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-Spinnmaschinen

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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.
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)

Patentansprüche:
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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