DE2046694C - Elektronischer Garnreiniger - Google Patents

Description

Elektronische Garnreiniger werden in der Textilindustrie verwendet, um unerwünschte Verdickungen im Garn festzustellen und aus dem Garn herauszuschneiden. Die Garnreiniger werden bevorzugt auf der Kreuzspulmaschine verwendet, auf der das Garn von den kleinen Spinnkopsen auf eine für Handel und Weiterverarbeitung mengenmässig entsprechende Kreuzspule umgespult wird. Beim elektronischen Garnreiniger wird das Garn durch einen kapazitiv oder optisch-elektronisch arbeitenden Meßkopf geführt, der den Verdickungen des Garns entsprechende elektrische Signale abgibt. Diese Signale werden verstärkt und einem ersten Spannungsdiskriminator zugeführt, dessen Schwellwert so eingestellt ist, daß alle Signale die einer vorgegebenen zulässigen Fadendicke entsprechen, unterdrückt werden. Die statistische Verteilung der Garnfehler zeigt, daß starke Verdickungen von geringer Länge (einige Millimeter) viel häufiger sind, als geringe Verdickungen großer Länge (mehrere Zentimeter). Da die Verdickungen großer Länge für die Weiterverarbeitung des Garns wesentlich nachteiliger als kurze Verdickungen sind, auch wenn die Dicke dieser kurzen Garnfehler größer als die der langen Garnfehler ist, ist in modernen elektronischen Garnreinigern ein zweiter Diskriminator vorgesehen, dessen einstellbarer Schwellwert ermöglicht, Signale, deren zeitliche Dauer einen vorgegebenen Wert nicht übersteigt, zu unterdrücken. Auf diese Weise ist es möglich, aus der Gesamtheit der vom Meßkopf erzeugten Signals diejenigen auszuwählen, die eine vorgegebene Amplitude und zeitliche Dauer übersteigen, und nur diese Signale an einen Garnschneider weiterzuleiten, der dann den Teil des Garns ausschneidet, der die entsprechenden Signale bewirkt hat.

Während die Amplitude des Fehlersignals der Dicke des Fehlers entspricht, ist die zeitliche Dauer des Fehlersignals von der Durchlaufzeit des Garnfehlers durch den Meßkopf abhängig. Das bedeutet aber, daß der gleiche Garnfehler bei kleiner Garngeschwindigkeit ein Signal mit größerer zeitlicher Dauer als bei großer Garngeschwindigkeit bewirkt. Diese Fehlermöglichkeit bei der Bestimmung der Länge des Garnfehlers kann für Maschinen oder Umspulspindeln, die unterschiedliche Garngeschwindigkeiten aufweisen, durch Einstellen der Schwellwertspannung des zweiten Diskriminators behoben werden. Dagegen ist es bei den bisher bekannten elektronischen Garnreinigern nicht möglich, den durch Änderungen der Garngeschwindigkeit bewirkten Fehler bei der Bestimmung der Garnfehlerlänge auszuschließen. Dieser Fehler ist besonders störend im Zeitintervall vom Einschalten der Maschine bzw. einer Spindel bis zum Erreichen der Nenngeschwindigkeit. Praktisch bedeutet das, daß nach jedem regulären Garnschnitt, zu dem die Spindel stillgesetzt wird, e^!ne Vielzahl von Fehlschnitten auftritt.

Es ist darum schon vorgeschlagen worden, die Garngeschwindigkeit oder die Spindelumdrehungen direkt zu messen und beispielsweise mit Hilfe eines Tachogenerators eine der Garngeschwindigkeit entsprechende Korrekturspannung für die Schwellwertspannung des zweiten Diskriminators zu erzeugen. Solche Einrichtungen sind aber technisch sehr kompliziert und außerdem sehr teuer, weshalb sie bisher keine praktische Verwendung gefunden haben.

Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, diesen Nachteil zu beheben.

Der für eine Spul- oder Wickelmaschine vorgesehene elektronische Garnreiniger nach der Erfindung enthält einen Meßkopf zum Erzeugen eines den Dicken änderungen des durchlaufenden Garns entsprechenden Spannungsimpulse, eine elektromechanische Garntrendeinrichtung, die von den Spannungsimpulsen gesteuert wird, um fehlerhafte Verdickungen aus dem Garn auszuschneiden, eine Übertragungsleitung für die Spannungsimpulse vom

Meßkopf zur Garntrenneinrichtung, welche Über- F i g. 1 zeigt eine bekannte Übertragungsleitung, tragungsleitung mindestens einen ersten Diskrimi- an deren Ausgang nur solche Signale erscheinen, nator mit einstellbarem Schwellwert zum Unter- die einem Garnfehler entsprechen, dessen Dicke und drücken solcher Spannungsimpulse, deren Spannung Länge größer als eine voreinstellbare Dicke und kleiner als die Schwellwertspanming ist, und Mittel, S Länge sind. Die gezeigte Übertragungsleitung entuin die diskriminierten Spannungsimpulse in Signale hält einen Eingangskondensator 11 und eine erste mit praktisch linearem Spannungsanstieg und -ab- Diode 12, deren Verbindungsleitung über einen Wifall umzuwandeln, und einen zweiten Diskriminator derstand 13 mit dem Plus-Pol einer einstellbaren mit einstellbarer Schwellwertspannung zum Unter- Gleichspannungsquelle 14 verbunden ist. Der Minusdrücken solcher Signale, deren Spannung kleiner als io Pol dieser Spannungsquelle ist mit einer Massediese Schwellwertspannung ist, aufweist und ist ge- leitung 10 verbunden. Der Kondensator 11 und die kennzeichnet durch eine vom Fadenlauf oder dem Diode 12 bilden den ersten Diskriminator, und die Spindelantrieb gesteuerte Einrichtung, die bei be- Gleichspannungsquelle 14 liefert die erste Schwellginnendem Fadenlauf die Schwellwertspannung des Wertspannung. Die Diode 12 ist weiter über einen für die Längenmessung vorgesehenen zweiten Dis- 15 ifi Serie geschalteten Widerstand 15 mit der Signalkriminators proportional zur Anlaufgeschwindigkeit eingangsklemme 17 eines Miller-Integrators 18 und des Garns von einer höheren Spannung auf den über einen Widerstand 21 mit der Masseleitung 10 eingestellten Schwellwert absenkt und bei der Un- verbunden. Der Miller-Integrator enthält einen Tranterbrechung des Fadenlaufs diese Schwellwertspan- sistor 20, dessen Basis mit der Signaleingangsnung vom eingestellten Wert auf die höhere Span- 20 klemme 17, dessen Emitter über eine Anschlußnung umschaltet. klemme 19 mit der Masseleitung 10 und dessen KoI-

Durch die Steuerung der Schwcllwertspannung lektor direkt mit einer Signalausgangskleninie 22 und des zweiten Diskriminators während des Faden- über einen Widerstand 25 mit einer Speisespannungsanlaufs ist es möglich, daß jedes einem Garnfehler klemme 23 verbunden ist. Über der Basis und dem entsprechende Signal, unabhängig von seiner zeit- 25 Kollektor des Transistors 20 ist noch ein Kondenlichen Dauer, der wirklichen Länge des Garnfehlers sator 16 angeschlossen. Die Speisespannungsklemme entsprechend unterdrückt oder weitergeleitet wird. 23 ist direkt mit dem Minus-Pol einer Speisespan-Wie praktische Versuche gezeigt haben, können mit nungsqueile 26 und die Signalausgangsklemme 22 dem neuen Garnreiniger bis zu 99 °/o der während ist mit der Anode einer zweiten Diode 27 verbunden, des Fadenlaufs bisher auftretenden Fehlschnitte ver- 30 Die Kathode dieser zweiten Diode ist weiter mit mieden werden. Damit können nicht nur unnötige einem Ausgangskondensator 28 und deren Verbin-Garnschnitte und entsprechende Knoten ausgeschlos- dungsleitung über einen Widerstand 29 mit einem sen, sondern es kann auch die Leistungsfähigkeit einstellbaren Abgriff der Spannungsquelle 26 verbuneiner Maschine, bei der die Laufzeit der einzelnen den. Die zweite Diode 27 und der Kondensator 28 Spindeln nicht unnötig unterbrochen wird, wesent- 35 bilden den zweiten Diskriminator, und am Abgriff Hch gesteigert werden. der Gleichspannungsquelle 26 wird die zweite

Die Erfindung soll nun mit Hilfe der Figuren Schwellwertspannung abgenommen,
am bisher bekannten Stand der Technik und an Läuft beim Betrieb des elektronischen Garnreinieiner bevorzugten Ausführungsform des neuen Garn- gers ein durch eine Verdickung gebildeter Garnreinigers erläutert werden. 40 fehler durch den Meßkopf, so erzeugt dieser einen

F i g. 1 zeigt die Prinzipschaltung der Übertra- Spannungsimpuls, dessen Amplitude der Verdik-

gungsleitung eines elektronischen Garnreinigers der kung und dessen Breite der Durchlaüfzeit dieser

bisher bekannten Art; Verdickung im Meßkopf proportional ist. In F i g. 2 a

F i g. 2 zeigt typische Formen der elektrischen ist schematisch ein Garnabschnitt gezeigt, der zwei

Signale, die längs der verschiedenen Abschnitte der 45 Garnfehler 40, 41 gleicher Dicke, aber unterschied-

Übertragungslekung nach F i g. 1 auftreten; licher Länge aufweist, welche entsprechend F i g. 2 b

F i g. 3 zeigt eine Kurve der Garngeschwindigkeit zwei Impulse 42, 43 gleicher Amplitude, aber unter-

als Funktion der Zeit beim Anlaufen einer Spul- schiedlicher zeitlicher Dauer erzeugen, die bei 2 b

spindel, deren Nenngeschwindigkeit 1000 m/Min. (F i g. 1) am Eingangskondensator 11 erscheinen. Bei

beträgt; 50 der gezeigten Schaltung wird von den, vom (nicht

F i g. 4 zeigt die Prinzipschaltung einer bevorzug- gezeigten) Meßkopf über einen (nicht gezeigten) ten Ausführungsform der Übertragungsleitung des Verstärker an den Eingangskondensator 11 geleiteelektronischen Garnreinigers nach der vorliegenden ten Spannungsimpulsen, nur der Teil über die Diode Erfindung; 12 weitergeleitet, dessen Spannung (absolut gemes-

F i g. 5 zeigt schematisch den zeitlichen Verlauf 55 sen) höher als die an der Spannungsquelle 14 abge-

der Spannung aus zweitem Diskriminator. griffene und an die Verbindungsleitung zwischen

Wie bereits weiter oben ausgeführt, wird beim Kondensator und Diode gelieferte Schwellwertspanelektronischen Garnreiniger durch Verdickungen im nung ist. Damit ist es praktisch möglich, Garnfehlern Garn, das durch einen Meßkopf läuft, ein elektri- entsprechende Impulse, deren Absolutwert kleiner sches Signal in der Form eines Spannungsimpulses 60 als die voreingestellte Schwellwertspannung ist, zu erzeugt, welches Signal eine elektromcchanische unterdrücken, während alle Impulse, deren Ampli-Garnschneideeinrichtung auslösen kann. Da sowohl tude einen größeren Absolutwert als die Schwellwertder Meßkopf als auch die Garnschneideeinrichtung spannung aufweist, um die Schwellwertspannung bekannt und Gegenstand vieler Veröffentlichungen verringert werden, wie das schematisch für die Im- und für das Verständnis der vorliegenden Erfindung 65 pulse 44, 45 in F i g. 2 c gezeigt ist. Jeder über die nicht notwendig sind, soll im folgenden nur die Diode 12 bei 2c (Fig. 1) weiteigeleitete Impuls Übertragungsleitung zwischen dem Meßkopf und der gelangt dann an die Eingangsklemme 17 des Miller-Garnschneideeinrichtung beschrieben werden. Integrators 18. Entsprechend den gewählten Größen

für den Widerstand 15 und den Kondensator 16 stellten Nennwert abzusenken, so können durch wird dabei die ursprünglich sehr steile Anstiegsflanke diese dynamische Steuerung der einstellbaren des Spannungsimpuls stark verflacht. Da der Span- Schwcllwertspannung die durch einen kurzen Garnnungsanstieg am Kondensator 16 der Breite des fehler bewirkten, aber während des Anlaufens der Impulses entspricht, wird der Kondensator auf eine 5 Spindel eine unverhältnismäßig große zeitliche Dauer um so höhere Spannung geladen, je breiter der Im- aufweisenden Impulse auf einfache Weise unterpuls (F i g. 2 d) bei 2 d (F i g. 1) ist. drückt werden.

Die Arbeitsweise des Miller-Integrators 18 wird Die in Fig. 3 gezeigte Kurve der Garngeschwin-

als bekannt vorausgesetzt und soll darum nicht digkcit als Funktion der Zeit während des Anlaufens näher beschrieben werden. io der Spindel entspricht einer Exponentialfunktion,

Sobald an der Signalausgangsklemmc 22 eine posi- wie sie auch für den Spannungsanstieg an einem, tivc Spannung erscheint, deren Absolutwert größer über einen Widerstand geladenen Kondensator beals die negative Schwcllwertspannung zwischen der kannt ist. Dm die Schwellwertspannung in der wün-Diodc 27 und dem Ausgangskondensator 28 ist, sehenswerten Weise zu steuern, ist darum bei der in wird ein entsprechender Spannungsimpuls (F i g. 2 e) 15 F < g. 4 gezeigten, bevorzugten Ausführungsform über die Diode und den Ausgangskondensator bei einer Übertragungsleitung die Verbindungslcitung 2 c (Fig. 1) weitergclcitcl. Auf diese Weise werden zwischen der Diode 27 und dem Ausgangskondenwicdcrum durch Einstellen der Schwcllwertspannung salor 28 über einen Widerstand 50 mit einem Konzwischen der Diode 27 und dem Ausgangskonden- densator 51 und über einen Ladewiderstand 52 mit salor 28 von den an die Fingangsklemmc des Miller- ao einer einstellbaren Spannungsquelle 26 verbunden. Integrators geführten Impulsen nur diejenigen wei- Parallel zum Kondensator 21 ist noch ein Schalter tergclcitet, die eine vorgegebene Spannung über- 53 angeschlossen. Dieser Schalter ist vorzugsweise schreiten. Da die an den Eingangsklemmen geführte ein elektronisches Bauelement, das in einer dem Spannung aber der Breite des ursprünglichen Span- Fachmann bekannten Weise durch den Fadcnlauf nungsimpulscs entspricht, ist es mit Hilfe der be- 35 oder den Spindelantrieb geschaltet wird. Dabei ist schricbenen Übertragungsleitung möglich, Impulse, der Schalter während des Fadenlaufs oder der Spinderen Spannung und deren zeitliche Dauer unter vor- dcldrchiing geöffnet und bei einer Unterbrechung gegebenen Werten liegen, zu unterdrücken. des Fadentaufs oder Stillstand der Spindel gesehlos-

Dies wird praktisch dazu genutzt, nur solche sen.

Signale über den Ausgangskondensator 28 an die 30 Bei stillstehender Spindel, d. h. bei Garngcschwin-(nicht gezeigte) elektromechanischc Schneidvorrich- digkcil Null und dementsprechend geschlossenem tung weiierzuleiten, die durch Garnfehlcr, weiche Schalter 53 ist dann die Verbindungsleitung zwicine vorgegebene Dicke und Länge überschreiten, sehen der Diode 27 und dem Ausgangskondensator bewirkt werden. 28 über den Widerstand 50 mit der Masscleitung 10

Wie bereits weiter oben ausgeführt wurde, weisen 35 verbunden. Die Spannung über der Diode 27 entalle elektronischen Garnreiniger mit der beschriebe- spricht dann der vollen Spannung der Spannungsnen Übertragungsleitung einen beachtlichen Nachteil quelle 26 und ist somit wesentlich höher als die auf. Die zeitliche Dauer, d. h. die Länge des Impulses gewöhnlich eingestellte Schwellwertspannung, für die. ist von der Durchlaufgeschwindigkeit des Garns wie aus F i g. 4 zu erkennen ist, nur ein Teil der durch den Meßkopf abhängig, weshalb die Über- 40 von der Spannungsquelle 26 erzeugten Spannung tragungsleitung nur bei konstanter Garngeschwin- verwendet wird. Damit werden praktisch keine Sidigkeit in der erwarteten Weise arbeitet. Dies wirkt gnale über die Diode an den Ausgangskondensator sich besonders dann nachteilig aus, wenn die Spin- 28 geleitet. Sobald dann die Spindel eingeschaltet del. die zum Ausschneiden jedes Garnfehlcrs still- wird und das Garn zu laufen beginnt und der gesetzt wird, wieder anläuft. Während der Anlauf- 45 Schalter 53 geöffnet ist, wird der Kondensator 51 zeit läuft das Garn langsamer durch den Meßkopf, über den Ladewiderstand 52 aufgeladen, und die weshalb die Länge der Garnfehler größer erscheint, Verbindungsleitung zwischen der Diode 27 und dem als sie tatsächlich ist. Dies führt in der Praxis dazu, Kondensator 28 bekommt eine Vorspannung, die daß während der Anlaufzeit oft Fehlschnitte aus- der jeweiligen Kondensatorspannung entspricht, wogelöst werden und die Spindeln öfter stillgesetzt 50 durch die Spannung über der Diode 27 und damii werden, als eigentlich erforderlich ist, womit der deren Sperrwirkung abnimmt und Impulse mit zu gesamte Arbeitsablauf unnötig behindert wird. nehmend kürzerer zeitlicher Dauer übertragen wer

Systematische Messungen haben nun gezeigt, daß den können (F i g. 5).

die Anlaufkurven der Garngeschwindigkeit als Funk- Wenn durch richtige Auswahl des Ladewider

tion der Zeit bei praktisch allen Maschinen den glei- 55 stands 52 und des Kondensators 51 der zeitlich! chen prinzipiellen Verlauf aufweisen. In F i g. 3 ist Spannungsanstieg am Kondensator dem zeitlichei eine solche Kurve für eine Impulsmaschine, deren Verlauf der Kurve der Garngeschwindigkeit al· Garn-Nenngeschwindigkeh 1000 m/Min, beträgt, ge- Funktion der Zeit während des Anlaufens der Spin zeigt. Wenn es möglich ist, die Spannung über der del entspricht, ist es somit auf einfache Weise mög Diode 27 während des Stillstands der Spindel auf 60 lieh, die Übertragungseigenschaften des zweitei einen Wert zu erhöhen, der (absolut gemessen) Diskriminators an die jeweilige Garngeschwindigkei größer als alle an der Signalausgangsklemme 22 anzupassen und auch bei langsamer Garngeschwin praktisch zu erwartenden Impulse ist und diese digkcit nur solche Fehlersignale an den Ausgangs Spannung beim Wiedereinschalten der Spindel in kondensator 28 zu übertragen, deren zeitliche Daue einer, der Garngeschwindigkeit während des An- 65 eineT füi die Nenngeschwindigkeit des Garns vor laufcns ähnlichen Kurve wieder auf den vorcinge- gegebenen zeitlichen Dauer entspricht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Elektronischer Garnreiniger an einer .Spuloder Wickelmaschine, enthaltend einen Meßkopf zum Erzeugen eines den Dickenänderungen des durchlaufenden Garns entsprechenden Spannungsimpulses, eine elektromechanische Garntrenneinrichtung, die von den Spannungsimpulsen gesteuert wird, um fehlerhafte Verdickun- ίο gen aus dem Garn auszuschneiden, eine Übertragungsleitung für die Spannungsimpulse vom Meßkopf zur Garntrenneinrichtung, welche Übertragungsleitung mindestens einen ersten Diskriminator mit einstellbarem Schwel Kvert zum Unterdrücken solcher Spannungsimpulse, deren Spannung kleiner als die Schwellwertspannung ist, und Mittel, um die diskriminierten Spannungsimpulse in Signale mit praktisch linearem Spannungsanstieg und -abfall umzuwandeln, und einen zweiten Diskriminator mit einstellbarer Schwellwertspannung zum Unterdrücken solcher Signale, deren Spannung kleiner als diese Schwellwertspannung ist, aufweist, gekennzeichnet durch eine vom Fadenlauf oder dem Spindelantrieb gesteuerte Einrichtung (51, 52,53), die bei beginnendem Fadenlauf die Schwellwertspannung des für die I angenmessung vorgesehenen zweiten Diskriminators proportional zur Anlaufgeschwindigkeit des Garns von einer höheren Spannung auf den eingestellten Schwellwert absenkt und bei der Unterbrechung des Fadenlaufs diese Schwellwertspannung vom eingestellten Wert auf die höhere Spannung umschaltet.

2. Garnreiniger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gesteuerte Einrichtung einen Kondensator (51) aufweist, dessen einer Anschluß mit der Masseleitung (10) verbunden ist und dessen anderer Anschluß über einen Ladewiderstand (52) mit einem Abgriff der für die zweite Schwellwertspannung vorgesehenen Spannungsquelle (26) und über einen Widerstand (50) mit der Verbindungsleitung zwischen der Diode (27) und dem Kondensator (28) des zweiten Diskriminators verbunden ist, und daß parallel zum Kondensator ein Schalter (53) vorgesehen ist.

3. Garnreiniger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ladewiderstand (52) und der Kondensator (51) so gewählt sind, daß der Kondensator praktisch 2,5 Sekunden nach dem Öffnen des Schalters (53) auf seine Nennspannung aufgeladen nt.

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