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Verfahren und Vorrichtung zum Abmessen von
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Garn an einer Textilmaschine Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zum Abmessen von Garn, das von den mit Je einem Fadenbruchwächter versehenen Arbeitseinheiten
einer Textilmaschine mit konstanter Geschwindigkeit abgezogen und auf Spulen aufgewickelt
wird, wobei in der Arbeitslage des Fadenbruchwächters Impulse in einem zugeordneten
Impulszähler bis zum Erreichen eines für die erforderte auf die Spule aufzuwickelnde
Garnlänge vorgewählten Wertes gezählt werden, und eine Vorrichtung zum Durchführen
dieses Verfahrens.
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Für die dem Spulvorgang folgenden Prozesse wie Schären, Weben, Wirken
bzw. Stricken ist es empfehlenswert, das Garn wahrend des Spulvorgangs abzumessen.
Durch Verwendung von Spulen mit Standardwickellängen können erhebliche durch Beseitigung
von Garnresten von den Spulhülsen sowie durch häufiges Anknüpfen der Kleinwickelspulen
aneinander verursachte
Material- sowie Zeitverluste vermieden werden.
Das Abmessen von aufzuspulendem Garn wird in der Regel mittels eines geeigneten
Mechanismus vorgenommen, wobei Jede Arbeitseinheit der Maschine mit einem Zähler
versehen ist, der nach dem Erreichen der vorbestimmten Garnlänge ein Signal zum
Unterbrechen des Spulvorgangs abgibt. Solche Mechanismen sind jedoch verhältnismäßig
kostspielig.
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Aus der DE-OS 26 40 312 ist es bekannt, die Wickellänge auf einzelnen
Spulen bei mit mehreren Arbeitseinheiten besetzten Offen-End-Spinnmaschinen mit
Hilfe eines mechanischen oder photoelektrischen Abtasters abzumessen. Wegen verschiedener
Nummern der auf die Spulen unter verschiedener Spannung aufzuwickelnden Garne ist
Jedoch dieses Verfahren ungenau.
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Bei einem anderen bekannten Garnmeßverfahren (CH-PS 571 587) werden
die Meß-Signale von den Umdrehungen der Welle der Spulwalze bei gleichzeitiger Ausnutzung
der vom Fadenbruchwächter Jeder Arbeitsstelle erzeugten, den Anfang und das Ende
des Zählens anzeigenden Signale abgeleitet. Eine solche Arbeitsstelle muß jedoch
mit einer Steuereinheit zum Empfangen der von einem Geber an der Welle der Spulwalze
gegebenen Signale ausgerüstet sein. Ein Nachteil dieses Verfahrens besteht darin,
daß die Einstellung jeder Steuereinheit dem Wechsel der Garnnummer angepaßt werden
muß, was bei hoher Zahl von Arbeitsstellen an der Maschine eine zeitraubende Operation
ist.
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Bei dem in der CS-PS 197 234 beschriebenen Verfahren wird dieser Nachteil
dadurch eliminiert, daß die vom Geber auf der Treibwelle der Maschine zyklisch erzeugten
Referenzimpulse in einem voreinstellbaren Frequenzverhältnis zentral
umgeformt
werden. Die Zählimpulse werden allen Arbeitsstellen der Maschine zugeführt. Diese
sind mit Zähleinheiten samt Verstärker, einem Transistors und mehreren Stromkreisen
mit gegebenem Zählumfang versehen, die nach dem Erzielen einer vorbestimmten Impulszahl
ein Steuersignal zum Unterbrechen des Garnspulprozesses abgeben. Jede Zähleinheit
ist ferner mit einem Gerät zum manuellen Löschen der gezählten Impulse vor dem Anfang
des nächsten Garnmeßvorgangs ausgestattet.
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Die gesamte Einrichtung inkl. Impulsgeber und Frequenzteiler ist jedoch
sehr kompliziert und deshalb kostspielig.
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Im CS-Urheberschein Nr. 207 887 wurde vorgeschlagen, die Garnlänge
mit Hilfe von MeBeinheiten ab zumessen. Jede Einheit weist einen Fühler zum Messen
der Bewegung des Fadens oder eines Bestandteils der Maschine auf. Die durch diesen
Fühler erzeugten Signale werden in einem Umformer in Impulse umgewandelt, die für
zugeordnete Zähler mit einem Stellblock und einem Block zum Anzeigen der Füllung
geeignet sind. Zehner dieser Einheiten sind mit einer gemeinsamen Stelleinheit verschaltet.
Auch diese Vorrichtung ist sehr kostspielig und stellt hohe Ansprüche an ständige
Reinigung der Meßfühler, deren Wirksamkeit von der Empfindlichkeit und Staubfreiheit
der abtastenden und abgetasteten Elemente abhängig ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die angegebenen Nachteile
des Standes der Technik auszuschalten und das Garnmeßverfahren und die Garnmeßvorrichtung
zu vereinfachen und zuverlässiger zu machen.
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Der Erfindung gemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in den
Impulszähler periodische Impulse ganz unabhängig von dem abzuziehenden Garn bzw.
dem Lauf der Maschinenteile gesendet werden.
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Bei diesem Meßverfahren entfallen die von der Drehzahl abhängigen
Geber sowie Meßfühler mit Stromkreisen zum Messen der Bewegung des Fadens oder der
bewegenden Maschinenelemente. Die Erfindung nutzt die Tatsache, daß das Garn insbesondere
an Offen-End-Spinnmaschinen von den Arbeitseinheiten mit konstanter Geschwindigkeit
abgezogen wird, die an diesen Maschinentypen in Abhängigkeit von der erforderten
Garnnummer ohne weiteres eingestellt und eingehalten werden kann.
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Anstelle der komplizierten Erzeugung von Referenzimpulsen und deren
Umwandlung in Zählimpulse ermöglicht die erfindungsgemäße indirekte Garnmessung
die Verwendung einer Vorrichtung, bei der an die Impulszähler ein Zentralsystem
mit einem vom ablaufenden Garn bzw. dem Lauf der Maschinenteile unabhängigen Impulsgeber
zum Senden periodischer Impulse in diese Impulszähler und mit einem Stellglied zum
Vorwählen deren Inhalts angeschlossen ist.
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Zum Feststellen der zum Abmessen der erforderten Garnlänge notwendigen
Gesamtzahl der Impulse wird diese Zahl erfindungsgemäß durch Multiplizieren der
in den Zähler pro Zeiteinheit gesendeten Impulszahl mit der Zahl dieser in einer
zum Aufwickeln des Garnkörpers bei gegebener Garnabzugsgeschwindigkeit notwendigen
Zeitspanne enthaltenen Zeiteinheiten festgesetzt.
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Auf diese Weise wird die notwendige Zahl der Impulse festgestellt,
die innerhalb einer zum Aufwickeln von Garnspulen mit einer Standardwickellänge
notwendigen Zeitspanne gesendet werden müssen. Diese Standardwickellänge kann den
Möglichkeiten des Spulmechanismus angenähert werden, wodurch die Intervalle zwischen
den Spulenabnahmen verlängert und somit
die Produktivität erhöht
werden kann.
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Ein Vorteil ist auch, daß zur tiberwachung der Tätigkeit der Arbeitseinheit
der Impulszähler mit Signalen vom Fadenbruchwächter so beschickt wird, daß er bei
Beginn oder Ende der Tätigkeit der Arbeitseinheit durch Aufnahme bzw. Unterbrechen
des Zählvorgangs mit dem Impulszähler mitwirkt. Unter dieser Mitwirkung des auf
der Arbeitseinheit angeordneten Fadenbruchwächters ist erfindungsgemäß der Vorgang
zu verstehen, bei dem der Impulszähler die vom Impulsgeber gesendeten Signale nur
in dem Fall empfängt, in welchem sich der Fadenbruchwächter in seiner Arbeitslage
befindet.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht, daß nach Erzielen der
vorgewählten Impulszahl im Zähler ein Stop-Signal zum Abstellen der weiteren Tätigkeit
der Arbeitseinheit bei gleichzeitiger oder nachträglicher Nullstellung der gezählten
Impulse durch einen dem Zähler zugeordneten Nullsteller abgegeben wird.
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Auch für die Abnahme der vollen Spulen von der Maschine ist das erfindungsgemäße
Verfahren vorteilhaft, bei dem nach Erreichen der vorgewählten Impulszahl im Zähler
eine Anzeige für die Bedienung oder für einen automatischen Spulenabnehmer zur Arbeitseinheit
abgegeben wird, wobei gleichzeitig die Null stellung bzw. Neueinstellung der Impulszahl
durch den Nullsteller erfolgt. Dieser kann durch mechanische, optische oder elektromagnetische
Mittel eines automatischen Spulenabnehmers gesteuert sein.
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In einer modifizierten Ausführungsform weist die erfindungsgemäße
Meßvorrichtung einen Impulszähler mit einem Tor auf, das mit dem einen Eingang an
das Zentralsystem mit dem
Impulsgeber und mit dem zweiten Eingang
an den Stromkreis des Fadenbruchwächters angeschlossen ist, wobei der Impulszähler
mit dem Ausgang zum Senden eines Annäherungssignals in einen Signalgeber in der
Arbeitseinheit der Maschine versehen ist.
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Bei einer weiteren Alternative der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind
die Impulszähler als im Zentralsystem angeordnete Speicherstellen gebildet, die
an den Impulsgeber, das Stellglied und die einzelnen Fadenbruchwächter über eine
zentrale Prozessoreinheit zum Zähler der periodischen in die Speicherstellen gesendeten
Impulse und für die Abgabe eines Stop- bzw. Annäherungssignals, wenn der Inhalt
der Speicherstelle mit dem vorgewählten Wert übereinstimmt, angeschlossen sind.
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Die gruppenweise Anordnung der Impulszähler in Form von Speicherstellen
führt zu einer erheblichen Vereinfachung der Meßvorrichtung, da die Stromkreise
der Fadenbruchwächter der Arbeitseinheiten und die Stromkreise ihrer Speiseeinrichtungen
mit einer zentralen Prozessoreinheit verschaltet werden können, ohne daß die Arbeitseinheiten
mit zusätzlichen Elementen außer dem Nullsteller und eventuell einem Annäherungssignalgeber
ausgestattet werden müßten.
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In der Praxis hat sich eine Vorrichtung bewährt, bei der die im Zentral
system vorgesehenen Speicherstellen zusammen mit dem Stellglied an die zentrale
den Impulsgeber aufweisende Prozessoreinheit parallelgeschaltet sind, welche die
einstelligen periodischen Impulse von der in den Speicherstellen eingestellten Impuls
zahl herabzählt und das Stop-Signal in die Speiseeinrichtung bzw. das Annäherungssignal
in einen Signalgeber der Arbeitseinheit sendet, wenn der
Nullinhalt
der Speicherstelle dieser Arbeitseinheit erreicht ist.
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Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß das Testieren des
Nullinhalts der Speicherstelle technisch einfacher ist als das Testieren des Zählers
mit der gezählten und der vorgewählten Impulszahl.
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Einige bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung
werden anhand der beigefügten Schema-Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Fig.
1 ein Blockbild der Vorderseite eines Teils der Maschine, die mit Zählern versehene
Arbeitseinheiten aufweist; Fig. 2 ein Schaltschema der Zähler in Form von Speicherstellen
in einem Zentralsystem; Fig. 3 eine modifizierte Ausführungsform der Meßvorrichtung
mit einem Signalgeber.
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Fig. 1 zeigt Arbeitseinheiten 5 einer Offen-End-Spinnmaschine 10,
die mit einer angetriebenen durchlaufenden Abzugswalze 12 zum konstanten Abzug eines
Garns 14 von den einzelnen Arbeitseinheiten 5 versehen ist. Das Garn 14 wird dann
mittels einer angetriebenen Spulwalze 13 auf Spulen 15 aufgewickelt. Jede Arbeitseinheit
5 weist eine Speiseeinrichtung 4 auf, deren Antrieb durch eine elektromagnetische,
mit einem Fadenbruchwächter 6 gekoppelte Kupplung gesteuert ist. Jeder Arbeitseinheit
5 ist ein Zähler 2 mit einem Tor 9 zugeordnet, dessen einer Eingang an den Stromkreis
des Fadenbruchwächters 6 und dessen zweiter Eingang an ein Zentralsystem
1
mit einem Impulsgeber 11 zum unabhängigen Senden von Impulsen zu den einzelnen Zählwerken
2 und mit einem Stellglied 16 zum Vorwählen des Inhalts der Zähler 2 angeschlossen
sind. Mit seinem Ausgang kann Jeder Zähler 2 an einen nicht dargestellten Ausrücker
der elektromagnetischen Kupplung der Speiseeinrichtung 4 und/oder an einen Signalgeber
7 sowie einen Nullsteller 8 zum Löschen der Impulszahl angeschlossen sein.
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Bei der modifizierten, in Fig. 3 dargestellten Ausführung ist Jede
Arbeitseinheit 5 mit dem Signalgeber 7, der als Mittel zum Abgeben eines Annäherungssignals
zum Heranholen des automatischen Spulenabnehmers dient, und mit dem Nullsteller
8 zum automatischen Löschen der Impulszahl im Zähler 2 beim Wechsel der vollen gegen
eine leere Spule versehen.
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Bei beiden Ausführungsformen blockiert das Tor 9 die Impulsabgabe
zum Zähler 2, wenn sich der Fadenbruchwächter 6 in seiner Ruhestellung befindet
und das Garn 14 nicht auf die Spule aufgewickelt wird.
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Bei der Anordnung der Zähler gemäß Fig. 2 in Form von Speicherstellen
2.1, 2.2, ... 2.n im Zentralsystem 1 mit dem Impulsgeber 11 und dem Stellglied 16
steuert die Prozessoreinheit 3 in Abhängigkeit von der Arbeits- oder Ruhestellung
der einzelnen Fadenbruchwächter 6.1, 6.2, ... 6.n das Addieren bzw. Subtrahieren
der einstelligen Impulse in diesen Speicherstellen unter Berücksichtigung der vorgewählten
Impulszahl.
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Die beschriebene Meßvorrichtung mit dem Zentralsystem 1 und anderen
Elementen arbeitet folgendermaßen:
Vor dem Starten der Maschine
10 wird die Garnwickellänge auf der Spule 15 unter Berücksichtigung der Nummer des
aufzuwickelnden Garns 14 und der konstanten Geschwindigkeit des Garnabzugs von den
Arbeitseinheiten 5 bestimmt. Um die Produktivität der Maschine zu steigern, ist
es erfindungsgemäß möglich, die optimale Garnwickellänge Jeder Spule vorzubestimmen.
Diese kann aus der gegebenen Garnabzugsgeschwindigkeit berechnet werden; so z. B.
entspricht diese Länge bei der Abzugsgeschwindigkeit von 50 m/Min. der Zeitspanne
von 2400 Minuten, innerhalb welcher die Arbeitseinheit 5 arbeitet. Durch Multiplizieren
dieser Zeitspanne mit der Zahl der vom Impulsgeber 11 gesendeten Impulse pro Minute
(z. 3. 60) wird die gesamte, zum Erzielen der erforderten Garnwickellänge notwendige
Impulszahl berechnet.
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Diese Zahl wird durch das Stellglied 16 des Zentralsystems 1 eingestellt.
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Nach dem Starten der Maschine 10 werden die Fadenbruchwächter 6 in
ihre Arbeitsstellungen gebracht und die an diese angeschlossenen Tore 9 ermöglichen
den Durchgang der vom Impulsgeber 11 gesendeten Impulse in die zugeordneten Zähler
2. Bei einem Garnbruch an einer Arbeitseinheit 5 kippt ihr Fadenbruchwächter 6 in
die Ruhelage und sperrt dabei das angeschlossen Tor 9 für den Durchgang weiterer
Zählimpulse zu dem zugeordneten Zähler 2 so lange, bis der Fadenbruchwächter 6 wieder
in seine Arbeitslage gebracht worden ist.
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Bei Erreichen der vorgewählten Impulszahl gibt der Zähler 2 durch
seinen Ausgang ein STOP-Signal, durch das die elektromagnetische Kupplung über einen
nicht dargestellten Schalter ausgerückt wird, und/oder ein Annäherungssignal zum
Signalgeber 7. Diese Signale können auch einen gleichzeitigen oder nachträglichen
Löschvorgang für die addierten Impulse auslösen, so daß nach dem Wechsel der vollen
gegen eine
leere Spule mit der erneuten Impuls-Addition begonnen
werden kann, sobald der Fadenbruchwächter seine Arbeitslage eingenommen hat.
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Die entsprechende Gesamtzahl der Impulse wird durch das Stellglied
16 vorgewählt und an die einzelnen Zähler 2 gesendet. In diesen wird ihr Inhalt
mit der vorgewählten Impuls zahl während der aktiven Tätigkeit der Arbeitseinheiten
verglichen.
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Der Erfindung gemäß können die Impulse im Zähler 2 bis zum Erreichen
der vorgewählten Impulszahl addiert oder die gesendeten Impulse von dieser Impulszahl
subtrahiert werden, so daß das STOP-Signal bei Erreichen des Null-Inhalts des Zählers
2 gesendet wird, worauf der Ausgangswert durch das Stellglied 16 wieder eingestellt
wird.
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Nach einer alternativen Ausführungsform sind die Meßelemente in das
Zentralsystem 1 integriert, um hier mit Hilfe einer Prozessoreinheit den Zustand
der Fadenbruchwächter 6 der Arbeitseinheiten 5 zu kontrollieren und die gesendeten
einstelligen Impulse in Speicherstellen bei Arbeitslage der Fadenbruchwächter 6
synchron mit dem Impulsgeber 11 in den im Zentralsystem 1 in Form von Speicherelementen
zu addieren bzw. subtrahieren. Bei Erreichen der Übereinstimmung des Inhalts einer
der Speicherstellen mit dem vorgewählten Inhalt des Stellglieds 16 oder bei Erreichen
des Null-Inhalts (im Falle des Subtrahierens der einstelligen Impulse) sendet die
zentrale Prozessoreinheit 3 das STOP-Signal an die Speiseeinrichtung 4 der entsprechenden
Arbeitseinheit 5 und/oder das Annäherungssignal an den Signalgeber 7.
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Durch das erfindungsgemäße Meßverfahren wird ein höherer Effekt gegenüber
bekannten Meßverfahren und -vorrichtungen nicht nur durch eine wesentliche Vereinfachung
der Meßelemente, sondern auch dadurch erzielt, daß das Verfahren zum indirekten
Abmessen des Garns voll automatisiert werden kann.
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