Rechtimpulses (Fig. 3c) abgibt, wenn die Amplitude des Signals S2 grösser ist als die Amplitude Vs. Auf diese Weise entsprechen den Scheitelbereichen der Wellen des Signals S2, welche in Fig. 3B gestrichelt dargestellt sind, am Komparatoraus-gang Rechteckimpulse des Signals S3' welches einer monostabilen Kippschaltung in Form einer One-Shot-Multivibratorschaltung 23d zugeführt wird, in welcher dieses Signal S3 in das Signal S4 (Fig. 3D) umgewandelt wird, d.h. in eine Folge von schmalen Rechteckimpulsen konstanter. Breite. Dieses Signal S4 beaufschlagt einen Impulszähler 24, der bei jedem eintreffenden Im-' puls weiterschaltet und damit die Anzahl der den Messbereich 10 passierenden verschlungenen Garnstellen zählt. Es ist auch möglich, auf die Multivibratorschaltung 23d zu verzichten und das Ausgangssignal S3 des Komparators direkt auf den Impulszähler 24 zu geben.

Aus der Zahl der gezählten Impulse und der Länge des Garns, welches gemessenen wird, kann der Fachmann den Verschlingungsgrad oder Kohärenzfaktor bestimmen.

Zur Erzeugung einer vorbestimmten Garnspannung kann jede beliebige Spannungskontrolleinrichtung verwendet werden. Im betrachteten Beispiel besteht der Kontäktkörper 11 aus einer Glasplatte mit kreisbogenförmigem Querschnitt. Es kann jedoch auch ein Kontaktkörper verwendet werden, der nur im Bereich der Kontaktstelle lichtdurchlässig ist. Auch kann auf den Schlitz 15 des Fotodetektors 13 verzichtet werden, wenn die lichtdurchlässige Stelle des Kontaktkörpers 11 anstelle des Schlitzes verwendet wird. Die Gestalt des Schlitzes ist jedoch nicht besonders kritisch, und dieselbe Funktion lässt sich auch durch feine Öffnung erreichen. Die Garnführungen 12 garantieren einen regelmässigen Garndurchlauf, so dass die verschlungenen Garnstellen zuverlässig gemessen werden können, jedoch brauchen diese Garnführungen 12 nicht im Messbereich 10 zu liegen.

Messergebnisse der Erfinder haben gezeigt, dass es zur Beseitigung unerwünschter Effekte in Folge von Untergrundlicht vorteilhaft ist, die Grösse des Schlitzes in Abhängigkeit von der Garndicke gemäss der nachstehenden Tabelle 1 zu wählen.

Tabelle 1

Garndicke (den)

Schlitzgrösse (mm)

50 bis 100

0,2 x 0,3

100 bis 200

0,3 x 0,4

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Nachstehend werden Experimente beschrieben, die mit der vorstehend beschriebenen Vorrichtung nach der Erfindung und mit einem konventionellen «hook-drop»-Test-System durchgeführt wurden.

Experiment 1

Verschlingungsgrade in verschiedenen verschlungenen Mehrfadengarnen wurden mit der vorstehend beschriebenen Vorrich-. tung bestimmt und die Ergebnisse mit den Resultaten verglichen, welche Messungen nach der üblichen «hook-drop»-Test-Methode ergaben. Die Messungen wurden unter folgenden Bedingungen -durchgeführt:

(1) Garnlaufgeschwindigkeit: 120 m/min

(2) Garnepannung: 10 g

(3) Messzeit: 5 s

* ^ Die erhaltenen Ergebnisse zeigt Tabelle 2.

Tabelle 2

V erschlingungsgrad

Gemessene Game Übliche Verfahren

"hook-drop"- nach der Test-Methode Erfindung

100

Denier/25 Fäden

43

41

Acetatgarn

50

Denier/24 Fäden

39

37

Polyestergarn

175

Denier/72 Fäden

52

50

Polyestergarn

Bemerkung: Der Verschlingungsgrad wurde entsprechend der Formel DI = NI/LY berechnet, wobei DI den Verschlingungsgrad, NI die Zahl der während der Messzeit gezählten verschlungenen Stellen und LY die Länge (m) des während der Messzeit über den Kontaktkörper gelaufenen Garns bedeuten.

Experiment 2

Verschiedene 50 Denier/25-Mehrfaden-PoIyestergarne mit verschiedenen Verschlingungsgraden wurden nach dem Verfahren gemäss der vorliegenden Erfindung geprüpft und die erhaltenen Ergebnisse mit denen nach der üblichen «hook-drop»-Test-Methode verglichen. Die Messungen wurden unter den gleichen Bedingungen wie beim Experiment 1 ausgeführt. Die Ergebnisse zeigt Tabelle 3.

Tabelle 3

Zahl der verschlungenen Stellen

Probe N r.

Übliche

Verfahren

"hook-drop"-

nach der

Test-Methode

Erfindung

1

28

26

2

38

37

3

62

61

Anhand der Figuren 4A und 4B wird nachstehend ein Ausführungsbeispiel beschrieben, welches ausserdem eine Einrichtung zur Messung der Länge des laufenden Mehrfadengarns aufweist und die automatische Bestimmung des Verschlingungsgrades erlaubt. Alle bereits beim ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen Bauelemente bzw. Schaltungen, die in den Figuren 4A und 4B mit den gleichen Bezugszeichen wie im Falle des ersten Ausführungsbeispiels bezeichnet sind, werden nicht nochmals im einzelnen erläutert. In der Schaltungsanordnung 20 sind ein Spannungsanzeiger 21, eine Motorantriebsschaltung 32, eine Schaltung 23 zur Wellenformverarbeitung, eine Datenverarbeitungsschaltung 33 und ein Digitaldrucker 34 angeordnet. Alle diese Baueinheiten werden aus einer nicht dargestellten Spannunngsquelle gespeist. Die Garnaufnahmeeinrichtung 7 weist eine mit einer chrom-plattierten Spiegeloberfläche versehene Rolle 7a auf, die durch einen von der Antriebsschaltung 32 gesteuerten Elektromotor 37 angetrieben wird. Eine getrennte Rolle 7b, ebenfalls mit einer chrom-plattierten Spiegeloberfläche, ist drehbar in der Nähe der Rolle 7a gelagert. Eine Druckrolle 7c, die eine Oberflächenverkleidung aus Gummi aufweist und drehbar neben der Rolle 7a gelagert ist, liegt mit einem bestimmten Kontaktdruck an dieser an. Unterhalb der erwähnten Rollen ist ein Garnabzugs-Sauger 39 für das von den Rollen kommende Garn angeordnet, welcher mit Druckluft arbeitet und das Garn in einen Abfallgarnkasten 38 befördert. Zur Führung des Garns innerhalb der Aufnahmeeinrichtung 7 dienen Garnführungen 41 und 42.

Das Garn Xo wird mit mehreren Windungen auf jede der Rollen 7a und 7b aufgewickelt und durch die Druckrolle 7c angedrückt. In diesem Zustand wird das Garn bei konstanter Geschwindigkeit aufgenommen und durch den Abzugssauger 39 in den Garnabfallkasten 38 befördert.

Um ein elektrisches Signal zu erzeugen, das eine Beziehung zur Anzahl der Drehungen der Rolle 7a hat, ist in der Aufnahmeeinrichtung 7 ein üblicher rotierender Signalgeber angeordnet, welcher ein mit der Rolle 7a rotierendes magnetisches Zahnrad, das in den Figuren 4A und 4B nicht gezeigt ist, und einen elektromagnetischen Detektor 40 aufweist, der neben dem Zahnrad installiert ist. Dieser Signalgeber erzeugt elektromagnetisch Wechselspannungssignale Se, deren Frequenz mit der Änderung der Zahl der Drehungen der Rolle 7a variiert. Dieses Signal Sß wird auf eine Impulsformer-Schaltung 31 in der Datenverarbeitungsschaltung 33 gegeben, wo es in Rechteckimpulse umgewandelt wird. Das Ausgangssignal S7 der Schaltung 31 wird auf den einen Eingang eines UND-Elements 43 gegeben (Fig. 4B). Ein normalerweise geschlossener Schalter 44a, der während der Erregung eines Relais 44 offen ist, liegt zwischen dem anderen Eingang des UND-Elements 43 und Erde. Das Ausgangssignal des UND-Elements 43 gelangt zu einem voreingestellten Binärzähler 45, welcher bei Eintreffen eines Impulses nur dann abwärts zählt, wenn der Schalter 44a offen ist. Dieser Binärzähler 45 wird voreingestellt, wenn ein normalerweise offener Schalter 46a, der nur während der Erregung eines Relais 46 schliesst, geschlossen wird; dann wird der Inhalt eines Speichers 47 in den Binärzähler 45 eingegeben.

Nachdem der Binärzähler 45 seine Rückwärtszähloperation nach der Voreinstellung durch den Schalter 46a begonnen hat, gibt dieser Zähler 45 ein einen negativen Übertrag darstellendes Signal Sg zu dem Zeitpunkt ab, an dem sein Zählerstand null wird, d.h., wenn die Anzahl der auf den Zähler 45 gegebenen Abwärtszählimpulse gleich der Zahl ist, welche dem Inhalt des Speichers 47 entspricht. Es sei angenommen, dass die Anzahl der Zähne des erwähnten Zahnrades N beträgt und die Um-fangslänge der Rolle 7a L (m) ist; dann tritt ein Abwärtszählim-puls immer dann auf, wenn das Garn Yo um eine Länge von L/N (m) bewegt wurde. Wenn der Inhalt des Speichers 47 z.B. 10 N/L beträgt, dann kann das Übertragssignal Ss nach der Aufnahme von 10 m des Garns Yo erzeugt werden. Das Übertragssignal Sg wird als Abwärtszählimpuls auf einen anderen Binärzähler 48 mit Vorwahl gegeben, welcher auch voreingestellt wird, wenn der Schalter 46a geschlossen und zu dieser Zeit der Inhalt eines Speichers 49 auf den Zähler 48 übertragen wird. Im Speicher 49 ist die Anzahl der Messoperationen gespeichert, und der Binärzähler 48 erzeugt ein einen negativen Übertrag darstellendes Signal S9 zu dem Zeitpunkt, an welchem sein Zählerstand in Folge des Signals Ss null wird. Bei Gegenwart des

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Übertragssignals S9 wird ein Relais 50 betätigt und dadurch ein normalerweise geschlossener Schalter 50a geöffnet.

Das Signal Si vom Fotodetektor 13 wird auf die Wellen-formverarbeitungsschaltung 23 gegeben, die genau so aufgebaut ist wie die Schaltung 23 nach Fig. 1A und das Ausgangssignal S4 erzeugt, welches auf den einen Eingang eines UND-Elements 51 der Datenverarbeitungsschaltung 33 gelangt, dessen anderer Eingang über einen normalerweise geschlossenen Schalter 44b, der bei Erregung des Relais 44 öffnet, geerdet ist. Das Signal S4 passiert das UND-Element 51 nur dann, wenn der Schalter 44b offen ist, und gelangt als Impulsfolge auf einen Impulszähler 52. Dieser Impulszähler 52 wird durch Anlegen des Signals Ss oder durch Schliessen eines normalerweise offenen Schalters 46b, welcher bei Erregung des Relais 46 geschlossen wird, zurückgestellt. Das Zählsignal Sio des Impulszählers 52 wird dem Digitaldrucker 34 zugeführt, welcher den Zählerstand entsprechend diesem Signal Si0 in Dezimalzahlen ausdruckt, wenn das Signal Ss diesen Drucker 34 beaufschlagt.

Um vor Beginn einer Messoperation die Datenverarbeitungsschaltung 33 in den Anfangszustand zu überführen, ist eine Rückstellschaltung 53 vorgesehen, welche das Relais 46 und einen mit diesem in Reihe liegenden Druckknopfschalter 54 aufweist, die zwischen einer potentialführenden Klemme 55 und Erde geschaltet sind. Wenn daher der Druckknopfschalter 54 geschlossen wird, wird das Relais 46 erregt, wodurch die entsprechenden Relaiskontakte, nämlich die Schalter 46a und 46b zur Rückstellung des Impulszähler 52 und zur Voreinstellung der Binärzähler 45 und 48 geschlossen werden.

Ferner ist noch eine Startschaltung 56 vorgesehen, mit welcher die Datenverarbeitungsschaltung 33 in einem Operationszustand schaltbar ist und welche das Relais 44 und einen Druckknopfschalter 57 aufweist, der im geschlossenen Zustand dieses Relais 44 mit der potentialführenden Klemme 55 verbindet. Ein normalerweise offener Schalter 44c, der nur bei Erregung des Relais 44 schliesst, liegt in Reihe mit dem Schalter 50a, und die Reihenschaltung aus diesen beiden Schaltern 50a und 44c ist parallel zum Druckknopfschalter 57 geschaltet. Wenn daher dieser Druckknopfschalter 57 unter der Bedingung geschlossen wird, dass der Schalter 50a geschlossen ist, dann wird das Relais 44 erregt und demzufolge sein Relaiskontakt, nämlich der Schalter 44c, geschlossen. Das Relais 44 bleibt also erregt, selbst wenn der Schalter 57 geöffnet wird; daher bleiben die anderen betreffenden Relaiskontakte, nämlich die Schalter 44a und 44b, offen, solange das Relais 50 nicht erregt ist. Auf diese Weise sind die UND-Elemente 43 und 51 für die Signale S7 bzw. S4 von dem Zeitpunkt des Schliessens des Schalters 57 bis zum Zeitpunkt der Erregung des Relais 50 leitend.

Nachstehend wir die Arbeitsweise der Schaltungsanordnung 20 beschrieben.

Wenn der Druckknopfschalter 54 geschlossen wird, dann werden die Schalter 46a und 46b betätigt, der Impulszähler 52 wird rückgestellt und die Binärzähler 45 und 48 werden voreingestellt. Folglich wird der Inhalt des Speichers 47, welcher die Länge des zu messenden Garns Yo bestimmt, auf den Binärzähler 45 übertragen; zum andern wird der Inhalt des Speichers 49, welcher die Anzahl der Messungen bestimmt, zwecks Voreinstellung auf den Binärzähler 48 übertragen. Wenn der Schalter 57 geschlossen wird, dann werden die UND-Elemente 51 und 43 leitend, so dass die Signale S4 bzw. S7 zum Impulszähler 52 bzw. zum Binärzähler 45 gelangen. Dann beginnt der Impulszähler 52 mit der Rückwärtszählung der von der Wellenform-verarbeitungsschaltung 23 erhaltenen Impulse, und das Zählergebnis wird auf den Drucker 34 übertragen. Gleichzeitig beginnt der Binärzähler 45 durch Anlegen des Signals S7 seine Rückwärtszählung. Da der Inhalt des Speichers 47, wie vorstehend beschrieben, bestimmt ist, wird das Übertragssignal Ss zu dem Zeitpunkt erzeugt, an welchem das Garn Yo nach dem Öffnen der UND-Elemente um die vorgegebene Länge bewegt wurde. Daher wird der Drucker 34 zum Ausdrucken des Inhalts des Binärzähler 52 zu diesem Zeitpunkt betätigt, und der Binärzähler 52 wird durch Anlegen des Übertragssignals Ss rückgestellt. Die durch den Drucker 34 ausgedruckten Daten bedeuten also die Zahl der verschlungenen Stellen je einer vorgegebenen Länge des Garns Yo; auf diese Weise wird der Verschlingungsgrad automatisch durch den Drucker 34 erhalten. Zusätzlich zählt der Binärzähler 48 durch das Übertragssignal Sg um eine Einheit zurück, und gleichzeitig wird der Binärzähler 45 voreingestellt. Nach der Rückstelloperation des Zählers 52 und der Voreinstelloperation des Zählers 45 wiederholt sich dieselbe Operation, wie vorstehend beschrieben, bis der Zählinhalt 48 null wird. Wenn der Zählerstand des Zählers 48 null wird, entsteht das Übertragssignal S9, so dass das Relais 50 betätigt und der Schalter 50a geöffnet wird. Daher fällt nunmehr das Relais 44 ab, und entsprechenden schliessen die Schalter 44a und 44b; damit ist eine Operationsfolge der Datenverarbeitungsschaltung 33 beendet. Die Anzahl der sich wiederholenden Operationen, d.h. die Anzahl der vom Drucker 34 erhaltenen Ausgangsdaten, hängt von der im Speicher 49 gespeicherten Zahl ab. Es ist daher möglich, auf einfache Weise den mittleren Veschlingungs-grad durch Verwendung der Ergebnisse der vom Drucker 34 erhaltenen Daten zu berechnen.

Die Signale S4 und S7 können, anstelle durch die Schaltung 33, auch unter Verwendung eines Kleinrechners verarbeitet werden.

Wenn ein solcher Kleinrechner benutzt wird, ist es möglich, die Datenverarbeitungseinrichtung so zu gestalten, dass verschiedene, für die Qualitätskontrolle erforderliche statistische Daten wie der Wert der Standardabweichung und die Streuung automatisch auf der Grundlage des Datensignals Sio ausgedruckt werden.

Die im vorangehenden Beispiel beschriebene Garnlängen-messeinrichtung mit dem Detektor 40 und den betreffenden Baueinheiten der Einrichtung 33 können auch durch beliebige andere Anordnungen ersetzt werden, mit denen die Länge einer Garnprobe gemessen werden kann. Wenn z.B. als Garnaufnehmeeinrichtung 7 eine Aufspulvorrichtung konstanter Geschwindigkeit verwendet wird, dann kann ein Zeitmesser oder ein anderes bekanntes Messinstrument benutzt werden. Wenn ferner die Länge einer Garnprobe auf einen bestimmten Wert voreingestellt wird oder wenn Markierungen in vorbestimmten Abständen auf eine Garnprobe aufgebracht werden und der Verschlingungsgrad längs der vorbestimmten Länge zwischen zwei Markierungen bestimmt wird, dann braucht die oben beschriebene Garnlängenmesseinrichtung nicht verwendet zu werden.

Durch Verwendung einer geeigneten Datenverarbeitungseinrichtung bzw. eines geeigneten Prozessrechners ist es auch möglich, den Kohärenzfaktor zu bestimmen, der auf der mittleren Garnlänge zwischen verschlungenen Stellen beruht.

Gemäss der vorliegenden Erfindung ist es nicht erforderlich, eine Fühlernadel in das zu prüfende Garn einzufügen, weil der Verschlingungsgrad lediglich dadurch bestimmt werden kann, dass man das Garn in Kontakt mit dem Kontaktkörper bewegt. In diesem Punkt unterscheidet sich die vorliegende Erfindung klar von der üblichen «hook-drop»-Test-Methode. Mit den er-findungsgemässen Anordnungen lässt sich der Verschlingungsgrad auch dann bestimmen, wenn das Garn mit hoher Geschwindigkeit läuft, und die Messoperation lässt sich wirkungsvoll rationalisieren. So lassen sich zuverlässige Messungen bei Garnlaufgeschwindigkeiten bis zu etwa 1 '200 m/min durchführen. Ausserdem wird eine Garnprobe bei der Messung nur vorübergehend verformt, so dass das Garn durch die Prüfung keineswegs beschädigt wird. Daher ist eine On-Line-Überwachung, also eine direkte rechnerabhängige Prüfung des Verschlingungsgrades während des Herstellungsprozesses möglich, wie es später noch beschrieben wird. Da ferner ein der Verschlingungs-dichte proportionales Signal als Ausgangssignal erhalten wer5

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den kann, steht während des Herstellungsprozesses eine Qualitätsinformation zur Verfügung, die sich nicht mit der konventionellen Prüfungsmethode erhalten lässt. Wenn das Ausgangssignal weiterhin in die Steueranordnung und in die Rechen-, Speicher- und Datenverarbeitungseinrichtung eingegeben wird, lässt sich die Messoperation vollständig automatisch durchführen.

Mit der in den Figuren 5 bis 7 dargestellten Vorrichtung lässt sich der Herstellungsprozess für verschlungenes Garn überwachen. Dieses Gerät ist so aufgebaut, dass es leicht und einfach an die entsprechenden Spindeln einer Verschlingungsmaschine mit einer Vielzahl von Verarbeitungseinheiten angebaut werden kann. Nach den Figuren 5 und 6 ist ein Kontaktkörper 11 aus einem Hartporzellan im zentralen Bereich der Bodenseite 61a eines konkaves Gehäuses 61 parallel zu den beiden Gehäuseseiten 61b und 61c angeordnet. Dieser Kontaktkörper 11 weist zwei Garnkontaktbereiche IIb und 11c auf, welche durch einen Spalt IIa, der sich in Laufrichtung des Garns erstreckt, mit dem Garn Yo Berührung haben. Auf den Innenflächen der beiden Seiten 61b und 61c sind ein Fotodetektor 13 und eine Lichtquelle 14 gegenüberliegend installiert, wobei sich der Spalt 1 la in dem auf den Fotodetektor 13 fallenden Lichtstrahl befindet. An den Deck- und Bodenflächen des Gehäuses 61 sind Garnführungsplatten 63 und 64 mittels Schrauben 65 befestigt, die in Langlöchern 66 dieser Platten 63 und 64 sitzen. In der Führungsplatte 63 ist eine Garnführungsnut 63a angebracht, welche eine Garneinführöffnung 63b und sich daran anschliessende Garnführungsabschnitte 63c und 63d aufweist. Die Einführöffnung 63b und der Führungsabschnitt 63d liegen der den Kontaktkörper 11 einschliessenden Vertikalebene gegenüber. Am Führungsabschnitt 63d ist ein aus Hartporzellan bestehender Garnführungskopf 63e mit einer Auskehlung zur Führung des laufenden Garns angeordnet, um eine Beschädigung des Garns zu vermeiden. In der Garnführungsplatte 64 ist eine der Nut 63a ähnliche Garnführungsnut 64a vorgesehen. Elektrische Schaltungen zur Erfassung der verschlungenen Garnbereiche sowie eine Alarmschaltung sind auf der Bodenseite 61a des Gehäuses 61 montiert und werden nachstehend beschrieben.

Zur Vorbereitung einer Messung wird das Garn Y durch die Einführöffnungen 63b und 64b der Führungsnuten 63a bzw. 64a eingeführt. Nach dem Anlaufen der Operation gelangt das Garn über die Führungsabschnitte 63c und 64c in die Führungsabschnitte 63d und 64d, wo es automatisch den gekrümmten, in Fig. 6 dargestellten Verlauf über die beiden Bereiche IIb und 11c des Kontaktkörpers 11 annimmt. -

Wenn die vorstehend beschriebene Vorrichtung in einer Garnaufnahmepassage einer Arbeitsspindeleinheit der Verschlingungsmaschine angeordnet ist und das Garn in der oben beschriebenen Weise gekrümmt verläuft, dann unterliegt das Garn einer Druckkontaktkraft F = 2 T sin (6/2), wobei T die auf das Garn ausgeübte Spannung bedeutet, die durch die Arbeitsbedingungen bestimmt ist, und 0 den Garnbiegewinkel in dem gekrümmten Durchlauf bedeutet, durch welchen das Garn mit dem Kontaktkörper 11 in Berührung gebracht wird. Wenn der Biegewinkel 6 durch seitliche Verschiebung der Führungsplatten 63 und 64 längs der Langlöcher justiert wird, dann kann die Druckkontaktkraft F unabhängig von der Spannung T eingestellt bzw. kontrolliert werden.

Da im betrachteten Beispiel das Garn mit zwei Garnkontaktbereichen IIb und 11c in Berührung kommt, lässt sich die erwähnte Konfigurationsänderung des Garns unter stabilen Bedingungen erreichen. Da ferner die Messeinrichtung, bei der es sich um die in Fig. 1A dargestellte Messeinrichtung 10 handeln kann, mit der Lichtquelle 14 und der Fotozelle 13 zusammen mit dem Kontaktkörper 11 im Gehäuse 61 untergebracht sind, machen eventuelle Vibrationen in Folge von Schwingungen der Maschine nichts aus, da in einem solchen Falle der Kontaktkörper 11 gemeinsam mit der Lichtquelle 14 und dem Fotodetektor 13 vibriert.

Das betrachtete Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von den ersten beiden beschriebenen Vorrichtungen darin, dass die Auswertung durch Messung der zeitlichen Änderungen zwi-. sehen zwei aufeinander folgenden Impulsen durchgeführt und bestimmt wird, ob die verschlungenen Bereiche in gewünschten Zeitintervallen gebildet werden oder nicht, wie es nachstehend anhand der Fig. 7 erläutert wird.

Das vom Fotodetektor 13 abgegebene Ausgangssignal Si stellt die oben erwähnte Konfigurationsänderung des Garns dar und wird in folgender Weise verarbeitet.

Das Hochfrequenz-Rauschen des Signals Si wird durch einen Filter 71 unterdrückt; dann erfolgt eine Verstärkung des Signals im Verstärker 72, welcher ein Messignal e2 mit vorgegebener Amplitude liefert, dessen Maximalwert einer verschlungenen Stelle des Garns Yo entspricht.

Die Amplitude des Messignals e2 wird in einem Komparator 73 mit einem Bezugsniveau Vp (Fig. 8A) verglichen, was im Falle des Vorhandenseins einer Verschlingung ein Verschlingungs-signal e3 (Fig. 8B) zur Folge hat. Die Breite jedes Impulses des Signals e3 entspricht der Grösse der verschlungenen Bereichs des Garns, und die Impulsintervalle entsprechen den Abständen zwischen aufeinander folgenden verschlungenen Bereichen.

Das Verschlingungssignal e3, bei dem es sich also um eine Impulsfolge handelt, wird auf einen monostabilen Multivibra-torkreis 74 gegeben, welcher Impulse ea (Fig. 8C) gleicher Breite liefert. Der Betrieb des monostabilen Multivibrators 74, bei dem es sich um einen One-Shot-Multivibrator handelt, ist der gleiche wie der des anhand von Fig. IC beschriebenen Multivibrators 23d. Die Impulse e4 werden in einer Differentiationsschaltung 75 differenziert, was auf die Signale e5 (Fig. 8D)

führt. Die Signale es werden durch Dioden Di bzw. D2 gleichgerichtet, wobei die erste Diode nur die Impulse positiver Polarität und die andere Diode nur die Impulse negativer Polarität durchlässt. Beide Impulse gelangen in je eine Schaltung 76 bzw. 77 zur Ampplitudenabschneidung, welche die Ausgangssignale e6 bzw. e7 (Figuren 8E bzw. 8F) liefern.

Das Signal e7 beaufschlagt einen Integrationskreis 78, welcher bei Eintreffen jedes Impulses eine zeitliche Integration beginnt und beim Eintreffen jedes folgenden Impulses auf null rückgestellt wird. Es entsteht also als integriertes Ausgangssignal es eine Sägezahnkurve wie sie in Fig. 8G dargestellt ist; dabei ist der Spitzenwert jedes Sägezahnabschnitts dem Abstand zweier aufeinander folgender Verschlingungssignale e3 proportional, d.h. dem Abstand zwischen verschlungenen Bereichen des Garns Y0. Das Signal es wird auf zwei Diskriminatorschaltungen 79 und 80 gegeben, wobei die eine Schaltung 79 auf einen oberen Amplitudengrenzwert Sh und die andere Schaltung 80 auf einen unteren Amplitudengrenzwert Sl (Fig. 8G) anspricht. Die Schaltung 79, die unter Verwendung eines Komparators aufgebaut sein kann, gibt daher immer dann einen Impuls es ab, wenn das Signal eg den festgesetzten oberen Amplitudengrenzwert übersteigt, d.h., wenn der Abstand zwischen zwei benachbarten verschlungenen Bereichen des Garns Yo eine vorbestimmte Länge übersteigt. Der Impuls eg gelangt auf einen One-Shot-Multivibrator 79a, der ein Signal Ah erzeugt (Fig. 8H). Die Diskriminatorschaltung 80, die ebenfalls unter Verwendung eines Komparators aufgebaut sein kann, liefert immer dann ein Ausgangssignal, wenn das Signal eg die untere Amplitudengrenze Sl unterschreitet bzw. nicht erreicht. Die Anordnung'kann so getroffen sein, dass in diesen Fällen das Ausgangssignal der Schältung 80 null wird bzw. auf einen geringen Wert absinkt.

Das Ausgangssignal der Diskriminatorschaltung 80 gelangt auf die eine Eingangsklemme eines UND-Elementes 80a, dessen anderer Eingang vom Signal e6 beaufschlagt wird. Das UND-Element 80a liefert daher nur dann ein Ausgangssignal, wenn das Signal es zum Zeitpunkt des Anstiegs eines Impulses des

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Signals e4 geringer als der erwähnte untere Amplitudengrenzwert Sl ist. Das Ausgangssignal des UND-Elements 80a beaufschlagt einen One-Shot-Multivibrator 80b, der ein Signal Al (Fig. 81) erzeugt. Die beiden Ausgangssignale der Multivibrato-ren 79a und 80b sind Alarmsignale, die also anzeigen, wenn der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden verschlungenen Bereichen des Garns Yo einen vorbestimmten Abstand überschreitet bzw. unterschreitet. Hierbei ist keine Zählschaltung zur Bestimmung des Verschlingungsgrades erforderlich. Daher können der Schaltungsaufbau und die Montage der Schaltung im Gehäuse 61 wesentlich vereinfacht werden.

Im Falle, dass zwecks Überwachung des Herstellungsprozesses der Verschlingungsgrad bestimmt wird, ist es nicht möglich, eine eventuell auftretende Störung sofort festzustellen, da ja die Garnlänge gemessen werden muss; im betrachteten Ausführungsbeispiel dagegen wird das Auftreten einer Störung sofort festgestellt, und dementsprechend kann die Menge an Abfallgarn im Falle einer Störung stark verringert werden.

Die vorstehend beschriebene Vorrichtung stellt natürlich automatisch auch ein Reissen des Garns Yo fest, weil in diesem Falle die maximal zulässige Länge zwischen zwei benachbarten verschlungenen Garnbereichen ebenfalls überschritten und daher ein Alarmsignal Ah erzeugt wird.

Die Vorrichtung nach den Figuren 5, 6 und 7 lässt sich auch zur Bestimmung des Verschlingungsgrades anwenden; in diesem Falle muss eine Zählschaltung zum Zählen der verschlungenen Garnbereiche, d.h. zum Zählen der Impulse e4 (Fig. 8C), anstelle der eine Alarmschaltung darstellenden Schaltungsanordnung 75a (Fig. 7) oder parallel zu dieser Schaltung vorgesehen sein.

Wenn durch das Alarmsignal eine Schneidevorrichtung betätigt wird, lässt sich die Störung an jeder Spindel der Herstellungsmaschine unabhängig beseitigen. Wenn ferner das Messi-gnal ei in einen Zählkreis zur Bestimmung des Verschlingungsgrades eingegeben wird, lassen sich alle Arbeitsschritte vollständig bzw. in integrierter Weise überwachen und kontrollieren. Auch können die Alarmsignale Ah und Al der Schaltungsanordnung 75a vollständig kontrolliert werden.

Das in den Figuren 9A und 9B beschriebene Ausführungsbeispiel betrifft eine für die Überwachung des Herstellungsprozesses geeignete Vorrichtung zur Messung des Verschlingungsgrades von Mehrfadengarnen. Die Messapparatur an sich unterscheidet sich nicht wesentlich von den vorstehend beschriebenen Vorrichtungen, so dass auf eine Darstellung der Vorrichtung an sich verzichtet wird.

Die Herstellung eines, verschlungenen Garns mit Hilfe einer Streckfalschzwirnmaschine wird im folgenden anhand der Figuren 9A und 9B beschrieben. Diese Maschine ist so angeordnet, dass Garne gleichzeitig in einer Vielzahl von Spindeleinheiten gebildet werden können, wie in Fig. 9A angedeutet. Da diese Spindeleinheiten gleich aufgebaut sind, wird der Herstel-lungsprozess nur für die in Fig. 9A links gezeigte Spindeleinheit beschrieben.

Ein nicht gestrecktes Mehrfadengern Y wird von einer Garnrolle 81, die auf einem Träger 82 sitzt, abgerspult, durchläuft eine Garnführung 83 und wird mit einer Windung um einen auf einer bestimmten Temperatur gehaltenen warmen Stift 84 sowie einen weiteren Stift 85 geschlungen. Das Garn wird auf eine Länge, die einem Mehrfachen der ursprünglichen Länge zwischen den Stiften 84 und 85 entspricht, gestreckt und durch eine Härteplatte 86, die auf einer vorbestimmten Temperatur gehalten wird, thermisch ausgehärtet. Dann wird das Garn mehrfach auf eine Streckwalze 87 und eine getrennte Walze 88 aufgewik-kelt, passiert anschliessend eine Garnführung 89 und wird dann zur Verringerung der Garnspannung um etwa 1/3 bis etwa 1/5 der Wicklungsspannung unter Reibungskontakt an einer Führung 92 entlang geführt, welche als Reibungsorgan zwischen Garnführungen 90 und 91 angeordnet ist. Unter dieser verringerten Spannung wird das Garn mit Hilfe einer als Verschlin-

gungsmittel dienenden Düse 93 einer Fliessbehandlung unterworfen, wobei das Garn verwirrt und verschlungen wird; das nunmehr verschlungene Garn Yo passiert eine weitere Garnführung 94 und wird mittels einer Einrichtung 95 auf einer auf einer Spindel 96 sitzenden Spule 97 aufgewickelt, so dass die fertige Garnrolle 98 gebildet wird.

Jede der Spindeleinheiten ist mit einer zwischen der Düse 93 und der Garnführung 94 angeordneten Messeinrichtung 99 zur Erfassung der Verschlingungen ausgerüstet, und die Ausgänge dieser Messeinrichtung können auf einer Überwachungstafel 100 (Fig. 9B) beobachtet werden.

Wie bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wird der Verschlingungszustand aus der Änderung der Garnkonfiguration beim Durchgang durch die Lücke zwischen zwei Kontaktstäben 10a und 10b bestimmt, wozu die Messeinrichtung 99 wiederum eine Lichtquelle 101 und einen Fotodetektor 102 aufweist. Zur Speisung der Lichtquelle dient die an der Überwachungstafel 100 montierte Spannungsquelle 104. Das vom Fotodetektor entsprechend der empfangenen variierenden Lichtmenge erzeugte elektrische Analogsignal, welches eine Gleichstrom- und eine Wechselstromkomponente aufweist, wird auf eine Ausgangsschaltung 105 gegeben, die in Fig. 10 dargestellt ist. In Fig. 10, auf der die Messeinrichtung mit 10 bezeichnet ist, sind auch nochmals die Lichtquelle 101, der Fotodetektor 102 sowie das zwischen diesen verlaufende, zu messende Garn Yo gezeigt. In der Ausgangsschaltung 105 wird die Gleichstromkomponente des Detektorsignals durch einen Kondensator 106 unterdrückt und die Wechselstromkomponente in einem Verstärker 107 verstärkt, dessen Ausgangssignal über eine Klemme 108 zu einem Schaltkreis 111 (Fig. 9B) der an der Seite der Streckfalschzwirnmaschine oder in einem Überwachungsraum installierten Überwachungstafel 100 gelangt. Die verschiedenen Messeinrichtungen 99 der einzelnen Spindeln sind über Leitungen 300a, 300b, ..., 300n mit dem Schaltkreis 111 verbunden und werden durch diesen Schaltkreis, welcher durch eine Steuerschaltung 112 steuerbar ist, nacheinander in bestimmter Folge auf eine Datenverarbeitungsschaltung 113 geschaltet, in welcher der Verschlingungsgrad bestimmt wird und die gegebenenfalls ein Alarmsignal erzeugt.

Das Ausgangssignal vom Schaltkreis 111 gelangt in einen Komparator 114 und dann in eine monostabile Multivibrator-schaltung 115, wie es bereits anhand der Fig. IC beschrieben wurde. Es wird auf diese Weise das aus einer Impulsfolge bestehende Signal S4, wie in Fig. 3D dargestellt, erzeugt und auf den einen Eingang eines UND-Elements 116 gegeben. Nur wenn auch der andere Eingang von einem in der Steuerschaltung 112 erzeugten Signal S20 beaufschlagt wird, erscheinen am Ausgang des UND-Elements 116 entsprechende Ausgangssignale, die in einem Impulszähler 117 gezählt werden. Dieser Impulszähler 117 wird durch Anlegen des Zeitsignals S21 aus der Steuerschaltung 112 gerade vor dem Öffnen des UND-Elements, das als Torschaltung fungiert, rückgestellt. Der im Zähler 117 gezählte Wert gelangt einerseits auf die auf einen oberen Grenzwert ansprechende Schaltung 118 und andererseits auf die auf einen unteren Grenzwert ansprechende Schaltung 119. Beide Schaltungen arbeiten mit einem Komparator derart, dass der gezählte Wert in der Schaltung 118 mit einem oberen Grenzwert Vul und in der Schaltung 119 mit einem unteren Grenzwert Vll verglichen wird. Übersteigt der gezählte Wert den oberen Grenzwert Vul, dann gibt die Schaltung 118 ein Ausgangssignal S22 ab, während im Falle, dass der gezählte Wert den unteren Grenzwert Vll unterschreitet, die Schaltung 119 ein Signal S23 abgibt. Das Ausgangssignal S22 beaufschlagt über ein UND-Ele-ment 121 einen Selektor 120, das andere Ausgangssignal S23 über ein UND-Element 123 einen Selektor 122. Die anderen Eingänge der UND-Elemente 121 und 123 können durch ein Signal S 24 aus der Steuerschaltung 112 beaufschlagt werden.

Den einzelnen Spindeln zugeordnete Anzeigevorrichtungen

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in Form von Lampen 124a, 124b, ..., 124n sind über bistabile Kippschaltungen 134a bis 134n an den Ausgang des Selektors 120 angeschlossen, welcher mit den S-Eingängen dieser Kippschaltungen verbunden ist. Der Selektor 120 wird so geschaltet, dass das Ausgangssignal vom UND-Element 121 synchron mit der Schaltoperation des Schaltkreises 111 an jeweils eine der Lampen 124a bis 124n angelegt wird. In gleicher Weise sind den Spindeln zugeordnete Lampen 125a bis 125n über bistabile Kippschaltungen 135a bis 135n an den Ausgang des Selektors 122 angeschlossen, welcher mit den S-Eingängen dieser Kippschaltungen verbunden ist und ebenfalls derart geschaltet wird, dass das Ausgangssignal vom UND-Element 123 synchron mit der Schaltoperation des Schaltkreises 111 an eine der Lampen 125a bis 125n angelegt wird.

Die erwähnten Schaltoperationen der Selektoren 120 und 122 werden durch Anlegen des Zeitimpulssignals S21 aus der Steuerschaltung 112 ausgelöst. Ein durch einen Druckknopfschalter 132 erregbarer monostabiler Multivibrator 133 ist mit seinem Ausgang an alle R-Eingänge der bistabilen Kippschaltungen 134a bis 134n sowie 135a bis 135n angeschlossen, so dass das beim Schliessen des Druckknopfschalters 132 erzeugte Ausgangssignal S30 alle bistabilen Kippstufen umschaltet und damit die Lampen löscht.

Die Steuerschaltung 112 weist einen Taktimpulsgenerator 126 auf, welcher ein Taktsignal S25 mit einer vorgegebenen Frequenz erzeugt (Fig. IIA). Dieses Taktsignal wird auf den einen Eingang eines Exclusiv- ODER-Elements 128 gegeben und ausserdem über eine Verzögerungsschaltung 129, die ein um eine Zeitspanne At verzögertes Signal S27 (Fig. IIB) abgibt, auf den anderen Eingang des ODER-Elements 128. Auf diese Weise wird das Zeitimpulssignal S21 immer während der erwähnten Verzögerungs-Zeitspannen At erzeugt, wie in Fig. 11C dargestellt. Dieses Zeitimpulssignal S21 wird, wie erwähnt, als Rückstellimpuls-Signal auf den Impulszähler 117, auf den Schaltkreis 111 und auf die Selektoren 120 und 122 gegeben.

Zur Erzeugung des Torsignals S20 für das als Torschaltung fungierende UND-Element 116 weist die Steuerschaltung 112 ein Zeitglied 130 auf, welches jeweils am Ende eines der Impulse des Zeitimpulssignals S2i erregt wird und dann während einer vorbestimmten Zeitspanne Ti das Signal S20 abgibt (Fig. 11D). Diese Zeitspanne Ti wird im betrachteten Beispiel gleich derjenigen Zeit gewählt, die erforderlich ist, dass das Garn Yo 10 m abläuft. Nach Fig. HC beginnt ein Impuls des Signals S21 zum Zeitpunkt tl und endet zum Zeitpunkt t2, an welchem das Zeitglied 130 das Signal S20 erzeugt, welches bis zum Zeitpunkt t3 andauert. Das UND-Element 116 ist also während der Zeitspanne Ti offen. Das Signal S2o wird ausserdem, nach Inversion in einem Invertergatter 131, als Torsignal S24 auf die beiden als Torschaltung fungierenden UND-Elemente 121 und 123 gegeben.

Die beschriebene Schaltungsanordnung arbeitet wie folgt. Vor der Messoperation werden zunächst die bistabilen Kippstufen 134a bis 134n und 135a bis 135n (Fig. 9B) durch Schliessen des Druckknopfschalters 132 rückgestellt. Wenn das Zeitimpulssignal S21 zum Zeitpunkt tl erscheint, dann werden der Schaltkreis 111 und die Selektoren 120 und 122 umgeschaltet, um eine der Messeinrichtungen und Lampen, welche einer bestimmten Spindel entsprechen, auszuwählen. Gleichzeitig wird der Impulszähler 117 auf null gestellt. Danach wird das Zeitglied 130 durch die abfallende Flanke des Zeitimpulssignals S21 zum Zeitpunkt t2 eingeschaltet und damit das UND-Element 116 bis zum Zeitpunkt t3, an welchem das Signal S20 verschwindet, geöffnet. Während dieser Zeit zwischen t2 und t3 zählt der Impulszähler 117 die eintreffenden Impulse, die in den Schaltungen 118 und 119, wie beschrieben, mit dem oberen bzw. unteren Grenzwert verglichen werden. Die Ergebnisse werden auf die UND-Elemente 121 und 123 gegeben, an denen zwischen den Zeitpunkten t3 und U das Signal S24 liegt, so dass die Vergleichsergebnisse in die Selektoren 120 bzw. 122 eingespeist werden. Da im betrachteten Beispiel die Zeitspanne Ti zwischen t2 und t3 auf diejenige Zeit eingestellt ist, die das Garn Y0 für einen Ablauf von 10 m benötigt, ist der obere Grenzwert Vul auf die maximale Anzahl der verschlungenen Bereiche je 10 m und der untere Grenzwert Vll auf die minimale Anzahl der verschlungenen Bereiche je 10 m des Garns Yo eingestellt.

Wenn daher der Eingangswert vom Zähler 117 grösser als Vul ist, dann wird die betreffende bistabile Kippstufe durch den Selektor 120 zum Zeitpunkt t3 umgeschaltet und die entsprechende zugeordnete Lampe leuchtet als Alarmanzeige auf. Diese Alarmanzeige bleibt so lange eingeschaltet, bis der Druckknopfschalter 132 gedrückt und dadurch die betreffende bistabile Kippstufe zum Zeitpunkt ts rückgestellt wird. Wenn andererseits der Eingangswert vom Zähler 117 kleiner als Vll ist, dann wird vom Selektor 122 die betreffende bistabile Kippstufe zum Zeitpunkt t3 umgeschaltet, so dass die entsprechende Lampe als Alarmanzeige aufleuchtet. Da die Alarmanzeige bis zur Löschung durch die bedienende Person bestehen bleibt, ist eine zuverlässige Überwachung der Arbeitsbedingungen aller Spindeln leicht möglich.

Wenn zum Zeitpunkt t4 ein weiterer Impuls des Signals S2i auftritt, dann schaltet der Schaltkreis 111 derart um, dass nunmehr das Signal von der zur nächsten Spindel gehörenden Messeinrichtung erfasst wird, und zur gleichen Zeit werden die Selektoren 120 und 122 betätigt, wodurch die der nunmehr ausgewählten Spindel zugeordneten Lampen ausgewählt werden. Danach wiederholt sich der Betrieb der die Daten verarbeitenden Schaltung 113.

Auf diese Weise lassen sich die Garne Yo in den einzelnen Spindeleinheiten automatisch nacheinander mit Hilfe der Überwachungstafel 100 überwachen.

Im vorstehend beschriebenen Beispiel erfolgt die Überwachung jeder einzelnen Spindel intermittierend, was den Gesamtaufbau der Schaltung vereinfacht, da die Auswertschaltung 113 allen zu überwachenden Spindeln gemeinsam ist. Häufig ist es jedoch für eine zuverlässige Qualitätskontrolle wünschenswert, eine vollständig kontinuierliche Überwachung vozrunehmen. In diesem Fall muss die vorstehend beschriebene Schaltung für jeden einzelnen der die Garnverschlingungen erfassenden Detektoren bzw. für jede der Messeinrichtungen 99 der betreffenden Spindeleinheiten vorgesehen sein.

Die Schaltung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann mit anderen bekannten Bauelementen zur Verarbeitung eines elektrischen Analogsignals sowie zur Zählung und Anzeige von Impulsen arbeiten. Ausserdem kann zwischen der Garnführung 83 (Fig. 9A) und dem Stift 85 eine Schneidvorrichtung angeordnet sein, welche automatisch durch ein Alarmsignal betätigt wird.

Die Vorrichtung nach der Erfindung, welche zuletzt in Verbindung mit einer Falschzwirnmaschine beschrieben wurde, kann natürlich auch direkt auf den Verschlingungsprozess angewendet werden, bei welchem Garne verschlungen werden und der Verschlingungsgrad überwacht wird.

Durch die Möglichkeit einer direkten Überwachung des verschlungenen Garns während des Herstellungsprozesses, was nach der bisher bekannten Methode nicht durchführbar ist, entfallen zusätzliche Überwachungsschritte, und das für solche zusätzlichen Messungen erforderliche Labor kann eingespart werden. Ferner lassen sich Abweichungen vom gewünschten Grad der Verschlingung in Folge von Störungen während des Herstellungsprozesses sofort feststellen, so dass die unerwünschte Fertigung grösserer Garnmengen mit einem anomalen Verschlingungsgrad leicht verhindert und entsprechend die Garnqualität, d.h. der Verschlingungsgrad, zuverlässig garantiert werden kann. Schliesslich lässt sich auch ein Reissen des Garns sofort feststellen, ohne dass ein besonderer Garnreissdetektor installiert werden müsste. Alle diese Vorzüge der Erfindung bedeuten

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eine bemerkenswerte Rationalisierung des Garnherstellungsprozesses.

Die Figuren 12A bis 15 zeigen eine tragbare Vorrichtung nach der Erfindung, mit der sich der Verschlingungsgrad bestimmen lässt und welche zwecks Überwachung in bestehenden Garnherstellungsmaschinen ohne weiteres installiert werden kann, ohne dass Teile der Maschine umgebaut oder angepasst werden müssten.

Nach den Figuren 12A bis 15 umfasst die Messeinrichtung 201 einen Kontaktkörper mit zwei zueinander parallelen Kontaktstangen 202a und 202b, eine Lichtquelle 203a mit einem Projektor und einen Fotodetektor 203b, die so angeordnet sind, dass das auf den Fotodetektor fallende, nach Fig. 12A vertikale Lichtbündel den Spalt 202c zwischen den beiden Kontaktstangen passiert, und Garnführungselemente 204a und 204b, die beider-seite der Kontaktstangen angeordnet sind und das zu überwachende Garn Y unter Anlage auf den Kontaktstangen 202a und 202b in gekrümmter Bahn durch den Messbereich führen.

Um die Messempfindlichkeit noch zu erhöhen, ist vor dem Fotodetektor 203b ein Schlitz 203b' vorgesehen. Um eine einwandfreie Garnführung zu gewährleisten, sind die Garnführungselemente 204a und 204b mit Garnnuten 204a' und 204b' (Fig. 12B) versehen.

Der Aufbau des Messkopfes 210 ist in den Figuren 13A, 13B und 15 dargestellt. Dieser Messkopf 210 weist mittels einer Welle 213 zangenförmig miteinander verbundene Gestellteile 211 und 212 auf, an deren Rückseiten Haltevorsprünge 211a bzw. 212a angeformt sind; wenn diese Haltevorsprünge, wie in Fig. 15 gezeigt, einander genähert werden, dann öffnen sich die vorderen Enden der beiden Gestellteile 211 und 212. Die Kontaktstangen 202a und 202b sowie die Lichtquelle 203a sind am nach Fig. 15 unteren Gestellteil 211 angebracht, während die Garnführungselemente 204a und 204b sowie der Fotodetektor 203b am oberen Gestellteil 212 montiert sind, und zwar derart, dass sie sich auf den Innenseiten am vorderen Ende der Gestellteile 211 und 212 gegenüberliegen. Die Anordnung ist so getroffen, dass sich die beiden Gestellteile in der in den Fig. 13A und 13B dargestellten geschlossenen Lage in der Messstellung befinden und den Messbereich 201 bilden. Abstandsstücke 214 auf der Welle 213 definieren die relative Lage der beiden Gestellteile 211 und 212 und verhindern Verschiebungen in Richtung der Welle 213. Eine Rückstellfeder 215 drückt die beiden Gestellteile normalerweise in ihre Messstellung. Die Kontaktstangen 202a und 202b sind mittels eines Befestigungsgliedes 216 am Gestellteil 211 befestigt und in einer die Laufrichtung des Garns Yo im rechten Winkel schneidenden Richtung, d.h. in der Darstellung nach Fig. 13B in vertikaler Richtung, beweglich. Ein Anschlag 217 an dem dem Gestellteil 212 zugewandten Ende bestimmt die Lücke zwischen den beiden Gestellteilen in der Messstellung.

Nach den Figuren 14A und 14B ist im Gestellteil 211 ein sich ins Innere des Befestigungsgliedes 216 erstreckendes Loch 216a vorgesehen, in welchem ein Schieber 216b, welcher der Wirkung einer Feder 216c unterliegt, gleitbar ist; auf der der Feder 216c abgewandten Seite des Schiebers 216b ist eine Justierungsstange 216e mit einem Gewinde angebracht, welche in die Gewindeöffnung einer am Gestellteil 211 befestigten Führungshülse 216d eingeschraubt ist. Die Kontaktstangen 202a u. 202b für das Garn sind am Schieber 216b befestigt und ragen durch in die betreffende Seitenwand des Befestigungsgliedes 216 eingelassene Langlöcher, so dass sie bei Verstellung des Schiebers 216b durch Schrauben der Justierstange 216e in der Darstellung nach Fig. 14B in vertikaler Richtung frei hin und her verschiebbar sind. Die Führungshülse 216d und der Betätigungskopf der Justierungsstange 216e sind mit Skalen bzw. Markierungen versehen (Fig. 13B), so dass die Lagen der Kontaktstangen für das Garn zwecks Vorgabe eines gewünschten Garnberührungsdruckes genau einstellbar sind.

Zur Einführung des Garns in den Messkopf 210 brauchen lediglich die beiden Haltevorsprünge 211a und 212a gegen die Wirkung der Rückstellfeder 215 zusammengedrückt zu werden, wodurch sich, wie in Fig. 15 dargestellt, die vorderen Enden der beiden Gestellteile 211 und 212 öffnen und die Kontaktstangen zur Einführung des Garns Yo bequem zugänglich machen, so dass die Einführung des Garns in den Messkopf selbst während des Herstellungsprozesses möglich ist. Durch die beschriebene Einstellmöglichkeit für die Kontaktstangen lässt sich der Garnneigungswinkel 6 (Fig. 12A), den das Garn an den Garnführungselementen 204a und 204b einnimmt, auf einen geeigneten Wert einstellen. Selbst wenn daher die Garnspannung konstant vorgegeben ist, wie das bei der Garnherstellung der Fall ist,

lässt sich die Druckkontaktkraft F gemäss der weiter oben angegebenen Formel auf einen beliebigen Wert einstellen. Der Garnneigungswinkel 6 lässt sich natürlich auch dadurch einstellen, dass man die Garnführungselemente 204a und 204b verschiebbar montiert.

Fig. 16 zeigt das Blockschaltbild der Messschaltung für den vorstehend beschriebenen Messkopf 210. Die Spannung und die Laufgeschwindigkeit des Garns Yo werden gemessen oder aus den Herstellungsbedingungen berechnet. Die Messzeit entsprechend der Laufgeschwindigkeit wird auf einem Zeitglied 265 eingestellt; die Einstellung der Spannung, mit welcher das Garn an den Kontaktstangen anliegt, erfolgt durch Justierung der Justierstange 216e. Dann werden die vorderen Enden der Gestellteile 211 und 212 geöffnet und das Garn Yo in den Messkopf 210 unter Anlage auf den Kontaktstangen 202a und 202b eingeführt. Nach dem Loslassen der Haltevorsprünge 211a bzw. 212a nimmt der Messkopf 210 seine in Fig. 13B gezeigte Messstellung ein, in welcher der Fotodetektor, wie bereits mehrfach beschrieben, Konfigurationsänderungen des Garns Yo auf den Kontaktstangen in Folge Änderungen des Verschlingungszu-standes erfasst.

Die Messschaltung 200 weist eine Spannungsquelle 251 zur Speisung der Lichtquelle 203a auf. Das Ausgangssignal des Fotodetektors 203b, welches der Konfigurationsänderung des Garns Yo proportional ist, wird auf einen Verstärker 255 gegeben. Die Gleichstromkomponente dieses Signals wird durch einen Kondensator 253a unterdrückt, und das verbleibende Wechselstromsignal wird über einen Tiefpassfilter 256, in welchem eine gegebenenfalls vorhandene Hochfrequenzkomponente eliminiert wird, auf einen Komparator 257 gegeben. Dieser Komparator 257 gibt nur dann einen Impuls S, wenn das eintreffende Wechselstromsignal eine vorgegebene Amplitude übersteigt, d.h., wenn es sich um ein Signal handelt, welches beim Durchgang eines verschlungenen Garnbereichs erzeugt wurde. Der Impuls S erfährt in einem Schmitt-Trigger 258 eine Impulsformung und wird dann auf ein als Torschaltung fungierendes UND-Element 259 geleitet, welches, wie später noch beschrieben, in Folge Eindrückens eines Startknopfes 269 offen ist und daher den Impuls auf einen Impulszähler 260 weiterleitet, wo die eintreffenden Impulse gezählt werden. Der Zählerausgang wird auf eine Anzeigevorrichtung 261 zur Anzeige der Zahl der verschlungenen Garnbereiche gegeben.

Zur Steuerung des UND-Elements 259 ist ein Steuerkreis 262 vorgesehen, der ein Relais 263, ein Relais 264 und das erwähnte Zeitglied 265 aufweist. Das Relais 264 ist mit einem Druckknopfschalter 266 in Reihe geschaltet, und diese Reihenschaltung ist an die beiden Klemmen 267 und 268 einer nicht gezeigten Spannungsquelle angeschlossen. Daher wird das Relais 264 bei Schliessen des Druckknopfschalters 266 erregt, wodurch ein Schalter 264a, ein Kontakt dieses Relais, geöffnet wird. Das Relais 263 ist über den Druckknopfschalter 269 ebenfalls an die beiden Klemmen 267 und 268 angeschlossen; dem Druckknopfschalter 269 ist eine Reihenschaltung parallel geschaltet, die aus dem Schalter 263 a, einem Kontakt dieses Relais, und dem anderen erwähnten Schalter 264a besteht. Bei

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Schliessung des Druckknopfschalters 269 wird das Relais 263 erregt, wodurch der Schalter 263a geschlossen wird. Das Zeitglied 265 ist dem Relais 263 parallel geschaltet.

Die andere Eingangsklemme des UND-Elements 259 ist über einen normalerweise geschlossenen Schalter 263b, der durch das Relais 263 betätigbar ist, und einen normalerweise ebenfalls geschlossenen Schalter 265a, der durch das Zeitglied 265 betätigbar ist, an Erde geschaltet. Solange die beiden Schalter 263b und 265a geschlossen sind, sperrt das UND-Element 259. Zum Relais 264 gehören ferner die beiden Schalter 264b und 264c, die bei Erregung des Relais 264 geschlossen werden und dadurch das Zeitglied 265 bzw. den Impulszähler 260 zurückstellen.

Nachstehend wird die Steuerung des UND-Elements 259 beschrieben.

Wenn zunächst der Druckknopfschalter 266 geschlossen wird, dann schliessen wegen Erregung des Relais 264 die Schalter 264b und 264c, wodurch das Zeitglied 265 und der Impulszähler 260 rückgestellt werden. Wenn nach dem Öffnen des Druckknopfschalters 266 der andere Druckknopfschalter 269 geschlossen wird, dann wird das Relais 263 erregt und der Schalter 263a geschlossen, wodurch das Relais 263 selbst gehalten wird; gleichzeitig wird der Betrieb des Zeitgliedes 265 gestartet und daher der Schalter 265a geöffnet, so dass nunmehr das UND-Element 259 die vom Schmitt-Trigger 258 kommenden Impulse durchlässt. Nach einer vorbestimmten Zeit, welche durch das Zeitglied 265 gegeben ist, wird der Schalter 265a geschlossen und damit das UND-Element 259 in den Sperrzustand geschaltet. Durch Schliessung des Druckknopfschalters 269 wird also der Betrieb des Zeitgliedes 265 gestartet, wodurch das UND-Element 259 während einer durch das Zeitglied 265 vorgegebenen Zeit in den leitenden Zustand schaltet und die Impulse vom Schmitt-Trigger 258 auf den Impulszähler 260 überträgt.

Die am Zeitglied 265 eingestellte Zeitspanne entspricht derjenigen Zeit, die erforderlich ist, damit das Garn Yo 10 m ablaufen kann; daher wird jeweils auf der Anzeigevorrichtung 261 die Anzahl der verschlungenen Bereiche je 10 m Garnlänge angezeigt. Durch eine entsprechende Ziffernumschaltung auf der Anzeigevorrichtung 261 lässt sich direkt die Anzahl der 5 verschlungenen Bereiche je m Garnlänge anzeigen, d.h. di- ■ rekt der Verschlingungsgrad. Wenn der Druckknopfschalter 266 zwecks Rückstellung geschlossen und dann der Druckknopfschalter 269 betätigt wird, beginnt die Messung in derselben Weise, wie vorstehend beschrieben, von neuem. Es ist für io die bedienende Person sehr bequem, die Skala des Zeitgliedes 265 in Garngeschwindigkeitseinheiten zu eichen, wenn die Messung für Garn mit einer Länge von 10 m durchgeführt werden soll.

Die Messschalung 200 weist ferner eine Schaltung zur Kon-i5 trolle der Lichtquelle und des Fotodetektors vor Beginn der Messung auf. Bei Abwesenheit des Garnes Yo im Messkopf ist natürlich die von der Lichtquelle 203a ausgehende und vom Fotodetektor 203b empfangene Lichtmenge konstant, so dass ein Gleichstromsignal geliefert wird. Dieses Gleichstromsignal wird 20 auf zwei parallel geschaltete Verstärker 271a und 271b gegeben; dem ersten Verstärker 271a ist ein Komparator 272a nachgeschaltet, in welchem das verstärkte Signal mit einem vorgegebenen oberen Grenzwert verglichen wird, während dem zweiten Verstärker 271b ein Komparator 272b nachgeschaltet ist, in 25 welchem das verstärkte Signal mit einem vorgegebenen unteren Grenzwert verglichen wird. Nach Schliessen eines Prüfschalters 270 wird das Ergebnis diese Vergleichs auf zwei Alarmanzeigen 273a und 273b übertragen, derart, dass die erste oder die zweite Anzeigevorrichtung aufleuchtet, wenn das verglichene Signal 30 grösser bzw. kleiner als der erwähnte obere bzw. untere Grenzwert ist, so dass ein Fehler oder eine Störung sofort feststellbar ist. Diese Schaltung ist zum Nachweis einer Störung sehr zweckmässig, wenn auf fotoelektrischem Wege ein Wechselstrom-Analogsignal erhalten wird, aus dessen Amplitu-35 de eine Information abgeleitet werden soll, wie im beschriebenen Falle.

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8 Blätter Zeichnungen

Claims (23)

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1. Verfahren zur Bestimmung einer den Verschlingungszu-stand von verschlungenen Mehrfadengarnen charakterisierenden Grösse, dadurch gekennzeichnet, dass das Garn in Berührung mit einem Kontaktkörper unter einem vorbestimmten Kontaktdruck bewegt wird und dabei vom Verschlingungszu-stand abhängige, vorübergehende Änderungen der infolge Spreizung der einzelnen Fäden auftretenden Verbreiterung des Garns erzeugt werden und dass diese Änderungen der Garnverbreiterung in Form von zeitlich aufeinanderfolgenden Werten gemessen und diese gemessenen Werte zur Bestimmung der erwähnten Grösse verarbeitet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Grösse aus Änderungen des vorbestimmten Kontaktdruckes bestimmt wird.

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PATENTANSPRÜCHE

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net, dass wenigstens der Garnkontaktbereich des Kontaktkörpers (11) aus lichtdurchlässigem Material besteht.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderungen fotoelektrisch in Form eines elektrischen Analogsignals gemessen werden, welches eine Gleichstrom- und eine Wechselstromkomponente hat, dass die Gleichstromkomponente unterdrückt und die erhaltene Wechselstromkomponente in eine Impulsfolge umgewandelt wird und dass die Anzahl der Impulse gezählt und über eine vorbestimmte Zeitspanne integriert wird, um eine den Veschlingungsgrad des Garnes anzeigende Grösse zu erhalten.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des laufenden, mit dem Kontaktkörper in Berührung befindlichen Garns während der erwähnten vorbestimmten Zeitspanne gemessen und die erwähnte Anzahl der integrierten Impulse durch den gemessenen Wert der Garnlänge dividiert wird, um den Verschlingungsgrad des Garnes zu bestimmen.

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5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderungen in Form eines elektrischen Analogsignals, welches eine Gleichstrom- und eine Wechselstromkomponente hat, gemessen werden, dass dieses Analogsignal zur Gewinnung der Wechselstromkomponente elektrisch verarbeitet und die erhaltene Wechselstromkomponente in eine Impulsfolge umgewandelt wird, dass die Zeit zwischen zwei benachbarten Impulsen elektrisch gemessen wird, vorzugsweise aus den Anfangspunkten der beiden Impulse, und dass ein Alarmsignal ausgelöst wird, wenn der gemessene Zeitwert eine obere bzw. untere Grenze eines vorgegebenen zulässigen Bereichs über- bzw. unterschreitet.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung in einer Garnaufnahmepassage beim Herstellungsprozess des verschlungenen Garns durchgeführt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung bei einem eine Vielzahl von Arbeitsspindeln einschliessenden Garnherstellungsprozess an jedem Garn intermittierend ausgeführt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung in einer Garnaufnahmepassage bei einem eine Vielzahl von Arbeitsspindeln einschliessenden Garnherstellungsprozess in bezug auf jede Spindel ausgeführt wird und die Messergebnisse für alle entsprechenden Spindeln vollständig überwacht oder jeweils nacheinander angezeigt werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die den vorbestimmten Kontaktdruck erzeugende Kraft 2 bis 20 g beträgt.

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10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch wenigstens eine Messeinrich-tung (10) mit Fadenführungen (12) zur Führung des Garns (Yo) längs einer bestimmten Garnpassage, wenigstens einem Kontaktkörper (11), auf welchem das durch die Garnpassage laufende Garn mit einem vorbestimmten Kontaktdruck aufliegt, einer Lichtquelle (14) und einem Fotodetektor (13), wobei die Lichtquelle und der Fotodetektor so angeordnet sind, dass das von der Lichtquelle ausgehende und auf den Fotodetektor fallende Lichtbündel das Garn in der Umgebung seiner Berührung mit dem Kontaktkörper schneidet, und durch eine Schaltungsanordnung (20) zur Auswertung der von der Messeinrichtung (10) herrührenden Signale.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsanordnung (20) elektrische Schaltungen (23, 24) zur Gewinnung der Wechselstromkomponente aus den von der Messeinrichtung (10) herrührenden Signalen, zur Umwandlung dieser Wechselstromkomponente in eine zeitliche Impulsfolge und zur Verarbeitung dieser Impulsfolge in Signale aufweist, welche die erwähnte, den Verschlingungszustand des Garns charakterisierende Grösse anzeigen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass ausserdem eine Einrichtung (40) zur Messung der Länge des laufenden, mit dem Kontaktkörper (11) in Berührung befindlichen Garns während einer Messperiode vorgesehen ist und dass die erwähnte Schaltungsanordnung (20) eine Datenverarbeitungsschaltung (33) zur automatischen Berechnung des Verschlingungsgrades aus den von der Messeinrichtung (10) herrührenden Signalen (S5) und aus dem Längenmess-signal (S7) aufweist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 10 zur Verwendung bei einer Garnherstellungsmaschine mit mehreren Spindeln, dadurch gekennzeichnet, dass sie mehrere Messeinrichtungen (99) um-fasst, die dazu bestimmt sind, je einer Spindel zugeordnet und in der Umgebung der Garnaufnahmepassage der betreffenden Spindel angeordnet zu werden.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass Anzeigevorrichtungen (124a bis 124n, 125a bis 125n) zur Anzeige aller von den den betreffenden Spindel zugeordneten Messeinrichtungen (99) herrührenden Signale vorgesehen sind.

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15. Vorrichtung nach Ansprach 14, gekennzeichnet durch eine allen Messeinrichtungen (99) gemeinsame Datenverarbeitungsschaltung (113) und durch einen durch eine Steuerschal-tung (112) gesteuerten Schaltkreis (111), wobei dieser Schaltkreis und die Steuerschaltung dazu eingerichtet sind, die Ausgänge (300a bis 300n) der Messeinrichtungen (99) zeitlich nacheinander mit der Datenverarbeitungsschaltung (113) und entsprechend die einzelnen, den jeweiligen Spindeln zugeordneten Anzeigevorrichtungen (124a bis 124n, 125a bis 125n) mit dem Ausgang dieser Datenverarbeitungsschaltung zu verbinden.

16. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erwähnte Schaltungsanordnung (75a) dazu eingerichtet ist, eine Impulsfolge zu erzeugen, in der die Amplitude der einzelnen Impulse der Zeitspanne zwischen zwei aufeinanderfolgenden, jeweils Verschlingungsstellen des Garns darstellenden Signalen proportional ist, und dass diese Schaltungsanordnung (75a) ferner eine Diskriminatorschaltung (79, 80) aufweist, die dazu eingerichtet ist, Signale abzugeben, wenn die Amplitude der erwähnten Impulse einen vorgegebenen unteren Grenzwert unterschreitet oder einen vorgegebenen oberen Grenzwert überschreitet, wobei gegebenenfalls eine durch diese Signale betätigbare Alarmanzeige vorgesehen ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, gekennzeichnet durch einen Messkopf (210) mit zwei gelenkig nach Art einer Zange miteinander verbundenen Gestellteilen (211, 212), deren vordere Arme auseinander klappbar sind und von denen der eine Arm die Lichtquelle (203a) und der andere Arm den Fotodetektor (203b) trägt, während die Garnführungselemente (204a, 204b) und der Kontakt'körper (202a, 202b) am einen der beiden Arme angeordnet sind, derart, dass der Messkopf in der geschlossenen Stellung der erwähnten Arme seine Betriebsstellung einnimmt.

18. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktkörper (11) als Garnanlagefläche eine konvex gekrümmte Kontaktfläche aufweist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeich-

20. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktkörper (IIb, 11c) so gestaltet ist, dass das Garn an zwei durch einen bestimmten Abstand (IIa) getrennten Stellen, die längs des Garnweges liegen, mit dem Kontaktkörper in Berührung gelangt.

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21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktkörper aus zwei im Abstand parallel nebeneinander angeordneten Stäben (IIb, 11c) besteht.

22. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktkörper (IIb, 11c), die Lichtquelle (14) und der Fotodetektor (13) in einem gemeinsamen rahmenförmigen Gehäuse (61) installiert sind.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10, 17 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Lichtquelle (14) und Fotodetektor (13) ein der Garndicke angepasster Schlitz (15) zur Begrenzung der von der Lichtquelle auf den Fotodetektor fallenden Lichtmenge angeordnet ist.