EP0415875A1 - Verfahren zum Einstellen der Schussfadenausstreckung im Fach und vom Luftverbrauch der Stafettendüsen einer Luftdüsenwebmaschine - Google Patents

Verfahren zum Einstellen der Schussfadenausstreckung im Fach und vom Luftverbrauch der Stafettendüsen einer Luftdüsenwebmaschine Download PDF

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EP0415875A1
EP0415875A1 EP90810571A EP90810571A EP0415875A1 EP 0415875 A1 EP0415875 A1 EP 0415875A1 EP 90810571 A EP90810571 A EP 90810571A EP 90810571 A EP90810571 A EP 90810571A EP 0415875 A1 EP0415875 A1 EP 0415875A1
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EP
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weft
blowing
relay
time
compartment
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EP90810571A
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Godert De Jager
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Itema Switzerland Ltd
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Sulzer AG
Sultex AG
Gebrueder Sulzer AG
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    • D03—WEAVING
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    • D03D47/28—Looms in which bulk supply of weft does not pass through shed, e.g. shuttleless looms, gripper shuttle looms, dummy shuttle looms wherein the weft itself is projected into the shed
    • D03D47/30—Looms in which bulk supply of weft does not pass through shed, e.g. shuttleless looms, gripper shuttle looms, dummy shuttle looms wherein the weft itself is projected into the shed by gas jet
    • D03D47/3066—Control or handling of the weft at or after arrival
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    • D03D47/3026—Air supply systems
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    • D03D47/3026—Air supply systems
    • D03D47/3053—Arrangements or lay out of air supply systems

Definitions

  • the invention relates to a method for adjusting the weft extension in a compartment or row compartment and the air consumption of relay nozzles, which form a traveling field in the compartment, for an air jet weaving machine with one or more thread feed systems, the weft threads being supported by a weft processing system with main entry nozzles in the respective compartment are entered by relay nozzles, the arrival of the weft threads at the other end is controlled by a weft guard from the compartment, the weft threads are stopped in their flight by stop elements in front of the compartment, pressure and time control with control and regulating valves to control the main entry nozzles and to control the Relay nozzles a pressure and time control with control and regulating valves is available.
  • Measuring devices for monitoring the thread flight, for registering the thread arrival at the end of a compartment and control devices dependent thereon for setting blowing times and blowing pressures of relay nozzles are known in various designs. So it shows US Pat. No. 4,673,004 discloses an air jet weaving machine with a weft thread changer, in which the arrival of the weft thread tip is registered by sensors in the compartment and at the end of the compartment in order to obtain correction signals for the automatic blowing time adjustment of at least one relay nozzle while the machine is running.
  • Relay nozzles generally have the task of supporting the main entry nozzles when inserting weft, the relay nozzles, as large compressed air consumers, usually forming a time-limited traveling field in order to save compressed air.
  • the compressed air consumption itself is a considerable cost factor in the operation of air jet looms, so that all measures that reduce the operating pressures and compressed air consumption are economically important.
  • the object of the present invention is to keep the compressed air consumption of the relay nozzles as low as possible without the risk of additional machine interruptions. It solves the task of setting the compressed air consumption of the relay nozzles as low as possible without risk while setting up the machine, e.g.
  • the time difference ⁇ t1 between the response of a weft guard at the end of the compartment and the stop blow or an equivalent signal for the leakage of a previously measured weft thread, which is detected with a stop guard positioned in front of the compartment entrance, is measured and as a parameter for the stretching of the weft thread in the compartment and as a parameter for the effect of relay nozzles is used in the control of the weaving machine.
  • an air jet weaving machine with two alternating yarn feed systems is shown, the weft yarns 1, 21 being drawn off from stores 3, 23 with main entry nozzles 2, 22 and being inserted into a compartment 32 with the assistance of relay nozzles 8, 28 which Arrival of the weft threads 1, 21 at the end of the compartment 32 is controlled by a weft thread monitor 6 and the weft threads are stopped in their flight by stop elements 4, 24 which are in front of the compartment 32.
  • the stopper elements 4, 24 block the thread run after a previously measured thread length in the compartment has been entered, and the abrupt braking results in a so-called stop impact on the weft thread.
  • the supply bobbins 5, 25 secure the replenishment of weft threads which are cut off by scissors 7 after the weft insertion, the interface forming a reference for the next weft insertion from the same main insertion nozzle 2, 22. Based on this reference, the weft thread tip must cover at least the distance 33 to the weft guard 6 at the other end of the compartment 32 for the next shot in order to generate an expected arrival signal which can be used once in the control 30 to check the arrival of the weft thread for the To confirm continuation of a normal weaving cycle and on the other hand to generate correction signals for the setting of the main entry nozzles 2, 22 by comparing the target arrival time and the actual arrival time, which change the blowing pressure via a pressure control valve 11, 31 and the blowing time via a control valve 10, 20.
  • a controller group 17 acts on the stopper elements 4, 24 and on the pressure control valves 11, 31 and the control valves 10, 20 of the main entry nozzles 2, 22.
  • a controller group 18 also acts on the relay nozzles 8, 28 in order to generate a moving field in the relay nozzle groups 9, 29 with the control valves 12 and to adjust the pressure of the relay nozzles with the pressure regulating valves 13.
  • the air connections 14 and 15 lead to a compressed air supply unit.
  • the weft thread 1, 21 is so large in excess of the distance 33 between the weft detector 6 and the scissors 7 that the weft thread tip reaches the weft detector 6 before the shortening 27 the stopper elements 4, 24 act on the weft thread when a previously measured weft thread length runs out.
  • the weft thread will hardly reach its ideal extension 34, but will always arrive at the weft monitor 6 late by a weft thread shortening 27, the weft thread shortening 27 essentially being dependent on the deflecting and the stretching effect of the relay nozzles 8, 28.
  • the time for ⁇ t 1 starts to run.
  • stop elements 4, 24 extends according to its elasticity and shortening of the weft thread 27 to a maximum extent, which is a so-called stop impact i.e. corresponds to a tension peak measured in the weft in front of the compartment, which is preferably recorded via stop monitors 16, 26, preferably in the flank rise in tension, and the time ⁇ t 1 ends.
  • the dynamics of the stop blow which are influenced by the mass and elasticity of a weft thread, vary little for a particular machine arrangement and, on the other hand, the dimensional accuracy of the weft thread length and the response accuracy of a weft monitor 6 are high, they play a subordinate role as disturbance variables. Therefore, the deviations in the amount of the time difference ⁇ t 1 represent the deviations of the weft shortening quite well due to deflection over the entire length of the compartment.
  • Stop monitors 16, 26 are mostly available in a wide variety of designs as a force or displacement measurement associated with thread deflection. However, optical stop monitors are also conceivable to determine the runout of a previously measured weft thread, which, as soon as they are activated, measure a thread displacement if the stop stroke does not act in the direction of the acceleration forces otherwise attacking the thread.
  • 4 shows a piezoelectric stop monitor 6, in which the weft thread 1, 21 is deflected at a ceramic eyelet, which in turn is supported in a housing 40 via a sensor film 38 covered with a piezo film and a rubber-like socket 39. The sensor film 38 is coated on both sides with electrical conductors 41, from which the signals are tapped and processed further via a charge amplifier 42 and a Schmitt trigger 43.
  • FIG. 3 shows a laboratory test on the relay nozzles of a weaving machine, the stretching of weft threads in percent with their scatter as a function of the common blowing pressure of the relay nozzles at a constant blowing pressure of the main insertion nozzle being shown as the mean value of a specific number of wefts.
  • the example shows a significantly increasing deflection of the weft thread or lowering the relay nozzle pressures below 3.5 bar. a significant deterioration in thread extension that would hardly be justifiable for production.
  • Similar curves result for the stretching of the weft thread as a function of the blowing time of the relay nozzles, in that the shortening of the blowing time results in a significant shortening of the thread stretching.
  • the approximation takes place from a safely functioning area with high blowing pressure and with a long blowing time, step by step after a certain number of shots, which is preferably between 20 and 2000, the values ⁇ t 1 are statistically evaluated for a quality criterion that lasts as long as gradually reducing the blowing pressure or the blowing time period until an impermissible value is reached, which corresponds, for example, to an impermissible gradient of the average thread extension in FIG. 3.
  • the quality criterion can be changed at any time with a higher probability without any apparent change in the boundary conditions are violated, which for each step for which an injury has been determined provides for the variables blow pressure or blow duration to be increased by a defined amount.
  • the principle described from approaching a limit by means of a parameter from a safe area until there is an injury and moving back by a safety amount until there is no longer an injury, can be done by fine-tuning the parameters of the relay nozzles, which can be done manually, semi-automatically or fully automatically , as well as for the continuous setpoint adjustment or regulation of a parameter of the relay nozzles. It is obvious that such a setting of the parameters represents a kind of optimization in that only as much compressed air is used as is statistically necessary. Compared to previously established setting values, the air consumption of relay nozzles has been reduced by 20 to 30%.
  • the blowing pressure and the blowing time are increased to a safe working area and the signal ⁇ t1 is gradually evaluated statistically over a certain number of shots for a quality criterion.
  • the blowing time is kept constant and the blowing pressure of the last relay nozzle group 9 in the thread flight direction is reduced step by step, so that in the meantime at least one evaluation takes place, by a certain amount, until the thread extension detected by the quality criterion is recognized as too small, whereupon the blowing pressure is reduced by one certain amount per evaluation step is increased until the thread extension is recognized as sufficient.
  • the next step is to gradually increase the blowing pressure for the second-to-last relay nozzle group lowered until the thread stretch is too small and then gradually increased until the thread stretch is sufficient.
  • the further nozzle groups 29, which lie in front of the penultimate relay nozzle group 29 in the direction opposite to the thread flight direction, are set one after the other in the same way in their blowing pressure with the associated pressure control valves 13, 35.
  • the whole process can be iterative by repeating the approaching of the limit again and the correction of the setting for all nozzle groups against the thread flight direction and successively starting with the last group 9.
  • the pressure balance of the nozzle groups 9, 29 can also be carried out with adjustable throttle valves 35.
  • the blowing duration of the relay nozzle groups 9, 29 is then adjusted by gradually reducing the blowing duration, so that at least one evaluation can take place, while maintaining a predefined time grid for the start of the blowing time of the individual nozzle groups and starting with the last group 9 in the direction of flight is until the thread stretch detected with a quality criterion is recognized as too small, whereupon the blowing time is increased by a certain amount per evaluation step until the thread stretch is recognized as sufficient.
  • the further nozzle groups 29, which are located in front of the last nozzle group 9 in the direction opposite to the thread flight direction are successively set in the same way in their blowing duration with the associated control valves 12. The whole process can be iterative in that the repeated approach to the limit and the correction of the setting of the blowing duration for all nozzle groups are repeated one after the other against the thread flight direction and starting with the last group 9.
  • a fine adjustment is e.g. provided when changing articles or at long intervals. Because of the abundance of the data to be evaluated, an external computer 36 is temporarily connected, which supports the internal computer 19 of the machine control 30. The whole adjustment process takes place fully automatically, by storing a program for the time evaluation .DELTA.t 1 and the sequence and regulators 13, 35 for the blowing pressure and the control valves 12 for the blowing period are controlled by the controller 30.
  • a semi-automatic process results if a manual adjustment of the blowing pressure at the pressure adjustment valves 35 and / or the correction for the blowing period to be entered is carried out and acknowledged before the evaluation is continued in a computer.
  • the blowing pressure is reduced by a small step ⁇ p in a program loop, as long as the quality criterion for the yarn stretching was met in the previous step and by a small step ⁇ p put on as long as the quality criterion was not met.
  • the thread extension and the air consumption of the relay nozzles oscillate around the value defined by the quality criterion.
  • the gradient for the mean has become the quality criterion ⁇ t 1 proven to be very meaningful over a certain number of shots.
  • the systematic deviations for the thread extension are better put into perspective if the standard deviation S (t) is included in the quality criterion over the same number of wefts, which means a general form for the quality criterion a ⁇ (S ( ⁇ t1)) ⁇ + b ( ⁇ t 1) ⁇ gives, where a, b are amplification factors and ⁇ , ⁇ are exponents or general mathematical operators. So can ( ⁇ t 1) ⁇ correspond to the differential of ⁇ t1.
  • the stretching forces and the insertion effect of the relay nozzles can be used deliberately to increase the insertion speed if the blowing pressure of the main injection nozzle is limited, for example because of the fraying of the weft tip, at an upper limit by the Quality criterion around a term -c ( ⁇ t 2) ⁇ is expanded, the weakened the mean ⁇ t 2 the time difference ⁇ t2 between the actual arrival in the weft monitor 6 and the target arrival of the weft thread, which, for example, corresponds to a certain angular position of the machine main shaft.
  • c is used as a gain factor and ⁇ as an exponent or mathematical operator.
  • the advantage of such a regulation is that the relay nozzles, as soon as the limit for the blowing pressure of the main entry nozzle is reached, increase the blowing pressure in very small steps without any switching as long as the flight time of the weft thread is too long.
  • the method described here for determining the thread extension can in principle be used to investigate and regulate all parameters which deflect and shorten the weft thread between the stop element 4, 24 and the weft monitor 6 from its ideal extension. It is applicable to air jet looms in which one or more weft preparation systems are assigned to a compartment, and to air jet looms with a row compartment to which one or more weft preparation systems are assigned.

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Abstract

Es wird ein Verfahren gezeigt zum Einstellen der Schussfadenausstreckung in einem Fach oder Reihenfach und vom Luftverbrauch von Stafettendüsen (8, 28), die ein Wanderfeld im Fach (32) bilden, für eine Luftdüsenwebmaschine mit einem oder mehreren Fadenzuführsystemen, wobei die Schussfäden von einem Schussaufbereitungssystem mit Hauptdüsen (2, 22) unter Unterstützung durch Stafettendüsen eingetragen werden, die Ankunft der Schussfäden durch einen Schusswächter (6) kontrolliert ist, die Schussfäden (1, 21) durch Stopperelemente (4, 24) vor dem Fach in ihrem Flug stillgesetzt werden und eine Druck- und Zeitregelung für die Hauptdüsen (1, 21) und die Stafettendüsen (8, 28) vorhanden ist. Durch Messen und statistisches Auswerten einer Zeitdifferenz Δt1, zwischen Ankunft des Schussfadens (1, 21) in einem Schusswächter (6) am Ende vom Fach (32) und dem eigentlichen Stoppschlag beim Stillsetzen des Schussfadens mit Stopperelementen (4, 24) vor dem Fach, welches mit Stoppwächtern (16, 26) erfasst wird, wurde ein für die Fadenauslenkung repräsentatives Signal gefunden, das zur Optimierung und Regelung der Einstellung der Stafettendüsen (8, 28) verwendet wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen der Schussfadenausstreckung in einem Fach oder Reihenfach und vom Luftverbrauch von Stafettendüsen, die ein Wanderfeld im Fach bilden, für eine Luftdüsenwebmaschine mit einem oder mehreren Fadenzuführsystemen, wobei die Schussfäden von einem Schussaufbereitungssystem mit Haupteintrags­düsen in das jeweilige Fach unter Unterstützung durch Stafettendüsen eingetragen werden, die Ankunft der Schussfäden am anderen Ende vom Fach durch einen Schuss­wächter kontrolliert ist, die Schussfäden durch Stopper­elemente vor dem Fach in ihrem Flug stillgesetzt werden, zur Ansteuerung der Haupteintragsdüsen eine Druck- und Zeitregelung mit Steuer und Regelventilen und zur An­steuerung der Stafettendüsen eine Druck- und Zeitregelung mit Steuer- und Regelventilen vorhanden ist.
  • Messeinrichtungen zur Ueberwachung des Fadenflugs, zum Registrieren der Fadenankunft am Ende eines Fachs und davon abhängige Regeleinrichtungen zum Einstellen von Blaszeiten und Blasdrücken von Stafettendüsen sind in verschiedenen Bauformen bekannt. So zeigt die US-Patentschrift 4,673,004 eine Luftdüsenwebmaschine mit Schussfadenwechsler, bei der die Ankunft der Schussfaden­spitze durch Sensoren im Fach und am Ende vom Fach regi­striert wird, um daraus bei laufender Maschine Korrektur­signale für die automatische Blaszeiteinstellung minde­stens einer Stafettendüse zu gewinnen.
  • Stafettendüsen haben allgemein die Aufgabe, die Hauptein­tragsdüsen beim Schusseintrag zu unterstützen, wobei die Stafettendüsen als grosse Druckluftverbraucher meistens ein zeitlich begrenztes Wanderfeld bilden, um Druckluft einzusparen. Der Druckluftverbrauch an sich ist ein be­achtlicher Kostenfaktor beim Betrieb von Luftdüsenwebma­schinen, so dass alle Massnahmen, die die Betriebsdrücke und den Druckluftverbrauch senken, wirtschaftlich von Bedeutung sind.
  • Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, den Druckluft­verbrauch der Stafettendüsen ohne Risiko für zusätzliche Maschinenunterbrüche möglichst tief zu halten. Sie löst die Aufgabe, den Druckluftverbrauch der Stafettendüsen beim Einrichten der Maschine, z.B. beim Artikelwechsel, ohne Risiko möglichst niedrig einzustellen und beim lau­fenden Weben ein Regelkriterium für das Ansteuern der Stafettendüsen zu schaffen, durch welches immer nur so­viel Druckluft abgerufen wird, wie unbedingt notwendig ist, indem beim Eintragen eines Schussfadens die Zeitdif­ferenz Δt₁ zwischen dem Ansprechen eines Schusswächters am Ende vom Fach und dem Stoppschlag oder einem gleich­wertigen Signal für das Auslaufen eines vorher abgemesse­nen Schussfadens, das mit einem vor dem Facheintritt positionierten Stoppwächter erfasst wird, gemessen wird und als Kenngrösse für die Ausstreckung des Schussfadens im Fach und als Kenngrösse für die Wirkung von Stafetten­düsen in der Steuerung der Webmaschine verwendet wird.
  • Die Vorteile der Erfindung sind darin zu sehen, dass eine repräsentative Messgrösse für die Ausstreckung des Schussfadens im Fach und für die Wirkung von Stafettendü­sen gefunden wurde, die es erlaubt, den Druckluftver­brauch der Stafettendüsen auf eine bestimmte Fadenaus­streckung hin zu minimieren.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungs­beispielen beschrieben. Es zeigen
    • Fig. 1 und 2 eine schematische Anordnung von Sensoren und Stellelementen zum Messen und Regeln der Schussfadenausstreckung und des Luft­verbrauchs der Stafettendüsen an Luft­düsenwebmaschinen,
    • Fig. 3 ein Diagramm einer Untersuchung der Schussfadenausstreckung in Abhängigkeit vom Blasdruck der Stafettendüsen und
    • Fig. 4 den schematischen Aufbau eines Stoppwäch­ters mit piezoelektrischen Elementen.
  • In den Fig. 1 und 2 ist eine Luftdüsenwebmaschine mit zwei wechselnden Fadenzuführsystemen gezeigt, wobei die Schussfäden 1, 21 von Speichern 3, 23 mit Haupteintrags­düsen 2, 22 abgezogen werden und in ein Fach 32 unter Unterstützung durch Stafettendüsen 8, 28 eingetragen wer­den, die Ankunft der Schussfäden 1, 21 am Ende vom Fach 32 durch einen Schussfadenwächter 6 kontrolliert wird und die Schussfäden durch Stopperelemente 4, 24, die vor dem Fach 32 liegen, in ihrem Flug stillgesetzt werden. Die Stopperelemente 4, 24 blockieren den Fadenlauf, nachdem eine vorher abgemessene Fadenlänge in das Fach eingetragen wurde, und durch das abrupte Abbremsen ent­steht ein sogenannter Stoppschlag am Schussfaden.
  • Die Vorratsspulen 5, 25 sichern den Nachschub an Schuss­fäden, die nach dem Schusseintrag durch eine Schere 7 abgeschnitten werden, wobei die Schnittstelle Referenz für den nächsten Schusseintrag aus der gleichen Hauptein­tragsdüse 2, 22 bildet. Bezogen auf diese Referenz muss die Schussfadenspitze beim nächsten Schuss mindestens den Abstand 33 zum Schusswächter 6 am anderen Ende vom Fach 32 zurücklegen, um ein erwartetes Ankunftssignal zu er­zeugen, das in der Steuerung 30 einmal dazu benutzt wer­den kann, um das Eintreffen des Schussfadens für die Fortsetzung eines normalen Webzyklus zu bestätigen und zum anderen durch Vergleich von Sollankunftszeit und Ist­ankunftszeit Korrektursignale für die Einstellung der Haupteintragsdüsen 2, 22 zu erzeugen, die über ein Druck­regelventil 11, 31 den Blasdruck und über ein Steuerven­til 10, 20 die Blaszeit verändern. In der Steuerung 30, in die auch die Steuerung der Schussaufbereitung mit ein­bezogen ist, wirkt eine Reglergruppe 17 auf die Stopper­elemente 4, 24 und auf die Druckregelventile 11, 31 sowie die Steuerventile 10, 20 der Haupteintragsdüsen 2, 22. Ebenso wirkt eine Reglergruppe 18 auf die Stafettendüsen 8, 28 ein, um ein Wanderfeld in den Stafettendüsengruppen 9, 29 mit den Steuerventilen 12 zu erzeugen und eine Druckeinstellung der Stafettendüsen mit den Druckregel­ventilen 13 vorzunehmen. Die Luftanschlüsse 14 und 15 führen zu einer Druckluftversorgungseinheit.
  • Erfindungsgemäss wird beim Eintragen eines Schussfadens 1, 21 die Zeitdifferenz Δt₁ zwischen dem Ansprechen ei­nes Schusswächters 6 am Ende vom Fach 32 und dem Stopp­schlag, der mit einem vor dem Facheintritt positionierten Stoppwächter 16, 26 erfasst wird, gemessen und als Kenngrösse für die Ausstreckung des Schussfadens 1, 21 im Fach 32 und als Kenngrösse für die Wirkung von Stafetten­düsen 8, 28 in der Steuerung 30 der Webmaschine verwen­det.
  • Entsprechend der Anordnung in den Figuren 1 und 2 wird zunächst einmal theoretisch angenommen, dass der Schuss­faden 1, 21 bezüglich Abstand 33 des Schusswächters 6 zur Schere 7 in so grosser Ueberlänge zugemessen ist, dass die Schussfadenspitze trotz der Verkürzung 27 den Schuss­wächter 6 erreicht, bevor die Stopperelemente 4, 24 beim Auslaufen einer vorher abgemessenen Schussfadenlänge auf den Schussfaden wirken. Während des Schusseintrags im Fach 32 wird der Schussfaden kaum seine ideale Aus­streckung 34 erreichen, sondern immer um eine Schuss­fadenverkürzung 27 verspätet am Schusswächter 6 ein­treffen, wobei die Schussfadenverkürzung 27 wesentlich von der ablenkenden und von der streckenden Wirkung der Stafettendüsen 8, 28 abhängt. Mit dem Ansprechen des Schusswächters 6 beginnt die Zeit für Δt₁ zu laufen. Der auslaufende Schussfaden wird mit Stopperelementen 4, 24 stillgesetzt und längt sich entsprechend seiner Elastizi­tät und Schussfadenverkürzung 27 bis zu einer Maximalaus­dehnung, der ein sogenannter Stoppschlag d.h. eine Zug­spannungsspitze im Schussfaden vor dem Fach gemessen ent­spricht, die über Stoppwächter 16, 26 zeitlich vorzugs­weise im Flankenanstieg der Zugspannung erfasst wird und die Zeit Δt₁ beendet.
  • Praktisch kann weder eine Ueberlänge des Schussfadens vorausgesetzt werden, noch ein Stoppschlag mit schlechter Ausstreckung bei noch nicht betätigtem Schusswächter 6 ausgeschlossen werden. Ausserdem ist die Lage des Schuss­wächters 6 wahrscheinlich schon vorgegeben. Aus diesem Grund wird bezogen auf eine gemeinsame Anfangszeit d.h. von der Zyklussteuerung getriggert eine Zeitmessung bis zum Ansprechen des Schusswächters 6 und eine Zeitmessung bis zum Erfassen des Stoppschlags in Stoppwächter 16, 26 durchgeführt und die Differenz nämlich Δt₁ gebildet. Unabhängig vom Vorzeichen muss der Betrag von Δt₁ klein gehalten werden, wenn die Schussfadenverkürzung 27 klein gehalten werden soll. Da einerseits die durch Masse und Elastizität eines Schussfadens beeinflusste Dynamik des Stoppschlags für eine bestimmte Maschinenanordnung wenig variiert und andererseits die Abmessgenauigkeit der Schussfadenlänge und die Ansprechgenauigkeit eines Schusswächters 6 hoch sind, spielen sie als Störgrössen eine untergeordnete Rolle. Daher stellen die Abweichungen im Betrag der Zeitdifferenz Δt₁ recht gut die Abweichun­gen der Schussfadenverkürzung wegen Auslenkung über die gesamte Länge des Fachs dar.
  • Stoppwächter 16, 26 gibt es in den verschiedensten Aus­führungen meistens als eine mit Fadenumlenkung verbundene Kraft- oder Wegmessung. Es sind jedoch auch optische Stoppwächter denkbar, um das Auslaufen eines vorher abge­messenen Schussfadens festzustellen, die, sobald sie aktiviert sind, eine Fadenverlagerung messen, wenn der Stoppschlag nicht in Richtung der sonst am Faden angrei­fenden Beschleunigungskräfte wirkt. Fig. 4 zeigt einen piezoelektrischen Stoppwächter 6, bei dem der Schussfaden 1, 21 an einer Keramiköse umgelenkt wird, die ihrerseits über eine mit einem Piezofilm belegte Sensorfolie 38 und eine gummiähnliche Fassung 39 in einem Gehäuse 40 abge­stützt ist. Die Sensorfolie 38 ist beidseitig mit elek­trischen Leitern 41 beschichtet, an denen die Signale abgegriffen und über einen Ladungsverstärker 42 und einen Schmitt-Trigger 43 weiterverarbeitet werden.
  • Fig. 3 zeigt eine labormässige Untersuchung an Stafetten­düsen einer Webmaschine, wobei die Ausstreckung von Schussfäden in Prozent mit ihrer Streuung in Abhängigkeit vom gemeinsamen Blasdruck der Stafettendüsen bei einem konstanten Blasdruck der Haupteintragsdüse als Mittelwert einer bestimmten Schusszahl dargestellt wurde. Das Bei­spiel zeigt beim Absenken der Stafettendüsendrücke unter 3,5 bar eine signifikant wachsende Auslenkung des Schuss­fadens resp. eine signifikante Verschlechterung der Fadenausstreckung, die für eine Produktion kaum noch ver­tretbar wäre. Aehnliche Kurven ergeben sich für die Aus­streckung des Schussfadens in Abhängigkeit von der Blas­zeitdauer der Stafettendüsen, indem mit der Verkürzung der Blaszeitdauer eine signifikante Verkürzung der Fadenausstreckung eintritt.
  • Es genügt, die Abweichungen in den Zeitmessungen von Δt₁ auszuwerten, um den Einfluss von Blasdruck und Blaszeiten auf die Auslenkung resp. die prozentuale Verkürzung des Schussfadens in gleicher Weise wie in Fig. 3 zu erhalten. Zum Auffinden der zulässigen Grenzen findet die Annähe­rung aus einem sicher funktionierenden Bereich mit hohem Blasdruck und mit langer Blaszeitdauer statt, wobei schrittweise nach einer bestimmten Schusszahl, die vor­zugsweise zwischen 20 und 2000 liegt, die Werte Δt₁ für ein Gütekriterium statistisch ausgewertet werden, das solange ein schrittweises Verringern vom Blasdruck oder von der Blaszeitdauer zulässt bis ein unzulässiger Wert erreicht wird, der z.B. einem unzulässigen Gradienten der gemittelten Fadenausstreckung in Fig. 3 entspricht. Da die ganze Erfassung der Zeitdifferenz Δt₁ störgrössen­behaftet ist und da das Gütekriterium statistisch über eine begrenzte Anzahl Schüss gebildet wird, kann jeder­zeit mit einer grösseren Wahrscheinlichkeit ohne ersicht­liche Veränderung der Randbedingungen das Gütekriterium verletzt werden, welches mit jedem Schritt, für den eine Verletzung festgestellt wurde, ein Vergrössern der je­weils betrachteten Variablen Blasdruck oder Blasdauer um einen definierten Betrag vorsieht.
  • Das beschriebene Prinzip vom Anfahren einer Grenze mit­tels eines Parameters aus einem sicheren Bereich bis eine Verletzung vorliegt und vom Zurückfahren um einen Sicher­heitsbetrag, bis keine Verletzung mehr vorliegt, lässt sich sowohl beim Feineinstellen der Parameter der Stafet­tendüsen, das von Hand, halbautomatisch oder vollautoma­tisch erfolgen kann, als auch für die kontinuierliche Sollwerteinstellung oder Regelung eines Parameters der Stafettendüsen einsetzen. Es ist offensichtlich, dass eine derartige Einstellung der Parameter eine Art Opti­mierung darstellt, indem nur soviel Druckluft verbraucht wird wie statistisch betrachtet notwendig ist. Gegenüber früher etablierten Einstellwerten wurde der Luftverbrauch von Stafettendüsen um 20 bis 30 % reduziert.
  • Zur Feineinstellung wird - während die Maschine produ­ziert - der Blasdruck und die Blaszeitdauer in einen sicher funktionierenden Bereich erhöht und das Signal Δt₁ schrittweise über eine bestimmte Schusszahl für ein Gütekriterium statistisch ausgewertet. Zunächst wird die Blaszeitdauer konstant gehalten und der Blasdruck der in Fadenflugrichtung letzten Stafettendüsengruppe 9 schritt­weise, so dass zwischenzeitlich mindestens eine Aus­wertung stattfindet, um einen bestimmten Betrag gesenkt, bis die mit dem Gütekriterium erfasste Fadenausstreckung als zu klein erkannt wird, worauf der Blasdruck solange um einen bestimmten Betrag pro Auswertungsschritt erhöht wird, bis die Fadenausstreckung als genügend erkannt wird. Als nächstes wird für die in Fadenflugrichtung vor­letzte Stafettendüsengruppe der Blasdruck schrittweise gesenkt bis die Fadenausstreckung zu klein ist und an­schliessend schrittweise erhöht, bis die Fadenaus­streckung genügend ist. Die weiteren, entgegen der Faden­flugrichtung vor der vorletzten Stafettendüsengruppe 29 liegenden Düsengruppen 29 werden nacheinander auf die gleiche Art in ihrem Blasdruck mit den zugehörigen Druck­regelventilen 13, 35 eingestellt. Der ganze Vorgang kann iterativ sein, indem das nochmalige Anfahren der Grenze und die Korrektur der Einstellung für alle Düsengruppen entgegen der Fadenflugrichtung und nacheinander beginnend mit der letzten Gruppe 9 wiederholt wird. Dabei kann der Druckabgleich der Düsengruppen 9, 29 auch mit verstell­baren Drosselventilen 35 erfolgen.
  • Analog der Druckeinstellung erfolgt anschliessend die Einstellung der Blaszeitdauer der Stafettendüsengruppen 9, 29, indem unter Aufrechterhaltung eines vorgegebenen Zeitrasters für den Blaszeitbeginn der einzelnen Düsen­gruppen und beginnend mit der in Fadenflugrichtung letz­ten Gruppe 9 die Blaszeitdauer schrittweise - so dass zwischenzeitlich mindestens eine Auswertung stattfinden kann - gesenkt wird, bis die mit einem Gütekriterium er­fasste Fadenausstreckung als zu klein erkannt wird, wo­rauf die Blaszeitdauer solange um einen bestimmten Betrag pro Auswertungsschritt erhöht wird bis die Fadenaus­streckung als genügend erkannt wird. Anschliessend werden die weiteren, entgegen der Fadenflugrichtung vor der letzten Düsengruppe 9 liegenden Düsengruppen 29 nachein­ander auf die gleiche Art in ihrer Blaszeitdauer mit den zugehörigen Steuerventilen 12 eingestellt. Der ganze Vor­gang kann iterativ sein, indem das nochmalige Anfahren der Grenze und die Korrektur der Einstellung der Blas­dauer für alle Düsengruppen nacheinander entgegen der Fadenflugrichtung und beginnend mit der letzten Gruppe 9 wiederholt wird.
  • Eine Feineinstellung ist z.B. bei Artikelwechsel oder in grossen Zeitabständen vorgesehen. Wegen der Fülle der auszuwertenden Daten ist ein externer Rechner 36 zeitwei­se angeschlossen, der den internen Rechner 19 der Maschi­nensteuerung 30 unterstützt. Der ganze Einstellvorgang erfolgt vollautomatisch, indem für die Zeitauswertung Δt₁ und den Ablauf ein Programm eingespeichert ist und Regler 13, 35 für den Blasdruck sowie die Steuerventile 12 für die Blaszeitdauer über die Steuerung 30 ange­steuert werden. Ein haltautomatischer Ablauf ergibt sich, wenn von Hand ein Abgleich des Blasdruckes an den Druck­einstellventilen 35 und/oder die Korrektur für die einzu­gebende Blaszeitdauer vorgenommen und quittiert wird, bevor die Auswertung in einem Rechner fortgesetzt wird.
  • Es hat sich gezeigt, dass die Einstellung der Blaszeit­dauer bezüglich Fadenausstreckung und optimiertem Luft­verbrauch gut reproduzierbar und wenig empfindlich ist und dass somit abgesicherte Erfahrungswerte auch als Kon­stantwerte für einen bestimmten Artikel eingegeben werden können. Andererseits genügt nach erfolgter Feineinstel­lung eine Gesamtverstellung des Blasdruckes für alle Sta­fettendüsengruppen um einen gleichen Betrag Δp, um die Fadenausstreckung zu optimieren. Aus diesem Grund ist es vorteilhaft, ein Abgleichen der Blasdrücke der Stafetten­düsengruppen während einer Feineinstellung vorzunehmen und den Blasdruck der Stafettendüsengruppen 9, 29 über ein gemeinsames Druckregelventil 13, wie in Fig. 2 darge­stellt, als permanente Regelgrösse für die Optimierung der Fadenausstreckung und des Luftverbrauchs während des Webens zu benutzen. Innerhalb einer bestimmten Schusszahl wird in einer Programmschleife der Blasdruck um einen kleinen Schritt Δp abgesenkt, solange das Gütekriterium für die Fadenausstreckung im vorangehenden Schritt erfüllt war und um einen kleinen Schritt Δp her­ aufgesetzt, solange das Gütekriterium nicht erfüllt war. Die Fadenausstreckung und der Luftverbrauch der Stafet­tendüsen pendeln um den mit dem Gütekriterium festgeleg­ten Wert. Durch die Abstimmung der Druckverstellschritte Δp mit der Anzahl der pro Schritt untersuchten Schüsse und durch regelungstechnisch dämpfende Massnahmen wird ein Aufschaukeln der Regelung verhindert.
  • Als Gütekriterium hat sich der Gradient für den Mittel­wert Δt₁ über eine bestimmte Schusszahl als sehr aussa­gefähig erwiesen. Beim Einsatz von Wechslern für die Schussfadenzufuhr werden die systematischen Abweichungen für die Fadenausstreckung besser relativiert, wenn die Standardabweichung S(t) über die gleiche Schusszahl in das Gütekriterium einbezogen wird, womit sich eine allge­meine Form für das Gütekriterium mit
    a·(S(Δt₁))α +b (Δt₁)β ergibt, wobei a, b Verstärkungs­faktoren und α, β Exponenten oder allgemeine mathemati­sche Operatoren sind. So kann (Δt₁)β dem Differential von Δt₁ entsprechen.
  • Die Vorteile einer solchen Regelung des Blasdrucks der Stafettendüsen sind weiterhin darin zu sehen, dass die Regelung der Haupteintragsdüse bezüglich Blasdruck und Blasdruckintervall sehr viel eindeutiger erfolgt, wenn die Schussfäden beim Eintrag eine gezielte Ausstreckung aufweisen.
  • Ausserdem können die Streckkräfte und die Eintragswirkung der Stafettendüsen bewusst zur Steigerung der Eintragsge­schwindigkeit verwendet werden, wenn der Blasdruck der Haupteintragsdüse z.B. wegen des Ausfransens der Schuss­spitze an einer oberen Grenze begrenzt wird, indem das Gütekriterium um einen Term -c(Δt₂)γ erweitert wird, der abgeschwächt den Mittelwert Δt₂ der Zeitdifferenz Δt₂ zwischen der Istankunft im Schusswächter 6 und der Sollankunft des Schussfadens, die z.B. einer bestimmten Winkelstellung der Maschinenhauptwelle entspricht, ent­hält. Dabei ist c als Verstärkungsfaktor und γ als Expo­nent oder mathematischer Operator benutzt. Der Vorteil einer solchen Regelung ist, dass die Stafettendüsen, sobald die Grenze für den Blasdruck der Haupteintragsdüse erreicht ist, ohne jegliche Umschaltung in sehr kleinen Schritten den Blasdruck steigern, solange die Flugzeit des Schussfadens zu lang ist.
  • Die hier beschriebene Methode zum Feststellen der Faden­ausstreckung kann grundsätzlich zur Untersuchung und Regelung aller Parameter verwendet werden, die den Schussfaden zwischen Stopperelement 4, 24 und Schuss­wächter 6 von seiner idealen Ausstreckung weg ablenken und verkürzen. Sie ist anwendbar auf Luftdüsenwebmaschi­nen, in denen einem Fach ein oder mehrere Schussaufbe­reitungssysteme zugeordnet sind, sowie auf Luftdüsenweb­maschinen mit einem Reihenfach, dem ein oder mehrere Schussaufbereitungssysteme zugeordnet sind.

Claims (14)

1. Verfahren zum Einstellen der Schussfadenausstreckung in einem Fach oder Reihenfach und vom Luftverbrauch von Stafettendüsen, die ein Wanderfeld im Fach bilden, für eine Luftdüsenwebmaschine mit einem oder mehreren Fadenzuführsystemen, dadurch gekennzeichnet, dass beim Eintragen eines Schussfadens (1, 21) die Zeitdifferenz Δt₁ zwischen dem Ansprechen eines Schusswächters (6) am Ende vom Fach (32) und dem Stoppschlag oder einem gleichwertigen Signal für das Auslaufen eines vorher abgemessenen Schussfadens, das mit einem vor dem Facheintritt positionierten Stopp­wächter (16, 26) erfasst wird, gemessen wird und als Kenngrösse für die Ausstreckung des Schussfadens (1, 21) im Fach (32) und als Kenngrösse für die Wirkung von Stafettendüsen (8, 28) in der Steuerung (30) der Webmaschine verwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
- in einem ersten Verfahrensschritt die Blaszeitdauer und die Blasdrücke von Stafettendüsengruppen (9, 29) in einen sicher funktionierenden Bereich her­aufgesetzt werden und die Werte der Zeitdifferenz Δt₁ zwischen dem Ansprechen des Schussfaden­wächters (6) und des Stoppwächters (16, 26) über eine bestimmte Schusszahl gespeichert und statistisch ausgewertet werden, um charakteris­tische Kenngrössen für die Wirkung der Stafetten­düsengruppen zu bilden,
- in einem zweiten Verfahrensschritt der Blasdruck der in Fadenflugrichtung letzten Stafettendüsengruppe (9) schrittweise nach jeweils einer bestimmten Anzahl Schüsse gesenkt wird, bis die pro Schritt vorgenommene statistische Aus­wertung eine signifikante Erhöhung der Zeit­differenz Δt₁ zeigt und der Blasdruck jedesmal, wenn eine signifikante Erhöhung zu den früheren Zeitdifferenzen Δt₁ festgestellt wurde, um einen Sicherheitsbetrag erhöht wird, bis die Abweichung aufgehoben ist,
- in weiteren Verfahrensschritten entgegen der Faden­flugrichtung fortschreitend die vor der bereits eingestellten Stafettendüsengruppe (9) liegenden Stafettendüsengruppen (29) jeweils analog zum zwei­ten Verfahrensschritt in ihren Blasdrücken einge­stellt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeich­net, dass im Anschluss an eine Einstellung der Blas­drücke
- in einem ersten Verfahrensschritt die Blaszeitdauer der in Fadenflugrichtung letzten Stafettendüsen­gruppe (9) schrittweise nach jeweils einer bestimm­ten Anzahl Schüsse gesenkt wird, bis eine pro Schritt vorgenommene statistische Auswertung eine signifikante Erhöhung der Zeitdifferenz Δt₁ zeigt und die Blaszeitdauer jedesmal, wenn eine signifi­kante Erhöhung zu früheren Zeitdifferenzen Δt₁ festgestellt wurde, um einen Sicherheitsbetrag er­höht wird, bis die Abweichung aufgehoben ist,
- in weiteren Verfahrensschritten entgegen der Faden­flugrichtung fortschreitend die vor der bereits eingestellten Stafettendüsengruppe (9) liegenden Stafettendüsengruppen (29) jeweils analog zum ersten Verfahrensschritt in ihrer Blaszeitdauer eingestellt werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellung des Luftver­brauchs der Stafettendüsen (8, 28) automatisch in einem Rechner erfolgt,
- indem über eine Maschinensteuerung (30) die Zeit­differenzen Δt₁ zwischen dem Ansprechen von Schusswächter (6) und Stoppwächter (16, 26) erfasst, statistisch ausgewertet, verglichen und gespeichert werden und Sollwerte für die Stell­glieder gebildet werden,
- indem die Stellglieder für das Einstellen (13) des Blasdruckes und für den Beginn und das Ende der Blasdauer (12) der Stafettendüsen (8, 28) von einem Rechner her angesteuert werden,
- indem der Ablauf des Einstellvorganges durch ein gespeichertes Programm vorgenommen wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Feineinstellung der BlaK­drücke und der Blaszeiten der Stafettendüsengruppen vorgenommen wird, indem die Einstellung in mehreren Durchgängen durch jeweils alle Stafettendüsengruppen (9, 29) durchgeführt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeich­net, dass zur Unterstützung der Maschinensteuerung (30) zeitweise oder permanent ein externer Rechner angeschlossen wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellung der Stafetten­düsen (8, 28) halbautomatisch erfolgt, indem die jeweilige neue Sollgrösse für Blasdruck oder Blaszeit der Stafettendüsengruppe (9, 29) durch einen Rechner angezeigt wird und die neue Einstellung durch Handein­griff vorgenommen und/oder bestätigt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gesamtverstellung des Blas­drucks der Stafettendüsengruppen (9, 29) vorgenommen wird, indem durch die Maschinensteuerung (30) für das schrittweise Absenken des Blasdrucks nach einer be­stimmten Anzahl Schüsse bei allen Stafettendüsengrup­pen gleichzeitig eine Druckabsenkung um einen bestimm­ten Betrag vorgenommen wird, bis die statistische Aus­wertung eine signifikante Erhöhung der Zeitdifferenzen Δt₁ zeigt und indem der Blasdruck für alle Stafetten­düsengruppen (9, 29) jedesmal um einen bestimmten Sicherheitsbetrag gleichzeitig erhöht wird, bis die signifikante Erhöhung gegenüber früheren Zeitdifferen­zen Δt₁ aufgehoben ist.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine ständige Optimierungsregelung des Blasdrucks der Stafettendüsengruppen (9, 29) durch die Maschinen­steuerung (30) vorgenommen wird, indem die Grenze für eine zulässige Druckabsenkung schrittweise nach einer bestimmten Anzahl Schüsse überprüft wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der pro Schritt ausge­werteten und weiterverwendeten Zeitmessungen Δt₁ zwi­schen 20 und 2000 liegt.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass schrittweise ein statistisches Gütekriterium für die Ausstreckung des Schussfadens (1, 21) und für die Wirkung der Stafettendüsen über eine bestimmte Anzahl Schüsse gebildet wird, das den Mittelwert Δt₁ und die Standarfabweichung S(Δt₁) ent­hält, und dass der Betrag dieses Gütekriteriums mit den Beträgen der vorangehenden Schritte verglichen wird, um aus dem Unterschied ein Korrektursignal für die betreffenden Blasdrücke oder Blaszeiten zu gewin­nen.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Gütekriterium durch Verstärkungsfaktoren und Operatoren anpassbar ist in der Form
a.(S(Δt₁))α +b.(Δt₁)β
Dabei bedeuten:
Δt₁ Ankunftszeit Schusswächter (6) minus Ansprech­zeitpunkt Stoppwächter (16, 26)
Δt₁ Mittelwert von Δt₁ über eine bestimmte Schuss­zahl
S Standardabweichung von Δt₁
a, b Verstärkunsfaktoren
α, β Exponent oder allgemeiner mathematischer Operator
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Gütekriterium um einen Term erweitert wird, der die Zeitdifferenz Δt₂ zwischen der Istankunft in einem Schusswächter (6) und der Sollankunft in einem Schusswächter (6) enthält in der Form
a.(S(Δt₁))α +b.(Δt₁)β -c.(Δt₂)γ
Dabei bedeuten:
Δt₂ Istankunftszeit minus Sollankunftszeit
Δt₂ Mittelwert von Δt₂ über den gleichen Schritt wie für Δt₁
c Verstärkungsfaktor
γ Exponent oder allgemeiner mathematischer Operator.
14. Luftdüsenwebmaschine mit Schussfäden (1, 21), die von einem Schussaufbereitungssystem mit Haupteintragsdüsen (2, 22) in das jeweilige Fach (32) unter Unterstützung durch Stafettendüsen (8, 28) eingetragen werden, wobei die Ankunft der Schussfäden am anderen Ende vom Fach (32) durch einen Schusswächter (6) kontrolliert ist und die Schussfäden durch Stopperelemente (4, 24) vor dem Fach in ihrem Flug stillgsetzt werden, wobei zur Ansteuerung der Haupteintragsdüsen (2, 22) eine Druck- und Zeitregelung (17) mit Steuer und Regelventilen (10, 20, 11, 31) und zur Ansteuerung der Stafetten­düsen (8, 28) eine Druck- und Zeitregelung (18) mit Steuer- und Regelventilen (12, 35, 13) vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, dass Stoppwächter (16, 26) zwischen Fach (32) und Stopperelementen (4, 24) vor­handen sind, die den Stoppschlag oder ein gleich­wertiges Signal für das Auslaufen des vorher abgemes­senen Schussfadens erfassen und als Signal der Maschi­nensteuerung (30) zur Einstellung der Drücke und Blas­zeiten der Stafettendüsen (8, 28) nach einem der An­sprüche 1 bis 13 zuführen.
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