DE2315328C3 - Verfahren und Einrichtung zur Auswertung von Fadenfehler-Signalen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Auswertung von Signalen, die von Fehlern verursacht sind, die am laufenden Faden in einer Fadenerzeugungsvorrichtung kapazitiv aufgenommen werden, wobei alle einen bestimmten Schwellenwert übersteigenden Signale verwertet werden.

Es ist bekannt, in Garn- oder Fadenerzeugungsvorrichtungen den laufenden Faden zu überwachen und die auftretenden Titer-Schwankungen in Signale zu übersetzen, die aufgezeichnet werden und Aufschluß geben über die Qualität des erzeugten Fadens. In der US-PS 85 924 ist eine für diesen Zweck gedachte Einrich- ^Μ tung beschrieben, bei der eine zusätzliche Fehlerkomponente dadurch gewonnen werden kann, daß der durch einen kapazitiven Fühler abzutastende Faden zusätzlich zu Schwingungen angeregt wird. Die an den Fühler angeschlossenen Schaltungsmittel enthalten Frequenz-Filter, die als Ausgangssignal nur solche Frequenzen des Eingangssignals durchlassen, die höher als die Frequenz der Schwingungsanregung sind. Das bedeutet, daß über längere Zeit sich erstreckende Abweichungen vom Normalwert unberücksichtigt bleiben. Diese Einrichtung dient gleichzeitig dazu, unvermeidbaren Nullpunktsschwankungen oder -Wanderungen zu begegnen. Absolutmessungen sind dadurch möglich, daß mittels der Vorrichtung, die den zu überwachenden Faden in Schwingungen versetzt, der Faden aus der Meßstelle ⁽'⁵ vollständig herausbewegt wird.

Eine aus der US-PS 33 03 698 bekannte Einrichtung bezweckt, bei Abweichungen des Titers von einem vorgegebenen Grenzwert oder bei Herausfallen aus einem bestimmten Bereich ein Signal oder einen Bearbeitungsvorgang auszulösen, wenn der abweichende Abschnitt eine bestimmte Länge übersteigt Bei dieser bekannten Einrichtung sollen natürliche oder statistische Unregelmäßigkeiten, insbesondere bei aus Naturfasern hergestellten Garnen, unberücksichtigt bleiben. Dagegen führen über größere Längen reichende Abweichungen vom Normalwert oder Normalbereich zu Fehlersignalen bzw. dazu, daß z. B. bei Garnwickelvorrichtungen das die Qualität beeinträchtigende Stück herausgeschnitten wird. In dieser Einrichtung geht das Signal, das von einem kapazitiven Fühler ausgelöst wird, in eine Schaltung, die einerseits die Titer-Abweichung, andererseits die Länge bestimmt, auf der die Titer-Abweichung auftritt. Diese beiden aus dem aufgenommenen Signal abgeleiteten Bestimmungen gehen dann in eine nachgeschaltete Einrichtung, die entweder die Fehler aufzeichnet oder z. B. beim Aufwickeln von Garn auf Spulen eine Schneidvorrichtung steuert, die das fehlerhafte Stück beseitigt

Bei üblichen Einrichtungen zum Erzeugen von Chemiefasern mit einer großen Anzahl von Spinn-Einrichtungen werden Titer-Schwankungen aus dem Grunde überwacht und aufgenommen, um Aufschlüsse darüber zu erhalten, daß bei der Verwendung der Fäden für die Herstellung von Web- und Wirkwaren möglicherweise Farbstreifen und Färbungsflecke erscheinen können, wenn die Fäden von der vorgesehenen Qualität abweichen.

Bei bekannten Verfahren werden bislang periodisch die Kapazitätsfühler auf Fadenfehler anzeigende Signale abgefragt, und die periodisch aufgenommenen Abfragewerte werden dann in eine gemeinsame Datenverarbeitungsvorrichtung eingegeben und in dieser zu einer Gesamtbewertung kombiniert. Dieses Verfahren liefert einen statistischen Überblick über die Gesamtqualität.

Es hat sich aber gezeigt, daß dieser statistische Überblick nicht reicht, wenn die Abfrageperioden zugrunde gelegt werden, die mit verhältnismäßig einfachen Einrichtungen verwirklicht werden können. Es ist damit zu rechnen, daß auch Fehiersignale in den Zeiten zwischen der Abtastung eintreten und sich abträglich auf die allgemeine Gütebestimmung der Garne auswirken, ohne daß diese Signalausfälle bemerkt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, trotz Abfragung mit verhältnismäßig langen Pausen zu einer einwandfreien, brauchbaren Bewertung der überprüften Fäden zu gelangen. Nach der Erfindung wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Eine Einrichtung gemäß Anspruch 2 ermöglicht die Ausführung des Verfahrens.

Die Erfindung läßt sich mit verhältnismäßig geringem Aufwand ausführen. Verfahren und Einrichtung sind sehr einfach und arbeiten auch unter den Bedingungen, die in Einrichtungen zur Herstellung von Chemiefasern herrschen, zuverlässig und einwandfrei. Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beispielsweise erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Anordnung der Hauptbestandteile einer zur Ausführung des erfindungsgemaßen Verfahrens geeigneten Einrichtung,

Fig. 2 ein Diagramm zur Veranschaulichung der Arbeitsvorgange des Signal-Verarbeitungssysiems und F i g. 3 ein ergänzendes Diagramm zu F i g. 2.

In Fig. 1 ist ein Faden 100 dargestellt, der von einer

Spinneinheit zugeführt wird, die wenigstens aus einer Spinndüse, einer Streckvorrichtung und einem Behandlungsbad oder dergleichen besteht, wobei diese Teile der Einfachheit halber nicht gezeigt sind. Der Faden 100 läuft durch eine Fühlerlücke, die zwischen einem Paar stationärer Kondensatorelektroden ausgebildet ist, die zu einem Fehlerfühler 4-1 des Kapazitätstyps gehören, der hier schematisch als Block gezeigt ist. Das derart wahrgenommene Fehler-Signal wird durch eine Ausgangsleitung Nr. 1 dem Eingangsanschluß 22-1 eines zeitweiligen Speicherkreises 5-1 zugeführt, der ein siliziumgesteuertes Gleichrichterelement 6-1, das ais Speicherelement wirkt, Kondensatoren 9-1, 12-1 und Halbleiter-Dioden 10-1, 11-1 und Widerstände 7-1, 8-1 enthält. Diese Schaltungselemente sind in der dargestellten Weise miteinander leitend verbunden.

In gleicher Weise werden die Fäden 101, 102 ... 100 + r. durch entsprechende Fehlerfühler 4-2,4-3... 4-n hindurchgeführu von denen jeder ebenso wie der ersterwähnte Fühler 4-J gebaut ist Die kapazitiv abgetasteten Fehler-Signale werden von dort aus durch entsprechende Ausgangsleitungen Nr. 2, Nr. 3 ... Nr. η den zeitweiligen Speichern 5-2,5-3... 5-n zugeführt, von denen jeder ebenso wie der oben erwähnte erste Speicherkreis 5-1 gebaut ist.

Die Eingangsanschlüsse 22-2, 22-3 ... 22-n entsprechen dem Anschluß 22-1. Dasselbe gilt für die entsprechend bezeichneten Elemente, wobei jeweils die letzte Ziffer hinter dem Bindestrich auf den jeweiligen Kanal hinweist.

Die entsprechenden Fehler-Signale, die von den Fühlern 4-1, 4-2, 4-3 ... 4-n geliefert werden, sind in Fig. 2 bei 16,26,36, n6 beispielsweise dargestellt. Diese Garnfehler-Signale \b, 2b, 3b ... nb werden durch Abtastkontakte 14a-l, 14a-2, 14a-3 ... 14a-n der Abtaster 14,15 als aufeinanderfolgende Eingänge einer ersten Informationsverarbeitungseinrichtung 19 zugeführt, die nur vereinfacht als Block dargestellt ist.

Andererseits werden die in den zeitweiligen Speichern 5-1, 5-2, 5-3 ... 5-n gespeicherten Signale, die beispielsweise und zur Erläuterung in F i g. 2 bei 3c und nc dargestellt sind, abgenommen und über entsprechende Abtastkontakte 146-1, 146-2, 146-3 ... 146-n der Abtaster 14, 15 in Reihenfolge einem Ausgabekreis 20 zugeführt, der ebenfalls nur vereinfacht als Block dargestellt ist. Die Arbeitsreihenfolge der ersten und zweiten Abtastkontaktreihe kann in der Ordnung 14a-l, 146-1,14a-2,146-2,14j-3,146-3... 14a-n, 146-n erfolgen.

Der Block 21 stellt eine End-Gesamtinformationsverarbeitungseinrichtung dar, die über ihre entsprechenden Eingänge 21a und 216 mit der ersten und der zweiten Informationsverarbeitungsvorrichtung 19 bzw. 21 verbunden ist und die von dort kommenden Signalausgänge verarbeiten kann. Wenn mit einem vollautomatischen Signalverarbeitungssystem gearbeitet wird, kann die Endverarbeitungsvorrichtung 21 ein elektronischer Computer vom Digital-Typ sein. Statt dessen kann auch, wenn nur ein sehr vereinfachtes Informationsaufzeichnungssystem benutzt wird, der Endinformationsverarbeiter 21 ein Digital-Drucker oder eine entsprechende Endaufzeichnungsvorrichtungsein.

Der mit 15 bezeichnete Teil des Abtastkreises 14, 15 stellt praktisch einen Steuerabschnitt dar und ist in Reihe mit einem vorzugsweise in integrierter Schaltung gebauten Zeitgeber 16 und einem Relais 17 verbunden, die durch entsprechende Blöcke vereinfacht dargestellt sind. Synchron mit den Abtastvorgängen, d>e in F i g. 2 oder 3 bei \a 1, 2n 1 und 3a 1 gezeigt sind, liefert der Steuerteil 15 aufeinanderfolgend Signale 22a der Signalreihe 22 an den Zeitgeber 16, der aufgrund dieser Erregung für eine vorbestimmte Zeitspanne in Tätigkeit tritt, wenn ein Signal 23a, das zu einer Signalreihe 23 gehört, eintrifft. Zu dieser Zeit wird das Relais 17 so gesteuert, daß es seinen Kontakt 18 schließt, der an seinem einen Ende mit einem vor dem Ausgabekreis 20 gelegenen Punkt und an seinem anderen Ende mit der Erde verbunden ist Der Zeitgeber 16 wird zurückgestellt, wenn das Signal 226 in der Signalreihe 22 eintrifft, wodurch die Tätigkeit des Relais 17 beendet und der dazu gehörende Relaiskontakt 18 aus seiner Schließstellung gelöst wird. Der Kontakt 18 wird daher wieder geöffnet usw.

In Fig. 2 sind Gruppen (1), (2), (3) ... (n) von Signalreihen dargestellt, die in Verbindung mit den Vorgängen in den Fühlern 4-1, 4-2, 4-3 ... 4-n und den jeweils anschließenden elektronischen Schaltkreisen usw. auftreten. Die Pfeile T in F i g. 2 und 3 veranschaulichen den Zeitabiauf.

Die Wellenreihen la, 2a, 3a ... na veranschaulichen entsprechende Signal-Abfrage- oder Musterungsvorgänge. Die Arbeitsablauffolge wird durch Fi g. 3 besser verständlich.

Zum Beispiel wird eine Musterung ausgeführt für jede der Zeitspannen IaI, la2 ... in Verbindung mit dem ersten Fehler-Signal 16.

Gleichfalls wird für jede der Zeitspannen 2a 1,2a 2... eine Musterung ausgeführt in Verbindung mit dem zweiten Fehler-Signal 26. Entsprechend werden Musterungen in gleicher Weise während jeder Zeitspannen 3a 1,3a 2... der Wellenreihe 3a in Verbindung mit dem Fehler-Signal 36 ausgeführt usw., bis zur Musterung während der Zeitspannen na 1, na2 ... der Wellenreihe na für die n-te Fehler-Signalreihe n6.

Im Fall der ersten Fehler-Signalreihc 16 wird während der Musterungsperiode la2 der zweite unregelmäßige Signalimpuls 16-2 entwickelt, der den festgelegten oberen Pegel lc/0 der beiden Begrenzungspegel lc/0, IeO überschreitet und daher als Fadenfehler der weiteren Informationsverarbeitung unterworfen wird.

Im Fall der zweiten Fehler-Signalreihe 26 überschreiten alle Impulse die beiden Pegel 2c/0, 2eO und werden daher während jeder der Musterungsperioden 2a 1,2a 2 der Informationsverarbeitung unterworfen.

In der ersten Fehler-Signalreihe 16 erscheint aber auch das erste Garnfehler-Signal 16 1, das außerhalb der regulären, zugehörigen Musterungsperioden entwickelt worden ist. Bei den üblichen Musterungsverfahren kann dieser Fehler-Impuls nicht mit berücksichtigt werden, so daß sich bei den üblichen Verfahren dadurch beträchtliche Nachteile ergeben. Die Erfindung beseitigt diesen Nachteil. Der Fadenfehlerimpuls 36 1 z. B., der in der dritten Fehlersignalreihe 36 erscheint, übersteigt die vorgesehenen Pegel 3d, 3e, so daß der zeitweilige Speicherkreis 5-3 nach Empfang dieses Fehlerimpulses erregt wird. Diesen Erregungs- oder Speicherzustand entspricht 3c 1 in der Reihe 3c. Dieser

bo Zustand wird fortgesetzt, bis die nächste Musterungszeit 3a 2 beginnt und endet, wie die Reihen 3a und 3c zeigen. Bei Beginn der Musterungszeit 3a 2 wird die gespeicherte Information als ein zufälliges und großes FadenftMer-Signal ausgelesen, das weiter zu vorbei-

.., ten ist. Nach dem Auslesen wird tier Speicher zurückgestellt und freigemacht für die zu erwartende Ausführung des nächsten Speichcrvurgangcs.

Das gleiche gilt für den Fehlerimpuls nb 1, der in der

/Men Garnfehler-Signalreihe nb außerhalb der zwei aufeinanderfolgenden Musterungszeiten na 1 und na 2 der Wellenreihe na erscheint und der die beiden vorgesehenen Begrenzungspegel nd und ne überschreitet. Das gespeicherte Signal ist bei nc 1 der Signalreihe nc dargestellt. Der Impuls nb\ veranschaulicht auch in diesem Fall einen zufälligen großen Fadenfehler, z. B. ein durch Bruch entstandenes Einzelfadenknäuel in einem Multifil-Faden.

In Fig. 2 sind bei (3) verschiedene wirksame Signalbereiche 3dO, 3eO und 3d, 3e übereinander dargestellt, um die mögliche Änderung des Bereiches zu veranschaulichen, der von der Art und den Eigenschaften des Fadens und dem Ausmaß und Zweck der Qualitätsbewertung des Fadens abhängt. In F i g. 2 ist bei (n^eine entsprechende Darstellung für verschiedene, sich überlappende wirksame Faden-Signal-Bereiche gegeben, die durch nd 0, ne 0 bzw. nd, ne definiert si nd.

Als Beispiel wird nachstehend mit Bezug auf die F i g. 2 und 3 ausführlich ein erfindungsgemäßes Faden-Qualitätsüberwachungssystem in einer Multifil-Garn-Fabrik erläutert.

In diesem Fall sind die Fühler 4-1, 4-2, 4-3 ... 4-π der Reihe nach an allen Streck-Zwirn-Einheiten der Fabrik angeordnet, wobei jeder Fühler unmittelbar stromaufwärts der zugehörigen Spulenwickelstufe angeordnet ist. Daher werden alle hergestellten Multifil-Fäden abgetastet, und die Abtastsignale, die zur Information über die Fadenstärkeschwankungen dienen, werden von den entsprechenden Fühlern über die Verbindungsleitungen Nr. 1, Nr. 2, Nr. 3 ... Nr. n, wie oben erläutert, weitergegeben. Diese Signale werden pro Faden alle 10 Sekunden einmal über die Ein-Aus-Schaltung der Relaiskontakte 14a-l, 14a-2, 14a-3 ... 14a-n einer Musterung unterworfen. Diese aufeinanderfolgend gemusterten Signale werden, wie oben erwähnte, dem ersten Primärverarbeiter 19 zugeführt.

Ein einen zufälligen großen Fadenfehler darstellender Impuls 3£>1, der meistens ein Knäuel anzeigt und außerhalb der Musterungszeiten, wie 3a 1, 3a 2, erscheint und dabei die Begrenzungspege! 3d und 3e übersteigt, wird von der Leitung Nr. 3 durch den Eingang£anschluö 22-3 und mit Hilfe der zur Schaltung gehörenden Elemente, dem Kondensator 12-3, der Halbleiter-Dioden 10-3,11-3, dem Kondensator 9-3 und dem Widerstand 7-3, auf das Steuergitter des siliziumgesteuerten Gleichrichterelementes 6-3 gegeben, das dadurch erregt wird. Mit der Erregung des Elementes 6-3 wird das Potential an der Anodenseite des Elementes 6-3 geändert, das im Erregungszustand bleibt, selbst wenn das den großen Fadenfehler anzeigende Signal wieder auf den Umfang abnimmt, der in dem regulären, zulässigen Bereich liegt, der von den beiden Begrenzungspegeln eingeschlossen wird. Das bedeutet, daß durch Auftreten eines Signals, das einen zufälligen, großen Fadenfehler anzeigt, meistens ein Knäuel oder dergleichen, durch Betätigung des Elementes 6 ein Übergang von der binären »0« auf eine binäre »1« zu Speicherzwecken bewirkt wird, wie in F i g. 2 bei nc 1 angedeutet ist. Dieser Speicherzustand dauert an, bis die nächst folgende Musterungszeit 3a 2 eintritt Zu dieser zuletzt erwähnten Zeit werden die beiden Musterungskontakte 14a-3 und 14f>-3 gleichzeitig geschlossen. Das große Fehler-Signal 3b 1 wird deshalb durch den jetzt geschlossenen ersten Relaiskontakt 14a-3 dem ersten Primärverarbeiter 19 und das ausgelesene binäre Signal »1« aus dem Speicher 5-3 über die Anode des siliziumgesteuerten Elementes 6-3 und den jetzt geschlossenen zweiten Relaiskontakt \4b-3 dem zweiten Primärverarbeiter 20 zugeführt, der als Leseschaltung für große Fadenfehler wirkt und damit in Tätigkeit gesetzt wird. Die Ausgänge aus den beiden Primärverarbeitern 19 und 20 werden dem schließlichen Gesamtverarbeiter 21 zugeführt, der vorzugsweise ein elektronischer Digital-Computer sein kann.

Der erste Primärverarbeiter 19 kann gleichzeitig die

ίο Fadenfehler-Signale behandeln, welche die mittlere Wellenhöhencharakteristik von Fadenfehler-Signalen zeigen, welche im voraus darauf verweisen, daß in dem gefärbten und gewebten Tuch Farbstreifen erscheinen.

Ebenso können mittlere Wellenflächencharakteristiken der Fadenfehler-Signale festgestellt werden, die im voraus auf das Erscheinen von Färbungsflecken verweisen. Weiter können das Ausmaß oder die Größe der vorhandenen Einzelfadenknäuel, die entwickelten außergewöhnlichen Einzelfadenzustände und Informationem über Fadenbrüche, falls vorhanden, ermittelt werden.

Die Ausgänge aus der End-Verarbeitungsstufe 21 können hauptsächlich zur Kennzeichnung der Gesamtfadenqualität benutzt werden. Die durch die Verarbeitung gewonnene Gesamtinformation über den Faden kann benutzt werden, um die Qualität des Spinnmaterials und/oder die Gesamtspinnbedingungen der Fabrik zu überwachen.

Wahrend jeder der kurzen Zeiten 23a der Wellenreihe 23, F i g. 3, die sich z. B. über eine Sekunde erstrecken, ist der Relaiskontakt 18, Fig. 1, geschlossen und die Anode des dann arbeitenden siliziumgesteuerten Elementes 6-3 über die geschlossenen Relaiskontakte 146-3 und 18 geerdet. Daher wird der Speicher 5-3 über das Element 6-3 frei gemacht für einen neuen Abtastvorgang und die Speicherung eines großen Fadenfehler-Signals.

In der Praxis tritt häufig ein kontinuierliches Fadenfehler-Signal (siehe Fig. 2, 2b) während der Herstellung eines synthetischen Multifil-Garnes auf. In diesem Fall ist auch das obenerwähnte Musterungsverfahren anwendbar und für den gewünschten Zweck ausreichend. Andererseits könnte, falls ein große; Fehler, wie bei tbi, \b2, 3£> 1 oder nbi gezeigt. abgetastet würde, das sich ergebende Wickelknäuel oder die Spule ausschließlich aus diesem Grunde ausgesondert werden. Erfindungsgemäß können solche großen Fadenfehler, wie große Einzelfadenknäuel, praktisch fortlaufend abgetastet und mit dem wirtschaftlichen Musterungssystem, wie vorstehend beschrieben und dargestellt, bearbeitet werden. Daher ist die Erfindung äußerst wertvoll für den Zweck, während der Herstellung eine große Anzahl von Multifilgarnen die gesponnen, gestreckt und aufgewickelt werden, zu überwachen.

Wie erwähnt, werden die zufällig entwickelter großen Fadenfehler in einen vorläufigen Speichel eingebracht, in welchem jeweils bei Empfang dei entsprechenden Fehler-Signale die binäre »0« in ihrerr Wi Zustand in eine binäre »1« übergeht so daß die erforderlichen Speichervorrichtungen äußerst einfach billig und mit geringem Umfang ausgeführt werder können. Der Auslesevorgang zum Herausnehmen dei gespeicherten Fehler-Signale aus dem Speicher kann into Vergleich mit üblichen bekannten Vorrichtunger ebenfalls äußerst einfach und billig und mit geringen-Einrichtungsaufwand verwirklicht werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Auswertung von Signalen, die von Fehlern verursacht sind, die am laufenden Faden in einer Fadenerzeugungsvorrichtung kapazitiv aufgenommen werden, wobei alle einen bestimmten Schwellenwert übersteigenden Signale verwertet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmevorrichtungen einer Vielzahl von Fa- to denerzeugungsvorrichtungen periodisch abgefragt werden und die in den Abfragepausen auftretenden, den Schwellenwert übersteigenden Fehlersignale jeweils bis zur nächstfolgenden Abfrageperiode gespeichert werden. <5

2. Einrichtung zur Verarbeitung einer großen Anzahl von Fehlersignalen, mit einer Vielzahl von Fühlern, von denen jeder einem Faden zur Abtastung und Ableitung von Signalen zugeordnet ist, und mit einer ersten und einer zweiten, jedem Fühler zugeordneten und von diesem Signale empfangenden Vorrichtung und einer Schaltungsvorrichtung, die die Ausgangssignale der ersten und zweiten Vorrichtung empfängt, wobei die zweite Vorrichtung eine Diskriminatorschaltung enthält und parallel zur ersten Vorrichtung liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Vorrichtung einen von einem Diskriminator abhängigen Speicher (5-n) aufweist und die nachgeordnete Schaltungsvorrichtung (14—21) einen ersten Schaltkreis (14, 15) zum periodischen Auslesen eines gegebenenfalls im Speicher gespeicherten Signals und einen zweiten Schaltkreis (17, 18) zur Rückstellung des Speichers enthält.

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