Oblast techniky
Vynález se týká způsobu odstředivého dopřádání na odstředivém dopřádacím stroji s pracovními místy, přičemž se přást vlákna, posukovaný posukovacím ústrojím, vede k zapředení do příze pomocí trubkového, vratně pohyblivým vodičem příze do rotující dopřádací odstředivky a za vzniku rotujícího ramena příze se jako přádní koláč ukládá na vnitrní stěnu dopřádací odstřediv10 ky. Vynález se dále týká zařízení k odstředivému dopřádání s pracovními místy, která mají posukovací ústrojí, dopřádací odstředivku, rotující kolem osy a rovněž vratně pohyblivý vodič příze k zavedení přástu z posukovacího ústroj í do dopřádací odstředivky.
Dosavadní stav techniky
Při odstředivém dopřádání se pramen vlákna předběžně posukovaný v posukovacím ústrojí a dodávaný například v přádní konvi, nebo přást dodaný ve formě přástové cívky zavádí pomocí axiálně pohyblivého a klesajícího vodiče příze do rotující dopřádací odstředivky ke spřadení příze a jako tak zvaný přádní koláč se odkládá na vnitřní stěnu dopřádací odstředivky. To znamená, že přást vystupující na ústí vodiče příze se dopravuje k vnitřní stěně dopřádací odstředivky za působení vzduchového proudu cirkulujícího s dopřádací odstředivkou a zde se ustaví tak, že vzniká rameno příze rotující kolem osy odstředivky. Rotací tohoto ramene získá vyráběná niť potřebné otáčky, předtím než se ustaví jako přádní koláč na rotující vnitřní plochu odstředivky.
Po proběhnutí doby přadení, případně po dosažení předem stanoveného množství příze v odstředivce se k tomuto okamžiku zapředený materiál příze navine na přesoukací cívku umístěnou v odstředivce. Zavedení tohoto navíjecího postupu se děje například tím, že se přesoukací cívka přesune do dráhy ramene příze. Přesoukací cívka přitom uchopí svým okrajem rotující rameno příze, vystupující z vodiče příze, čímž se přádní koláč ustavený na vnitřní stěně dopřádací odstředivky převine na přesoukací cívku.
Při tomto převijecím procesu může dojít k přetržení příze, což vede k tomu, že při převíjení tělesa příze na přesoukací cívku zůstává zbytek tělesa příze v odstředivce.
Ze zveřejněné přihlášky vynálezu DE 198 02 656 jsou známé způsob a zařízení k zavedení převíjecího postupu při odstředivém dopřádání po takovém přetržení příze. Podle tohoto spisu je vytvořen k Zavedení do odstředivky speciální prvek uvolnění příze k evidování konce příze zbytku tělesa příze zůstávajícího v odstředivce. Takovýmto zařízením sice lze správně a spolehlivě odstranit z dopřádací odstředivky zbytek tělesa příze, avšak vznik nebo existence takovýchto zbytků není často patrný nebo je patrný velmi pozdě. Poněvadž takovéto zbytky tělesa příze dále omezují mezi jiným také beztak relativně, omezený objem dopřádací odstředivky, je v zájmu co možná vysoké efektivnosti odstředivého dopřádaeího stroje rychle v odstředivce poznat zůstávající zbytky tělesa příze a zavést příslušná protiopatření,
Z DE 195 23 835 A1 je známý způsob talířového dopřádání, u něhož se měří doba oběhu ramene příze, rotujícího v dopřádacích odstředivkách. Přitom se vychází z poznatku, že přitom vznikající změna doby oběhu je okamžitě patrná a již zapředené těleso příze se může zachránit umístěním na přesoukací cívku.
Rovněž je známo detekovat přást zavedený do dopřádací odstředivky pomocí senzoru příze, umístěného mezi posukovací ústrojí a axiálně posuvnou trubku vodiče příze. Senzor příze vydává pří přítomnosti přástu příslušný výstupní signál. Senzor příze přitom detekuje pohyb přástu a vydává proporcionální výstupní signál, přednostně šelestivý signál. Takováto kontrola pohybu přástu je popsána například v DE 42 06 030 A1 nebo v DE 42 06 031 A1.
-1CZ 300010 B6
V případě přetržení příze na dopřádacím místě nastává zpravidla přerušení přívodu materiálu. To znamená, že se pomocí tak zvaného zastavovacího zařízení přástu přeruší dodávka přástu. Takováto zastavovací zařízení přástu, umístěná v oblasti posukovacích ústrojí jsou známá například zDE38 22 930 Al.
Podstata vynálezu
Na základe znalosti uvedeného stavu techniky spočívá úkol vynálezu ve vytvoření způsobu a ío zařízení, pomocí kterých je možné jednoduchou a cenově příznivou cestou zajistit, že jednotlivé dopřádací odstředivky odstředivého dopřádacího stroje jsou na začátku dopřádacího cyklu v optimálním, zvláště prázdném stavu.
Podle vynálezu se tento úkol vyřeší způsobem se znaky uvedenými v nároku 1.
Tím, že se na začátku dopřádacího cyklu odstředivého dopřádacího stroje prověří všechny dopřádací odstředivky na existenci případného zbytku tělesa příze, se může spolehlivě zabránit, že jsou do normálního dopřádacího ehodu dány dopřádací odstředivky, které by v důsledku toho, například u důvodu zbytku příze zůstávajícího v dopřádací odstředivce, produkovaly méně hodnotný potáč.
Přednostně se proto na začátku dopřádacího cyklu odstředivého dopřádacího stroje kontroluje frekvence otáčení ramene příze jednotlivých pracovních míst odstředivého dopřádacího stroje a změřené frekvence odpovídající otáčkám se porovnávají s požadovanou hodnotou. Případné zbytky tělesa příze v jedné nebo více z dopřádacích odstředivek na pracovních místech se ihned zjistí na základě vzniku rozdílů frekvence otáčení vzhledem k požadované hodnotě. Při měření frekvence otáčení ramene příze se přitom využije okolnost, že nastává zapředení na případně ještě existující zbytek tělesa příze a že takto vzniklé zmenšení volného poloměru vede také ke zmenšení frekvence otáčení ramene příze.
To znamená, že v dopřádací odstředivce zůstávající zbytek tělesa příze ihned vede u odstředivky rotující s konstantními otáčkami na základě vztahu fG = fZ - VL/2Í + r k nižší frekvenci otáčení příslušného ramene příze.
Přitom fG značí frekvenci· otáčení ramene příze, f2 frekvenci otáčení odstředivky, VL rychlost dopravy příze a r volný poloměr odstředivky. Na základě příslušného vyhodnocení frekvence otá40 cení ramene příze se tím může bezprostředně usuzovat na výskyt zbytku tělesa příze, zmenšujícího volný poloměr, v příslušné dopřádací odstředivce.
Ve výhodném provedení vynálezu se stanoví, že se frekvence otáčení rotujícího ramene příze měří pomocí senzoru příze, detekujícího pohyb příze. To znamená, že senzor příze, umístěný mezi posukovacím ústrojím a axiálně se pohybujícím trubkovým vodičem příze, kontroluje pohyb příze v oblasti senzoru příze, který odpovídá frekvenci otáčení ramene příze v dopřádací odstředivce.
V dalším provedení se tento pohyb příze, odpovídající frekvenci otáčení ramene příze vyfiltruje ze šelestivého signálu reprezentujícího pohyb příze a zjišťovaného pomocí senzoru příze. Selestivý signál se za tím účelem vede například přes filtrační stupeň, který zjišťuje frekvenční signál založený na frekvenci otáčení ramene příze. Zpracování tohoto frekvenčního signálu, například pomocí Fast-Fourierovy transformace, vede k frekvenčním liniím ležícím ve stanovených spekt-2CZ 300010 B6 rálních oblastech, které lze přiřadit jednoznačně stanoveným volným poloměrům uvnitř odstředivky.
Porovnáním těchto spektrálních linií s požadovanými hodnotami při prázdné dopřádací odstře5 divče lze rychle stanovit existenci zbytku tělesa příze, takže se mohou zavést příslušná protiopatření. Poněvadž je u prázdné odstředivky na základě známých geometrických rozměrů známý volný poloměr, je jednoduchou cestou možné stanovení požadované hodnoty,
Ve výhodném provedení se dále stanoví, že se frekvence otáčení ramene příze kontroluje na všech pracovních místech současně. Poněvadž v měřicí a vyhodnocovací jednotce nastává jednoznačné přiřazení k dopřádacímu místu, lze srovnáním frekvencí otáčení ramen příze navzájem ihned stanovit, zda a v které z dopřádacích odstředivek je případně zbytek tělesa příze. Poněvadž se může vycházet z toho, že se zbytek tělesa příze vyskytuje relativně vzácně a ještě vzácněji se vyskytuje současně na více pracovních místech, mohou se zjištěné frekvence otáčení ramene příze porovnat také mezi sebou, takže je možné zříci se přípravy externích požadovaných hodnot. Dopřádací místa, která nemají žádný zbytek tělesa příze, přitom quasi dodávají interní požadovanou hodnotu. Při stanovení zbytku tělesa příze v dopřádací odstředivce se pomocí vyhodnocovací jednotky ihned předá příslušný řídicí signál na zastavovací zařízení přástu příslušného pracovního místa. To znamená, že na příslušném pracovním místě se přeruší další přívod přástu.
Úkol, ve kterém spočívá vynález, se rovněž vyřeší zařízením se znaky uvedenými v nároku 7.
Odstředivý dopřádací stroj podle vynálezu přitom sestává ze senzorového zařízení, které umožňuje kontrolu alespoň jedné fyzikální hodnoty vznikající během dopřádání. Zjištěná hodnota se, například v počítači pracovního místa, nebo v centrálním počítači dopřádacího stroje, porovná s požadovanou hodnotou a z výsledku tohoto porovnání se stanoví stav znečištění jednotlivých dopřádacích odstředivek.
Přednostně je přitom senzorové zařízení vytvořeno jako senzor příze, detekující přítomnost příze a umístěný mezi posukovacím ústrojím a vodičem příze. Tím, že je tomuto senzoru příze přiřazen filtrační stupeň, se může z výstupního signálu senzoru příze vyfiltrovat signál odpovídající frek. věnci otáčení ramene příze, který se používá ve vyhodnocovacím zapojení k porovnání s požadovanou hodnotou. Touto cestou je možné bez opatření vyžadujících velký konstrukční, respektive dodatkový stavební prostor zjistit a vyhodnotit frekvenci otáčení ramene příze, rotujícího s dopřá35 dací odstředivkou. To znamená, že jsou k modifikaci existujících zařízení přídavně potřebné pouze filtrační stupeň a rovněž komparátor porovnávající signály, takže je možné pomocí měření frekvence otáčení ramene příze ihned dovodit případnou přítomnost zbytku tělesa příze v dopřádací odstředivce. ’.....
V dalším provedení vynálezu se stanoví, žé odstředivý dopřádací stroj má centrální řídicí zařízení, ve kterém se vyhodnocují signály dodané jednotlivými senzory příze z hlediska zjištěných frekvencí otáčení ramene příze. Tím je výhodně možné provést v jediném kompaktním zařízení srovnání s požadovanou hodnotou, přičemž požadovaná hodnota se musí stanovit jen jedenkrát pro všechna dopřádací místa.
V alternativním provedení je dále možné jednoduchou cestou pomocí řídicího zařízení provést vzájemné porovnání frekvencí otáčení ramene příze jednotlivých pracovních míst.
Další výhodná provedení vynálezu vyplývají za zbývajících znaků, uvedených v závislých náro50 cích.
Přehled obrázků na výkresech
Vynález je v následujícím blíže objasněn pomocí příkladu provedení znázorněného na výkresech.
-3CZ 300010 B6
Na výkresech znázorňuje:
obr. 1 schématicky pohled zepředu na tři pracovní místa odstředivého dopřádacího stroje, obr. 1 a schématicky řídicí zařízení odstředivého dopřádacího stroje a obr. 2 schématicky půdorys ďopřádací odstředivky.
Příklady provedení vynálezu io Obr. 1 schématicky znázorňuje odstředivý dopřádací stroj 10, který má více pracovních míst J2, 12', 12. Na obr. I jsou ve výřezu znázorněna tři z těchto pracovních míst 12, 12', 12. Každé z pracovních míst 12, 12', 12 přitom zahrnuje jednu například v neznázoměných magnetických ložiskách podepřenou, s vysokými otáčkami rotující dopřádací odstředivku 14. Dopřádacím odstředivkám M je přiřazen axiálně pohyblivý a ve směru R klesající, trubkovitý vodič _16 příze
18, jehož podélná osa je totožná s osou 32 otáčení dopřádací odstředivky 14. Vodiči 16 příze 18 se do dopřádacích odstředivek J4 dodává přást 24, který se odkládá za vzniku ramene 20 příze na vnitřní stěně 22 rotující dopřádací odstředivky Í4 jako přádní koláč 8. Rotací dopřádací odstředivky 14 přitom vzniká z přástu 24 hotová příze 18. Přást 24 se před dodáním do dopřádací odstředivky U posukuje v na obr. 1 pouze naznačeném, posukovacím ústrojí 26. Vodičům 16 příze 18 je přiřazeno neznázoměné hnací zařízení, které vodičům Γ6 příze j_8 uděluje jak axiální posuvný pohyb CH, tak také vodiče 16 příze 18 během předení kontinuálně klesají ve směru R.
Každému z dopřádacích pracovních míst 12,12', 12 je kromě toho, přednostně v oblasti vstupu vodiče 16 příze 18 přiřazen senzor 28, 28', 28 příze 18, který detekuje existenci přástu 24, pří25 padne vznikající příze 18. Senzor 28, 28', 28 příze 1_8 přitom může být kombinován blíže nepopsaným způsobem s neznázorněným injektorem, který dbá, že se přást 24 nenavléká na vodič 16 příze Í8 a může se dodávat na dopřádací pracovní místo 12,12', 12. To znamená, že takovýto injektor nasává přást 24 vystupující z posukovacího ústrojí 26 a vyfukuje ho ve vodiči 16 příze 18,
V rámci předloženého popisu se neuvádí další podrobnosti o odstředivém dopřádacím stroji 10, poněvadž jsou všeobecně známé. - ·
Odstředivý dopřádací stroj 10 znázorněný na obr. 1 vykazuje následující funkci:
Podle v podstatě současného dopřádání na všech dopřádacích pracovních místech 12,12', 12 se přást 24 vystupující z ústí vodiče 16 příze 18 pokládá za vzniku ramene 20 příze na vnitřní stěnu 22 rotující dopřádací odstředivky 14, takže vzniká rameno 20 příze, které rotuje s dopřádací odstředivkou 14. Přitom vznikající příze 18 se ukládá jako těleso příze (přádní koláč 8), jak je na obr. 1 čárkovaně znázorněno například na třetím pracovním místě 12, na vnitřní stěnu 22 dopřádací odstředivky 14. Po proběhnutí stanovené doby předení nebo po dosažení stanoveného množství příze se k dopřádacím odstředivkám Γ4 přivádí neznázoměné přesoukací cívky, na které se těleso příze navijí. Přitom může dojít k vytvoření zbytku 30 tělesa příze, znázorněného na druhém pracovním místě 12', který je odvozen například z příze Hí přetržené během převíjení. Tento zbytek 30 tělesa příze zůstává po odebrání přesoukací cívky v příslušné dopřádací odstředivce 14. Při následujícím předení dopřádacích odstředivek J_4 vzniká rameno 20 příze na příslušném pracovním místě 12' na v dopřádací odstředivce M zůstávajícím zbytku 30 tělesa příze.
Především se musí pomocí obr, 2 objasnit parametry dosahované při předení v dopřádacích odstředivkách 14. Proto je dopřádací odstředivka 14 schématicky znázorněna v půdoryse.
Jak bylo již vpředu uvedeno, lícuje osa 32 otáčení dopřádací odstředivky 14 s podélnou osou trubkového vodiče b6 příze J8. Dále je patrné, že se přást 24, případně příze 18, vystupující
-4CZ 300010 Bó z vodiče 16 příze J_8 ukládají na rotující vnitřní stěnu 22 dopřádací odstředivky 14 za vzniku ramene 20 příze a unáší se ve směru otáčení. Příze j_8 se přitom ukládá na vnitřní stěnu 22 konstantní rychlostí VT. dopravy příze J_8 (rychlost navíjení). Současně rotuje dopřádací odstředivka konstantní úhlovou rychlostí w. Důsledkem toho je následně v dosedacím bodě 34 ramene 20 příze na vnitřní stěně 22 dopřádací odstředivky Γ4 volný poloměr r mezi ústím vodice 16 příze 18 a vnitřní stěnou 22. Obvodová rychlost v dosedacím bodě 34 vyplývá z úhlové rychlosti ω a světlého poloměru r dopřádací odstředivky 14. V zásadě pro obvodovou rychlost platí V=o x r.
Poněvadž úhlová rychlost ω může být nahrazena výrazem 2πξ přičemž f značí frekvenci, platí pro obvodovou rychlost Vz-2xf x r. V následujícím značí fG frekvenci otáčení ramene 20 příze a fz frekvenci otáčení vnitřní stěny 22 dopřádací odstředivky Γ4.
V návaznosti na obvodovou rychlost VG konce 36 ramene 20 příze v oblasti dosedacího bodu 34 potom platí následující vztah:
VcaVz-VL
Z něho lze odvodit:
2πίο x r = 2πίζ x r - VL fG = 2xfxr-VL fG = fz-VL/27n·
Z tohoto odvození vyplývá, že frekvence fG otáčení ramene 20 příze je závislá na volném poloměru r, to znamená, čím menší je volný poloměr r, o to také je menší frekvence fG otáčení ramene
20 příze.
Tento poznatek značí, že se měřením frekvence fG otáčení ramene 20 příze může odvodit skutečný světlý poloměr r a tím případně v dopřádací odstředivce 14 existující zbytek 30 tělesa příze. Jestliže je přítomen, jak je na obr. 1 znázorněno na příkladu druhého pracovního místa 12', zby30 tek 30 tělesa příze, dochází tím ke zmenšování světlého poloměru r, takže podle vpředu objasněných vztahuje na druhém pracovním místě J2' nižší frekvence fG otáčení ramene 20 příze.
Na základě těchto principiálních úvah vyplývá ve vztahu k obr. I následující:
Ramena 20 příze rotují kolem vodiče 16 příze J_8 zpravidla s frekvencí otáčení, která odpovídá světlému poloměru r dopřádací odstředivky 14. Pomocí senzorů 28, 28', 28 příze 18 se detekuje pohyb přástu 24, respektive příze 18: Tento pohyb vede k výstupnímu signálu senzoru 28 příze 18, který je patrný jako šelestivý. signál, takže když se příze 18 pohybuje, je přítomna. Rychlost Vi. dopravy příze 18 se superponuje s pootočením podle frekvence otáčení fG ramene 20 příze vlivem dalšího pohybu příze 18. Tento přídavný pohyb příze 18 je přímo proporcionální s frekvencí otáčení fG ramene 20 příze. Výstupní signál ze senzoru 28 příze 18 obsahuje dále vedle informace o pohybu odpovídající rychlosti VL dopravy část signálu odpovídající frekvenci otáčení fG ramene 20 příze,
Jak je znázorněno na obr. 1, jsou senzory 28, 28', 28 příze 18 připojeny signálnímu vedeními 38 k řídicímu zařízení 40. Řídicí zařízení 40 má, jak je schématicky znázorněno na obr. la, počet vstupů 42, 42', 42, odpovídající počtu pracovních míst j2,12', 12'' dostředivého dopřádacíbo stroje 10, takže každý výstupní signál senzoru 28, 28', 28 příze 18 každého pracovního místa 12, 12', 12 je zpracováván jednotlivě.
Vstupy 42, 42', 42 jsou připojeny k filtrační modulové součástce 44, ke které je připojena modulová součástka 46 vyhodnocení frekvence. Modulové součástky 46 vyhodnocení frekvence jsou připojeny ke komparátoru 48, který je připojen k paměťovému prvku 50, Komparátor 48 je
-5CZ 300010 B6 dále připojen k výstupům 52, 52', 52 řídicího zařízení 40, přičemž opět podle počtu pracovních míst 12, 12'> 12 odstředivého dopřádacího stroje j0 je stanoven příslušný počet výstupů 52, 52',
52. Každý z výstupů 52, 52', 52 je připojen k tak zvanému zastavovacímu zařízení 54, 54', 54 přástu 24, přirazenému pracovním místům 12, 12', 12, které při příslušné aktivaci dbají, aby se znemožnila další doprava materiálu posukovacím ústrojím 26.
Řídicím zařízením 40, které obvykle má řídicí funkce pro kontrolu chodu odstředivého dopřádacího stroje 10, se může provádět vyhodnocení výstupních signálů senzorů 28, 28', 28 příze 18 ve smyslu vynálezu, jak je například uvedeno v následujícím, přičemž se musí na tomto místě io výslovně poukázat na to, že řídicí zařízení 40 může samozřejmě vyhodnotit výstupní signály senzorů 28, 28', 28 příze 18 také jinak.
Nejprve se musí vést výstupní signály ze senzorů 28, 28', 28 příze L8 přes filtrační modulové součásti 44. Tyto jsou provedeny například jako pásmový filtr. Tím se ze šelesti vého signálu ts vyfiltrují části signálu ve stanoveném frekvenčním pásmu, který leží v oblasti frekvence senzoru
28, 28', 28 příze 18. Následně se tato vyfiltrovaná frekvenční oblast vede přes modulové součástky 46 vyhodnocení frekvence. Přitom se může například pomocí Fast-Fourierovy transformace nebo jiným způsobem vyhodnocení frekvence provést spektrální analýza tak, že se vyfiltrují části spektra odpovídající přídavnému pohybu příze J_8 a tím frekvenci fG otáčení ramene 20 příze. Tyto části spektra se následně v komparátoru 48 porovnají s vloženou požadovanou hodnotou, kterou zajišťuje například paměťový prvek 50. Na základě známé geometrie dopřádací odstředivky L4 a tím známého volného poloměru r se může vypočítat frekvence otáčení fG ramene 20 příze. Jestliže z toho vyplývá, že frekvence otáčení fG je nižší než požadovaná hodnota, ukazuje to na menší volný světlý poloměr r a tím na existenci zbytku 30 tělesa příze v příslušné dopřádací odstředivce 14. Pomocí komparátoru 48 se potom signál přiřazený příslušnému pracovnímu místu 12' předává na příslušný výstup 52', takže se pomocí známého a proto blíže nezobrazeného a neobjasněného zastavovacího zařízení 54', přástu 24 ihned přeruší přívod materiálu do příslušného pracovního místa 12'.
Podle další varianty se může pomocí komparátoru 48 provést porovnání frekvencí otáčení fG ramene 20 příze na jednotlivých pracovních místech 12, ]2', 12 navzájem.
Z předchozího vysvětlení je zřejmé, že se může již bezprostředně po zahájení dopřádání odstředivého dopřádacího stroje _10 zjistit, zdaje v některé zdopřádacíčh odstředivek 14, jako je napří35 klad na obr, 1 znázorněno na druhém pracovním místě 12°, přítomen zbytek 30 tělesa příze. V příslušném druhém pracovním místě 12° se potom může ihned přerušit výroba a může se vyčistit. Přednostně přitom soukání pokračuje na dalších pracovních místech 12,12 a příslušné druhé pracovní místo 12' se zařadí opět zase později. Způsobem podle vynálezu se docílí, že se při následujícím společném dopřádacím procesu opět plně používají všechna pracovní místa 12,
12', 12, než je mezitím v některé z dalších dopřádacích odstředivek 14, například z důvodu nového přetržení příze, přítomen nový zbytek 30 tělesa příze.
Zjištění frekvence fG otáčení ramene 20 příze se samozřejmě nemusí provádět pomocí senzoru 28, 28', 28 příze j_8, objasněného v předchozím příkladě. V rámci obecné vynálezecké myšlenky je proto také možné použít ke zjištění frekvence fG otáčení ramene 20 příze senzorové zařízení, které je například popsáno v DE 195 23 835 Al v souvislosti s zavedením nepřesukovacího postupu.