CH674377A5

CH674377A5 -

Info

Publication number: CH674377A5
Application number: CH509/87A
Authority: CH
Inventors: Kurt Pintoffl; Willy Bauer
Original assignee: Forschungsanwendungs Gmbh
Priority date: 1986-02-11
Filing date: 1987-02-11
Publication date: 1990-05-31
Also published as: DE3704248A1; IT8767089A0; IT1206904B

Description

BESCHREIBUNG DESCRIPTION

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to a device according to the preamble of claim 1.

Durch die US-PSen 4254613 und 4393 647 wurden Einrichtungen vorgeschlagen, bei denen ein Fadenführer, der den Faden um mindestens 360° umschlingt, elastisch in einem Halter befestigt, wobei ein Piezoelement mit dem Fadenführer fest verbunden ist und die durch den Faden während des Abziehens verursachten Vibrationen in elektrische Signale umsetzt. Die Auswertung dieser Signale erfolgt in der Weise, dass untersucht wird ob Signale, die diesen Vibrationen entsprechen auftreten, wobei ein Fehlen dieser Signale einen Fadenbruch anzeigt. Dabei ergibt sich allerdings das Problem, dass auch Signale, die durch andere Ursachen bedingte Vibrationen, z. B. jene die durch die Antriebe verursacht werden, hervorgerufen werden, zu einem Überdecken eines Fadenbruchs fuhren können und ein solcher unter Umständen nicht sofort erkannt wird. Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Lösung besteht in dem doch relativ komplizierten Aufbau des Fühlers, der praktisch in dem Fadenfuhrer integriert ist. Ausserdem muss bei einem solchen Aufbau des Fühlers jeder Fühler bei der Montage separat verdrahtet werden, wodurch ein entsprechend hoher Montageaufwand an der Maschine unvermeidlich wird. Dabei ist noch zu bemerken, dass bei Textilmaschinen oft eine sehr grosse Anzahl von Spindeln vorhanden sind, deren Fäden alle überwacht werden sollen. The US Pat. Nos. 4254613 and 4393 647 have proposed devices in which a thread guide, which loops around the thread by at least 360 °, is elastically fastened in a holder, a piezo element being fixedly connected to the thread guide and by the thread during the pulling-off caused vibrations into electrical signals. These signals are evaluated in such a way that it is examined whether signals that correspond to these vibrations occur, and the absence of these signals indicates a thread break. However, the problem arises that signals which are caused by vibrations caused by other causes, e.g. B. those caused by the drives can be caused to cover a thread break and such may not be immediately recognized. Another disadvantage of this known solution is the relatively complicated structure of the sensor, which is practically integrated in the thread guide. In addition, with such a construction of the sensor, each sensor must be wired separately during assembly, which means that a correspondingly high outlay on the machine is inevitable. It should also be noted that textile machines often have a very large number of spindles, the threads of which are all to be monitored.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Lösungen besteht auch darin, dass diese zwar die Erkennung eines Fadenbruchs, wenn auch mit einiger Unsicherheit ermöglichen, nicht aber die Überwachung der Abzugsgeschwindigkeit des Fadens. Another disadvantage of the known solutions is that, although they enable the detection of a thread break, albeit with some uncertainty, they do not allow the speed of the thread to be monitored.

Weiters wurde durch die US-PS 3611342 eine Einrichtung bekannt, bei der der zu überwachende Faden in ständigem Kontakt mit dem Fühlerplättchen gehalten ist. Furthermore, a device was known from US-PS 3611342 in which the thread to be monitored is kept in constant contact with the sensor plate.

Dadurch ergibt sich aber der Nachteil, dass von diesem Fühler auch die natürliche und unvermeidliche Vibration des in Längsrichtung bewegten Fadens mit erfasst wird. Aus diesem Grunde ist die bekannte Einrichtung lediglich geeignet den Bruch eines Fadens zu erkennen, wobei sich aber auch noch dadurch However, this has the disadvantage that this sensor also detects the natural and inevitable vibration of the thread moving in the longitudinal direction. For this reason, the known device is only suitable for recognizing the breakage of a thread, but is also reflected in this

Schwierigkeiten ergeben können, dass bei Maschinen oft erhebliche Vibrationen auftreten können, deren Frequenz unter Umständen mit jener der durch den Fadenlauf verursachten Schwingungen übereinstimmen können. In einem solchen Falle dürfte es s erhebliche Probleme bei der Erkennung eines Fadenbruches geben, wenn nicht sehr aufwendige Filterschaltungen vorgesehen werden, oder bei der Montage der Fühler für eine entsprechende Dämpfung der auf die Fühler von der Maschine her einwirkenden Schwingungen gesorgt wird. Difficulties may arise that considerable vibrations can often occur in machines, the frequency of which may coincide with that of the vibrations caused by the thread running. In such a case, there should be considerable problems in the detection of a thread break if very complex filter circuits are not provided, or if the sensors are mounted for appropriate damping of the vibrations acting on the sensors from the machine.

io Ziel der Erfindung ist es, eine Einrichtung der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, bei der diese Nachteile vermieden sind und die sich durch einen einfachen und montagefreundlichen Aufbau auszeichnet und die auch die Erfassung der Abzugsgeschwindigkeit mit einer einfachen Auswerteschaltung erlaubt. 15 Erfindungsgemäss wird dies durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. erreicht. The aim of the invention is to propose a device of the type mentioned at the outset in which these disadvantages are avoided and which is distinguished by a simple and assembly-friendly construction and which also allows the take-off speed to be detected with a simple evaluation circuit. 15 According to the invention this is achieved by the characterizing features of claim 1.

Durch diese Massnahmen werden die vom Fadenlauf herrührenden Schwingungen vom Fühler erst gar nicht erfasst, da eben die Plättchen als Prallplättchen ausgebildet sind und der Faden 20 oder der Draht einen Ballon ausbilden kann, der pro Umdrehung nur einmal einen entsprechend kräftigen Impuls auf das Prallplättchen ausübt. Damit ergibt sich der Vorteil, dass die mit den Prallplättchen verbundenen piezoelektrischen Elemente nur eine geringe Empfindlichkeit aufweisen müssen, die bei weitem nicht 25 ausreicht, um die sonstigen Vibrationen aufnehmen bzw. umwandeln zu können. Through these measures, the vibrations resulting from the thread run are not detected by the sensor at all, since the plates are designed as baffles and the thread 20 or the wire can form a balloon that only exerts a correspondingly strong impulse on the baffle plate once per revolution. This has the advantage that the piezoelectric elements connected to the baffle plates only have to have a low sensitivity, which is far from sufficient to be able to absorb or convert the other vibrations.

Ausserdem ist durch die vorgeschlagenen Massnahmen auch die Erfassung der Laufgeschwindigkeit des Fadens möglich. Diese lässt sich aus dem Durchmesser des gewonnenen Fadens, dessen 30 Zufuhr bei intaktem Streckwerk, dem Durchmesser und der Form des leeren Korps, der seit Spinnbeginn vergangener Zeit und der fehlerbedingten Stehzeit sehr leicht erfassen. So kann bei Einsatz eines Rechners auch die sich zu jedem Zeitpunkt auf dem Korps befindliche Garn- oder Drahtmenge ermittelt werden. Daraus 35 ergibt sich weiter, dass bei konstanter Lieferung die Ballongeschwindigkeit einen bestimmten Wert haben muss. Umgekehrt kann daher aus der Ballondrehzahl und dem Koipusdurchmesser im jeweiligen Augenblick die Laufgeschwindigkeit des Fadens errechnet werden. In addition, the proposed measures also make it possible to record the running speed of the thread. This can be easily determined from the diameter of the thread obtained, its feed when the drafting system is intact, the diameter and shape of the empty corps, the time elapsed since the start of spinning and the error-related standing time. When using a computer, the amount of yarn or wire on the corps can be determined at any time. It also follows from this that with constant delivery the balloon speed must have a certain value. Conversely, the running speed of the thread can therefore be calculated from the balloon speed and the coipus diameter at the respective moment.

40 Es kann vorgesehen sein, dass die Prallplättchen nebeneinander auf einer Trägerschiene angeordnet sind und diese in ihrer Lage quer zur Fördenichtung der Faden oder Drähte in Richtung zu bzw. von diesen verstellbar ist. It can be provided that the baffle plates are arranged next to one another on a carrier rail and the position thereof can be adjusted transversely to the direction in which the threads or wires are conveyed in the direction of or from these.

Dadurch wird mit einem sehr geringen Montageaufwand an 45 der Maschine das Auslangen gefunden, da die Möglichkeit besteht, die Fühler auf der Trägerschiene vorzumontieren und dann gemeinsam mit dieser an der Maschine anzubringen. Dabei kann die Montage der Fühler auf der Trägerschiene mit industriellen Methoden erfolgen. Weiters wird durch die vorgeschlagenen 50 Massnahmen auch eine einfache Anpassung der Anordnung der Trägerschiene an die jeweiligen Gegebenheiten ermöglicht. So kann insbesondere bei Ringspinnmaschinen die Trägerschiene an den Fadenlaufwinkel auf einfache Weise angepasst werden. As a result, it is possible to make do with a very small amount of assembly work on the machine, since it is possible to preassemble the sensors on the carrier rail and then to attach them to the machine together with it. The sensors can be mounted on the support rail using industrial methods. Furthermore, the proposed 50 measures also make it easy to adapt the arrangement of the support rail to the particular circumstances. In the case of ring spinning machines in particular, the carrier rail can be easily adapted to the thread running angle.

Dabei kann weiters vorgesehen sein, dass die Trägerschiene 55 an Schwenkarmen befestigt ist, die gelenkig mit an einem Rahmen angebrachten Tragarmen verbunden sind, wodurch sich ein sehr einfacher mechanischer Aufbau ergibt. It can further be provided that the carrier rail 55 is fastened to swivel arms which are connected in an articulated manner to support arms attached to a frame, which results in a very simple mechanical construction.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen: The invention will now be explained in more detail with reference to the drawing. The drawings show:

60 Figur 1 schematisch die erfindungsgemässe Anordnung eines Fühlers in Seitenansicht bei einer Textilmaschine; 60 Figure 1 schematically shows the arrangement of a sensor according to the invention in side view in a textile machine;

Figur 2 schematisch die Anordnung mehrerer Fühler an einer Textilmaschine im Schrägriss; Figure 2 shows schematically the arrangement of several sensors on a textile machine in an oblique view;

Figur 3 einen Träger mit Fühlern und Verdrahtung und 65 Figur 4 eine Anordnung zur Justierung der Lage des Fühlers. 3 shows a carrier with sensors and wiring and FIG. 4 shows an arrangement for adjusting the position of the sensor.

Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, wird der Faden 1 von oben zwischen den Walzen 8 eines Streckwerkes gefuhrt, durch welches er auf den erforderlichen Durchmesser gestreckt wird. Der Faden As can be seen from Figure 1, the thread 1 is guided from above between the rollers 8 of a drafting system, through which it is stretched to the required diameter. The string

3 3rd

67437' 67437 '

läuft dann als Garn durch die Öse des Fadenführers 2, den Balloneinengungsring 9 und den Spinnläufer 6 und wird auf dem Kops 4 aufgewunden. Mit 3 ist die leere Hülse bezeichnet, welche von einer Spindel (nicht gezeigt) angetrieben wird und zusammen mit dem Garnwickel den Kops 4 bildet. Über die Nutzhöhe der Hülse 3 wird durch Auf- und Abbewegen der Ringbank 5 und des Balloneinengungsringes 7 diese mit dem durch den Spinnläufer 6 geführten Faden bewickelt. Die Spinnläufer 6 gleitet auf einem Spinnring (nicht1 gezeigt) um den Kops 4, wobei er indirekt durch die sich drehende Spindel und den entstehenden Fadenballon angetrieben wird. Um die richtige Ballonausbildung zu erhalten, muss einerseits zwischen dem Ringläufer 6 und dem Balloneinengungsring 7 und andererseits zwischen dem Balloneinengungsring und dem Fadenfuhrer 2 ein bestimmter verikaler Abstand eingehalten werden. Zu diesem Zweck wird im Rhythmus der Ringläu-fer-Einengungsringvertikalbewegung auch eine den Fadenführer 2 haltende Schiene (nicht gezeigt) mitbewegt. then runs as a yarn through the eyelet of the thread guide 2, the balloon constriction ring 9 and the spider 6 and is wound on the cop 4. With 3 the empty sleeve is designated, which is driven by a spindle (not shown) and forms the cop 4 together with the yarn package. About the useful height of the sleeve 3, the ring bank 5 and the balloon constriction ring 7 are wound up and down with the thread guided by the spinning rotor 6. The spinning rotor 6 slides on a spinning ring (not shown) around the cop 4, being driven indirectly by the rotating spindle and the resulting thread balloon. In order to obtain the correct balloon formation, a certain vertical distance must be maintained on the one hand between the ring traveler 6 and the balloon constriction ring 7 and on the other hand between the balloon constriction ring and the thread guide 2. For this purpose, a rail (not shown) holding the thread guide 2 is also moved in the rhythm of the ring runner narrowing ring vertical movement.

Zwischen dem Fadenfuhrer 2 und den Streckwerkswalzen 8 ist ein Träger 100 angeordnet, der mit Fühlern 103 (Fig. 2) bestückt ist. Die Fühler 103 sprechen auf das impulsartige Anschlagen des Fadens 1 an, der aufgrund des Spiels in der Öse des Fadenführers 2 einen umlaufenden Fadenballon la ausbildet. A carrier 100, which is equipped with sensors 103 (FIG. 2), is arranged between the thread guide 2 and the drafting device rollers 8. The sensors 103 respond to the pulse-like striking of the thread 1, which forms a rotating thread balloon la due to the play in the eyelet of the thread guide 2.

Wie dies aus den Figuren 2 und 3 ersichtlich ist, sind die Fühler 103 in Abständen, welche jenen der Kopse 4 entsprechen, durch Klemmplättchen 110 an dem Träger 100 befestigt. As can be seen from FIGS. 2 and 3, the sensors 103 are fastened to the carrier 100 at intervals which correspond to those of the cops 4 by means of clamping plates 110.

Figur 3 zeigt den Aufbau des die Fühler 103 aufnehmenden Trägers 100 in Form einer Schiene in einer Explosionsdarstellung. Dieser Träger 100 besteht aus zwei U-Profilen zwischen denen Flachbandkabel 112 verlaufen, die einerseits an einem Stecker 113 und andererseits an den einzelnen Fühlern 103 angeschlossen sind. Die Fühler 103 werden von auf Prallplättchen 104, 104' angeordneten Piezoelementen 105 gebildet. Die Adern 108 der Flachbandkabel 112 sind mit je einem der abisolierten Enden 109 mit dem Prallplättchen 104,104' und dem Piezoelement 105 verbunden. Die Prallplättchen können eben oder gewölbt ausgebildet sein, wobei die ebenen Prallplättchen mit 104 und die gewölbten Prallplättchen mit 104' bezeichnet sind. Die Prallplättchen 104,104'sind mit den Piezoelementen 105 zum Beispiel durch Verkleben verbunden und bilden mit diesen die Fühler 103. An den Piezoelementen 105 sind Drahtanschlusslaschen 106 angeordnet. Um einen Masseschluss zu verhindern sind Isolierfolie FIG. 3 shows the structure of the carrier 100 receiving the sensors 103 in the form of a rail in an exploded view. This carrier 100 consists of two U-profiles between which ribbon cables 112 run, which are connected on the one hand to a plug 113 and on the other hand to the individual sensors 103. The sensors 103 are formed by piezo elements 105 arranged on baffle plates 104, 104 '. The wires 108 of the ribbon cables 112 are each connected to the baffle plate 104, 104 ′ and the piezo element 105 by one of the stripped ends 109. The baffle plates can be flat or arched, the flat baffle plates being designated 104 and the arched baffle plates being designated 104 '. The baffle plates 104, 104 'are connected to the piezo elements 105, for example by gluing, and form the sensors 103 with them. Wire connection tabs 106 are arranged on the piezo elements 105. To prevent a short to ground, there are insulating foils

107 und 107a vorgesehen. Die elektrische Verbindung zwischen den blanken Enden 109 der Adern 108 und den Piezoelementen 105 bzw. den metallischen Prallplättchen 104, 104' erfolgt einfach durch Festklemmen mittels der Klemmplättchen 110, welche die Prallplättchen 104,104' gegen das U-Profil des Trägers 100 pressen, wodurch das blanke Ende 109 der einen Ader 108 in Kontakt mit dem Prallplättchen 104, 104', an dem in diesem Bereich . keine Isolierfolie 107 anliegt, und das andere Ende 109 der Ader 107 and 107a are provided. The electrical connection between the bare ends 109 of the wires 108 and the piezo elements 105 or the metallic baffle plates 104, 104 'is made simply by clamping by means of the clamping plate 110, which press the baffle plate 104,104' against the U-profile of the carrier 100, thereby bare end 109 of one wire 108 in contact with the baffle plate 104, 104 ', on the in this area. there is no insulating film 107, and the other end 109 of the wire

108 in Kontakt mit der Drahtlasche 106 des Rezoelementes 105 108 in contact with the wire tab 106 of the rezo element 105

gehalten wird. Das Klemmplättchen 110 kann auch durch eine Schraube 111 am Träger 100 befestigt werden. is held. The clamping plate 110 can also be attached to the carrier 100 by a screw 111.

Die Fühler 103 können auf dem Träger 100 samt den für die Verdrahtung erforderlichen Flachbandkabeln 112 vormontiert werden, wobei diese Vormontage industriell erfolgen kann. Dadurch fallen bei der Ausrüstung einer Textilmaschine mit einer erfindungsgemässen Überwachungseinrichtung nur wenige Montagearbeiten vor Ort an. The sensors 103 can be preassembled on the carrier 100 together with the ribbon cables 112 required for the wiring, which preassembly can be carried out industrially. As a result, only a few assembly work is required on site when equipping a textile machine with a monitoring device according to the invention.

Figur 4 zeigt die drehbare Befestigung des Trägers 100 an Schwenkarmen 10. Die Schwenkarme 10 sind durch ein Gelenk 15 mit starr am Maschinengestell angebrachten Tragarmen 16 verbunden. Die Anpassung der Trägerschienen 100 an den Fadenlaufwinkel a erfolgt, indem die Trägerschiene 100 mit einer eine schiefe Ebene 18 aufweisenden Gleitschiene 17 vor bzw. zurückgeführt wird, wobei die Gleitschiene 17 zusammen mit einer den Fadenführer 2 haltenden Schiene 13 auf und ab bewegt wird. Zur Steuerung der Schwenkbewegung der Trägerschiene kann auch ein schräggestellter Hebelarm 19 vorgesehen werden. Die Figur 4 zeigt den Fadenführer 2 einmal in der unteren Lage (Lage 11 der Trägerschiene 100) und einmal in der um den Abstand h nach oben verschobenen Lage (Position 10 der Trägerschiene 100). Die Position 12 der Trägerschiene stellt deren Ruhelage dar, in welcher der Kopswechsel durchgeführt werden. FIG. 4 shows the rotatable fastening of the carrier 100 to swivel arms 10. The swivel arms 10 are connected by a joint 15 to support arms 16 rigidly attached to the machine frame. The adaptation of the carrier rails 100 to the thread running angle a takes place by the carrier rail 100 being guided forwards or backwards with a slide rail 17 having an inclined plane 18, the slide rail 17 being moved up and down together with a rail 13 holding the thread guide 2. An inclined lever arm 19 can also be provided to control the pivoting movement of the carrier rail. FIG. 4 shows the thread guide 2 once in the lower position (position 11 of the carrier rail 100) and once in the position shifted upwards by the distance h (position 10 of the carrier rail 100). Position 12 of the carrier rail represents its rest position in which the cop change is carried out.

Mittels des Steckers 113 (Fig. 3) können die Fühler 103 mit einer Auswerteeinrichtung bzw. einer Steuereinrichtung verbunden werden. Dabei kann die Auswertung der Signale eines jeden Fühlers 103, die durch das Anschlagen des Fadens an dem Prallplättchen 104, 104' bei jeder Drehung des Fadens um eine zwischen dem Fadenführer 2 und den Streckwerkswalzen 8 verlaufende imaginäre Achse ausgelöst werden, in der Weise erfolgen, dass die Zeit zwischen dem Einlangen zweier aufeinanderfolgender Signal eines jeden Fühlers 103 gemessen wird, wodurch nicht nur ein Fadenbruch erfasst werden kann, sondern auch die Laufgeschwindigkeit des Fadens und die Menge des Fadens errechnet werden kann. Es kann auch das Auftreten von Fadenbrücken statistisch ausgewertet werden und dieses Ergebnis für die Steuerung der Textilmaschine oder einer Gruppe von Textilmaschinen verwendet werden. Dazu ist es lediglich erforderlich eine entsprechende Datenverarbeitungsanlage vorzusehen. The sensor 103 can be connected to an evaluation device or a control device by means of the plug 113 (FIG. 3). The evaluation of the signals of each sensor 103, which are triggered by the thread striking the baffle plate 104, 104 'each time the thread is rotated about an imaginary axis running between the thread guide 2 and the drafting rollers 8, can be carried out in the manner that the time between the arrival of two successive signals from each sensor 103 is measured, whereby not only a thread break can be detected, but also the running speed of the thread and the amount of the thread can be calculated. The occurrence of thread bridges can also be statistically evaluated and this result can be used to control the textile machine or a group of textile machines. It is only necessary to provide an appropriate data processing system.

Da der Fadenlauf nicht durch Registrieren einer Vibration erfasst wird, wie dies bei den meisten bisher üblichen Fühlern der Fall ist, sondern durch das individuelle Erfassen eines jeden Fadenschlagimpulses auf den Fühler, ist die erfmdungsgemässe Lösung unempfindlich gegen Störimpulse, die leicht mittels einer Schwellwertschaltung ausgefiltert werden können, wobei die Auslegung der Schwelle aufgrund des sehr grossen Unterschiedes zwi sehen den üblicherweise auftretenden und allenfalls von den Fühlern erfassten Vibrationen und den durch den Fadenschlag ausgelösten Nutzsignalen nicht kritisch ist. Since the thread run is not detected by registering a vibration, as is the case with most sensors previously used, but rather by the individual detection of each thread impact pulse on the sensor, the solution according to the invention is insensitive to interference pulses that are easily filtered out by means of a threshold value circuit can, the interpretation of the threshold is not critical due to the very large difference between see the usually occurring vibrations, which may be detected by the sensors, and the useful signals triggered by the thread flap.

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

G G

2 Blatt Zeichnungei 2 sheets of drawing egg

Claims

674 377

1.Device for monitoring threads or wires guided between two components of a machine, which threads or wires are cyclically moved between these two components transversely to the conveying direction, forming a balloon forming an imaginary rotating body, each with a piezoelectric element and one connected to it Platelet-like sensors arranged between the two components, which convert vibrations caused by the running thread or wire into electrical signals used for monitoring, characterized in that each platelet is designed as a baffle plate (104, 104 ') and is located between the components (8, 2) In addition to the direction of conveyance, the thread or wires which move transversely when the device is at a standstill can be tensioned in a straight line between the drain area of the one component and the run-up area of the other component and when the thread or wire runs the associated impact plate (104, 104 ' ) touched impulsively.

2. Device according to claim 1, characterized in that the baffle plates (104, 104 ') are arranged side by side on a support rail (100) and this is adjustable in its position transverse to the direction of conveyance of the threads or wires in the direction of or from these.

2nd

PATENT CLAIMS

3. Device according to claim 2, characterized in that the carrier rail (100) is fastened to swivel arms (10) which are connected in an articulated manner to support arms (16) attached to a frame.