DE19523055A1 - Verfahren zum Überwachen einer laufenden Fadenschar - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen einer laufenden Fadenschar mittels Lichtstrahl, Fotoempfänger und einer elektronischen Auswerteinheit, wobei die Fadenschar vor und hinter der Überwachungsstelle über Fadenleitstangen geführt wird, und über Fotoempfänger Abschattungen des quer zur Laufrichtung der Fadenschar gerichteten Lichtstrahls, die durch eine Verdickung eines Fadens ausgelöst wird, er­ mittelt, in der elektronischen Auswerteinheit ausgewertet und registriert werden.

Ein derartiges Verfahren ist aus US-A-3 717 771 bekannt. Bei dem bekannten Verfahren wird in Laufrichtung der Fadenschar an zwei aufeinanderfolgenden Stellen ein Lichtstrahl quer durch die Fadenschar geleitet und hinter der Fadenschar von einem Fotoempfänger empfangen. Um das Zupfen oder das Springen von Fäden, welches ebenfalls eine Abschattung des Lichtstrahls und somit eine Signaländerung in den Foto­ empfängern zur Folge hat, nicht als Dickstelle des Fadens (Flusen, Knoten o. ä.) registriert zu erhalten, wird ein zweiter Fotoempfänger, auf den ein weiterer Lichtstrahl gerichtet ist, immer dann zugeschaltet, wenn in der ersten Meßstelle eine Abschattung festgestellt wird. Wird nach einer Zeitspanne, die der Zeitspanne entspricht, bis die Abschattung im zweiten Lichtstrahl erfolgen müßte und die aus dem Abstand der beiden Fotoempfänger und der Lauf­ geschwindigkeit der Fadenschar berechnet werden kann, an dem zweiten Fotoempfänger ebenfalls eine Abschattung signali­ siert, wird über eine elektronische Auswerteinheit ein Registriersignal weitergegeben. Dieses Registriersignal wird zum Zählen der in der Fadenschar aufgetretenen Fadenver­ dickungen oder zum Stoppen der Fadenschar zwecks Aus­ besserung des Fadenfehlers eingesetzt.

Treten solche Fadenzupfer oder Fadensprünge in einer solchen Zeitspanne auf, die der Zeitspanne entspricht, die zwischen der Messung an dem ersten und dem zweiten Fotoempfänger liegt, führen derartige Fadenzupfer oder Fadensprünge eben­ falls zu einem Registriersignal. Es wurde nunmehr festge­ stellt, daß aufgrund von Fadenzupfern und Fadensprüngen bei einer Zählung über das bekannte Verfahren die ermittelte Anzahl an Fadenverdickungen um bis zu 100% höher liegt als die Anzahl der tatsächlich vorhandenen Fadenverdickungen. Außerdem benötigt die Anordnung von zwei Meßstellen mit den zur Messung erforderlichen Fadenleitstangen vor und hinter der Meßstelle entsprechen viel Raum, wodurch Vorrichtungen, in denen laufende Fadenscharen behandelt werden (Schär­ maschinen, Schlichtemaschinen, Naßspinnmaschinen u. a.), länger gebaut werden müssen, ohne daß eine sichere Registrierung von Dickstellen erfolgt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei einem Verfahren der eingangs genannten Art die Registrier­ sicherheit von Dickstellen von Fäden einer laufenden Fadenschar zu verbessern.

Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Verfahren dadurch gelöst, daß die Intensität eines einzigen Licht­ strahls von mindestens zwei in Laufrichtung der Fadenschar hintereinander angeordneten Fotoempfängern ermittelt wird und die Auswertung über die elektronische Auswerteinheit derart erfolgt, daß lediglich dann eine Registrierung erfolgt, wenn die Abschattung von dem oder den in Lauf­ richtung der Fadenschar nachfolgenden Fotoempfänger(n) entsprechend der Laufgeschwindigkeit der Fadenschar zeit­ verzögert festgestellt wird.

Auf diese Weise wird der apparative Aufwand reduziert, da lediglich nur noch einmal die Lichtquelle und die zur Homogenisierung des Lichts erforderlichen Einrichtungen erforderlich sind. Die beiden Fotoempfänger sind in der Regel direkt nebeneinander angeordnet. Fadenzupfer oder Fadensprünge in derart kurzen Zeitabständen, daß zwei auf­ einanderfolgende Fadenzupfer oder Fadensprünge als Dick­ stellen eines Fadens registriert werden, kommen praktisch nicht vor, so daß die Registriersicherheit der an sich weniger aufwendigen erfindungsgemäßen Vorrichtung deutlich verbessert ist.

Es hat sich als Vorteil herausgestellt, wenn der Lichtstrahl vor dem Auftreffen auf die Fadenschar verbreitert wird. Die Verbreiterung des Lichtstrahls kann auf einfache Weise über eine entsprechende optische Linse erfolgen.

Das erfindungsgemäße Verfahren gelingt besonders gut, wenn der Lichtstrahl auf maximal 30 mm verbreitert und hinter der Fadenschar die Breite des Lichtstrahls derart focussiert wird, daß er alle ihm zugeordneten Fotoempfänger bestrahlt. Bevorzugt wird der Lichtstrahl in einer Breite von maximal 10 mm durch die Fadenschar geschickt und hinter der Faden­ schar derart focussiert, daß er zumindest alle Flächen der ihm zugeordneten Fotoempfänger abdeckt. Um sicher zu stellen, daß keine Fehlmessungen beispielsweise durch Vibrationen erfolgen, wird die focussierte Breite und Höhe des Lichtstrahls in der Regel derart gewählt, daß Breite und Höhe des Lichtstrahls größer ist als es zur vollständigen Bestrahlung der ihm zugeordneten Fotoempfänger erforderlich ist. Weisen die Fotoempfänger beispielsweise eine Gesamt­ fläche von 3 mal 3 mm² auf, ist es empfehlenswert, den Lichtstrahl auf 5 mal 5 mm² zu focussieren.

Hierbei hat es sich als besonders zweckmäßig erwiesen, wenn der Lichtstrahl auf zwei, in einem Doppelfotoempfänger ent­ haltene Fotoempfänger gerichtet wird. Doppelfotoempfänger sind im Handel erhältlich und zeichnen sich durch besonders kleine Abmessungen aus. Die von beiden Fotoempfängern eines Doppelfotoempfängers, bei dem die beiden Fotoempfänger nebeneinander angeordnet sind, zu bestrahlende Fläche kann beispielsweise 3 mal 3 mm² groß sein.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich durch besondere Meßsicherheit und Einfachheit dadurch aus, daß die jeweils verstärkten Signale zweier aufeinanderfolgenden, von einem einzigen Lichtstrahl getroffenen Fotoempfänger einem Differenzverstärker zugeführt werden und die elektronische Auswerteinheit nur dann ein Signal für die Registrierung weiterleitet, wenn das Differenzsignal eine vorgegebene Größe übersteigt. Bei einem Fadenzupfer oder einem Faden­ sprung erhalten nämlich beide Fotoempfänger zur selben Zeit dasselbe Signal, so daß die beiden Signale sich in einem Differenzverstärker aufheben, und somit der Differenz­ verstärker kein weiteres Signal abgibt. Bei einer Fluse oder einer sonstigen Fadenverdickung gelangt jedoch das Signal des zweiten Fotoempfängers bezüglich des Signals des ersten Fotoempfängers zeitverzögert zum Differenzverstärker, so daß der Differenzverstärker ein Signal abgibt.

Es kann von Vorteil sein, wenn das erfindungsgemäße Verfahren in Laufrichtung der Fadenschar wiederholt wird. Bei der Wiederholung des Verfahrens sind jedoch keine derart großen Abstände zwischen den beiden Meßstellen zur Durch­ führung des Verfahrens erforderlich, wie es beispielsweise zur Durchführung des aus US-A-3 717 771 bekannten Verfahrens erforderlich ist. Hierdurch wird eine einfache Möglichkeit einer Kontrollmessung geschaffen.

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 schematisch eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten Vorrichtung,

Fig. 2 schematisch einer zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten elektronischen Auswerteinheit,

Fig. 3 eine Fadenschar mit einer Fadenfluse,

Fig. 3a die von den Fotoempfängern bei einer Fadenfluse emittierten Signale,

Fig. 3b das von einem Differenzverstärker abgegebene Signal bei Empfang der Signale nach Fig. 3a,

Fig. 4 eine Fadenschar mit einem Fadensprung,

Fig. 4a die von den Fotoempfängern bei einem Fadensprung emittierten Signale,

Fig. 4b das von einem Differenzverstärker abgegebene Signal bei Empfang der Signale nach Fig. 4a.

In Fig. 1 ist eine Lichtquelle mit 1 bezeichnet. Für die Lichtstrahlen eignen sich praktisch alle Lichtarten, die parallelisiert werden können. Laserstrahlen haben sich besonders bewährt. Der divergierende Lichtstrahl 2a wird durch eine optische Einrichtung, beispielsweise eine Linse 3 parallelisiert und die gewünschte Breite des Lichtstrahls über eine Blende 4 eingestellt. Der so homogenisierte und auf Breite (und Höhe) eingestellte Lichtstrahl wird quer auf die Fäden F einer Fadenschar gerichtet und trifft hinter der Fadenschar auf eine weitere Blende 5, die den äußeren Rand des Lichtstrahles abblendet. Der in seiner Breite reduzierte Lichtstrahl 2b wird über eine weitere optische Linse 6 focussiert. Der focussierte Lichtstrahl 2c überstreicht einen Doppelfotoempfänger 7.

Wie in Fig. 2 dargestellt, besteht der Doppelfoto­ empfänger 7 aus zwei Fotoempfängern 7a und 7b, die ihre Signale, wie hier anhand einer besonders bevorzugten Aus­ führungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt ist, an Verstärker 11a und 11b abgeben. Die verstärkten Signale werden einem Differenzverstärker 12 zugeleitet, der das ausgewertete Signal 13, sofern vorhanden weiterleitet. Dieses Signal 13 kann beispielsweise einer Zähleinrichtung (nicht dargestellt) weitergeleitet werden. Das Signal 13 kann aber auch dazu benutzt werden, die Vorrichtung, die die Fadenschar bewegt, abzuschalten, damit das Bedienungs­ personal den detektierten Fehler, soweit möglich, beseitigt.

In Fig. 3 ist die Fadenschar F in Seitenansicht darge­ stellt, wobei die Blickrichtung von der Lichtquelle aus auf die Fadenschar gerichtet ist. Hinter der Fadenschar sind zwei Fotoempfänger 7a und 7b sichtbar. Der Lichtstrahl, Blende 5 und Linse 6 sind der Übersichtlichkeit halber weggelassen. Die Fadenschar wird über zwei Fadenleitstangen 8 geleitet, damit die Fadenschar an der Meßstelle in einer ebenen Fläche angeordnet ist. Es wird davon ausgegangen, daß sich die Fadenschar F in Fig. 3 von links nach rechts bewegt, wobei einer der Fäden der Fadenschar F eine Fluse 9 aufweist. Wenn die Fluse 9 in den Anfangsbereich des Licht­ strahls tritt und zunächst zum Zeitpunkt t₁ am Fotoempfänger 7a und danach zum Zeitpunkt t₂ am Fotoempfänger 7b eine Abschattung bewirkt, ergibt sich ein Signalverlauf der von den Fotoempfängern abgegebenen Signale, wie es sich für das Signal des Fotoempfängers 7a aus a gemäß Fig. 3a und für das Signal des Fotoempfängers 7b aus b gemäß Fig. 3a ergibt. Die beiden Signale sind über die Zeitachse aufge­ tragen, wobei die beiden Zeitpunkte t₁ und t₂ als gestrichelte Linien angeben sind. Wenn diese Signale an einen Differenzverstärker weitergeben werden, und der Differenzverstärker derart geschaltet ist, daß er das Signal b vom Signal a abzieht, ergibt sich ein Ausgangssignal aus dem Differenzverstärker, wie es in Fig. 3b dargestellt ist.

In Fig. 4 ist die Fadenschar F in Seitenansicht darge­ stellt, wobei wiederum die Blickrichtung von der Lichtquelle aus auf die Fadenschar gerichtet ist. Hinter der Fadenschar sind wiederum nur die beiden Fotoempfänger 7a und 7b sichtbar. Ein Fadensprung zum Zeitpunkt t₁, wie durch den Faden 10 der Fadenschar F dargestellt ist, ergibt gleich­ zeitig eine Abschattung an beiden Fotoempfängern 7a und 7b. Zum Zeitpunkt t₂, an dem der Faden, der den Fadensprung durchgeführt hat, wieder in der Ebene der Fadenschar F sich bewegt, wird keine Abschattung an den beiden Fotoempfängern 7a und 7b ausgelöst. Insofern ergeben sich Signalverläufe für die beiden Fotoempfänger, wie sie aus a der Fig. 4a für das Signal des Fotoempfängers 7a und aus b der Fig. 4a für das Signal des Fotoempfängers 7b ersichtlich sind. Da der Fadensprung an beiden Fotoempfängern zur gleichen Zeit festgestellt wird, ergibt sich auch derselbe Signalverlauf a und b im Falle eines Fadensprungs. Aus dem Differenzver­ stärker wird dann auch kein Signal abgesandt, wie aus dem Signalverlauf gemäß Fig. 4b erkennbar wird. Somit ist sichergestellt, das ein Fadensprung nicht als Fadenfehler registriert wird, bzw. die Vorrichtung zum Bewegen der Fadenschar nicht angehalten wird.

Claims (7)

1. Verfahren zum Überwachen einer laufenden Fadenschar mittels Lichtstrahl, Fotoempfänger und einer elek­ tronischen Auswerteinheit, wobei die Fadenschar vor und hinter der Überwachungsstelle über Fadenleitstangen geführt wird, und über Fotoempfänger Abschattungen des quer zur Laufrichtung der Fadenschar gerichteten Licht­ strahls, die durch eine Verdickung eines Fadens ausge­ löst wird, ermittelt, in der elektronischen Auswert­ einheit ausgewertet und registriert werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Intensität eines einzigen Licht­ strahls von mindestens zwei in Laufrichtung der Faden­ schar hintereinander angeordneten Fotoempfängern ermittelt wird und die Auswertung über die elektronische Auswerteinheit derart erfolgt, daß lediglich dann eine Registrierung erfolgt, wenn die Abschattung von dem oder den in Laufrichtung der Fadenschar nachfolgenden Fotoempfänger(n) entsprechend der Laufgeschwindigkeit der Fadenschar zeitverzögert festgestellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtstrahl vor dem Auftreffen auf die Fadenschar verbreitert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtstrahl auf maximal 30 mm verbreitert wird, und daß hinter der Fadenschar die Breite des Lichtstrahls derart focussiert wird, daß er alle ihm zugeordneten Fotoempfänger bestrahlt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtstrahl auf von maximal 10 mm verbreitert und dann durch die Fadenschar geschickt wird, und daß hinter der Fadenschar der Lichtstrahl derart focussiert wird, daß er zumindest alle Flächen der ihm zugeordneten Fotoempfänger abdeckt.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtstrahl auf zwei, in einem Doppelfotoempfänger enthaltene Foto­ empfänger gerichtet wird.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils ver­ stärkten Signale zweier aufeinanderfolgenden, von einem einzigen Lichtstrahl getroffenen Fotoempfänger einem Differenzverstärker zugeführt werden und die elek­ tronische Auswerteinheit nur dann ein Signal für die Registrierung weiterleitet, wenn das Differenzsignal eine vorgegebene Größe übersteigt.

7. Verfahren zum Überwachen einer laufenden Fadenschar dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, in Laufrichtung der Fadenschar wiederholt wird.