DD268007A5

DD268007A5 - Verfahren und vorrichtung zur on-line produktions- und qualitaetsueberwachung an textilmaschinen

Info

Publication number: DD268007A5
Application number: DD88313745A
Authority: DD
Inventors: Ernst Felix
Original assignee: ��@��@��k��
Priority date: 1987-03-19
Filing date: 1988-03-17
Publication date: 1989-05-17
Also published as: CH671973A5; JPS63256731A; EP0282742A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur On-line Produktions- und Qualitaetsueberwachung an Textilmaschinen durch Bestimmung des Durchmessers und/oder des Vorhanden- oder Nichtvorhandenseins eines Fadens. Die Ueberwachung erfolgt durch Bestimmung des Durchmessers eines sich aufgrund der Bildung eines Fadenballons quer zu seiner Laengsrichtung bewegenden Fadens (F), welcher bei seiner Querbewegung ein zwischen einer Lichtquelle (5) und einem Lichtempfaenger (6) verlaufendes Strahlenbuendel (S) durchquert. Dabei findet eine der jeweiligen Fadendicke entsprechende Abschattung des Lichtempfaengers (6) statt. Die Groesse und/oder Dauer dieser Abschattung wird als Messsignal fuer den Fadendurchmesser ausgewertet und nach bekannten Kriterien fuer Fadenfeinheit, Fadengleichmaessigkeit und weiteren, davon abgeleiteten Kriterien beurteilt. Fig. 2

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur On-line Produktions- und Qualitätsüberwachung an Textilmaschinen durch Bestimmung des Durchmessers und/oder des Vorhanden- oder NichtVorhandenseins eines Fadens. Da in der Textilindustrie Fäden an einer Vielzahl von Produktionsstellen erzeugt werden, soll im folgenden der Begriff „Faden" alle Arten von Garnen, Zwirnen, Filamenten und dergleichen umfassen.

Chi rakteristlk des bekannten Standes der Technik

Derartige Überwachungen werden beispielsweise an Spulmaschinen mit sogenannten Garnreinigern On-line durchgeführt, wobei der Faden im Meßspalt eines Sensors geführt ist und laufend auf seinen Durchmesser überwacht wird. Wenn man diese Überwachung auch an Ringspinnmaschinen vornehmen wolke, dann entstehen wegen der großen Anzahl der benötigten Sensoren erhebliche Kosten, welche unter anderem dadurch bedingt sind, daß die GewährtJtung der Nullpunktstabilität bei Sensoren, in deren Meßspalt der Faden ständig geführt ist, nicht unbeträchtlich ist.

Aus diesem Grund beschränkt sich die Produktions-und Qualitätsüberwachung in der Regel auf Stichproben. Dabei werden eine oder mehrere Bobinen (Spulen) in einem entsprechend ausgerüsteten Labor untersucht. Die wichtigsten Parameter der Untersuchung sind dabei die Feinheit des Fadens und die Ungleichmäßigkeit seines Querschnitts.

Diese Stichprobenkontrolle hat aber verschiedene Nachteile. Zum ersten ist sie keine Vollkontrolle, zweitens ergibt sich eine erhebliche Zeitverzögerung zwischen Probenentnahme und Prüfung im Labor sowie der Berichterstattung der Resultate an den betriebsbereich. Als weiterer Nachteil ist der Verlust des Stichprobenmaterials zu nennen, das in der Regel nur noch Abfall bildet. Insbesondere bei teuren Fäden können diese Abtallkosten beträchtliche Werte erreichen.

Ziel der Erfindung

Durch die Erfindung sollen nun ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Produktions- und Qualitätsüberwachung an Textilmaschinen angegeben werden, welche eine On-line Überwachung ermöglichen und dadurch die aufgezählten Nachteile der Stichprobenkontnlle nicht aufweisen, wobei die Kosten für diese On-line Überwachung jedoch in einem vertretbaren Rnhmen liegen sollen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung !tagt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Lösung zur On-line Produktions· und Qualitätsüberwachung an Textilmaschinen durch Bestimmung des Durchmessers eines sich aufgrund der Bildung eines Fadenballons quer zu seiner Längsrichtung bewegenden Fadens zu entwickeln.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß mindestens ein von einer Lichtquelle auf einen Lichtempfänger gerichtetes Strahlenbündel am Ort des querbewegten Fadens In den Fadenlauf gelegt wird und diesen durchquert, wobei durch den qunrbewegten Faden eine intermittierende Abschwächung der Intensität des Strahlenbündels erfolgt, deren Dauer und/oder Grad als Maß für den Fadendurchmesser verwendet wird.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß bei Überwachung an einem Ort, wo der Faden eine Querbewegui™ vollführt, das Problem der Nullpunktstabilität nicht weiter besteht, weil der Faden das Strahlenbündel periodisch durr.hqunrt und wieder verläßt, was eine einfache Festlegung des Nullpunkts ermöglicht. Dadurch kann der Sensor so einfach aufgebaut sein, daß die Kosten auch einer großen Anitahl von Sensoren in einem vertretbaren Rahmen bleiben. Selbstverständlich ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren auch die Bestimmung des Vorhanden- oder NichtVorhandenseins eines Facens, indem nämlich oine nicht erfolgende Abschwächung der Intensität des Strahlenbündels zum entsprechenden Zeitpunkt infolge eines nicht vorhandenen Fadens (Faden vom Durchmesser Null) einen Fadenbruch oder einen Produktionsstillstand anzeigt.

Die Erfindung betrifft weiter eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einem eine Lichtquelle zur Aussendung eines Strahlenbündel und einen Lichtempfänger für dieses aufweisenden Sensor zur Bestimmung des Durchmessers eines Fadens.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor an einer Stelle angeordnet ist, an welcher das Strahlenbündel die Bahn des Fadens bei dessen Querbewegung kreuzt, und daß Mittel zur Messung des Grades und/oder der Dauer der sich beim Durchgang des Fadens durch das Strahlenbündel am Lichtempfänger ergebenden Abschattung vorgesehen

Ausführungsbeispiel

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und der Zeichnungen näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1: eine Vorderansicht einer Spinnstelle mit Ballonbildung,

Fig. 2: eine Seitenansicht der Spinnstel e von Fig. 1 von links,

Fig. 3: eine Draufsicht auf den Fadenba lon der Spinnstelle von Fig. 1,

Fig.4: ein Diagramm zur Funktionserläuterung,

Fif 5: eine Vorderansicht einer Variante der Anordnung von Fig. 1; und

Fig. 6: eine Draufsicht auf den Fadenballon der Anordnung von Fig. 5.'

In den Fig. 1 bis 3 ist die Spinnstelle einer Ringspinnmaschine bzw. der sich an dieser bildende Fadenballon schematisch dargestellt. Darstellungsgemäß läuft ein aus einem nicht dargestellten Streckwerk kommender Fadon F in Richtung des Pfeiles P durch eine Fadenöse 1, das sogenannte „Sauschwänzchen", und über einen auf einem Ring 2 rotierenden Läufer 3 zu einem Kops 4. Der Läufer 3 teilt dem Faden F in bekannter Weise seine Drehung mit und wickelt ihn auf dem Kops 4 auf. Dabei bildet sich zwischen der Fadenöse 1 und dem Läufer 3 infolge der Zentrifugalkraft des kreisenden Fadens F ein Fadenballon.

Im Bereich des Fadenballons ist ein aus einer Lichtquelle (Sender) 5 für ein Strahlenbündel S und aus uinem Empfänger 6 für dieses bestehender Sensor angeordnet, so daß also der kreisende Faden F periodisch das Strahlenbündel S schneidet; und zwar pro voller Kreisbewegung zweimal.

Gemäß Fig. 3 bildet die Basis des Ballons einen Kreis 7, die Bewegungsbahn der im Niveau des Strahlenbündels S liegenden und damit dieses schneidenden Partie des Fadens F ist durch einen in Fig. 3 mit 8 bezeichneten Kreis gebildet.

Solange der kreisende Faden F das Strahlenbündel S nicht schneidet, ist der Empfänger 6 voll mit dem Strahlenbündel S beaufschlagt und liefert ein entsprechendes konstantes Ausgangssignal. Jede Durchquerung des Strahlenbündels S durch den kreisenden Faden F führt zu einer entsprechenden Abschattung des auf dem Empfänger 6 auftreffenden Strahlenbündel Sund somit zu einer charakteristischen Änderung des Ausgangssignals des Empfängers 6. Der Grad oder die Intensität dieser Abschattung ist dabei, bei konstanter Rotationsgeschwindigkeit des Fadens F, ein Mf,ß für dessen Durchmesser.

Der Signalverlauf am Empfänger 6 ist in Fig. 4 schematisch dargestellt, wobei auf der Abszisse die Zeit t und auf der Ordinate der Grad der Abschattung A eingetragen ist. Darstellungsgemäß wird bei den Zeitpunkten 11 und 12, wenn der Faden F das Strahlenbündel S schneidet, im Empfänger 6 eine deutliche Abschattung registriert, welche durch einen Abschattungsimpuls 11 bzw. 12 symbolisiert ist. T bezeichnet die Dauer eines vollen Umlaufs des Fadens F.

Während bei der Anordnung nach den Fig. 1 bis 3 der Sensor relativ nahe an der Fadenöse 1 und somit an der Spitze des Ballons angeordnet ist, zeigen die Fig. 5 und 6 eine Variante mit dem Sensor möglichst nahe an der Basis des Ballons. Dies erhöht die Zuverlässigkeit und Genauigkeit der Messung, weil an der Basis des Ballons bezüglich der Entfernung des Fadens F vom Sender 5 bzw. vom Empfänger 6 stabilere Verhältnisse vorliegen als im Bereich der Ballonspitze.

Wie schon erwähnt wurde, sind mit dem beschriebenen Verfahren zwei Bestimmungen des Fadendurchmessers pro Spindelumdrehung möglich. Da sich der l^:aden pro Spindelumdrehung in Längsrichtung nur in der Größenordnung von einem Millimeter bewegt, liegen die Abtastintervalle auch bei ungefähr einem Millimeter. Diese Auflösung ist für die Bestimmung der Fadenfeinheit und/oder der Fadenungleichmäßigkeit völlig ausreichend; übliche Gleichmä ßigkeitsprüfer weisen beispielsweise eine Meßlänge von 8 bis 10 Mil'imetem auf.

Das beschriebene Verfahren und die zugehörige Vorrichtung haben zwei Hauptanwendungsgebiete, einerseits die Qualitätsund andererseits die Produktionsüberwachung.

Bezüglich Qualitätsüberwachung seien beispielsweise die Überwachung der Fadenfeinheit oder die Überwachung der Anzahl der Einzelfäden bei Zwirnen genannt. In gle eher Weise, wie bei den bekannten Laborprüfgeräton aus den Ergebnissen der Messung des Fadenquerschnitts oder der Fndendicke weitere Parameter, wie Ungleichmäßigkeit, Spektrogramme, usw. abgeleitet werden, kann man auch beim erfindungsgemäßen Verfahren aus einer Vielzahl von Meßpunkten der Abschattungsmessung weitere derartige Parameter ableiten.

Die Produktionsüberwachung kann deswegen erfolgen, weil die Abschattungsimpulse 11,12 (Fig.4) und deren Anzahl ein Maß für die Produktion darstellen; wenn die Produktion stillsteht, dann werden auch keine Abschattungsimpulse registriert. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens können :somit Betriebsdaten wie Nutzeffekt (anhand der Abschattungsimpulso pro Betriebsstunde) und produzierte Länge (anhand der Gesamtzahl der Abschattungsimpulse) und daraus in bokannter Weise die Produktionsgeschwindigkeit bestimmt werden.

Wenn die Abschattungsimpulse nicht nur bezüglich ihrer Amplitude ausgewertet (Durchmesserbestimmung) und/oder gezählt werden (Betriebsdaten), sondorn wenn auch eine Überwachung des Auftretens der Abschattungsimpulse erfolgt, dann kann die Vorrichtung auch als Fadenwächter eingesetzt werdon. Dioa ist einfach möglich, weil bei laufender Maschine und gegebener Rotationsgeschwindigkeit des Läufers 3 die Frequenz der Abschattungsimpulse bekannt ist.

Schließlich kann mit Hilfe des beschriebenen Verfahrens beim Ringspinnon ein sogenannter Luntenstopp in Aktion gesetzt werden.

Claims

1. Verfahren zur On-line Produktions- und Qualitätsüberwachung an Textilmaschinen durch Bestimmung des Durchmessers eines sich aufgrund der Bildung eines Fadenballons quer zu seiner Längsrichtung bewegenden Fadens, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein von einer Lichtquelle (5) auf einen Lichtempfänger (6) gerichtetes Strahlenbündel (S) am Ort des querbewegten Fadens (F) in den Fadenlauf gelegt wird und diesen durchquert, wobei durch den querbewegten Faden eine intermittierende Abschwächung der Intensität des Strahlenbündels erfolgt, deren Dauer und/oder Grad als Maß für den Fadendurchmesser verwendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertung der intermittierenden Abschwächung der Intensität des Strahlenbündels (S) anhand einer Verarbeitung der entsprechenden Abschattungsimpulse (11,12) des Lichtempfängers (6) erfolgt.

3. Vt-iahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß aus den aus den Abschattungsimpulsen (11,12) gewonnenen Werten des Fadendurchmessers weitere Parameter, wie beispielsweise ein Spektrogramm oder Aussagen überdie Ungleichmäßigkeit des uniersuchten Fadens abgeleitet werden.

4. Verfahren nach Ansp; jch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschattungsimpulse (11,12) fortlaufend gezählt und daß daraus Betriebsdaten, wie beispielsweise Nutzeffekt, produzierte Länge und/oder Produktionsgeschwindigkeit bestimmt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Auftreten der Abschattungsimpulse (11,12) überwacht wird, und daß dann, wenn bei laufender Maschine nach einem durch die Rotationsgeschwindigkeit des Fadens (F) bestimmten Intervall kein Abschattungsimpuls auftritt, ein Fadenbruch angezeigt wird.

6. Vorrichtung zur On-line Produktions- und Qualitätsüberwachung an Textilmaschinen, mit einem eine Lichtquelle zur Aussendung eines Strahlenbündels und einen Lichtempfänger für dieses aufweisenden Sensor zur Bestimmung des Durchmessers eines Fadens, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (5,6) an eine/ Stelle angeordnet ist, an welcher das Strahlenbündel (S) die Bahn des Fadens (F) bei dessen Querbewegung kreuzt, und daß Mittel zur Messung des Grades und/oder der Dauer der sich beim Durchgang des Fadens durch das Strahlenbündel am Lichtempfänger (6) ergebenden Abschattung vorgesehen sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (5,6) im Bereich der Basis des Fadenballons angeordnet ist.