DE2625768C2

DE2625768C2 - Vorrichtung zum Stillsetzen des Antriebs eines Flyers

Info

Publication number: DE2625768C2
Application number: DE2625768A
Authority: DE
Inventors: Hideo Aichi Hirano; Mitsuo Toyota Mori; Katsumi Okazaki Nakane
Original assignee: Toyoda Jidoshokki Seisakusho KK
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 1976-06-09
Filing date: 1976-06-09
Publication date: 1985-07-25
Also published as: CH610360A5; DE2625768A1

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatischen Stillsetzen des Antriebs eines Flyers bei einem Luntenbruch gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es ist allgemein bekannt, daß jeder Spinn-Spul-Einheit eines Flyers ein Vorgarn von den Ausgangswalzen eines zugeordneten Streckwerks zugeführt wird, daß das Vorgarn dann gezwirnt bzw. gesponnen wird und durch einen hohlen Schenkel des Flügels der betreffenden Spinn-Spul-Einheit läuft, von wo es schließlich mit einem Preßfinger auf eine Spule aufgewickelt wird, die auf einer antreibbaren Spulenspindel sitzt. Beim Spinnen und Aufwickeln des Vorgarns werden von diesem immer wieder herumschwebende Faserflocken und/ oder Faserbüschel, die sich längs des Laufweges des Vorgarns festgesetzt haben, mitgerissen. Wenn sich nun eine Faserflocke oder ein Faserbüschel an das laufende Vorgarn ansetzt, so ergibt sich an der auf dem Flyer erzeugten Lunte jeweils eine Schwachstelle, die gegenüber Zugkräften besonders empfindlich ist.

Aus der DE-AS Il 64 893 ist eine selbsttätige Überwachungsvorrichtung für Luntenbrüche an Flyern bekannt, bei der ein sich am Kopf eines Flycrflügels bei Luntenbruch anhäufendes Faserknäuel einen tangenlial zur Mantelfläche des Kopfes verlaufenden Lichtstrahl bs einer Lichtschranke unterbricht, die sich über die gesamte Länge der Maschine über beide Spindelreihen hin erstreckt. Ein Signal oder der Maschinenstillstand wird erst dann ausgelöst, wenn die Zahl und auch die Dauer der Unterbrechungen pro Zeiteinheit einen vorgegebenen Wert übersteigt, was mit Hilfe einer Integratorschaltung festgestellt wird, der bei jeder Unterbrechung des Lichtstrahls ein definierter Impuls zugeführt wird. Diese Integratorschaltung weist auch einen veränderbaren Widerstand auf, mit dem die Zeitkonstank: des Stromkreises einstellbar ist, so daß die Ansprechzeit des Systems sowohl nach der Anzahl und auch nach der Dauer aller Impulse einstellbar ist

Es hat sich gezeigt, daß diese Art der Überwachung, bei der letztlich das einwandfreie Einlaufen des Vorgarns an den einzelnen Flyerflügeln überprüft wird, für einen einwandfreien Botrieb des Flyers in vielen Fällen nicht ausreicht

Bei dem vorstehend betrachteten Spinn-Spul-Vorgang werden nämlich die Flügel und Spulen jeder Spinn-Spul-Einheit mit einer vorgegebenen veränderlichen Geschwindigkeit angetrieben. Aufgrund der Zentrifugalkräfte, welche auf die Lunte wirken, ergibt sich nun in der äußersten Lage der Lunte auf den Spulen eine gewisse Spannung, die zusätzlich zu der Luntenabzugsspannung wirksam ist. Wenn diese zusätzliche Spannung die Zugkräfte an einer Schwachstelle der Lunte auf der äußersten Lage der Spule übersteigt, bricht die Lunte an der Schwachstelle.

Es ist bekannt, daß die Größe der zusätzlichen Spannung sich mit dem Quadrat der Drehzahl und des Durchmessers der Spule ändert, im Hinblick auf die derzeitige Tendenz, die Drehzahlen der Spinn-Spul-Einheiten von Flyern su erhöhen und außerdem die Größe, d.h. den Durchmesser der vollen Spulen, wird die aufgrund der Zentrifugalkräfte entstehende zusätzliche Spannung immer wichtiger.

Wenn die Lunte in der äußersten Lage auf einer der Spulen bricht, ist es wichtig, den Antrieb des Flyers stillzusetzen. Die Enden der Lunte an der Bruchstelle lösen sich nämlich von der Spule und fransen gewissermaßen aus. so daß sich eine große Anzahl von herumfliegenden Faserflocken ergibt. Diese Faserflockcn können wieder von dem Vorgarn bzw. der Lunte weiterer Spinn-Spul-Einheiten eingefangen werden, wo sich dann ebenfalls eine Gefahr für das Brechen der Lunte ergibt. Außerdem muß der Flyer natürlich auch deshalb stillgesetzt werden, weil die gebrochene Lunte wieder angeknüpft werden muß. Das Anknüpfen wird von Hand durchgeführt. Es muß sehr geschickt erfolgen, da sich sonst ein zu dicker oder zu dünner Ansatz ergibt, der dazu führen kam, daß bei der Fortsetzung des Spulvorganges in dem Moment, in dem der Preßfinger über den Ansetzer hinwegläuft, dessui glatter Lauf gestört wird, so daß die Lunte nunmehr locker über die vorangehende Lage auf der Spule gewickelt wird oder erneut bricht. Beides hätte aber zur Folge, daß der Spinn- und Aufwindevorgang erneut unterbrochen werden müßte. Wenn jedoch der Flyer zu häufig stillgesetzt wird, dann sinkt seine Produktivität erheblich ab, so daß für eine produktionsmäßig hinter dem Flyer liegende Spinnmaschine möglicherweise keine volle Versorgung mehr gewährleistet ist, so daß sich auch hier eine Verringerung der Produktivität ergibt.

Ausgehend von der vorstehend aufgezeigten Problematik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung anzugeben, mit der das Brechen der Lunte in der äußeren Lage auf einer der Spulen schnell erkannt und zum Stillsetzen des Antriebs des Flyers ausgewertet werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der em

gangs beschriebenen Art gemäß den Merkmalen im Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst

IDa erfindungsgemäß zwischen dem normalen Faserflug und einem übermäßigen Faserflug aufgrund eines Luntenbruchs von den Fotodetektoren automatisch unterschieden werden kann, ohne daß hinsichtlich der Ermittlung des jeweiligen Zustandes und der dadurch ausgelösten Schaltmaßnahmen Fehler zu befürchten sind, kann der Flyer nun beim Auftreten eines Luntenbruchs korrekt und wirksam stillgesetzt werden, wobei das schnelle Stillsetzen des Flyers die schwerwiegenden Probleme unterdrückt, die sich bei einem Andauern des starken Faserflugs aufgrund eines Luntenbruchs ergeben wrüden. Es ist daher möglich, eine Verschlechterung der Luntenqualität bei einem Luntenbruch weitgehend zu verhindert'!. Dies gilt nicht nur für die Spule, an der ein LuntenbrUch auftritt, sondern in besonderem Maße auch für die übrigen Untereinheiten, die der Spule benachbart sind, ari der ein Luntenbruch aufgetreten ist. Es kommt also nicht zu der gefürchteten »Kettenreaktion«, bei der ein LUntenbruch an einer Spule aufgrund des erhöhten Faserflug* Luntenbrücht an weiteren Spulen auslöst, die ds'in noch zu einer Verstärkung des Faserfluges und da^r*iit zu einer weiteren Erhöhung des Risikos von zusätzlichen Luntenbrüchen beitragen. Tatsächlich führt das rechtzeitige Erkennen eines Luntenbruchs dazu, daß in der Regel nur die gebrochene Lunte wieder angesetzt werden muß, woraufhin dann der Betrieb sofort wieder Aufgenommen werden kann, was zu einer hohen Effizienz führt, insbesondere bei Flyern, die mit hoher Geschwindigkeit arbeiten und in denen große Spulen gewickelt werden.

Mit der Ausführungsform der Vorrichtung gemäß Anspruch 2 kann das Auftreten einer erhöhten Anzahl von Faserflocken schneller und sicherer erfaßt werden als bei Verwendung nur einer Lichtschranke.

Ferner ist es gemäß der Ausgestaltung nach Anspruch 3 möglich, den Zustand, bei dem Faserflocken aufgrund eines Luntenbruchs erzeugt werden, vom Normalzustand mit nur geringem Faserflug genau zu unterscheidi .i, wobei mit Hilfe des Diskriminator eine Integration über die Dauer der Unterbrechungen des Lichtstrahls erfolgt.

Für die Gegenstände der Ansprüche 2 und 3 wird nur Schulz in Verbindung mit dem Gegenstand nach Anspruch 1 begehrt.

Ein Ausführungsüeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische perspektivische Teil-Vorderansicht eines Flyers mit der Vorrichtung,

F i g. 2 eine schematiche Seitenansicht der Spinn- und Spuieinrichtungen sowie der zugehörigen Streckwerke eine-/ Flyers gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine Seitenansicht einer Spinn-Spul-Einheit des Flyers mit teilweise bewickelter Spule und mit einem Bruch in der Lunte in der äußersten Lage auf der Spule,

F i g. 4 eine schematische Draufsicht auf eine mehrere Spinn-Spul-Einheiten umfaßende Anordnung bei gebrochener Lunte auf mindestens einer der Spulen,

F ig. 5 ein Schaltbild einer elektrischen Steuerschaltung Für die Vorrichtung, und

I⁷ i g. 6 eine diagrammartige Darstellung zur Erläuterung der Funktion der Vorrichtung mit einer Steuerschaltung gemäß F i g. 5.

Wie die F i g. 1 νηά 2 zeigen, sind bei einem üblichen Flyer mehrere Spinn-Spul-Einheiten auf einer Spulenbank 3 in zwei parallelen- Reihen in Längsrichtung des Flyers angeordnet. Jeder Spinn-Spul-Einheit — nachstehend kurz nur noch als Untereinheit bezeichnet — wird ein Faserstrang bzw. ein Vorgarn von den Ausgangswalzen 8 eines Sireckwerks 7 zugeführt und gelangt ζ·»· einer zentralen Öffnung am oberen Ende eines Flügels 5 und von dort durch einen hohlen Schenkel 5a des letzteren zu einem Preßfinger 6. In dem Vorgarn, welches von den Ausgangswalzen 8 angeliefert wird, wird aufgrund der Drehung des Flügels S eine Drehung erzeugt, so daß

ίο eine Lunte R mit einer Drehung oder Zwirnung erhalten wird. Die gezwirnte Lunte R wird auf einem Spulenkern 4, welcher auf einer zu einer Drehbewegung antreibbaren Spulenspindel 4a (F i g. 3) sitzt, zu einer Spule 9 aufgewickelt, wobei die Spulenspindel koaxial zu einer Flügelspindel 2 angeordnet ist, durch die der Flügel 5 angetrieben wird. Die Spulenbank 3 ist zu einer Auf- und Abbewegung antreibbar, an der auch die Spulen 9 teilnehmen, nicht jedoch die Flügel 5. Der Hub der Spulenbank 3 wird im Verlauf des Wickeins einer Spule 9 zunehmend verringert, so daß sich Spulen 9 mit konisch verlaufenden Enden ergeben.

F i g. 3 zeigt einen Betriebszustand .-;it einem Luntenbruch bei 10, der im Verlauf einer Aufw ärtsbewegung der Spulenbank 3 entstanden ist. Ausgehend von der Bruchstelle 10 hat sich die Spule 9 bereits weiter nach oben bewegt und dabei ihre höchste Stellung erreicht, in der die üpulenkante 11 sich in der Höhe des Preßfingers 6 befand. Ausgehend von dieser höchsten Stellung hat die Spule 9 mit ihrer Abwärtsbewegung begonnen und ist dabei in die in F i g. 3 gezeigte Lage bezüglich des Preßfingers 6 gelangt. Aufgrund des Luntenbruchs 10 in der äußersten Lage der Lunte R auf der Spule 9 lösen sich von den Luntenenden an der Bruchstelle Faserflokken, bis die Bruchstelle 10 von einer neuen Lage der Lunte R überdeckt wird, was im Zuge der Abwärtsbewegung der Spulenbank 3 geschieht, die in F i g. 3 angenommen ist Die Faserflocken, die sich im Bereich der Bruchstelle 10 von den Luntenenden lösen, werden durch die Luftströme herumgewirbelt, die aufgrund der Drehbewegung der Flügel 5 und der Spulen 9 dt? Anordnung von Untereinheiten des Flyers entstehen. F i.". 4 zeigt einen Zustand, bei dem ein Luntenbruch in der äußersten Lage der Lunte auf einer Spule 9a vorliegt und bei dem in der Umgebung der beschädigten Spule 9a Faserflocken 12 zwischen den einzelnen Untereinheiten herumfliegen.

Wie die F i g. I bis 4 zeigen, sind zwei Sätze von Lichtschranken 14,15 vorgesehen, die jeweils eine Lichtquelle 14 und einen Fotodetektor 15 umfassen, welcher eine fotoelektrische Röhre 15a aufweist, die in der Lage ist, ein Ausgangssignal zu erzeugen, wenn ein von der Lichtquelle 14 ausgehender Lichtstrahl 13 unterbrochen wird. Die beiden Lichtschranken 14,15 sind in der Näh-; des oberen bzw. unteren Endes des Laufweges der Spu-Itnbank 3 angeordnet, und zwar derart, daß sich eine von ihnen auf einem tieferen Niveau befindet. wäh^rend sich die andere auf einem höheren Niveau befindet. Ferner sind die Lichtquellen 14 jeweils angrenzend an die Außenseite der in Längsrichtung des Flyers verlaufenden Anordnung v~n Untereinheiten angeordnet, während sich die Fotodetektoren 15 am gegenüberliegenden Ende der Anordnung befinden und ebenfalls angrenzend an die Außenseite derselben angeordnet sind. Der Lichtstrahl 13 von jeder der Lichtquellen 14 ist auf die fotoelektrische Röhre 15a des zugeordneten Fotodetektors 15 gerichwt und verläuft so, daß er durch die Flügel 5 und die Spulen 9 der einzelnen Untereinheiten nicht unterbrochen werden kann. Da zwei Lichtschran-

ken 14,15 verwendet werden, die sich längs des Laufweges der auf und ab bewegbaren Spulenbank 3 in einer unterschiedlichen Höhe befinden, kann das Auftreten einer erhöhten Anzahl von Faserflocken schneller und sicherer erfaßt werden als bei Verwendung nur einer Lichtschranke 14, 15. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. I befinden sich die Lichtschranken 14, 15 an der Vorderseite der in Längsrichtung miteinander fluchtenden Untereinheiten. Es ist jedoch auch möglich, die Lichtschranken auf der Rückseite der Untereinheiten vorzusehen, wie dies in Fig. 2 mit gestrichelten Linien angedeutet ist, wobei die innenliegenden Lichtschranken mit dem Bezugszeichen I4a, 15a bezeichnet sind (die Lichtquelle und der Fotodetektor jeder Lichtschranke liegen in Blickrichtung hintereinander, weshalb an dem sichtbaren Element jeweils beide Bezugszeichen angebracht sind).

Wie bereits obenerwähnt, ist eine spezielle Steuerschaltung vorgesehen, welche die von dem Fo'.ode'ektor 15 erzeugten Signale auswertet und entsprechende Signale für die Einrichtungen zum Stillsetzen des Antriebs des Flyers erzeugt. Ein Ausführungsbeispiel einer solchen Steuerschaltung wird nachstehend anhand der Fig. 5 erläutert. Wenn der Lichtstrahl 13 (Fig. I) zwischen der Lichtquelle 14 und dem Fotodetektor 15 unterbrochen wird, beispielsweise durch eine Faserflocke, dann wird durch die Röhre 15a des Fotodetektors 15 in der Schaltung gemäß F i g. 5 ein Schalter CRoj geschlossen bzw. von dem Zustand »aus« in den Zustand »ein« geschaltet. Der eenannte Schalter liegt in Reihe mit einem Kondensate. Cn. einem Festwiderstand Ro und einem veränderlichen Widerstand VR₀ an den Polen einer Gleichspannungsquelle DC. Parallel zu dem Kondensator C₀ liegt ein veränderlicher Widerstand VR_U der die Lade-Entlade-Zeit des Kondensators C₀ bestimmt. Zwisehen den Polen der Gleichspannungsquelle DC liegt ferner die Serienschaltung eines Relais CR\ und der Emitter-Koiiektorstrecke eines Transistors TR\. Ein normalerweise geöffneter Kontakt CR\_a des Relais CR\ liegt parallel zu dem Transistor TR₁ und dient dazu, das Relais CR, nach dem Einschalten zu halten. Zwischen der Basis des Transistors TR\ und dem Verbindungspunkt des Kondensators Co und des Widerstandes Ro liegt eine Zenerdiode ZD. Ferner liegt ein normalerweise geschlossener Kontakt (nicht dargestellt) des Relais CR\ in Serie mit einer Spannungsquelle für den Antrieb des Flyers. Bei Ansprechen des Reiais CRt wird die Verbindung zwischen der Spannungsquelle und dem Antrieb geöffnet, so daß der Flyer stillgesetzt wird.

Die Steuerschaltung gemäß F i g. 5 arbeitet wie folgt: wie obenerwähnt, wird dem von den Ausgangswalzen 8 angelieferten Vorgarn oder Faserstrang beim Betrieb des Flyers eine Drehung erteilt und die dabei erzeugte Lunte wird durch eine Öffnung in der Mitte des oberen Endes des Flügels 5 in einen hohlen Schenkel 5a desselben eingeführt Danach wird die Lunte an einer Steüe auf den Spulenkern 4 aufgewickelt, die dem Preßfinger 6 gegenüberliegt Wenn der Spinn- und Spulvorgang normal abläuft, wird der von der Lichtquelle 14 ausgehende Lichtstrahl 13, welcher auf den Fotodetektor 15 gerichtet ist. hin und wieder durch Faserflocken unterbrochen, die in dem an die Untereinheit angrenzenden Raum herumfliegen. Wenn der Lichtstrahl 13 aufgrund eines geringen Fascrfluges nur hin und wieder unterbrochen wird, öffnet und schließt zwar der Schalter CRoa aufgrund dieser Unterbrechungen des Lichtstrahles 13; die dabei auf den Kondensator d gelangende Ladung wird jedoch vor einem erneuten Schließen des Schalters CRo₃ über den veränderlichen Widerstand VR₁ jedesmal nahezu vollständig abgeleitet. Die Spannung an der mit der Zenerdiode ZD verbundenen Platte des Kondcnsütors Co erreicht folglich niemals die vorgegebene Zencrspannung der Zenerdiode ZD. In diesem Fall bleibt folglich das Relais CRi im abgeschalteten Zustand, so daß der Flyer normal arbeitet (vgl. Bereich A in F i g. 6).

Wenn dagegen in der äußeren Lage auf einer der Spulen 9 ein Luntenbruch eintritt, lösen sich Faserflok· ken von den an die Bruchstelle angrenzenden Enden der Lunte und/oder diese Enden gelangen in Kontakt mn dem der betreffenden Spule 9 zugeordneten flügel 5 oder mit anderen Teilen der Vorrichtung, so daß nun mehr eine Vielzahl von Faserflockcn in der Umgebung der Untereinheiten herumfliegt. Durch diesen anomal hohen Faserflug aus großen und kleinen Fascrflocken wird der auf die Röhre 15a gerichtete Lichtstrahl 13 häufig unterbrochen. Dies führt dazu, daß der Schalter CRia a.~ Ausgang der Ruine i5a nahezu pausenlos ein- und ausschaltet, wie dies im Bereich öder Fig. 6 gezeigt ist. Folglich wird dem Kondensator Ci bereits diinn eine neue Ladung zugeführt, ehe die alte komplett entladen ist, wie dies Fig. 6 zeigt. Nach einer Reihe von Lade-Entl?de-Zyklen innerhalb eines kurzen Zeitraums erreicht die Ladespannung V₀ des Kondensators C> schließlich bei C in F i g. 6 die vorgegebene Zenerspannung der Zenerdiode ZD. Diese Spannung wird nunmehr j.n die Basis des Transistors TR\ angelegt, der draufhin von dem Zustand »aus« in den Zustand »ein« gelangt und praktisch gleichzeitig das Relais CRi betätigt, welches sich nunmehr übei seinen normalerweise geöffneten Kontakt CR\j selbst hält. Folglich wird der normalerweise geschlossene Kontakt des Relais CRi geöffnet, so daß die Spannung für den Antrieb des Flyers unterbrochen und die Maschine stillgesetzt wird.

Da die betrachtete elektrische Steuerschaltung zwei veränderliche Widerstände VRs und VR-, erithä!'.. an denen die Ladezeit bzw. die Entladezeit einstellbar ist, kann der Zustand, bei dem Flocken aufgrund eines Luntenbruchs erzeugt werden, von dem Normalzustand mit nur geringem Faserflug genau unterschieden werden. Wie obenerwähnt, wird dann, wenn der Lichtstrahl 13 durch eine ungewöhnliche Menge von Faserflocken unterbrochen wird, die aufgrund eines Luntenbruchs in einer äußeren Lage einer Spule entstanden sind, der Luntenbruch von der fotoelektrischen Röhre 15;) des Fotodetektor 15 festgestellt, der mit der beschriebenen Steuerschaltung verbunden ist. Daraufhin wird dann dem Antrieb des Flyers ein Ausgangssigna! der Steuerschaltung zugeführt, so daß der Antrieb des ^Plyers schnell angehalten wird.

Die Anzahl der Unterbrechungen des Lichtstrahls pro Zeiteinheit kann auch direkt mittels geeigneter Zähleinrichtungen mit zugeordneten Zeitgliedern erfaßt werden, wobei davon ausgegangen werden kann, daß bei einem bestimmten Fasermaterial und bestimmten Spinnbedingungen ein im wesentlichen konstanter Mittelwert der Größe der Faserflocken und damit der Dauer der Unterbrechungen des Lichtstrahls angenommen werden kann, so daß die Anzahl der ermittelten Unterbrechungen pro Zeitintervall im wesentlichen der Dauer der Unterbrechungen in diesem Zeitintervall entspricht.

Hierzu 3 B!at! Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum automatischen Stillsetzen des Antriebs eines Flyers bei einem Luntenbruch, mit einer mindestens einen längs des Flyers verlaufenden Lichtstrahl erzeugenden, aus einer Lichtquelle und einem Fotodetektor bestehenden Lichtschranke und mit auf Unterbrechungen des Lichtstrahl ansprechenden Schaltvorrichtungen zum Abschalten to des Flyers, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (14) und der Fotodetektor (15) der Lichtschranke so angeordnet sind, daß der Lichtstrahl (13) in Höhe des Wickelbereichs der Spulen (9) unmittelbar neben dem Bewegungsweg der Flügel ;5 (5) des Flyers verläuft, und daß zwischen dem Ausgang des Fotodetektors (15) und den Schaltvorrichtungen (ZD, TR_x) ein Diskriminatorkreis (Co, VR₀, Ro; VR\) vorgesehen ist, der derart dimensioniert ist, daß mit seiner Hilfe die Schaltvorrichtungen (ZD, TRx) erst tei Auftreten einer vorgegebenen Anzahl biw. Dauer der Unterbrechungen des Lichtstrahls (13) pro Zeiteinheit durch umherfliegende Faserflokken betätigbar sind, die die Anzahl bzw. Dauer der Unterbrechungen des Lichtstrahls (13) pro Zeiteinheit aufgrund des auch bei störungsfreiem Betrieb auftretenden Faserfluges eindeutig übersteigt

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtschranke (14,15) mindestens eine weitere Lichtschranke (14, 15) zugeordnet ist, deren Lichtstrahl (13) höhenversetzt zum Lichtstrahl (13) verlauf:

3. Vorrichtung nach Ansp™jch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Diskriminatorkreis (Co, VR₀. R₀; V7?i) mindestens eine-- veränderbaren Widerstand (VR₀, VRi) zum Einstellen der Lade- und/ oder Entladezeit eines Kondensators (Co) aufweist.