EP0024695B1 - Fadenbruchüberwachung an aus mehreren Einzelfäden gefachten Gesamtfäden - Google Patents
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Classifications
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Definitions
- the invention relates to a thread break monitoring device, by means of which an output signal dependent on a measured value for interrupting the thread conveyance is generated in a method in which several individual components or individual threads are brought together in a technical point to form a total thread and the entire thread is conveyed by thread supply mechanisms and thereby processed and subsequently wound up is arranged, the yarn break monitoring device between the first yarn feeder and the take-up and is connected to a device for interrupting the yarn feed.
- Treatment methods of this type in which the entire thread is, for example, stretched, crimped, blast textured, shrunk or subjected to a process in which its latent crimp is developed and in which the total thread consists of several proportions of the same or different polymers (multicomponent threads, folded threads) are known .
- US-A 4117654 describes, for example, a method of this type, in which an effect thread is produced from several individual threads.
- the need for thread break monitoring occurs e.g. also in a method for texturing threads, which is known from DE-B 1 685 652, and in which three threads are drawn off from delivery bobbins, folded into a total thread and passed as a total thread through a blow texturing device.
- a suitable texturing method for this is given in DE-A 2 749 867.
- thread break detectors have been used for this purpose, which merely determine whether a thread is present or not. To do this, these thread break detectors must be arranged on the thread path of each individual thread and the total thread. This is complex in design and operation and prone to failure.
- the invention specified in the claims solves the task of simplifying the thread break monitoring device technology and making it safer and more user-friendly in its mode of operation.
- a titer measuring device as a thread break monitoring device has the advantage that a single such titre measuring device is sufficient to simultaneously monitor all individual threads to be shed and the entire thread for thread break.
- the use of the titer according to the invention is recommended for blast texturing of multifilament threads, e.g. in the process according to DE-A 2 749 867.
- the titre measuring device is used in any case in the thread run between the specialist point and the winding, possibly also in front of the texturing nozzle, for monitoring the entire thread.
- This titre meter responds if one or more of the individual threads fail as a result of a thread break or if the entire thread breaks.
- the proposed use of a single titre measuring device replaces several thread break detectors and simplifies the operation of the machine.
- a thread cutting device is advantageously used as the device for interrupting the thread conveyance, which is arranged in the thread run behind the specialist point and in front of the first thread feed mechanism. As a result, all the individual threads brought together in the overall thread are cut before they reach the first supplying unit, so that no more threads are drawn off the delivery spools, although the supplying unit, which can be rigidly coupled to the main drive of the entire machine, does not necessarily have to be stopped.
- preparation liquid it may be advantageous to arrange the titer in front of the device for applying this preparation liquid in order to prevent the measured values from being falsified, since the applied preparation liquid can change the titer of the thread in an uncontrollable manner.
- Titre measuring devices - including those that work electrically capacitively - are known per se.
- Titer gauges are e.g. used in thread cleaners, e.g. are described in DE-B 1 560 634 or DE-A 2 417 762.
- the measurement range of the titre measuring device used can be adjustable both in its scope and in its position relative to the titre setpoint.
- the usual titre meters have a response accuracy of more than 1% and are also operated in this way. According to the present invention, however, regardless of its accuracy, the titre measuring device is used in such a way that the interruption of the thread conveyance only occurs outside a “dead zone”, which is still a permissible negative deviation of the titre measurement value is defined by the titer setpoint of the total thread and its size depends on the titer proportion of the smallest individual component in the total titer. Such titer proportions of the individual component are usually not less than 10% of the total titer, so that the dead zone also comprises at least a ten percent negative deviation from the total titer.
- the device for interrupting the thread conveyance - e.g. B. a thread cutting device - be set up so that it only responds when the deviation of the titer measurement value from the titer setpoint of the total thread is more than a desired, set proportion of the titer of a single thread.
- the titer does not generate a signal or only a signal that is not sufficient to interrupt the thread feed.
- a signal which is not suitable for interrupting the thread conveyance, can advantageously be used for quality monitoring of the total thread produced within the quality tolerances defined by the dead zone and z. B. recorded as a curve; these signals do not switch the device for interrupting the thread feed. If the dead zone is undershot, regardless of the extent of the undershoot, the titer delivers an identical signal - i.e. no analog signal - which interrupts the thread feed.
- the titer has a dead zone - according to the definition given above - above and below the titer setpoint and preferably in the range between 105% and 80% of the titer setpoint of the total thread.
- the number of individual threads is not limited to three threads; the application is possible for all the number of folds commonly used in the textile industry. Threads of different provenance - e.g. made of different materials - e.g. Polyester and polyamide 6 - used. "Single threads" can also be components that are combined into one or more multi-component threads as "total thread”.
- elements 11, 12 and 13 shown in dashed lines show the position of the thread breakage detectors used in the previous blow texturing machines for the individual threads and their connection to the thread cutter 14 for all individual threads.
- element 17, shown in broken lines shows the position of the thread break detector previously used for the entire thread after texturing, which also has a connection to thread cutter 14.
- the thread breakage detectors 11, 12, 13 and 17 have now been replaced by the only titer measuring device 18 which, in the event of a deviation from the predetermined target value range, has a z. B. independent of the extent of the deviation - that is, not analog - output signal, which is used in the illustrated embodiment via the converter 16 for actuating the thread cutter 14.
- the thread or all thread components approaching a texturing point are cut in order to avoid the production of waste or damage to the machine by winders on the supply units located between the thread cutting device and the winding device.
- the titre measuring device is preferably arranged behind the texturing nozzle 7 and in front of the traversing triangle formed between the thread guide 15 and the winding 5, preferably behind the last delivery mechanism 4, but in front of the so-called preparation roller 19. It detects titer deviations of the entire thread and interrupts production by the thread cutter 14 if deviations which are specified as inadmissible occur.
- threads can also be further processed and, according to the invention, monitored for thread breakage by a titer measuring device, which consist of two or more than two polymers and whose filaments are spun «side by side» or as a «core-shell structure» from common nozzle bores.
- a titer measuring device which consist of two or more than two polymers and whose filaments are spun «side by side» or as a «core-shell structure» from common nozzle bores.
- the arrangement of the titre measuring device is such that the success of the process step "folding the individual components into a total thread " is only determined after the processing stage in which the structure of the individual components can still be changed.
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Fadenbruchüberwachungseinrichtung, durch welche ein von einem Messwert abhängiges Ausgangssignal zur Unterbrechung der Fadenförderung in einem Verfahren erzeugt wird, bei dem mehrere Einzelkomponenten bzw. Einzelfäden in einem Fachpunkt zu einem Gesamtfaden zusammengeführt und der Gesamtfaden durch Fadenlieferwerke gefördert und dabei bearbeitet und anschliessend aufgewickelt wird, wobei die Fadenbruchüberwachungseinrichtung zwischen dem ersten Fadenlieferwerk und der Aufwicklung angeordnet und mit einer Einrichtung zur Unterbrechung der Fadenförderung verbunden ist.
- Derartige Behandlungsverfahren, bei denen der Gesamtfaden beispielsweise gestreckt, gekräuselt, blastexturiert, geschrumpft oder einem Vorgang unterworfen wird, bei dem seine latente Kräuselung entwickelt wird und bei welchen der Gesamtfaden aus mehreren Anteilen gleicher oder unterschiedlicher Polymerer (Mehrkomponentenfäden, gefachte Fäden) besteht, sind bekannt.
- Die US-A 4117654 beschreibt beispielsweise ein Verfahren dieser Art, bei dem ein Effektfaden aus mehreren Einzelfäden hergestellt wird.
- Die Notwendigkeit einer Fadenbruchüberwachung tritt z.B. auch bei einem Verfahren zum Texturieren von Fäden auf, das nach der DE-B 1 685 652 bekannt ist, und bei welchem drei Fäden von Lieferspulen abgezogen, zu einem Gesamtfaden gefacht und als Gesamtfaden durch eine Blastexturiereinrichtung geführt werden. Ein geeignetes Texturierverfahren hierfür ist in der DE-A 2 749 867 angegeben.
- Im industriellen Einsatz von Texturiermaschinen zur Durchführung derartiger Texturierverfahren ist es notwendig, jeden einzelnen Faden wie auch den Gesamtfaden auf Fadenbruch zu überwachen, damit im Falle des Bruchs nur eines Einzelfadens oder des Gesamtfadens die Bearbeitungsstelle rechtzeitig von Hand oder selbsttätig in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal eines Fadenbruchdetektors abgestellt werden kann.
- Bisher werden hierzu Fadenbruchdetektoren verwendet, die lediglich feststellen, ob ein Faden vorhanden ist oder nicht vorhanden ist. Und zwar müssen dazu diese Fadenbruchdetektoren am Fadenlauf jedes Einzelfadens und des Gesamtfadens angeordnet werden. Das ist in Ausführung und Bedienung aufwendig und störanfällig.
- Die in den Ansprüchen angegebene Erfindung löst die Aufgabe, die Fadenbruchüberwachung gerätetechnisch zu vereinfachen und in ihrer Arbeitsweise sicherer und bedienungsfreundlicher zu machen.
- Die Anwendung eines Titermessgerätes als Fadenbruchüberwachungseinrichtung hat den Vorteil, dass ein einziges solches Titermessgerät genügt, um gleichzeitig alle zu fachenden Einzelfäden und den Gesamtfaden auf Fadenbruch zu überwachen. Vorteilhafterweise empfiehlt sich die Anwendung des Titermessgerätes nach der Erfindung beim Blastexturieren gefachter Multifilamentfäden wie z.B. im Verfahren nach der DE-A 2 749 867. Bei diesem Blastexturierverfahren wird das Titermessgerät in jedem Falle im Fadenlauf zwischen dem Fachpunkt und der Aufwicklung, ggf. auch vor der Texturierdüse zur Überwachung des Gesamtfadens eingesetzt. Dieses Titermessgerät spricht an, wenn einer oder mehrere der Einzelfäden infolge Fadenbruchs ausfallen oder auch, wenn der Gesamtfaden reisst. Durch den vorgeschlagenen Einsatz eines einzigen Titermessgerätes werden mehrere Fadenbruchdetektoren ersetzt und die Bedienung der Maschine vereinfacht.
- Zusätzlich besteht die Möglichkeit, unzulässige Titerabweichungen der Einzelfäden zu erfassen, was insbesondere dann von Bedeutung ist, wenn auf der Texturiermaschine nichtverstreckte oder nur teilverstreckte Fäden vorgelegt werden, die auf der Texturiermaschine vor dem Einführen in die Texturierdüse in einer vorgeordneten Verstreckzone ihre endgültige Verstreckung erhalten.
- Als Einrichtung zur Unterbrechung der Fadenförderung wird vorteilhafterweise eine Fadenschneideinrichtung verwendet, die im Fadenlauf hinter dem Fachpunkt und vor dem ersten Fadenlieferwerk angeordnet wird. Hierdurch werden alle im Gesamtfaden zusammengeführten Einzelfäden durchgeschnitten, bevor sie das erste Lieferwerk erreichen, so dass keine Fäden mehr von den Lieferspulen abgezogen werden, obwohl das Lieferwerk, welches mit dem Hauptantrieb der gesamten Maschine starr gekuppelt sein kann, nicht unbedingt stillgesetzt werden muss.
- Durch die Anordnung des Titermessgerätes unmittelbar vor der Aufwicklung bzw. hinter dem letzten Fadenlieferwerk wird der gesamte Fadenlauf, beginnend bei den Lieferspulen der Einzelfäden, über den Fachpunkt, die Bearbeitungsaggregate bis zur Aufwickeleinrichtung sicher auf Fadenbruch überwacht.
- Wenn der Auftrag von Präparationsflüssigkeit vorgesehen ist, kann es vorteilhaft sein, das Titermessgerät vor der Einrichtung zum Auftragen dieser Präparationsflüssigkeit anzuordnen, um zu verhindern, dass die Messwerte verfälscht werden, da die aufgetragene Präparationsflüssigkeit den Titer des Fadens unkontrollierbar verändern kann.
- Titermessgeräte - darunter auch solche, die elektrisch kapazitiv arbeiten - sind an sich bekannt. Titermessgeräte werden z.B. in Fadenreinigern eingesetzt, wie sie z.B. in der DE-B 1 560 634 oder DE-A 2 417 762 beschrieben sind.
- Der Messbereich des eingesetzten Titermessgerätes kann sowohl in seinem Umfang als auch in seiner Lage zum Titersollwert einstellbar sein.
- Die üblichen Titermessgeräte haben eine Ansprechgenauigkeit von mehr als 1% und werden auch so betrieben. Nach der vorliegenden Erfindung wird das Titermessgerät jedoch - ungeachtet seiner Genauigkeit - so eingesetzt, dass die Unterbrechung der Fadenförderung erst ausserhalb eines «Totbereiches» eintritt, der als noch zulässige negative Abweichung des Titermesswertes vom Titersollwert des Gesamtfadens definiert ist und dessen Grösse abhängig ist vom Titeranteil der geringsten Einzelkomponente am Gesamttiter. Üblicherweise liegen derartige Titeranteile der Einzelkomponente nicht unter 10% des Gesamttiters, so dass der Totbereich auch mindestens eine zehnprozentige negative Abweichung vom Gesamttiter umfasst.
- Beim Fachen mehrerer Multifilamentfäden zu einem Gesamtfaden ergibt sich darüberhinaus das Problem, dass Einzelfilamente brechen und unter Umständen Wickler bilden. Während eine gewisse Anzahl von Brüchen qualitativ toleriert werden kann und aus wirtschaftlichen Gründen nicht zur Unterbrechung des Verfahrens führen sollte, stellt der Ausfall von einem Viertel der Einzelfilamente eines Einzelfadens in dem Gesamtfaden eine nicht mehr tolerierbare Störung des Fachprozesses dar, so dass hier erfindungsgemäss die Unterbrechung der Fadenförderung vorzugsweise erfolgt.
- Dieses kann einmal durch entsprechende Einstellung des Messbereiches des Titermessgerätes erreicht werden, anderseits aber kann auch die Einrichtung zur Unterbrechung der Fadenförderung - z. B. eine Fadenschneideinrichtung - so eingerichtet sein, dass sie erst anspricht, wenn die Abweichung des Titermesswertes vom Titersollwert des Gesamtfadens nach unten mehr als einen gewünschten, eingestellten Anteil des Titers eines Einzelfadens beträgt.
- Innerhalb des Totbereichs erzeugt das Titermessgerät kein Signal oder lediglich ein solches Signal, das zur Unterbrechung der Fadenförderung nicht ausreicht. Ein derartiges, zur Unterbrechung der Fadenförderung nicht geeignetes Signal kann vorteilhaft zur Qualitätsüberwachung des erzeugten Gesamtfadens innerhalb der durch den Totbereich definierten Qualitätstoleranzen genutzt und z. B. als Kurve aufgezeichnet werden; durch diese Signale wird nicht die Einrichtung zur Unterbrechung der Fadenförderung geschaltet. Bei Unterschreitung des Totbereiches liefert das Titermessgerät unabhängig vom Mass der Unterschreitung jedesmal ein identisches Signal - also kein analoges Signal -, welches die Unterbrechung der Fadenförderung bewirkt.
- Vorzugsweise besitzt das Titermessgerät einen Totbereich - gemäss der oben angegebenen Definition - oberhalb und unterhalb des Titersollwertes und vorzugsweise im Bereich zwischen 105% und 80% des Titersollwertes des Gesamtfadens.
- Im folgenden wird die erfindungsgemässe Fadenbruchüberwachüngseinrichtung anhand der Zeichnung und des in der DE-A 2749867 beschriebenen Verfahrens näher erläutert.
- In dem dort beschriebenen Verfahren werden drei Einzelfäden 6 in einem Fadenführer 20 - der den Fachpunkt darstellt - zusammengeführt und dann gemeinsam als Gesamtfaden durch die Texturierdüse 7 geführt. Hinsichtlich der erfindungsgemässen Anwendung eines Titermessgerätes ist die Anzahl der Einzelfäden nicht auf drei Fäden beschränkt; die Anwendung ist für alle in der Textilindustrie gebräuchlichen Verfachungszahlen möglich. Als Einzelfäden werden vorzugsweise Fäden unterschiedlicher Provenienz - z.B. aus unterschiedlichen Materialien - z.B. Polyester und Polyamid 6 - eingesetzt. «Einzelfäden» können auch Komponenten sein, die zu einem oder mehreren Mehrkomponentenfäden als «Gesamtfaden» zusammengeführt werden.
- Es sei bemerkt, dass die gestrichelt eingezeichneten Elemente 11, 12 und 13 die Position der in den bisherigen Blastexturiermaschinen eingesetzten Fadenbruchdetektoren für die Einzelfäden sowie ihre Verbindung zu dem Fadenschneider 14 für alle Einzelfäden zeigen. Das gestrichelt eingezeichnete Element 17 zeigt die Position des bisher eingesetzten Fadenbruchdetektors für den Gesamtfaden nach der Texturierung, der ebenfalls eine Verbindung zu dem Fadenschneider 14 besitzt.
- An die Stelle der Fadenbruchdetektoren 11, 12, 13 und 17 ist erfindungsgemäss nunmehr das einzige Titermessgerät 18 getreten, welches bei Abweichung von dem vorgegebenen Sollwertbereich ein z. B. vom Mass der Abweichung unabhängiges - also nicht analoges - Ausgangssignal gibt, welches in dem dargestellten Ausführungsbeispiel über den Wandler 16 zur Betätigung des Fadenschneiders 14 verwandt wird. Durch Betätigung des Fadenschneiders wird der Faden bzw. werden alle einer Texturierstelle zulaufenden Fadenkomponenten geschnitten, um die Produktion von Abfall oder eine Maschinenbeschädigung durch Wickler auf den zwischen der Fadenschneideinrichtung und der Aufwickeleinrichtung liegenden Lieferwerken zu vermeiden.
- Das Titermessgerät ist vorzugsweise hinter der Texturierdüse 7 und vor dem zwischen dem Fadenführer 15 und der Aufwicklung 5 gebildeten Changierdreieck, vorzugsweise hinter dem letzten Lieferwerk 4, aber vor der sogenannten Präparationswalze 19 angeordnet. Es erfasst Titerabweichungen des Gesamtfadens und unterbricht durch den Fadenschneider 14 die Produktion, wenn als unzulässig vorgegebene Abweichungen auftreten.
- Abweichend von der Anordnung nach der Zeichnung können an die Stelle der Ablaufspulen andere Fadenlieferstellen, z.B. Spinndüsen treten. Diese Spinndüsen können zum einen Fasern aus unterschiedlichen Polymeren liefern, die nach ihrem Erstarren zu einem Gesamtfaden zusammengeführt werden.
- Zum anderen können aber auch Fäden weiterverarbeitet und erfindungsgemäss von einem Titermessgerät auf Fadenbruch überwacht werden, die aus zwei oder mehr als zwei Polymeren bestehen und deren Filamente «Seite an Seite» oder aber als «Kern-Mantel-Struktur» aus gemeinsamen Düsenbohrungen ausgesponnen werden.
- Bei allen Anwendungsfällen ist die Anordnung des Titermessgerätes jedoch so getroffen, dass der Erfolg des Verfahrensschrittes «Fachen der Einzelkomponenten zu einem Gesamtfaden" erst im Anschluss an die Bearbeitungsstufe ermittelt wird, in der die Struktur der Einzelkomponenten noch verändert werden kann.
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