DE2918740C2

DE2918740C2 - Vorrichtung zur Erzeugung von Steuergrößen für Garnreiniger, Fadenwächter und dergleichen

Info

Publication number: DE2918740C2
Application number: DE19792918740
Authority: DE
Inventors: Kurt Uster Aeppli
Original assignee: Zellweger Uster AG
Current assignee: Zellweger Uster AG
Priority date: 1978-09-13
Filing date: 1979-05-09
Publication date: 1984-03-29
Also published as: DE2918740A1; CH636323A5

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung von Steuergrößen für Garnreiniger, Fadenwächter und dergleichen, mit einer Meßeinheit zur Abtastung des Querschnitts von Garnen, Vorgarnen oder Bändern und zur Gewinnung elektrischer Analogsignale, sowie einem mit der Fadenlaufgeschwindigkeit synchron laufenden Rotationsorgan, in dessen Umfang in konstanten Abständen Markierungen zur Impulserzeugung angebracht sind.

In der textlien Meßtechnik ist es üblich, zur Erfassung des Querschnittes von Garnen, Vorgarnen und Bändern diese mit konstanter Geschwindigkeit durch ein Meßorgan zu bewegen, welches den jeweiligen Materialquerschnitt elektrisch, optisch pneumatisch oder durch Ausnützung anderer physikalischer Eigenschaften abtastet und daraus ein elektrisches Signal bilden.

Beispiele solcher Meßeinrichtungen sind in den Schweizer Patenten 2 49 096: 4 05 763; 4 36 779; 4 48 836; 4 79 478; 5 57 922; 4 02 461; 4 65 914; 4 99 450 zu finden. So lange die Geschwindigkeit des bewegten Materials konstant ist, entspricht der zeitliche Verlauf des elektrischen Signals demjenigen des Materials. Ist jedoch die Materialgeschwindigkeit nicht konstant, was beispielsweise beim Anlauf und Auslauf der betreffenden Maschine auftritt ist diese Relation gestört

Insbesondere bei Garnreinigern, beispielsweise an Spulmaschinen, ist eine konstante Beziehung aei Länge

ίο von ausgeprägten Querschnittsteilen zu der Dauer des entsprechenden elektrischen Signals wesentlich, da die Beurteilung eines Garnfehlers sowohl in bezug auf seine relative Dicke als auch in bezug auf seine Längenerstreckung erfolgt Bewegt sich ein solcher Garnfehler roh einer anderen Geschwindigkeit durch das Meßorgan als es im normalen Betrieb der Fall ist. Wird er scheinbar gedehnt oder verkürzt und die auf eine gegebene Durchlaufgeschwindigkeit fest eingestellten Parameter des Garnreinigers geben ein verfälschtes elektrisches Abbild dieses Fehlers wieder. Die Folge ist entweder eine zu empfindliche Reinigung im Falle zu niedriger oder eine zu unempfindliche Reinigung der Garne im Falle zu hoher Durchlaufgeschwindigkeiten.

Es ist somit erwünscht, dem Querschnitt der Garne, Vorgarne oder Bänder entsprechende elektrische Signale zu gewinnen, die von der Durchlaufgeschwindigkeit des Material! durch das Meßorgan unabhängig sind.

Aus der DD-PS 84 281 ist ein Verfahren zum Ermitteln und Registrieren von Durchmesserfehlern an laufenden Garnen bekannt, bei dem das zu prüfende Garn lichtelektrisch abgetastet und die durch den Fehler verursachte Lichtschwankung in ein elektrisches Signal umgewandelt wird. Zur Auswertung der ermittelten Durchmesserfehler und zur Klassifizierung in entsprechend festgelegte Fehlergruppen werden zwei getrennt erzeugte Signale ausgewertet, wobei das eine Signa! die Überschreitung einer vorwählbaren Dickentoleranz anzeigt, während das andere zur Längenmessung des

w Fehlers dient, indem eine der Abzugsgeschwindigkeit und damit der in der Zeiteinheit abgezogenen Fadenlänge äquivalente Impulsfolge erzeugt und die Anzahl der Impulse während der Überschreitung der eingestellten Dickentoleranz gezählt und ausgewertet wird.

Damit wird eine von der jeweiligen Abzugsgeschwindigkeit unabhängige Längenmessung der ermittelten Durchmesserfehler und ihre Klassifizierung in entsprechend festgelegte Feftlergruppen ermöglicht.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs angegebenen Gattung in der Weise auszubilden, daß stets von der jeweiligen Fadenlaufgeschwindigkeit unabhängige Steuergrößen erhalten werden und der Informationsgehalt des Meßsignalverlaufs innerhalb des durch die vom Rotationsorgan gelieferten Impulse bestimmten Austastbereichs voll erhalten bleibt.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die elektrischen Analogsignale dem Eingang eines Analag/Digitalwandlers zugeführt sind, dessen

so Ausgang mit einem Prozessor verbunden ist, daß einem weiteren Eingang des Prozessors die über das Rotationsorgan gebildeten Impulse zugeführt sind, daß in dem Prozessor die digitalisierten Signale mittels der zur Fadenlaufgeschwindigkeit proportionalen Impulse getastet werden, und daß die diskontinuierliche Folge von Digital-Abtastwerten als Steuergröße verwendet ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in

den Unteransprüchen angeführt.

Anhand der Beschreibung der Figuren werden Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert. Dabei zeigt

F i g. 1 das Prinzip der Meßanordnung für den Weg des Nutentrommelumfangs in Seitenansicht,

F i g. 2 dasselbe von der Stirnseite gesehen,

F i g. 3 eine Abwicklung der Meßanordnung an der Nutentrommel fr?r magnetische Abtastung,

Fig.4 eine Abwicklung der Meßanordnung an der Nutentrommel für optische Abtastung,

Fig.5 eine Abwicklung der Meßanordnung an der Nutentrommel für kapazitive Abtastung,

F i g. 6 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. '⁵

In der schematischen Darstellung der Fig. 1 und 2 sind Teile einer Spulmaschine gezeigt, an der die erfindungsgemäße Vorrichtung mit Vorteil eingesetzt werden. Das Garn 1 durchläuft einen Garnreiniger 2, der in bekannter Weise Fehlerstellen im Garn feststellt und diesen mittels einer eingebauten Schneidvorrichtung durchtrennt, um den Fehler herauszunehmen. Weiter läuft das Garn 1 über eine Nutentrommel 3 und wird auf einer Kreuzspule 4 aufgewickelt Dabei wird die Nutentrommel 3 angetrieben und die Kreuzspule 4 durch Reibungsschluß mitgedreht. Somit bestimmt die Umfangsgeschwindigkeit der Nutentrommel 3 die Spulgeschwindigkeit und die Durchlaufgeschwindigkeit des Garns 1 durch den Meßkopf Z

Erfindungsgemäß wird nun diese Umfangsgeschwindigkeit der Nutentrommel 3 dazu benützt, die Zeitbasis für die Bestimmung der Fehlerlängen abzugeben. Hierzu werden auf der Nutentrommel 5 Markierungen 5 angebracht, die mittels eines Sensors 6 abgetastet und in längengleiche Impulse umgeformt werden. Die weitere Verarbeitung dieser Impulse wird weiter unten anhand von Fig.6 erläutert Fig.3, 4 und 5 zeigen einige Möglichkeiten für die Art der auf dem Umfang der Nutentrommel 3 aufzubringenden Markierungen 5 und jeweils den entsprechenden Sensor.

Gemäß Fig.3 ist eine abwechselnd als Nord- und Südpol magnetisiertes Stahlband 51 auf dem Umfang der Nutentrommel 3 gelegt. Ein induktiv wirkender Sensor 6 erfaßt die Polaritätswechsel des Magnetbandes und liefert eine Wechselspannung Um. Deren PeriodenläLge τ steht zu der Umfangsgeschwindigkeit der Nutentrommel in einem festen Verhältnis.

Dieselbe Wirkung kann auch durch eine optisch wirkende Anordnung gemäß Fig.4 erreicht werden. Hierbei ist die Markierung der Nutentrommel 3 als Band 52 mit einer Hell-Dunkel-Teilung ausgebildet. Eine Lichtquelle 61 mit einer Photozelle 62 setzt diese Hell-Dunkel-Zonen wieder in ein Wechselsignal u/ mit der Periodenlänge τ um.

Eine weitere Art der Gewinnung einer zur Umfangsgeschwindigkeit der Nutentrommel 3 proportionalen Impulsfrequenz ist die Kapazitive gemäß F i g. 5. Dazu sind die Markierungen 5 an der Nutentrommel in deren Randzone mit einer Zahnkontur 53 versehen, der ein kapazitiver Fühler 63 gegenübergestellt ist. In einem Adapter 64 werden die Kapazitätsändeningen in pin Wechselsignal ut umgeformt.

Weitere Möglichkeiten, die Umfangsgeschwindigkeit der Nutentrommel 3 in entsprechende Impulse umzuformen, sind möglich und denkbar; sie ergeben aber nichts anderes als die eben beschriebenen Ausführungen.

F i g. 6 zeigt nun als Ausführungsbeispiel ein Blockschema eines Garnreinigers- Zentrales Organ dieses Garnreinigers ist ein Prozessor 30, dem einerseits die vom Meßkopf 20 des Garnreinigers abgegebenen Signale zugeführt sind, der aber auch von den Impulsen, die vom Sensor 6 an der Nutentrommel 3 erzeugt werden, angesteuert wird Die Signale des Meßkopfs 20 werden über einen Verstärker 21 und einen Analog/Digitalwandler 22 auf den Prozessor 30 geleitet Desgleichen werden die Impulse der Nutentrommelabtastung 6; 61,62; 63,64 dem Prozessor 30 zugeführt Die Verknüpfung dieser Signale im Prr^.essor 30 ist nun derart, daß der Querschnittsverlaui des Garns 1 nicht kontinuierlich, d. h. nicht zeitproportionaf gemessen und ausgewertet wird, sondern in definierten, durch die Teilung der Nutentrommelmarkierungen 5 gegebenen Abständen erfolgt Diese Teilung kann vorzugsweise etwa Opern betragen. Die resultierende Folge von Abtastwerten ist dann von der Geschwindigkeit des Garns 1 unabhängig.

Da sich der Umfang der Kreuzspule 4 auf der Nutentrommel 3 abrollt, entspricht die in einem vorgegebenen Zeitintervall aufgewickelte Garnlänge dem Weg, den die Oberfläche der Nutentrommel zurückgelegt hat Somit kann die Garnlänge — unter Berücksichtigung des Schlupfes zwischen Nutentrommel und Kreuzspule — durch Summierung der Abtastimpulse auf einfache Weise ermittelt werden.

Der Prozessor 30 steuert seinerseits die weiteren Funktionen des Garnreinigers, nämiich über einen Verstärkungsregler 23 die Konstanthaltung der Garnnummer, über einen Driftkorrektor 24 allfällige Abvanderungen der Meßeinrichtung im Meßkopf 20, ferner die Schneidorgane 25 und allfällige Abstellvorrichtungen 31. Ebenso können Steuer- und Überwachungssignale auf eine mit CONTROL-BOX 33 bezeichnete Anzeigetafel geleitet werden.

Der Garnreiniger kann mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf einfache Weise auch mit einem Fadenwächter 32 ausgerüstet werden. Hierzu werden die Signale des Meßkopfes 20 und diejenigen des Impulsgebers 6 im Prozessor 30 so verarbeitet, daß die Abtastwerte des Mtßsignals überwacht werden. Ändern sie sich dauernd zufolge der natürlichen Ungleichmäßigkeit des Garns, so bildet dies ein Indiz dafür, daß das Garn durch den Reiniger läuft. Bleiben sie sich jedoch während einer vorgegebenen Anzahl von Abtastwerten gleich, wird dies dahin ausgelegt, daß das Garn fehlt oder stillsteht, d. h. gebrochen ist. Der Fadenwächter 32 kann dann entsprechende Schaltfunktionen auslösen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

1 Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Erzeugung von Steuergrößen für Garnreiniger, Fadenwächter und dergleichen, mit einer Meßeinheit zur Abtastung des Querschnitts von Garnen, Vorgarnen oder Bändern und zur Gewinnung elektrischer Analogsignale, sowie einem mit der Fadenlaufgeschwindigkeit synchron laufenden Rotationsorgan, in dessen Umfang in konstanten Abständen Markierungen zur Impulserzeugung angebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Analogsignale dem Eingang eines Analog/Digitalwandlers (22) zugeführt sind, dessen Ausgang mit einem Prozessor (30) verbunden ist, daß einem weiteren Eingang des Prozessors (30) die über das Rotationsorgan (3) gebildeten Impulse zugeführt sind, daß in dem Prozessor (30) die digitalisierten Signale mittels der zur Fadenlaufgeschwindigkeit proportionalen impulse getastet werden, und daß die diskontinuierliche Folge von Digiiai-Äbtastwcricn als Steuergröße verwendet ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Rotationsorgan (3) eine Einheit zur Aufsummierung der abgegebenen Impulse nachgeschaltet und eine Anzeigeeinrichtung für den der verarbeiteten Garnlänge entsprechenden Summenwert vorgesehen ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rotationsorgan (3) ein gleichmäßig in Nord- und Südpole unterteiltes Band (51) als Markierung aufweist und daß diesem Band ein induktiver Aufnehmer (ö) als Sensor zugeordnet ist

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das Rotationsorgair (3) eine Markierung (5) in Form eines in helle und dunkle Felder unterteilten Bandes (52) aufweist und daß diesem Band (52) ein optischer Aufnehmer (61, 62) als Sensor zugeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rot-ationsorgan (3) als Markierung (5) eine über den Umfang des Rotationsorgans verteilte Zahnstruktur (53) aufweist und daß dieser Zahnstruktur (53) ein kapazitiver Aufnehmer (63,64) als Sensor zugeordnet ist.