DE2404136B2

DE2404136B2 - Verfahren und vorrichtung zum einstellen eines elektronischen fadenreinigers

Info

Publication number: DE2404136B2
Application number: DE19742404136
Authority: DE
Inventors: Hansruedi Diethkon Stutz (Schweiz)
Original assignee: Aktiengesellschaft Gebruder Loepfe, Wetzikon (Schweiz)
Priority date: 1973-02-05
Filing date: 1974-01-29
Publication date: 1977-08-04
Also published as: JPS49109654A; DE2404136C3; JPS5119503B2; FR2216211B1; FR2216211A1; IT1006265B; DE2404136A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Einstellen eines elektronischen Fadenreinigers, der eine Fadenfühlvorrichtung zum Erzeugen eines vom Querschnitt eines zu reinigenden Garns abhängigen Abtastsignals, mindestens einen an die Fadenfühlvorrichtung angeschlossenen steuerbaren Kanal zum Auswerten des Abtastsignali und zum Auslösen einer Fadentrennvorrichtung bei fehlerhaftem Querschnitt und eine Einstellvorrichtung für auf den Garnquerschnitt bezogene Reinigungsgrenzen umfaßt, wobei die vom Garnquerschnitt abhängige Ansprechschwelle des mindestens einen steuerbaren Kanals mit Hilfe einer Mittelwertbildung eines aus der Fadenfühlvorrichtung abgeleiteten, die momentane absolute Querdimension des Garns repräsentierenden Fadensignals eingestellt wird. Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Aus der DT-OS 22 23 614 ist unter anderem ein solches Verfahren zum Einstellen der Ansprechempfindlichkeit der steuerbaren Kanäle eines elektronischen Fadenreinigers bei fest vorgegebenen relativen Reinigungsgrenzen bekannt. Das Fadensignal wird dabei durch Ablesung an einem Anzeigeinstrument während eines genügend langen Zeitintervalls visuell gemittelt, die Einstellung erfolgt manuell an der Einstellvorrichtung.

Aufgabe der Erfindung ist es, das Einstellverfahren völlig selbsttätig auf elektrischem V/eg durchzuführen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Einstellung selbsttätig auf elektrischem Wege erfolgt indem auf den mindestens einen steuerbaren Kanal ein elektrisches Steuersignal zur Einwirkung gebracht wird, das; durch elektrische Integration des Fadensignals über einen längeren Abschnitt des laufenden Garns und elektrische Modifikation des so erhaltenen gemittelten Dickensignals durch den an der Einstellvorrichtung eingestellten Wert der Reinigungsgrenze gebildet wird.

Das gekennzeichnete Einstellverfahren ist nicht nur sicherer und genauer als das bekannte, sondern arbeitet auch schneller, was besonders bei Mehrkanal-Fadenreinigern einen erheblichen Vorteil bedeutet. Eine weitere Vereinfachung ergibt sich vor allem auch dann, wenn sich die zu reinigenden Garne derart in Gruppen ähnlicher Garne zusammenfassen lassen, daß für jede Gruppe eine einheitliche Reinigungsvorschrift für die von der Querschnittgröße, z. B. vom Garndurchmesser, abhängigen Reinigungsgrenzen gegeben werden kann. So lassen sich beispielsweise Baumwollgarne, die sich bei sonst gleichen Eigenschaften nur durch ihren mittleren Durchmesser oder ihre Garnnummer unter-

scheiden, zu einer derartigen Gruppe zusammenfassen. Für eine solche Gruppe können die Reinigungsgrenzen am Einstellgerät fest eingestellt werden; die weitere Einstellung, die den gemittelten Garnquerschnitt in den Fadenreiniger eingibt, erfolgt dann völlig selbsttätig.

/n den Unteransprüchen werden zweckmäßige Weiterbildungen des Verfahrens beansprucht.

Die Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens ergibt sich aus dem Kennzeichen des Vorrichtungsanspruches.

Es soll in eier vorliegenden Erfindung unter dem Ausdruck »Querschnitt« eine beliebige örtliche oder momentane Querdimension des Fadens, wie Fadendurchmesser, Querschnittfläche, Masse oder Volumen pro Längeneinheit, verstanden werden. Zur Unterscheidung hiervon beziehen sich die Ausdrücke »Garndicke« und »Dickensignal« auf über einen längeren Garnabschnitt gemittelte Werte der Querdimension; der Ausdruck »Dicke« soll also nicht nur auf eine bestimmte Dimension, z. B. den Durchmesser, beschränkt sein.

Die Voreinstellung der Reinigungsgrenzen soll im folgenden erläutert werden.

Als relative Reinigungsgrenzen können beispielsweise folgende Größen definiert werden:

Cr=CZd für den Fehler Doppelfaden,

Dr = D/d als untere Durchmessergrenze für die

Erfassung langer Fehlerstellen und
Nr — N/d als untere Durchmessergrenze für

auszuscheidende kurze Dickstellen

(Noppen).

Dabei ist d der mittlere Durchmesser des Garns, während C, D und N die absolut gemessenen Durchmesser der Grenzfehler für das einzelne Garn darstellen.

Die Reinigungsgi-enzen können für eine bestimmte Gruppe von Garnen durch Vorversuche an einem oder wenigen Garnen bestimmt und dann für alle Garne der Gruppe zwecks Einstellung der Fadenreiniger im Spulereibetrieb unverändert übernommen werden. Für Cr und Dr gelten allgemein annähernd feste Werte, nämlich

Cr = 1,4 entsprechend der Annahme eines kreisförmigen Querschnitts des Doppelfadens und

Dr = 2 als Erfahrungswert, während
Nr innerhalb weiter Grenzen, etwa

Nr — 4—10, schwanken kann. Dieser Wert sei für eine bestimmte Gruppe beispielsweise 7.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen durch Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung, welche nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitet,

F i g. 2 eine weitere Ausführungsform,

Fig.3 Diagramme mit Darstellung von in der Vorrichtung der F i g. 2 auftretenden Spannungen beim Einstellvorgang und bei der Auslösung des Trennvorgangs und

F i g. 4 eine andere Ausführungsform, die voraussetzt, daß aus dem elektronischen Fadenreiniger direkt ein von einem Grundsignal freies Fadensignal abgeleitet werHpn Wann

Fig. 1

Gemäß F i g. 1 weist das elektronische Auswertegerät 1 drei parallele steuerbare Kanäle Kl, K 2, K3 auf. Der Tastkopf 3 umfaßt eine Fadentrennvorrichtung 4 und eine beispielsweise optoelektrische Fadenfühlvorrichtung 5, deren Ausgang an die Signaleingänge der drei steuerbaren Kanäle K 1, K 2, K 3 angeschlossen ist und die ein vom Grundsignal und vom Fadendurchmesser d

ίο abhängiges Signal 5' liefert. Jedem der steuerbaren Kanäle Kl, K 2, K 3 ist ein Steuerkanal 51 beziehungsweise 52 bzw. 53 zugeordnet, dem ein Steuersignal VC bzw. VD bzw. VTV zugeführt wird und der an einen Steuereingang des zugehörigen steuerbaren Kanals ein abgeleitetes Steuersignal C bzw. D'bzw. N' liefert. Die Ausgänge der steuerbaren Kanäle K 1, K 2, K 3 sind mit einer Ausgangsstufe Tl verbunden, deren Ausgang an die Fadentrennvorrichtung 4 angeschlossen ist.

Das elektronische Auswertegerät 1 dient dazu, die bei der Abtastung des laufenden Fadens 11 von der Fadenfühlvorrichtung 5 erzeugten elektrischen Abtastsignale 5' auszuwerten und bei Auftreten bestimmter unzulässiger Fadenfehler jeweils einen Trennimpuls T zu erzeugen, durch den die Fadentrennvorrichtung 4 betätigt wird, so daß sie den Faden 11 durchschneidet.

Der elektronische Dickensignalgeber 2 umfaßt als zentralen Bestandteil einen steuerbaren Verstärkerkanal 7, der als Gleichstrom-Verstärkerkanal wirkt. Dieser Verstärkerkanal weist drei Eingänge auf, nämlich einen Signaleingang A, einen Steuereingang B und einen Kompensationseingang K, sowie zwei Ausgänge E1 und E2. Der Signaleingang A ist an den Ausgang der Fadenfühlvorrichtung 5 angeschlossen, welche das Abtastsignal 5'liefert. Ein erster Kanalselektor 6 dient dazu, jeweils eines der abgeleiteten Steuersignale C₁ D', N' auszuwählen und dem Steuereingang B zuzuleiten. Mit dem Verstärkerkanal 7 wirkt eine willkürlich an ihn anschaltbare Kompensationsvorrichtung 9 zusammen, die zwischen den ersten Ausgang £1 des Verstärkerkanals 7 und den Kompensationseingang K geschaltet ist und als Gegenkopplungskreis wirkt, so daß eine Kompensation des DC-Grundsignals des von der Fadenfühlvorrichtung 5 in Abwesenheit eines Fadens gelieferten Abtastsignals 5' ermöglicht wird. Dadurch kann die Drift, die durch die optischen und optoelektrischen Bauelemente in der Fadenfühlvorrichtung 5 erzeugt wird, und ebenso die im Verstärkerkanal 7 erzeugte Drift unwirksam gemacht werden. Am Ausgang E 2 des Verstärkerkanals erscheint das vom Grundsignal freie Fadensignal F'.

Ferner sind an den zweiten Ausgang E 2 des Verstärkerkanals 7 zwei voneinander getrennte Nullstellkreise 12 und 13 angeschlossen, die zur automatischen zeitweisen Betätigung der Kompensationsvorrichtung 9 dienen.

Weiter umfaßt der Dickensignalgeber 2 einen an den zweiten Ausgang E 2 des Verstärkerkanals 7 angeschlossenen Integrations- und Speicherkreis 14 und eine an dessen Ausgang Q angeschlossene Anzeigevorrichtung 8, beispielsweise ein Zeigerinstrument, welches eine laufende Überwachung der Arbeitsweise des Dickensignalgebers 2 durch visuelle Beobachtung ermöglicht.

Der Dickensignalgeber 2 dient dazu, ein Ausgangssi-

'•s gnal Q' zu liefern, welches der zeitlich gemittelten Größe des Querschnitts eines in den Tastkopf 3 eingelegten Fadens 11 entspricht. Zu diesem Zwecke ist der Verstärkerkanal 7 über den Kanalselektor 6 jeweils

einem der steuerbaren Kanäle Ki, K 2, K 3 des Auswertegeräts 1 parallel geschaltet und so ausgebildet, daß seine Verstärkung genau der Verstärkung des jeweils parallelgeschalteten steuerbaren Kanals entspricht. Da die steuerbaren Kanäle unterschiedliche Verstärkung haben, ist im Verstärkerkanal 7 ein gleichzeitig mit dem Kanalwähler 6 über eine mechanische Verbindung Fl umschaltbarer Verstärkungsregler (nicht dargestellt) vorgesehen, so daß im jeweils ausgewählten steuerbaren Kanal Ki bzw. K 2 bzw. K 3 und im Verstärkerkanal 7 bei jeder Einstellung des Kanalwählers 6 die gleiche Verstärkung besteht.

Die Kompensationsvorrichtung 9 dient dazu, das Gleichspannungssignal, welches die Fadenfühlvorrichtung 5 in Abwesenheit des Fadens bzw. nach dem Ausheben des Fadens liefert, auf Null zu kompensieren. Zur Erleichterung und Automatisierung der Kompensation sind die Nullstellvorrichtungen 12 und 13 vorgesehen, welche eine zeitweilige Anschaltung der Kompensationsvorrichtung 9 an den Verstärkerkanal 7 bewirken. Der Kompensationsvorgang kann auch bei laufendem Faden 11 willkürlich nach Belieben oder auch automatisch in periodisch wiederholten Intervallen betätigt werden. Zwischen den Kompensationsintervallen und nach dem Wiedereinlegen des Fadens in den Tastkopf erfolgt die Messung des Garnquerschnitts durch den Dickensignalgeber 2.

Zwischen den Ausgang Q des Integrations- und Speicherkreises 14 des Dickensignalgebers 2 und die Eingänge der Steuerkanäle S1,5 2, S3 des Auswertegeräts 1 ist die Regelvorrichtung 15 geschaltet. Sie umfaßt als Eingangskreis einen Komparator 16, der einen Dickensignaleingang, der an den Ausgang Q des Dickensignalgebers 2 angeschlossen ist, und einen Sollwerteingang aufweist. Ein Sollwertgeber 17 mit drei Einstellvorrichtungen CR, DR, NR, welche die Sollwertspannungen CR', DR', NR' liefern, ist über einen zweiten Kanalselektor 18 an den Sollwerteingang des (Comparators angeschlossen. Die Skalen der Einsteilvorrichtungen sind zweckmäßig in Werten der relativen Reinigungsgrenzen Cr, Dr, Nr geeicht. So gehört zu einem bestimmten eingestellten Wert von Cr ein bestimmter Wert von CR'. Weiter sind ein dritter Kanalselektor 19 und drei Steuersignalgeber 21, 22, 23 vorgesehen, von denen jeweils einer je nach der Einstellung des Kanalselektors 19 vom Komparator 16 beeinflußt wird. Die Steuersignalgeber 21,22,23 wirken durch Steuersignale VC, VD, VN ständig auf die Steuerkanäle 51, S2,53 ein. Der zweite Kanalselektor 18 ist mit dem ersten Kanalselektor 6 des Dickensignalgebers 2 durch eine mechanische Verbindung F2 gekuppelt und ebenso der dritte Kanalselektor 19 über eine Verbindung F3, so daß jeweils ein geschlossener Regelkreis entsteht, zum Beispiel für den C-Kanal vom Steuerkanal S1 (Steuersignal C) ausgehend über den elektronischen Dickensignalgeber 2, den Komparator 16, den Kanalselektor 19 und den Steuersignalgeber 21 zurück zum Steuerkanal S1.

Es sei nun die Anwendung und die Wirkungsweise der in F i g. 1 dargestellten Einrichtung beispielsweise erläutert: Zunächst werden die Werte für die Einstellparameter, zum Beispiel Cr ■ 1,4, Dr -2, Nr- 8, am Sollwertgeber 17 eingestellt und mit Hilfe der Kanalselektoren 6· 18 und 19 der C-Kanal gewählt. Darauf wird bei nicht in den Tastkopf 3 eingelegtem Faden der Dickensignalgeber 2 auf Null kompensiert; das Ausgangssignal des Integrations- und Speicherkreises 14 hat dann den zeitlich annähernd konstanten Wert Null. Anschließend wird der Faden in den Tastkopf 3 eingelegt und dadurch die Kompensationsvorrichtung 9 automatisch abgeschaltet. Unmittelbar nach dem Einlegen des Fadens erscheint am Ausgang des Integrations- und Speicherkreises 14 ein Dickensignal Q', das die zeitlich gemittelte Größe des Durchmessers ddes Fadens repräsentiert.

Im Komparator 16 wird das Dickensignal Q' mit dem Sollwertsignal CR' aus der Einstellvorrichtung CR des

ίο Sollwertgebers 17 verglichen und die Differenz CR'—Q' gebildet. Diese Differenz wird dem Steuersignalgeber 21 zugeführt, der daraus ein Steuersignal VC bildet. Da nun dieses Signal ein Gleichspannungssignal ist, der steuerbare Kanal K1 jedoch durch eine Impulsspan j nung gesteuert werden muß, wird das Gleichspannungs- Steuersignal VCim Steuerkanal 51 des Auswertegeräts 1 in ein gepulstes Steuersignal C umgeformt, dessen Impulsdauer bei gleichbleibender Pulsfrequenz nach Maßgabe der Größe des Steuersignals VCmoduliert ist.

Das gepulste Steuersignal C wirkt nun einerseits auf den steuerbaren Kanal K1 des Auswertegeräts 1 und andererseits auf den Verstärkerkanal 7 des Dickensignalgebers 2 in dem Sinne ein, daß das Dickensignal Q' auf den Wert des Sollsignals CR'aus dem Sollwertgeber

2s 17 eingeregelt wird.

Die Einstellung des steuerbaren D-Kanals und /V-Kanals erfolgt anschließend in der soeben beschriebenen Weise nach erneuter Kompensation des Dickensignalgebers 2.

Fig. 2

Die in Fig.2 dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung wirkt mit einem

elektronischen Fadenreiniger zusammen, der ein elektronisches Auswertegerät 1 mit drei steuerbaren Kanälen K 1, K 2, K 3, einem beispielsweise optoelektrisch arbeitenden Tastkopf 3 und einem zentralen Steuersignalgeber 33 umfaßt. In der Praxis ist jeweils ein

ρ einziger Steuersignalgeber 33 für eine größere Gruppe von beispielsweise fünfzig Spulstellen vorgesehen, deren jede mit einem Auswertegerät 1 und Tastkopf 3 versehen ist; dem Auswertegerät einer jeden Spulstelle wird vom zugehörigen Tastkopf dessen elektrisches

4s Abtastsignal 5' über einen Gleichspannungssignalvcrstärker DCA, der auch im Tastkopf eingebaut sein kann und ein verstärktes Abtastsignal VS' liefert, zugeleitet. Der Tastkopf 3 umfaßt eine beispielsweise optoelektrisehe Fadenfühlvorrichtung 5, die das Abtastsignal S'

so liefert, und eine Fadentrennvorrichtung 4; diese ist an den Ausgang des Auswertegeräts 1 angeschlossen und wird durch einen Trennimpuls T betätigt, wenn ein nicht tolerierbarer Fadenfehler, insbesondere eine Dickstelle, durch den Tastkopf läuft. Bei Betätigung der

Trennvorrichtung wird der Faden geschnitten, die Spulstelle stillgesetzt und ein Knotvorgang eingeleitet, wie dies bekannt ist. Nach Beendigung des Knotvorgangs wird die Spulstelle wieder in Gang gesetzt. Die erflndungsgemäDe Vorrichtung umfaßt einen

f.o elektronischen Dickensignalgeber 2, dessen Eingang an den Gleichspannungsverstärker DCA angeschlossen ist und dessen Ausgangssignal Q', das Ist das Dickensignal, dem Steuersignalgeber 33 zugeführt wird. Es ist also jeder Gruppe von Spulstellen nur ein Dickenslgnalge-

(>5 ber 2 zugeordnet. Dickensignalgeber 2 und Steuersignalgeber 33 können deshalb vorteilhaft zu einem zentralen Steuergerät zusammengefaßt werden. Normalerwelse wird das Abtastsignal S' beziehungsweise

VS' das dem Dickensignalgeber 2 zugeführt wird, von einer bestimmten Spulstelle, der sogenannten Pilotspulstelle, abgenommen. Es besteht aber auch die Möglichkeit, während des Einstellvorgangs ein Abtastsignal S' oder VS' durch gleichzeitige Mittelwertbildung in paralleler Form aus mehreren Spulstellen abzuleiten, oder aber die einzelnen Spulstellen der Reihe nach mit dem zentralen Steuergerät zu verbinden, so daß sie alle in zyklischer Folge abgefragt und eingestellt werden.

Es sei nun der Aufbau der genannten Schaltungsblökke I₁2,5 und 33 näher beschrieben:

Die optoelektrische Fadenfühlvorrichtung 5 sei im vorliegenden Falle so ausgelegt, daß sie bei leerem Meßfeld ein Grundsignal liefert, das dem nicht abgeschatteten Lichtstrom im Meßfeld entspricht. Der Faden kann mit Gleichlicht oder mit Lichtimpulsen abgetastet werden. Wird ein Faden in das Meßfeld eingelegt, so wird der Lichtstrom abgeschattet und das Abtastsignal S' beziehungsweise VS' um einen dem Fadenquerschnitt entsprechenden Betrag kleiner.

Der an die Fadenabtastvorrichtung 5 angeschlossene Gleichspannungsverstärker DCA, der einen Verstärkungsfaktor von etwa 100 haben kann, liefert demgemäß bei Abtastung eines Fadens ein verstärktes Abtastsignal VS' dessen Betrag um so kleiner ist, je größer die Dicke des im Tastkopf 3 befindlichen Fadens ist.

Das elektronische Auswertegerät 1 umfaßt drei steuerbare Kanäle, nämlich einen Doppelfadenkanal K1, einen Kurzfehlerkanal K 2 und einen Langfehlerkanal K 3, diü eine gemeinsame Ausgangsstufe T haben. Gemäß F i g. 2 sind in den steuerbaren Kanälen Ki, K 2, K 3 in Sperrichtung vorgespannte Dioden D1, D 2, D 3 vorgesehen, mit deren Hilfe die Ansprechempfindlichkeit des Auswertegeräts 1 durch die in diesem Falle positiven Steuerspannungen VC, VN, VD gesteuert wird. Für alle drei steuerbaren Kanäle ist nur der eine Verstärker DCA vorgesehen, so daß die Verstärkung des Abtastsignals S'für alle diese Kanäle die gleiche ist. Auf DCA folgen im Doppelfadenkanal Ki ein Tiefpaßfilter TPund ein Kondensator Cl, an den die Kathode der Diode D1 angeschlossen ist. Die Anode dieser Diode ist mit dem einen Eingang der als ODER-Kreis mit drei Eingängen ausgebildeten Ausgangsstufe T verbunden und liegt normalerweise auf Nullpotential. Die positive Steuerspannung VCaus dem Steuersignalgeber 33 wird über einen Vorwiderstand KC der Kathode der Diode D i zugeführt, so daß diese in Sperrichtung vorgespannt ist. Dadurch wird erreicht, daß beim Auftreten von Signalimpulsen im Abtastsignal ν S' beziehungsweise VS', die über TP und Cl zur Kathode der Diode Dl gelangen, nur solche zum ODER-Kreis Tdurchgelassen werdenderen Amplitude die Steuerspannung VCüberstelgt. Die beiden steuerbaren Kanäle K 2 und K3 sind gemäß FIg.2 ähnlich, jedoch ohne Tiefpaßfilter aufgebaut, wobei die Kondensatoren C2 und C3 direkt an den Ausgang des Verstärkers DCA angeschlossen sind. Die Ausginge dieser steuerbaren Kanäle sind je an einen der anderen Eingänge des ODER-Krelses Tangeschlossen.

Im Langfehlerkanal K 3 ist zwischen der Anode von D 3 und der Ausgangsstufe Tnoch ein Längenmeßkanal LM vorgesehen, In dem der Einfluß der Laufgeschw ndigkeit des Oarns auf die Messung der Lange der Oarnfehler durch ein Längensignal V, das von einem μ von Hand einstellbaren Potentiometer abgenommen oder in bekannter Welse auch selbsttätig erzeugt werden kann, kompensiert wird.

Der Steuersignalgeber 33 enthält je ein Potentiometer 'SiC, 33N, 33D für die Einstellung der Steuerspannungen VC, VN, VD der drei steuerbaren Kanäle Ki, K 2, K 3 des Auswertegeräts. Während das eine Ende eines jeden Potentiometers an Masse liegt, sind die anderen Enden der drei Potentiometer parallel an den Ausgang des Dickensignalgebers 2 angeschlossen.

Der elektronische Dickensignalgeber 2 ist an den Ausgang des Gleichspannungsverstärkers DCA angeschlossen. Er enthält fünf funktionell Einheiten, nämlich einen Subtrahieirer 7, ein nichtlineares Übertragungsglied 34, einen Kompensationskreis 9, einen Integrations- und Speicherkreis 14 und einen Relaisschaltkreis 32. Der Kompensationskreis 9 ist mit seinem Eingang an den Ausgang des Subtrahierers 7 und mit seinem Ausgang an den Plus-Eingang desselben angeschlossen. Dem Minus-Eingang des Subtrahierers wird das in DCA verstärkte Abtastsignal VS'zugeführt, so daß am Ausgang des Subtrahierers ein Fadensignal F' erscheint, dessen Größe sich gleichsinnig mit der Querdimension des Fadens 11 ändert.

Der Kompensationskreis 9 ist entsprechend aufgebaut, wie dies im Zusammenhang mit F i g. 3 dargestellt ist, jedoch werden die beiden parallelhegenden Arbeitskontakte CCl und CC2 in anderer Weise betätigt. RA ist eine Gleichspannungsverstärkerstufe mit hohem Verstärkungsfaktor von beispielsweise 10 000, HCi ein Haltekondensator und IS eine Impedanzwandlerstufe mit einem Feldeffekttransistor als Eingang. Als Ausgangssignal K' liefert der Kompensationskreis 9 eine Gleichspannung praktisch gleicher Größe wie das dem Minus-Eingang des Subtrahierers 7 zugeführte verstärkte Grundsignal VS'des leeren Tastkopfs 3.

Der Integrations- und Speicherkreis 14 umfaßt einen Eingangswiderstand RV, einen Haltekondensator HC2 und einen linearen Gleichspannungsverstärker QA. Die Zeitkonstante des flC-Gliedes, das aus KV und WC2 besteht, bewirkt eine zeitliche Mittelwertbildung des bei laufendem Faden gemessenen Fadensignals F' über einen längeren Garnabschnitt und kann beispielsweise 5 bis 10 Sekunden betragen. Der Eingangswiderstand RV des Integrations- und Speicherkreises 14 ist mittels des Arbeitskontakts CH eines Relais Hdes Relaisschaltkreises 32 über den nichtlinearen Übertrager 34 mit dem Ausgang £1 des Subtrahierers 7 verbindbar. Der Relaisschaltkreis 32 enthält eine Gleichrichterbrücke BR, deren einer Diagonale die Wechsclspannungskomponente des vom Gleichspannungsverstärker DCA gelieferten verstärkten Abtastsignals VS' über einen Trennkondensator CB zugeführt wird und an deren andere Diagonale die Wicklung des Relais H angeschlossen ist.

Das nichtlineare Übertragungsgited 34, beispielsweise ein logarithmischer Verstärker, hat die Aufgabe, große Fadensignale P relativ zu kleinen Fadensignalen PmIt kleinerem Verstärkungsfaktor zu übertragen. Das Übertragungsglied 34 Ist jedoch für das Funktionieren des Dickensignalgebers 2 nicht notwendig· kann also ohne weiteres fortgelassen werden, so daß dann das Fadensignal P direkt dem Integrations- und Speicherkreis 14 zugeführt wird.

Die Arbeltswelse der In F1 g. 2 dargestellten Anordnung bei Beginn des Betriebs Ist folgende:

Zunächst wird ohne Faden Ulm Tastkopf 3 nach Einschaltung der Stromzufuhr zu allen Kreisen das dem zu überwachenden Oarn entsprechende Wertetrlpel für die auf die Einheit der Fadendicke bezogenen Einstellparameter Cr, Dr, Nr eingestellt, beispielsweise

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Cr = 1,4, Dr = 2, Nr = 7. Dann wird der Arbeitskontakt CCl des Kompensationskreises 9 von Hand kurzzeitig geschlossen, um das Ausgangssignal F' des Subtrahierers 7 auf Null zu kompensieren. Der Arbeitskontakt CCl kann auch selbsttätig mit der S Einschaltung der Stromzufuhr geschlossen und vor dem Anlaufen der Spulstelle wieder geöffnet werden. Nach dem öffnen des Kontakts CCl, Einlegen des Fadens F in den Tastkopf 3 und Anlaufen der Pilotspulstelle wird durch die im verstärkten Ausgangssignal VS'enthaltene Wechselspannungskomponente nach Gleichrichtung in der Brücke BR des Relaisschaltkreises 32 das Relais H erregt und der Relaiskontakt CH geschlossen, so daß der Integrations- und Speicherkreis 14 an den Ausgang £Ί des Subtrahierers 7 angeschlossen wird. Nunmehr wird der Haltekondensator HC2 gemäß der Zeitkonstante von 5—10 Sekunden verzögert auf eine durch das Padensignal F' bestimmte Spannung aufgeladen. Am Ausgang des Verstärkers QA erscheint ein positives Dickensignal Q', dessen Größe durch F' und den Verstärkungsfaktor von QA, der beispielsweise 10 betrage, bestimmt ist und welches somit die über einen längeren Garnabschnitt gemittelte Garndicke repräsentiert.

Die Funktion des nichtlinearen Übertragungsgliedes 34 läßt sich mit einer Dynamikkompression vergleichen, wobei Fadensignale F' im unteren Größenbereich mit höherem Verstärkungsfaktor übertragen werden als Fadensignale im oberen Größenbereich.

Das positive Dickensignal Q' liegt an den Potentiometern 33C, 33/V, 33D an und bestimmt somit zwangsläufig die an diesem abgegriffenen positiven Steuerspannungen VC, VN, VD, welche die Ansprechempfindlichkeit der steuerbaren Kanäle K1, K 2, K 3 in dem Sinne regulieren, daß bei Vergrößerung der Garndicke die Ansprechempfindlichkeit herabgesetzt bzw. die Ansprechschwelle erhöht wird. Somit werden die Ansprechschwellen der steuerbaren Kanäle K 1, K 2, K 3 selbsttätig und gleichsinnig mit der zeitlich gemittclten Dicke des durch den Tastkopf 3 laufenden Fadens 11 eingestellt.

Fig. 3

Die Verhältnisse beim Einstellvorgang und bei Auftreten eines Fadenfehlers werden durch Fig,3 erläutert, in welcher das obere Diagramm den Verlauf der verstärkten Abtastspannung VS' und das untere Diagramm den Verlauf der Ausgangsspannung Q' des Dickcnsignalgcbcrs 2 und der aus dieser abgeleiteten Stcuerspannungen VC, VN, VD beispielsweise darstellt.

Als Zahlenbeispiel für die Größe der genannten Signale und Stcuerspannungen sei folgendes angenommen.

Die Verstärkung des Ausgangssignals Q' gegenüber dem verstärkten Abtastsignal VS'im Dickensignalgeber 2 betrage 10. Die Einstellvorrichtung 33Cdes Doppelfadenkanals Kt werde auf den Wert Cr- 1,4, die Einstellvorrichtung 33Af des Kurzfehlerkanals K 2 auf den Wert Nr - 7 und die Einstellvorrichtung 33D des Langfehlerkanals K 3 auf den Wert Dr- 1,2 eingestellt.

Bei leerem MeBfeld des Tastkopfes 3 besteht das konstante Grundsignal VO'. Das zugehörige Dickensignal <?' - nach Kompensation des Grundsignals In Kreis 9-Ist gleich Null.

Es werde nun Im Zeltpunkt A ein Faden In den Tastkopf eingelegt und mit Spulgeschwindigkeit durch den Tastkopf bewegt. Das Signal VS' geht beim Einlegen um den Betrag F zurück, welcher einer gleichbleibenden Dicke des Garns entspricht. Das Dickensignal Q' erreicht seinen Endwert, welcher dem Betrag von F' entspricht, erst nach einer längeren Zeit von beispielsweise 20 Sekunden im Punkt B. Die drei Steuersignale steigen vom Punkt A an gleichlaufend mit Q', erreichen jedoch ihren Endwert etwas später im Punkt C infolge der zusätzlich durch die Zeitkonstanten der Glieder RC + C1, RN + Cl, RD + C3 bedingten Verzögerung. Um Fehlschnitte zu vermeiden, kann in der Anlaufphase bis zum Punkt B oder C die Trennvorrichtung 4 gesperrt werden.

Es trete nun im Punkt D eine Dickstelle gleichmäßigen Querschnitts in das Meßfeld ein. Dadurch sinkt das Signal VS'während einer Dauer von beispielsweise 10 Millisekunden weiter um den Betrag F". Der Übersichtlichkeit halber ist das Intervall zwischen Beginn D und Ende E des Fehlersignals im oberen Diagramm der Fig.3 gegenüber dem Intervall AD stark gedehnt dargestellt. Angenommen, das Verhältnis F"/F' sei 1 entsprechend einer Verdoppelung des Fadendurchmessers. Das bedeutet jedoch, daß der Durchmesser der Dickstelle, bezogen auf den durch F' repräsentierten normalen Wert des Durchmessers, den Wert zwei hat. Ist beispielsweise F' = 1 Volt, dann wird Q' = 10 Volt, VN =6 Volt, VC = 0,4 Volt und VD = 0,2 Volt (die entsprechenden Kurven für Cr und Dr sind in F i g. 3 der Deutlichkeit halber gegenüber Nr überhöht gezeichnet). Da im angegebenen Falle auch F" = 1 Volt ist, werden sowohl der steuerbare Kanal K1 als auch der steuerbare Kanal K 3 zum Ansprechen gebracht, nicht aber der steuerbare Kanal K 2. Der angegebene Wert für VN berechnet sich aus

VN= Q'- (/Vr-I): 10,

und Entsprechendes gilt für VCund VD.

Da die Länge der Dickstelle nur gering ist und einer Durchlaufzeit von 10 Millisekunden entspricht, wirkt sich ihr Durchlauf auf das Dickensignal Q' praktisch überhaupt nicht aus.

Die selbsttätig herbeigeführte Einstellung der steuerbaren Kanäle K 1, K 2, K 3 des Auswertegeräts bleibt bis zum Auftreten eines wesentlichen Fehlers (wie soeben angenommen), durch den eine Trennung des Fadens und Stillsetzung der Spulstelle bewirkt wird, oder bis zur Erschöpfung des Fadenvorrats auf der Lieferspule, auch Kops genannt, bestehen. Bei Betätigung der Fadentrennvorrichtung 4 durch einen Trennimpuls 7" wird auch der Arbeitskontakt CC2 geschlossen und infolge Fehlens des Fadens im Mcßfcld nach der Trennung das Relais H entregt und sein Kontakt CH geöffnet. Vor dem Einlegen dos Fadens wird der Kontakt CC2 zwangsläufig wieder geöffnet. Nuch vollendetem Knotvorgang und Wiederanläufen der Spulstelle wird der Kontakt CH des Relais H geschlossen, womit der Vorgang von neuem beginnt. Ein entsprechender Vorgang läuft beim Kopswechsel ab.

Man erkennt aus dieser Beschreibung, daß die Kompensation des bei leerem Tastkopf 3 bestehenden Grundsignals VO' stets in den kurzen Intervallen des Kopswechsels oder des Knotvorgangs ausgeführt wird; das in einem solchen Intervall am Ausgang der Kompensationsstufe 9 eingestellte Kompensationssignal K' bleibt nach öffnen des Kontakts CC2 Infolge der Speicherwirkung von HCi und IS praktisch unverändert bestehen. Diese Arbeltsweise setzt jedoch voraus, daß der Einfluß der Drift des Orundsignals auf das Ausgangesignal Q^f Im Zeltraum zwischen zwei

solchen Intervallen, der in der Größenordnung weniger Minuten liegt, praktisch gleich Null, das heißt bedeutend kleiner als der Betrag des Ausgangssignals Q' sein muß, um exakte Ergebnisse zu erhalten. Es werden damit also ungewöhnlich hohe Anforderungen an die Stabilität des S verstärkten Abtastsignals VS' gestellt, die mit bekannten Fadenreinigern nicht zu erfüllen sind. Eine diesen Anforderungen entsprechende Langzeitstabilität läßt sich jedoch durch einen optoelektronischen Fadenreiniger mit einem Regelkanal erzielen.

Es ist gemäß einer Variante der beschriebenen Einrichtung möglich, eine Fadenfühlvorrichtung zu verwenden, die ein Abtastsignal S' liefert, dessen Größe von vornherein gleichsinnig und vorzugsweise proportional zur Dicke des abgefühlten Fadens ist, so daß ein Kompensationskreis 9 nicht mehr erforderlich ist. Mit einer solchen Vorrichtung kann das bei leerem Tastkopf bestehende Grundsignal auf Null kompensiert werden, so daß bei eingelegtem Faden ein Abtastsignal entsteht, das etwa proportional der Fadendicke ist. In der Praxis ist es allerdings kaum möglich, eine solche Kompensation über längere Zeit aufrechtzuerhalten, da es beim derzeitigen Stand der Technik noch nicht gelungen ist, Serien von optoelektrischen Wandlern herzustellen, deren Empfindlichkeit sich bei Temperaturänderungen und Alterung in völlig gleichem Verhältnis ändert. Bei Verwendung einer Fadenabtastvorrichtung bei der eine Kompensation des bei leerem Tastkopf 3 bestehenden Abtastsignals S' bereits im optischen System des Tastkopfs erfolgt, kann auf einen besonderen Kompensationskreis 9 verzichtet werden.

Fig.4

Der in F i g. 4 dargestellte elektronische Fadenreiniger umfaßt ebenso wie der in F i g. 2 wiedergegebene ein elektronisches Auswertegerät 1, einen Tastkopf 3 und einen Steuersignalgeber 33. Auswertegerät und Steuersignalgeber 33 können ebenso aufgebaut sein, wie dies im Zusammenhang mit Fig.2 beschrieben ist. Unterschiedlich ist hier jedoch die Fadenfühlvorrichtung S/l und ein an diese angeschlossener Signalverarbeitungskreis SPC, der an die Stelle des Gleichspannungsverstärkers DCA der Fig.2 tritt und der ein verstärktes Abtastsignal VS' liefert, welches frei von einem bei leerem Tastkopf erzeugten Grundsignal ist. Das heißt, das Signal VS' repräsentiert in diesem Falle unmittelbar eine Querschnittsdimension des im Meßfcld des Tastkopfs 3 befindlichen Fadenabschnitts. Optoelektrischc FadcnfUhlvorrichtungcn, die mit einer so Glcichlichtquclle arbeiten und ein kompensiertes Abtastsignal S' liefern können, sind an sich bekannt. Eine weitaus stabilere Kompensation des Grundsignals läßt sich jedoch mit optoelektrischen Abtasteinrichtungen, die mit hochfrequenten Lichtimpulsen arbeiten, erzielen. Man kann in diesem Falle im Signalverarbeitungskreis SPC zur Verstärkung des pulsierenden Abtastsignals S' einen Wechselspannungsverstärker verwenden, dessen Ausgangssignal einem Demodulator zugeführt wird, welcher das gewünschte, von einem Grundsignal freie verstärkte Abtastsignal VS'liefert.

Der in Fig.4 dargestellte Dickensignalgeber 2 umfaßt einen Relaisschaltkreis 32, einen Integrationsund Speicherkreis 14 und einen an den Ausgang des Integrations- und Speicherkreises angeschlossenen Servokreis 35. Der Relaisschaltkreis 32 enthält in diesem Falle ein Relais H mit zwei Arbeitskontakten CH und CHi, von denen der letztgenannte im Servokreis 35 angeordnet ist. Im übrigen sind jedoch der Relaisschaltkreis 32 und der Integrations- und Speicherkreis 14 so aufgebaut, wie dies im Zusammenhang mit F i g. 2 erläutert worden ist.

Der Servokreis 35 umfaßt einen Komparator CP mit Verstärkerwirkung, einen reversierbaren Stellmotor M, den Arbeitskontakt CHl des Relais H und ein Potentiometer P, an dessen einem Ende eine konstante Gleichspannung + V liegt. Der Plus-Eingang des Komparators CPist mit dem Ausgang des Integrationsund Speicherkreises 14 verbunden, so daß an ihm das Dickensignal Q' anliegt. Am Minus-Eingang des Komparators liegt die am Abgriff Z des Potentiometers eingestellte Spannung, die nach erfolgter Einstellung ein stabilisiertes Dickensignal <?"liefert. Der Ausgang £des Komparators ist über den Kontakt CH ι mit dem Steuereingang Sdes Stellmotors M verbindbar.

Der Servokreis 35 wird betätigt, sobald die Kontakte CH und CHl bei laufendem Faden U geschlossen werden. Dann verstellt der Motor M den Abgriff Z so lange, bis Q' seinen Endwert erreicht hat und die abgegriffene Spannung Q" mit Q' übereinstimmt. Werden nach erfolgtem Abgleich die Kontakte CH und CHl wieder geöffnet, so bleibt die abgegriffene Spannung Q" beliebig lange unverändert bestehen, sofern nur die Gleichspannung + V am Potentiometer konstant bleibt. Diese Schaltung mit dem Servokreis 35 hat also den Vorteil, daß auch bei längeren Unterbrechungen des Betriebs der Pilotspulstelle oder nach Trennung des Eingangs des Dickensignalgcbers 2 vom verstärkten Abtastsignal VS' das einmal eingestellte Dickensignal Q"erhaltcn bleibt.

Es versteht sich, daß man in der Anordnung der F i g. 4 den Servokreis 35 auch weglassen kann, wobei das Dickcnsignal Q' dann wie in F i g. 2 direkt dem Steuersignalgeber 33 zugeführt wird. In diesem Fülle ergibt sich ein außerordentlich einfacher Aufbau des Dickensignalgebcrs, der dann nur noch aus dem Relaisschaltkrcis 32 und dem Integrations- und Speicherkreis 14 besteht.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

t. Verfahren zum Einsteilen eines elektronischen Fadenreinigers, der eine Fadenfühlvorrichtung zum Erzeugen eines vom Querschnitt eines zu reinigenden Garns abhängigen Abtastsignals, mindestens einen an die Fadenfühlvorrichtung angeschlossenen steuerbaren Kanal zum Auswerten des Abtastsignals und zum Auslösen einer Fadentrennvorrichtung bei ι ο fehlerhaftem Querschnitt und eine Einstellvorrichtung für auf den Garnquerschnitt bezogene Reinigungsgrenzen umfaßt, wobei die vom Garnquerschnitt abhängige Ansprechschwelle des mindestens einen steuerbaren Kanals mit Hilfe einer Mittelwertbildung eines aus der Fadenfühlvorrichtung abgeleiteten, die momentane absolute Querdimension des Garns repräsentierenden Fadensignals eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung selbsttätig auf elektrischem Wege erfolgt, indem auf den mindestens einen steuerbaren Kanal (Ki, K 2, K 3) ein elektrisches Steuersignal ("VC, VD₁ VN) zur Einwirkung gebracht wird, das durch elektrische Integration des Fadensignals (F', VS') über einen längeren Abschnitt des laufenden Garns und elektrische Modifikation des so erhaltenen gemittelten Dickensignals (Q', Q") durch den an der Einstellvorrichtung (17, 33) eingestellten Wert der Reinigungsgrenze (Cr, Dr, Nr) gebildet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ableitung der für die steuerbaren Kanäle (Ki, K 2, K 3) bestimmten Steuersignale (VC, VD, VN) und deren Zuführung zu den steuerbaren Kanälen (K 1, K 2, K 3) in aufeinanderfolgenden Zeitintervallen durchgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ableitung der für die einzelnen steuerbaren Kanäle (Ki, K 2, K 3) bestimmten Steuersignale (VC, VD, VN) und deren Zuführung zu den steuerbaren Kanälen (Ki, K2,K3) gleichzeitig und parallel zueinander in getrennten Kanälen durchgeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ableitung der für die einzelnen steuerbaren Kanäle (Ki, K2, K3) bestimmten !Steuersignale (VC, VD, VN) gleichzeitig erfolgt, indem aus dem Dickensignal (Q') und Signalen (CR', DR', NR'), welche die relativen Reinigungsgrenzen (Cr, Dr, Nr) der steuerbaren Kanäle repräsentieren, gleichzeitig die Steuersignale (VC, VD, VN) gebildet werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ableitung der für die einzelnen steuerbaren Kanäle (Ki, K 2, K 3) bestimmten Steuersignale (VC, VD, VN) gleichzeitig aus dem Dickensignal (Q', Q") durch Spannungsteilung nach Maßgabe der relativen Reinigungsgrenzen (Cr, Dr, Nr) erfolgt
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einstellen eines fio elektronischen Fadenreinigers, der ohne Faden in der Fadenfühlvorrichtung (5) ein von Null verschiedenes Grundsignal (VG') liefert, jedoch mit Faden in der Fadenfühlvorrichtung ein Abtastsignal (VS^ erzeugt, das sich vom Grundsignal um einen dem <>5 Querschnitt des Fadens entsprechenden Betrag unterscheidet, das Grundsignal kompensiert wird, so daß ein den Querschnitt des Fadens repräsentierendes Fadensignal (F') entsteht und daß aus diesem durch zeitliche Integration das Dickensignal (Q', Q") abgeleitet wird.
7. Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß sie einen vpm Abtastsignal (VS') gesteuerten Schaltkreis (32) und eine elektronische Schaltung (14) zur zeitlichen Integration des Abtastsignals (VS'; oder eines aus diesem abgeleiteten Fadensignals (F') und zur Speicherung des integrierten Signals (Q, Q") aufweist, welches integrierte Signal (Q', Q"; einem Steuersignalgeber (33), an dem die relativen Reinigungsgrenzen der Auswertekanäle einstellbar sind, zuführbar ist.