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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Messen des Verbrauchs von Schussfaden, der vermittels eines Schussfadenzuführers in
Textilmaschinen eingeführt wird,
insbesondere bei elektronischen Rundstrickmaschinen.
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Wie
Fachleuten gut bekannt ist, wird bei Webevorgängen im Allgemeinen der Schussfaden
typischerweise durch Schussfadenzuführer in die Textilmaschine
eingespeist, wobei es sich um Vorrichtungen handelt, die mit einer
festen Trommel und einem Arm versehen sind, der in einer angelrollenähnlichen Art
rotiert und auf die Trommel mehrere Fadenwicklungen wickelt, die
eine Schussfadenreserve darstellen; die Wicklungen wickeln sich
bei jedem Einfügen von
Schussfaden kontrolliert von der Trommel ab, wenn sie von der Textilmaschine,
dem Webstuhl oder der Strickmaschine oder Ähnlichem angefordert werden.
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Gemäß der Standardkonfiguration
von Webanlagen wird der Schussfadenzuführer zwischen der Schussfadenspule
und der Textilmaschine eingefügt und
ist mit einem Ausgangsfadenführungsring
versehen, dem ein entsprechender Ausgangssensor zugeordnet ist;
der Sensor vermag ein gepulstes Signal zu liefern, typischerweise
in Form von elektrischer Spannung, wann immer der abgewickelte Schussfaden
bezüglich
des Fadenführungsrings
eine volle Umdrehung durchführt,
was dem Abwickeln einer Reservewicklung von der Trommel des Schussfadenzuführers entspricht.
Das gepulste Signal wird üblicherweise
verwendet, um die Rotationsgeschwindigkeit des angelrollenähnlichen
Arms zu steuern, der die Schussfadenreserve wiederherstellt, wenn die
Fadenwicklungen sich von der Trommel des Zuführers abwickeln.
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Vorzugsweise
wird das Signal durch einen piezo-elektrischen Sensor erzeugt, der
funktional mit einem Verstärkungs-
und Spitzenerfassungs-Schaltung verbunden ist, die geeignet ist,
den schnellen Durchgang des Schussfadens zu erfassen und einen funktionalen
Logikblock zu aktivieren, der durch Bearbeiten des Signals, zusammen
mit von entsprechenden Sensoren ankommenden anderen, zum Bestimmen
der Rotation des angelrollenähnlichen
Arms eine Versorgungsspannung für
den Motor des Arms liefert, die den Motor und den Arm mit einer
Geschwindigkeit anzutreiben vermag, die geeignet ist, die Schussfadenreserve
korrekt wiederherzustellen. Ein System zum Steuern der Rotationsgeschwindigkeit
des angelrollenähnlichen
Arms mit einem piezo-elektrischen Ausgangssensor wie beschrieben
ist im europäischen
Patent
EP 04 011 699 auf
den Namen desselben Antragstellers beschrieben. Obwohl das Verwenden
eines derartigen piezo-elektrischen Sensors in verschiedener Hinsicht
und hauptsächlich für konstruktive
Einfachheit vorteilhaft ist, ist das Verwenden von Ausgangssensoren
einer anderen Art, und insbesondere von z. B. im europäischen Patent
EP 0 327 973 beschriebenen
Photozellensensoren, welche die gleiche Funktion von Fadendurchgangssensoren
zu erfüllen
vermögen,
ebenfalls bekannt und weit verbreitet. Demgemäß wird im Fortgang der vorliegenden
Beschreibung der Ausdruck „Ausgangssensor" verwendet, um gleichermaßen jegliche Art
von für
den beschriebenen Zweck geeigneten Sensor zu bezeichnen.
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Bei
Textilmaschinen im Allgemeinen ist es manchmal notwendig, auch die
Schussfadenmenge mit angemessener Präzision zu messen, die bei jeder Einführung abgewickelt
wird. Insbesondere ist es bei elektronischen Rundstrickmaschinen
notwendig, die abgewickelte Schussfadenmenge, ausgedrückt in Zentimetern,
jeder der sogenannten Einspeisungen (englisch: drops) zu messen,
die das Gestrick bilden. Diese Messung ist tatsächlich unverzichtbar, um einige
Fehler bei den gestrickten Gegenständen zu eliminieren und insbesondere
um so genannte „Streifen" (englisch: streaks)
in Gestrick des fertiggestellten Gegenstands zu eliminieren, ein
Fehler, der auftritt, wenn mehr Faden als erwartet selbst bei einer
einzelnen Einspeisung verwendet wird.
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Zu
diesem Zweck weisen derzeitige Webanlagen, die beispielsweise Rundstrickmaschinen
umfassen, zugehörige,
als TLT (Schussfadenlängetester)
bekannte Messinstrumente auf, die zwischen den Schussfadenzuführern und
den Maschinen eingefügt
sind – wie
etwa typischerweise das durch die Abkürzung YLT (Yarn Length Tester,
deutsch: Garnlängentester)
bezeichnete Instrument, das von der deutschen Firma Barth Tex hergestellt
wird – zu
denen die Textilmaschine ein Synchronisationssignal schickt, das
einen Messungs-Zurückstellungs-Bezugspunkt
(englisch: measurement reset reference) darstellt. In der Praxis
gibt bei jedem Synchronisationssignal das Instrument die Menge (in
Zentimetern) des in der Zeitperiode zwischen dem Signal und dem zuvor
empfangenen Signal verwendeten Schussfadens an. Üblicherweise liefert die Rundtextilmaschine
den Synchronisationspuls bei jeder Drehung der Hauptwelle der Maschine
oder, nach Wahl des Benutzers, jede „n" volle Umdrehungen der Welle, zum Beispiel
alle zehn Umdrehungen.
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Obwohl
es hinreichend verlässlich
ist, vergrößert dieses
bekannte System zum Messen der bei jeder Einführung verwendeten Schussfadenlänge die Komplexität des Aufbaus
von Webanlagen beträchtlich,
indem zusätzlich
zu dem Schussfadenzuführer das
Messinstrument darin eingefügt
wird, was einerseits eine beträchtliche
Vergrößerung der
Kosten der Anlage mit sich bringt und andererseits ein zusätzliches
Hindernis für
das freie Gleiten des Schussfadens darstellt, mit daraus folgender
Erhöhung
der Wahrscheinlichkeit des Verklemmens (z.B. aufgrund von Verheddern)
und des Reißens
des Fadens.
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Das
Ziel der vorliegenden Erfindung besteht im Wesentlichen darin, die
Nachteile der bekannten Messsysteme zu eliminieren, und innerhalb
des Rahmens dieses allgemeinen Ziels hat die Erfindung die wichtige
Aufgabe, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen des in Textilmaschinen,
insbesondere in Rundstrickmaschinen, eingeführten Schussfadens bereitzustellen,
die extrem vereinfacht und wirtschaftlich sind und keine strukturelle
Veränderung der
Webanlagen erfordern, wobei insbesondere das Verwenden zusätzlicher
Messinstrumente der beschriebenen Art oder Ähnlichem ausgeschlossen ist.
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Eine
weitere wichtige Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin,
ein Messverfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, die extrem
verlässlich,
hochgenau und im Wesentlichen frei von durch irgendeine Fehlfunktion
von in der Webanlage vorhandenen zusätzlichen Messelementen verursachtem
Verklemmen und Anhalten des Webprozesses sind.
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Dies
wird gemäß der vorliegenden
Erfindung mit einem Verfahren und einer Vorrichtung mit den in den
folgenden Ansprüchen
angeführten
Merkmalen erreicht.
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Im
Wesentlichen basiert das Messverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung
auf dem Konzept, den dem Schussfadenzuführer zugeordneten Ausgangssensor
zu verwenden, indem seine Pulse an einen zweiten funktionalen Logikblock
geschickt werden, der außerdem
die Synchronisationssignale der Textilmaschine empfängt. Der
zweite Logikblock ist dazu programmiert, die zwischen zwei aufeinanderfolgenden
Synchronisationssignalen verwendete Schussfadenmenge zu berechnen,
indem der Umfang der festen Trommel des Zuführers, die Anzahl der durch
den Ausgangssensor ausgesendeten Pulse zwischen einem Synchronisationssignal
und dem nächsten
und ein Zeitkorrekturfaktor berücksichtigt werden,
der es erlaubt, bei der Messung des Schussfadenverbrauchs außerdem die
jeweils teilweise von der Trommel des Zuführers abgewickelten Wicklungen
nach dem ersten Synchronisationssignal und vor dem zweiten und nachfolgenden
Signal auszuwerten.
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Gemäß der Erfindung
und wie aus der folgenden Beschreibung deutlich werden wird umfasst der
Zeitkorrekturfaktur die Summe der Zeitintervalle zwischen dem ersten
Synchronisationssignal und dem ihm unmittelbar vorausgehenden Ausgangspuls im
Verhältnis
zu den Zeiten, die jeweils die Paare von Ausgangspulsen trennen,
welche die entsprechenden Synchronisationssignale einschließen.
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Demgemäß umfasst
die Messvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung mindestens einen zweiten Logikblock, der dem Schussfadenzuführer zugeordnet
ist und funktional mit dem Ausgangssensor des Schussfadenzuführers verbunden
ist, von dem er die durch den Durchgang des Schussfadens in dem
End-Fadenführungsring
des Zuführers
erzeugten Ausgangssignale empfängt,
und der ebenfalls funktional mit der Textilmaschine verbunden ist, von
der er periodische Synchronisationssignale empfängt, die die Bezugspunkte zum
Zurücksetzen
der durchführten
Messung darstellen.
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Die
Eigenschaften, Ziele und Vorteile des Verfahrens und der Vorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung werden aus der folgenden genauen Beschreibung und mit
Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen deutlich werden, die als
nicht einschränkendes
Beispiel angeführt
sind, in denen:
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1 ein
schematisches Funktions- und Schaltungsdiagramm einer Webanlage
mit einem bekannten Typ eines Systems zum Zuführen und Messen des Verbrauchs
von Schussfaden ist;
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2 ein
dem Diagramm der 1 ähnliches Schaltungsdiagramm
ist, das jedoch das verbesserte System zum Zuführen und Messen des Verbrauchs
von Schussfaden gemäß der vorliegenden Erfindung
darstellt;
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3 eine Übersicht
der Zeitabfolge der bei dem Messverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung
verwendeten Signale ist.
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Anfänglich mit
Bezug auf 1 bezeichnet das Bezugszeichen
MC allgemein eine elektronische Rundstrickmaschine und das Bezugzeichen
SI bezeichnet ein bekanntes System zum Zuführen des Schussfadens F zu
der Maschine MC und zum Messen der abgewickelten Schussfadenmenge
(ausgedrückt
in cm) bei den verschiedenen Einspeisungen, die den gestrickten
Stoff zusammensetzen, der gebildet wird.
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Das
System SI umfasst im Wesentlichen einen Schussfadenzuführer P mit
einer feststehenden Trommel TA, auf die ein angelrollenähnlicher
Arm, der durch einen Motor MO angetrieben wird, der einer an der
Basis der Trommel angeordneten rotierenden Scheibe VO zugeordnet
ist, mehrere Wicklungen des Fadens F aufwickelt, die sich von einer
Spule RO abwickeln und eine Fadenreserve RT darstellen.
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Am
Endabschnitt der Trommel TA umfasst der Zuführer P einen End-Fadenführungsring
GA, dem ein Ausgangssensor SU zugeordnet ist, wobei der Sensor ein
gepulstes Signal SUP zu liefern vermag, typischerweise in Gestalt
elektrischer Spannung, wann immer der Schussfaden F, der abgewickelt
wird, bezüglich
des Fadenführungsringes
GA eine komplette Umdrehung durchführt, die dem Abwickeln einer
Wicklung der Reserve von der Trommel TA des Schussfadenzuführers P
entspricht. Das gepulste Signal SUP wird dazu verwendet, die Rotationsgeschwindigkeit
des angelrollenähnlichen
Arms zu steuern, der die Schussfadenreserve erneuert, wenn die Fadenwicklungen
von der Trommel TA des Zuführers
abgewickelt werden.
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Vorzugsweise
wird das Signal SUP durch einen piezo-elekrischen Sensor SU erzeugt,
der unter Zwischenschaltung einer Spitzenerfassungs- und Verstärkungsschaltung
(nicht gezeigt) mit einem funktionalen Logikblock CVP funktional
verbunden ist, welcher durch Bearbeiten des Signals, zusammen mit
von entsprechenden Sensoren (nicht gezeigt) zum Erfassen der Rotation
des angelrollenähnlichen
Arms ankommenden anderen, eine Spannung Va bereitstellt, um den
Motor MO des Arms zu versorgen, die geeignet ist, den Motor und
den Arm mit einer Rate zu betätigen,
die die Schussfadenreserve korrekt wiederherzustellen vermag. Um
die bei den verschiedenen, das gebildete Gestrick zusammensetzenden
Einspeisungen abgewickelte Schussfadenmenge zu messen, verwendet
das oben beschriebene bekannte System SI ein Messinstrument, das
ebenfalls bekannt ist und durch das Bezugszeichen TLT in 1 bezeichnet
ist. Dieses ist geeignet, die Messung (in cm) des in der Zeitspanne
zwischen zwei durch die Rundmaschine MC zu dem Instrument gesandter
Synchronisationssignale SYNC abgegebenen Fadens bereitzustellen.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung und um das ausdrücklich
erwähnte
Ziel und die Aufgaben zu erfüllen,
wird das Zuführ-
und Meßsystem
SI' wie in 2 gezeigt
verbessert, in der die ähnlichen
oder entsprechende Teile durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet
sind. Die Figur zeigt, dass die Webanlage nicht das Messinstrument
TLT aufweist und anstelle dessen einen zweiten Logikfunktionalblock CQT
umfasst, der vorzugsweise in den Zuführer P integriert ist, und
der sowohl die durch den Ausgangssensor SU erzeugten Pulse SUP als
auch die durch die Maschine MC erzeugten Synchronisationssignale SYNC
empfängt.
Eine bidirektionale serielle Kommunikationsleitung LS verteilt die
Ausgabe des Blocks CQT gleichermaßen zu einem Terminal T (zum
Beispiel einer visuellen Anzeige) und zu einer Benutzerschnittstelle
der Maschine MC.
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Der
Logikblock CQT ist dazu programmiert, die zwischen zwei aufeinanderfolgenden
Synchronisationssignalen SYNC verbrauchte Schussfadenmenge zu berechnen,
wobei die Anzahl der durch den Ausgangssensor zwischen einem Synchronisationssignal
und dem nächsten
ausgesandten Pulse SUP und ein Zeitkorrekturtaktor berücksichtigt
werden, der es bei der Messung des Schussfadenverbrauchs außerdem erlaubt,
die jeweils nach dem ersten Synchronisationssignal und vor dem zweiten
und nachfolgenden Signal teilweise von der Trommel des Zuführers abgewickelten
Wicklungen auszuwerten.
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Genauer
gesagt und mit Bezug auf
3 berechnet der Logikblock CQT
die Menge Qt (in cm) des zwischen den zwei Synchronisationssignalen verbrauchten
Schussfadens unter Verwendung von SYNC0 und SYNC1 zum Bezeichnen
zweier separater und aufeinanderfolgender Synchronisationssignale,
SUP0 und SUP1 zum Bezeichnen des Pulses, der dem ersten Synchronisationssignal
SYNC0 vorausgeht beziehungsweise des Pulses, der dem ersten Signal
unmittelbar folgt, SUPN zum Bezeichnen des Pulses, der dem zweiten
Synchronisationssignal SYNC1 unmittelbar vorausgeht, und SUPN+1
zum Bezeichnen des Pulses, der unmittelbar dem zweiten Signal folgt,
wobei:
wobei N, der Anzahl der Pulse
innerhalb des durch die zwei Synchronisationssignale abgegrenzten
Zeitintervalls, eine ganze Zahl größer oder gleich 1 ist, C der
Umfang der festen Trommel TA des Schusszuführers P ist, t0 die Zeit ist,
die zwischen dem ersten Synchronisationssignal SYNC0 und dem ihm
unmittelbar folgenden Puls SUP1 vergeht, T0 die Zeit ist, die zwischen
dem Pulspaar SUP0-SUP1 vergeht, welches das erste Synchronisationssignal
einschließt,
t1 die Zeit ist, die zwischen dem zweiten Synchronisationssignal
SYNC1 und dem unmittelbar vorausgehenden Puls SUPN vergeht, und
T1 die Zeit ist, die zwischen dem Pulspaar SUPN-SUPN+1 vergeht,
welches das zweite Synchronisationssignal SYNC1 einschließt.
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Der
in der obenstehenden Beziehung a) in Klammern stehende algebraische
Ausdruck stellt einen Zeitkorrekturfaktor dar, der es außerdem erlaubt, beim
Messen von Schussfadenverbrauch die jeweils nach dem ersten Synchronisationssignal
SYNC0 und vor dem zweiten und nachfolgenden Signal SYNC1 teilweise
von der Trommel des Zuführers
abgewickelten Wicklungen auszuwerten. Der Korrekturfaktor ist für das korrekte
Auswerten der eingeführten
Schussfadenmenge fundamental, da das Berechnen der Menge Qt eingeführten Schussfadens
als C*N einen Fehler mit sich bringt, dessen Maximalwert +/- C beträgt; ein
Fehler der absolut unakzeptabel sein kann. Unter Praxisbedingungen
würde,
wenn man berücksichtigt,
dass der typische Durchmesser der Trommel TA eines Zuführers P
gleich 110 mm ist, der Fehler, der sich auf die Messung Qt der eingefügten Schussfadenmenge
auswirken könnte,
bei Abwesenheit des durch das erfindungsgemäße Messverfahren eingeführten Korrekturfaktors
tatsächlich
zwischen +/- 34,5 cm betragen.
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Ohne
das Prinzip der Erfindung zu ändern, können selbstverständlich die
Details der Ausführung des
Messverfahrens und der Ausführungsformen
der Vorrichtung zum Durchführen
des Verfahrens gegenüber
dem Beschriebenen und als nicht beschränkendes Beispiel Dargestellten
beträchtlich
verändert werden,
ohne dadurch den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Dort,
wo in einem Anspruch erwähnten
technischen Merkmalen Bezugszeichen nachfolgen, wurden diese Bezugszeichen
aus dem einzigen Grund eingefügt,
die Lesbarkeit der Ansprüche
zu erhöhen, und
demgemäß haben
derartige Bezugszeichen keine beschränkende Wirkung auf den Rahmen
jedes durch derartige Bezugszeichen als Beispiel identifizierten
Elements.