DE1560639A1

DE1560639A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Kontrolle von Knoten

Info

Publication number: DE1560639A1
Application number: DE19651560639
Authority: DE
Inventors: Ernst Felix
Original assignee: Zellweger Uster AG
Current assignee: Zellweger Uster AG
Priority date: 1965-03-31
Filing date: 1965-12-11
Publication date: 1970-10-01
Also published as: AT260739B; CH419660A; BE675191A; US3371568A; GB1134523A; ES322049A1; NL6517001A

Description

Patentanwalt

Berlin 37 (Zehiencfl
Neue Straß· 6
Tel. 84 8t 06

Dr. Expl.

10. DEZ. 1965

ZeIl-N e-gev A. G „

Apparate- und Maschinenfabriken Uster, Uster/Sehweiz

Verfahren und Vorrichtung zur Kontrolle von Knoten

In der Textilindustrie ist insbesondere beim Spulprozess das Zusammenknoten von zwei Fäden eine sehr häufige Operation. Bei handbedienten Spulmaschinen wird der Knotvorgang manuell durchgeführt, wodurch auch eine visuelle Kontrolle des dabei gebildeten Knotens gewährleistet ist. Bei den in letzter ^eit auf dem Markte erschienenen Spulautomaten ist diese Kontrolle jedoch nicht mehr vorhanden. Beim Knotvorgang treten jedoch: des öfteren Störungen auf, so dass eine Kontrolle des Knotens sehr erwünscht ist. ^ie hauptsächlichsten Störungen bestehen darin, dass die sogenannten ^u.stfäden beim Knoten gar nicht oder nur teilweise abgeschnitten werden, oder dass aus irgend einem Grunde ein dritter Faden fälschlicherweise miteingeknotet wird. Eine wirksame Knotenkontrolle muss sich also sowohl auf die Grosse des Knotens, als auch auf dessen unmittelbare Umgebung erstrecken.

Bis heute sind mechanische Knotenwächter bekannt, die auf die

Grosse des Knotens eingestellt werden und beim Ueberschreiten O

O einer gewissen Grosse ein Signal auslösen, das zum Beispiel (O

injder Nähe des Knotens den zusammengeknüpften Faden erneut zer-

. "·*. schneidet. Dadurch muss zwangsläufig der Faden erneut zusammen-

geknotet werden, wobei das fehlerhafte Stück weggeschnitten wird. Der Wachteil solcher Vorrichtungen be_s_teht jedoch darin,

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dass eigentlich nur der Knoten geprüft werden kann, nicht aber das Gebiet, in dem sich die abgeschnittenen Äestfäden befinden. Die Methode genügt aber auch nur sehr mangelhaft, wenn beispielsweise ein dritter Faden miteingeknotet wird. Der Knoten wird dabei im Mittel um 5^ % dicker; der Fadenqqerschnitt streut jeduch im allgemeinen so stark, dass sehr oft der Knoten von drei Fäden kleiner ist als die mittlere Knotengrösse von zwei Fäden, oder dass der Knoten von zwei Fäden grosser ist als die mittlere Grosse eines Knotens mit drei Fäden. Aus diesem Grunde werden bei solchen Vorrichtungen, die nur die Grosse des Knotens allein bestimmen, bei einigermassen sicherer Erfassung der fehlerhaften Einknotungen eines Drittfadens allau viele Knoten ausgeschieden, deren Entfernung eigentlich nicht notwendig gewesen wäre. Wird jedoch die Empfindlichkeit einer solchen Vorrichtung reduziert, so werden wohl weniger Knoten nicht mehr fälschlicherweise ausgeschieden, der Prozentsatz an solchen Knoten, die auszuscheiden gewesen wären, wird hierbei jedoch im allgemeinen zu gross.

Die vorliegende Erfindung vermeidet diese Nachteile und besteht in einem Verfahren zur Kontrolle von Knoten, welches sich dadurch auszeichnet, dass in mindestens einem ersten Messorgan von jedem durchlaufenden Knoten ein Signal erzeugt wird, dass in einem zweiten Messorgan der Fadenquerschnitt ermittelt und bei Ueberachreitung der einest Einzelfaden entsprechenden Mess-' grösse ein weiteres Signal auegelöst wird und dass forner diese Signale einem UND-Gatter zugeführt werden, welches nur beim gleichzeitigen Torhandensein beider Signale geöffnet wird.

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Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und ist gekennzeichnet durch mindestens ein erstes Messorgan, welches beim Durchlauf eines Knotens ein Signal erzeugt und durch mindestens ein zweites Messorgan, das den Padenquerschnitt ermittelt und* bei U iberschreiten der dem Querschnitt eines Einzelfadens entsprechenden Messgrösse ein Signal abgibt, sowie durch ein UND-Gatter, - das nur bei gleichzeitigem Vorhandensein beider Signale durchlässig ist.

Anhand der Beschreibung und der ^riguren werden Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert. Dabei zeigt Fig. 1 schematisch die Messfelder mit durchlaufendem Faden, Fig. 2 schematiseh die Messfelder mit durchlaufendem Knoten, Fig. 3 ein Blockschema für die Auswertung der in den Messfeldern erzeigten Signale,

Fig. 4 schematisch eine mögliche Variante der Messfeldanordnung Fig. 5 schematisch eine mögliche weitere Variante der

Messfeldanordnung,
Fig, 6 eine zusätz'liche Schaltstufe zum Blockschema der Figur 3·

In Fig. 1 stellt 1 ein erstes Messfeld dar.. Dasselbe kann beispielsweise aus den Elektroden eines kapazitiv wirkenden ftessorgans gebildet sein. Win weiteres Aeseurgan 2 liegt nun in Laufrichtung des Fadens 4 vor dem ersten Messorgan 1 und ist von diesem nur wenig distanziert. Der Faden 4 läuft in Richtung des gezeichneten Pfeiles von links nach rechts durch diese Messfelder» Er enthalte einen Knoten 41, der einen ^ttestfaden 4?

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nach sich zieht. Solche Restfäden treten auf, wenn die Knotvorrichtung die Fadenenden nicht sauber abschneidet, oder wenn ein dritter Faden fälschlicherweise in die Knotvorrichtung mitgeschleppt, aber nicht richtig eingelegt wird, so dass er nicht mit den anderen fadenenden abgeschnitten wird. In Pig. 2 ist derselbe Knoten 41 in den Bereich des Messfeldes 1 vorgerückt gezeigt, während der Restfaden 42 im Bereiche des Messfeldes 2 noch wirksam ist. Tritt der Knoten 41 vorerst in das Messfeld 2 ein, so wird ein Signal ausgelöst. Im Messfeld 1 wird er jedoch noch nicht wirksam. Handelt es sich um einen normalen Knoten, so wird der beim Eintritt in dae Messfeld 1 das Messfeld 2 verlassen, so dass nur ein Signal vom Messfeld 1 geliefert wird, während im Messfeld 2 erneut der Hinfachfaden enthalten ist. Schleppt jedoch der Knoten 41 einen Restfaden 42 mit, so wird sowohl vom Äessfeld 1 als auch vom Messfeld 2 gleichzeitig ein Signal abgegeben, da dae Messfeld 2 von zwei Fäden 4, 42 beeinflusst ist, wenn der Knoten 41 in das Messfeld 1 eintritt undsomit ein Kriterium für einen fehlerhaften Knoten vorliegt.

^ie Auswertung dieses Kriteriums kann beispielsweise darin bestehen, dass der Faden in der Umgebung des fehlerhaften Knotens erneut durchschnitten wird.

Um von der Fadenlaufrichtung unabhängig zu sein, kann das erste Messorgan auch doppelt ausgeführt sein. Eine entsprechende Anordnung zeigt Figur 4· Das Kriterium für einen fehlerhaften Knoten besteht darin, dass vom Messorgan 2 und von mindestens einem der Messorgane 1' und 1" ein Signal abgegeben wird.

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Eine weitere Lösung, ua von der Fadenlaufrichtung unabhängig zu sein, zeigt Figur 5. Hierbei ist das zweite Messorgan doppelt ausgeführt. Ein fehlerhafter Knoten ergibt dann entweder am ftessorgan 2' oder am Messorgan 2" und am Messorgan 1 ein Signal.

Fig. 3 zeigt nun ein Blockschema eines Ausführungsbeispiels, ^iβ beiden Messorgane 1, 2 sind als kapazitive Massysteme ausgebildet; sie können aber auch die Fadendicke durch optische, magnetische, strahlunsabsorbierende oder noch weitere Mittel abtasten und entsprechende Signale liefern.

^ie Hochfrequenzleistung zur Speisung der Messorgane 1 und 2 wird in je einem Hochfrequenzgenerator 5» 6 an sich bekannter Art erzeugt. Bs ist auch möglich, einen, einzigen Hochfrequenzgenerator für beide hessorgane gemeinsam zu benützen. Je nach der in den Messorganen 1, 2 vorhandenen Kapazität (Volumen des Garnabschnittes) wird mehr oder weniger Hochfrequenzenergie an die Arbeitswiderstände 7, 8 abgegeben. Die an diesen Wider» ständen enstehenden Spannungen werden in dioden 9, 10 gleichgerichtet. An den Kondensatoren 11, 12 bildet sich nun vorerst eine Gleichspannung, 4*e, dusch Gleichrichten der Hochfrequenzspannung» herrührend von der Nullkapazität des Measorganes (d.i. die Kapazität des Messorganes, wenn sich kein Faden darin befindet)} im weiteren ergibt ein im Messojpgan eingeleger Faden eine Zusatzkapazität, somit eine vergrbsserte Hochfrequensspannung an den Arbeitswiderständen 7, 8 und schlieaelieh eine Zusatzspannung an don Kondensatoren 11, 12, die proporfeio- ns.% der eingeigten Fadenmenge ist»

U« die Gleichspannung, herrührend von d®r Nulikapazität, und eventuelle !Instabilitäten unwirkoam zu machen, wird die Gleieh-

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spannung über die Kondensatoren 13, 14 abgetrennt. An den Eingang der nachgeschalteten Verstärker 21» 22 an sich bekannter Art gelangt das statische Nullpotential über die Widerstände 15 und 16. Die Bedeutung der Schalter 23. 24 wird weiter unten erläutert, ^ie Ausgangsspannungen der Verstärker 21 und 22 gelangen nun an je einen Schmitt-Srigger 25 basw. 26 bekannter Art. Der Schmitt-Trigger 25 ist so eingestellt, dass er umkippt, sobald sich ein Knoten ia Messorgan einfindet. Der Schmitt-trigger 26 anderseits ist derart eingestellt, dass er umkippt, sobald sich zwei Fäden is Messorgan 2 befinden. Die Ausgänge dieser Schmitt-Trigger gelangen nun an den Eingang eines UND-Gatters 30. Bs handelt sich dabei um ein UHD-Gatter bekannter Bauweise. Der Ausgang des UND-Gatters 3o ist «it dem Eingang einer Bndstufe 31 verbunden, die beispielsweise eine Schneidvorrichtung betätigt.

In do meisten Fällen ist eine dauernde. Kontrolle des Fadens nicht notwendig. Es genügt, wenn eine Torrichtung, wie sie die vorliegende Erfindung darstellt, nur unmittelbar nach des Knotvorgang in Tätigkeit.tritt. Vielfach enthalten die anfangs erwähnten Spulautomaten nur eine Knotvorrichtung für mehrere Spulstellen. Die Knotenkontrolle ist daher auch dann gewährleistet, wenn eine erfindungsgemasse Vorrichtung alt der Knotvorrichtung derart zusammenarbeitet, dass der Faden eo geführt wird, d»se mindestens der Knoten die Knoten-Kontrollvorrichtung durchläuft. Der ganze Knot- und Kontrollvorgangepielt sich dann beispielsweise folgendermassen ab χ Erfassen der beiden tusammenzuknotenden Fadenenden} Zufuhren der erwähnten Fadenenden zum Knoten Knotvorgang} Anlauf der Kreuzspule und damit - - - -

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• - 7 Durchlauf des Knotens durch die Knotenkontrollvorrichtung.

Wie bereits erwähnt, dienen die Kondensatoren 13 und 14 zur Abtrennung der Gleichspannung, herrührend von der .Nullkapazität der iiessorgane. D*^e Zeitkonstante von Kondensator 13 und Widerstand 15, bzw. von Kondensator 14 und Widerstand 16 muss dabei einerseits relativ klein, beispielsweise 1 Sekunde, sein, um ein rasches Einspielen z.B. beim Einschalten der Anlage zu ermöglichen, anderseits sollte sie aber gross sein, damit die Spannung am Kondensator 13 bzw. 14 vom Zeitpunkt des Einlegens des einfachen Fadens in die Kontrollvorrichtung bis zum Abschluss der Kontrolle nicht in unzulässiger Weise nachläuft. Um diesen entgegengesetzten Forderungen gerecht zu Horden, kann beispielsweise eine Vorrichtung mit folgender Funktion dazugeschaltet werden!

Ein weiterer Schmitt-Trigger 27, dessen Kipp-Grenze auf eins ziemlich kleine Ansprechgrenze, beispielsweise auf IO # zum Mittelwert des durchlaufenden Fadens eingestellt ist, wird parallel zum Schmitt-Trigger 26 geschaltet. Er könnte auch parallel zum Schmitt-Trigger 25 geschaltet sein. Sobald nun ein Faden eingelegt wird, kippt der Schmitt-Trigger 27. Im ungekippten Zustand des Schmitt-Triggers 27 ist ein Heiais 28 an- . gezogen. Dieses Relais 28 enthält die beiden Kontakte 23 und 24, die ebenfalls geschlossen sind. Sobald nun der Schmitt-Trigger 27 umkippt, fällt das ^Äelais 28 ab und die beiden Kontakte 23 und 24 öffnen sich. Damit ist die scheinbar gegerieätzliche Forderung erfüllt, 'lass zum Einlegen des Fa-Jens eine

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rasche Stabilisierung möglich ist, weil die Zeitkonstante zufolge der geschlossenen Schalter 23» 24 relativ klein gehalten ist; sobald die beiden Schalter jedoch geöffnet werden, wird die Zeitkonstante ausserordentlich gross, womit praktisch ein nahezu statisches Arbeiten möglich wird. aine solche Vorrichtung, die man beispielsweise mit Zeitkonstantenwechsel bezeichnen kann, kann sowohl vor als auch nach dem Verstärker, oder vor und nach dem Verstärker eingeschaltet werden, um einerseits die Gleichspannung, herrührend von der Nullkapazität am Eingang des Verstärkers, abzutrennen, anderseits um Unstabilitäten im Verstärker selbst zu eliminieren.

Die vorliegende erfindungsgemässe Vorrichtung kann mit relativ wenig Aufwand auch zur Lösung weiterer Aufgaben erweitert werden. So kann z.B. die Grösre des Knotens kontrolliert werden, indem zum Schmitt-Trigger 25 ein weiterer Schmitt-Trigger 32 parallel geschaltet wird, dessen Kippgrenze nach der zulässigen Grosse eines Knotens eingestellt wird und dessen Ausgang mit der Bndstufe 31 direkt verbunden ist.

Pa tentansprli ch e:

Brf.J Ja. Felix
31.3.65/bu

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Claims

Dr Eyn\ I JLJT* J--/:* Patentansprüche:

1. Verfahren zur Kontrolle von Knoten, insbesondere beim Spulen, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einem ersten Messorgan (1) von jedem durchlaufenden Knoten (41) «ein Signal erzeugt wird, dass in einem zweiten Messorgan (2) der totale Fadenquerschnitt ermittelt und bei Überschreitung der einem Einzelfaden (4) entsprechenden Messgrösse ein weiteres Signal ausgelöst wird, und dass ferner diese Signale einem UND-Gatter (30) zugeführt werden, welches nur bei gleichzeitigem Vorhandensein beider Signale geöffnet wird.

2. Verfahren nach.Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal des ersten Messorganes (1) einem" weiteren Schmitt-Trigger (32) zugeführt wird, dessen Ansprechgrenze auf die zulässige Grosse eines Knotens (41) eingestellt und dessen Ausgang direkt mit der Bndstufe (31) verbunden wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausscheidung des Einflusses der Dur chlauf ri chtung des Fadens (4) durch die Meaeorgane (1,. 2) je ein erstes Messorgan (l^f, 1") beid- seits des zweiten Messorgans (2) angeordnet ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass zur Ausscheidung des Einflusses dir Durchlaufrichtung des Fadens (4) duroh die Mees- organe (1, 2) Jt ein zweites Mesaorgan (2«, 2") beidseits dta eraten Meeeorganes (1) angeordnet ist.

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5» Verfahren nach Anspruch 1, aadurch gekennzei chnet, dass die von den Messorganeη (1, 2) erzeugten Signale ;je einem RC-Glied zugeführt werden, dessen Zeitkonstante beim Einlegen eines Fadens (4) in die Messorgane klein ist, für die Knotenkontroll'e selbst aber erheblich grosser gemacht wird»

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1-5, gekennzeichnet durch, mindestens ein erstes Messorgan (i), welches beim Durchlauf eines Knotens (41) ein Signal erzeugt und durch mindestens ein weiteres Messorgan (2), das den Fadenquerschnitt ermittelt und bei Überschreiten der dem Querschnitt eines Einzelfadens (4) entsprechenden Messgrösae einSignal abgibt, sowie durch ein UND-Gatter (30), das nur bei gleichzeitigem Vorhandensein beider Signale durchlässig ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzei chnet durch ein erstes Messorgan (1), das in zwei Teilen (1*, 1") beidseits eines zweiten Mesaorgans (2) angeordnet ist.

8· Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzei chnet durch ein zweites Messorgan (2), daa in zwei Teilen (2*, 2") beidseita des ersten Messorgans (1) angeordnet iat.

9· Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzei ohnet durch einen Schmitt-Trigger (27) zur Betätigung einea Eelais (28), dessen Kontakte (23, 24) die Zeitkonstante dta EG-Gliedea (13, 15 bzw. 14, 16) verändern.

10. ^Vorin^L{J¹i^tÄⁱⁿ^ Wt^Af³ P^{ruoh 6}t gekennzei oh-

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net durch einen Schmitt-Trigger (32), dessen Ansprechgrenze so eingestellt ist, dass er bei einer vorgegebenen Knotengrösse umkippt, welcher Schmitt-Trigger direkt mit der Endstufe (31 ) verbunden ist.

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