DE2605736C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen des fehlerhaften Arbeitens von Spinnaggregaten von Offen-End-Spinnmaschinen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen des fehlerhaften Arbeitens von Spinnaggregaten von Offen-End-SpinnmaschinenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen des fehlerhaften Arbeitens von Spinnaggregaten von
Offen-End-Spinnmaschinen, wobei zwischen der Spinnkammer und der den Faden aufnehmenden Spule der
Faden abgetastet und der Meßwert in ein elektrisches Signal umgewandelt, das elektrische Signal integriert
und das Integrationsergebnis mit einem vorgegebenen Schwellwert verglichen wird, sowie eine Vorrichtung
zum Durchführen des Verfahrens.
Es ist allgemein in der Spinnerei-Industrie bekannt, daß neben den Fadenungleichmäßigkeiten, die sich als
verschiedenartigste Amplituden darstellen, periodische Abweichungen auftreten, die später im Faden und auch
im Gewebe durch ihre Nebeneinanderlage deutlich als Moire-Effekt sichtbar werden. Die Ursachen derartiger
periodischer Garnfehler stammen aus dem Verarbeitungsprozeß, bei dem Störungen periodisch auftreten.
Beim Rotorspinnen treten besonders markant derartige Störungen durch Ablagerungen im Rotor auf. Weil
bekannt ist, woher derartige periodische Störungen kommen können, lassen sich aus einem Garnungleichmäßigkeits-Diagramm
Rückschlüsse auf die Störquelle ziehen.
Bei einem bekannten Verfahren der eingangs genannten Art (DE-OS 24 09 882) wird durch Messung
des Fadenquerschnittes oder Fadendurchmessers ein elektrisches Signal erzeugt, das einer Bewertung mittels
mindestens eines nichtlinearen Korrekturgliedes unterworfen wird. Das korrigierte Signal wird anschließend
integriert und mit einem vorgegebenen Schwellwert verglichen.
ίο Um periodische Fehler im gesponnenen Faden zu
erkennen, ist es hierbei erforderlich, das von einem überwachten Faden stammende Signal über elektrische
Filter zu leiten, die auf die zu erwartende Wiederholfrequenz dieser Fehler, im folgenden als Moire-Frequenz
bezeichnet, abgestimmt sind und an jeder Spinnstelle vorhanden sein müssen. Da die Abzugsgeschwindigkeit
des gesponnenen Fadens veränderlich ist, müssen entweder schmalbandige Filter eingesetzt werden, die in
ihrer Bandmittenfrequenz variabel sind, was zu erheblichen Kosten führt, oder es müssen sehr
breitbandige Filter verwendet werden, damit die Moire-Frequenz auch bei unterschiedlichen Fadenabzugsgeschwindigkeiten
von ihnen durchgelassen wird. Im letzteren Fall verringern sich zwar die Kosten für die
Schaltanordnung etwas, jedoch bewirkt die Breitbandigkeit der Filter, daß ein erheblicher Frequenzanteil
der normalen Ungleichmäßigkeit des gesponnenen Fadens passieren kann. Ein Moire-Effekt wird daher bei
Verwendung breitbandiger Filter nur erkannt, wenn er sich sehr deutlich von der normalen Ungleichmäßigkeit
des Fadens abhebt.
Ferner ist es aus der DE-AS 11 39 997 bekannt,
fehlerhafte spontane Querschnittsänderungen im Textilmaterial, die als starke örtliche Verdickungen erkennbar
sind, durch Vergleich des Fadensignals mit einer Kippspannung zu detektieren. Beim Überschreiten der
Kippspannung werden Rechteckimpulse mit unbestimmter Zeitdauer erzeugt, die anschließend differenziert
werden. Die Differenzierung dient zur gleichspannungsfreien Ankoppelung eines monostabilen Multivibrators,
der einen Rechteckimpuls mit einer bestimmten Zeitdauer erzeugt. Mit diesem Verfahren ist es nicht
möglich, periodisch wiederkehrende, einen Moire-Effekt bildende kleine Erhebungen im Faden zu erfassen.
Zwar könnte die Kippspannung entsprechend weit herabgesetzt werden, jedoch würden dann auch
tolerierbare Ungleichmäßigkeiten erfaßt und die Maschine ständig stillsetzen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die auf einfache Weise ein zuverlässiges Erkennen von periodisch wiederkehrenden Fehlern im gesponnenen Faden und damit des fehlerhaften Arbeitens des Spinnaggregates einer Offen-End-Spinnmaschine ermöglichen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die auf einfache Weise ein zuverlässiges Erkennen von periodisch wiederkehrenden Fehlern im gesponnenen Faden und damit des fehlerhaften Arbeitens des Spinnaggregates einer Offen-End-Spinnmaschine ermöglichen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß durch eine Differenzierung des dem Meßwert
entsprechenden Signals der Gradient der Änderungen des Meßwertes erfaßt und in einem Komparator mit
einem vorgegebenen Schwellwert verglichen wird, und daß die den Schwellwert überschreitenden Signale einer
Impulsformung unterworfen werden, bevor sie integriert und mit einem vorgegebenen Schwellwert
verglichen werden. Den vorgenannten Maßnahmen liegt die Erkenntnis zugrunde, daß sich die für den
Moire-Effekt ausschlaggebenden Unregelmäßigkeiten von den übrigen Ungleichmäßigkeiten des Fadens
weniger durch ihre Amplitudengröße als durch die
Steilheit ihrer Anstiegsflanke unterscheiden, so daß es
nicht erforderlich ist, aufwendige Maßnahmen zu treffen, um aus Signalen, die ähnliche Amplitudengröße
aufweisen, diejenigen, die mit einer bestimmten Periodizität auftreten, herauszufiltern.
Der überwachbare Garnnummernbereich wird dadurch erweitert, daß das Fadensignal vr>r der Differenzierung
in Abhängigkeit von der Fadenabzugsgeschwindigkeit verstärkt wird. Vorzugsweise wird das zu
differenzierende Fadensignal aus der Messung der Fadenmassü über die Fadenspannung gewonnen.
Die mit einem Fadenabtastorgan und einem Meßwertaufnehmer
ausgestattete Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß
der Meßwertaufnehmer an einen Differenzierer angeschlossen ist, dem in Reihenschaltung ein Komparator,
ein Impulsformer, ein Integrator und ein zweiter Komparator nachgeordnet sind. Die Höhe des zu
differenzierenden Fadensignals wird durch einen zwischen den Meßwertaufnehmer und den Oifferenzierer
geschalteten Verstärker mit variabler Verstärkung, der über einen Frequenz-Spannungs-Wandler mit
einem ein von der Fadenabzugsgeschwindigkeit abge-' leitetes Signal erzeugenden Signalgeber verbunden ist,
unabhängig von der Fadenabzugsgeschwindigkeit gehalten.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt
F i g. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und
F i g. 2 ein Meßorgan zum Messen der Fadenabzufisgeschwindigkeit.
Die Vorrichtung gemäß Fig.] enthält einen Meßwertaufnehmer
1 zur Umwandlung einer aus der Messung der Fadenmasse gewonnenen Meßgröße in ein
elektrisches Signal, das im folgenden als Fadensignal bezeichnet wird. Der im einzelnen nicht dargestellte
Meßwertaufnehmer 1 weist zwei parallel angeordnete Spulen auf, in deren Streufeld ein als eine einseitig
eingespannte Biegefeder ausgebildeter Fadenfühler bewegbar ist, dessen Eigenfrequenz kleiner als die
niedrigste Umlauffrequenz des Rotors der Offen-End-Spinnvorrichtung ist und der im Bereich zwischen dem
Rotor und der Fadenaufwickelstelle einen Druck auf den gesponnenen Faden ausübt. Eine solche Anordnung,
mittels der unter Ausnutzung der auf den Faden einwirkenden Fliehkraft die Fadenmasse über die
Fadenspannung gemessen und daraus eine Meßgröße erzeugt wird, ist bekannt, so daß auf eine weitergehende
Erläuterung verzichtet werden kann.
Das aus dem Meßwertaufnehmer 1 stammende Fadensignal wird im folgenden einer Differentiation
unterworfen, durch die ein aufgetretener Moire-Effekt selektiert wird. Die Selektierung des Moire-Effektes
durch Differentiation des Fadensignals, also ohne die Verwendung selektiver Filter, wird durch das Merkmal
ermöglicht, daß die beim Moire-Effekt entstehenden Masseschwankungen im gesponnenen Faden im Gegensatz
zu normalen Masseschwankungen mit einer relativ stellen Anstiegsflanke auftreten. Da die Vorrichtung für
einen größeren Garnnummernbereich einsetzbar sein soli, wird das Fadens.gnal jedoch nicht unmittelbar nach
dem Austritt aus dem Meßwertaufnehmer 1 differenziert,
sondern zunächst einem Verstärker 3 mit veränderlicher Verstärkung zugeführt. Gleichzeitig
wird dem Verstärker 3 ein zweites Signal zugeführt, das von der Fadenabzugsgeschwindigkeit abgeleitet wird
Der dieses zweite Signal erzeugende Signalgeber 2 enthält eine auf der Fadenabzugswalze 20 befestigte
Lochscheibe 21, der eine Lichtquelle 22 und eine Fotozelle 23 zugeordnet sind (F i g. 2). Die Frequenz der
so erzeugten Impulsfolge wird in einem Frequenz-Spannungs-Wandler 24, der mit dem Verstärker 3 elektrisch
verbunden ist, in eine Spannung umgewandelt Auf diese Weise wird die Verstärkung des Verstärkers 3 in
Abhängigkeit von der Fadenabzugsgeschwindigkeit eingestellt und die weitere Signalbehandlung wird
unabhängig von der Fadenabzugsgeschwindigkeit und von der Garnnummer.
Eine weitere Möglichkeit, die Behandlung des Fadensignals unabhängig von der Garnnummer zu
haken, besteht darin, daß das dem Meßwertaufnehmer 1 entstammende Fadensignal einerseits dem Verstärker 3
zugeführt und andererseits auf einen Mittelwertbildner 10 gegeben wird. Das vom Mittelwertbildner 10 zum
Verstärker 3 gelangende Signal dient nun dazu, die Verstärkung des Verstärkers 3 in Abhängigkeit von der
mittleren Höhe des Fadensignals einzustellen. Diese zweite Möglichkeit der Einflußnahme auf die Verstärkung
des Verstärkers 3 ist in F i g. 1 durch gestrichelte Linien dargestellt.
Das den Verstärker 3 verlassende Signal wird differenziert und einer Impulsformung unterworfen.
Hierfür ist dem Verstärker 3 ein Differenzierer 4 und ein Komparator 5 nachgeschaltet auf den als Impulsformer
ein monostabiler Multivibrator 6 folgt Durch die Einfügung des Differenzierers 4 in die Schaltung kann
das Signal mit Hilfe des Komparator 5 bezüglich der Flankensteilheit von Masseschwankungen diskriminiert
werden. Der monostabile Multivibrator 6 verlängert die im Komparator 5 entstehenden Impulse, die anschließend
in einem Integrator 7 integriert werden. Bei regelmäßiger Wiederholung der Impulse, wie das beim
Auftreten eines Moire-Effektes im Faden der Fall ist, steigt der Integrationswert stetig an und überschreitet
schließlich einen Schwellwert in einem zweiten Komparator 8, der dem Integrator 7 nachgeordnet ist.
Der Schwellwert im Komparator 8 wird von der Fadenabzugsgeschwindigkeit abgeleitet Dementsprechend
ist der Komparator 8 mit dem Fiequenz-Spannungs-Wandler
24 elektrisch verbunden. Der Schwellwert kann aber auch in Abhängigkeit von der mittleren
Höhe des Fadensignals abgeleitet werden. In diesem Fall wird das im Mittelwertbildner 10 gebildete Signal
dem Komparator 8 zugeführt (gestrichelte Linie). Ebenso besteht die Möglichkeit, den Schwellwert im
Komparator 8 von Hand einzustellen.
Beim Oberschreiten des Schwellwertes gibt der Komparator 8 einen Impuls an ein durch ein
Schaltschütz oder Relais 9 gekennzeichnetes Bauteil ab, das zur Abschaltung der Spinnstelle oder zur Betätigung
einer Anzeigevorrichtung verwendet wird.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Verfahren zum Erkennen des fehlerhaften Arbeitens von Spinnaggregaten von Offenendspinnmaschinen,
wobei zwischen der Spinnkammer und der den Faden aufnehmenden Spule der Faden abgetastet und der Meßwert in ein elektrisches
Signal umgewandelt, das elektrische Signal integriert und das Integrationsergebnis mit einem
vorgegebenen Schwellwert verglichen wird, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine
Differenzierung des dem Meßwert entsprechenden Signals der Gradient der Änderungen des Meßwertes
erfaßt und in einem Komparator (8) mit einem vorgegebenen Schwellwert verglichen wird, und daß
die den Schwellwert überschreitenden Signale einer Impulsformung unterworfen werden, bevor sie
integriert und mit einem vorgegebenen Schwellwert verglichen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fadensignal vor der Differenzierung
in Abhängigkeit von der Fadenabzugsgeschwindigkeit verstärkt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zu differenzierende Fadensignal
aus der Messung der Fadenmasse über die Fadenspannung gewonnen wird.
4. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Meßwertaufnahmer (1) an einen Differenzierer (4) angeschlossen ist, dem in Reihenschaltung
ein Komparator (5), ein Impulsformer, ein Integrator (7) und ein zweiter Komparator (8)
nachgeordnet sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4 zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 2, gekennzeichnet
durch einen zwischen den Meßwertaufnehmer (1) und den Differenzierer (4) geschalteten Verstärker
(3) mit variabler Verstärkung, der über einen Frequenz-Spannungs-Wandler (24) mit einem ein
von der Fadenabzugsgeschwindigkeit abgeleitetes Signal erzeugenden Signalgeber (2) verbunden ist.
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