EP0415875B1 - 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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EP0415875B1
EP0415875B1 EP90810571A EP90810571A EP0415875B1 EP 0415875 B1 EP0415875 B1 EP 0415875B1 EP 90810571 A EP90810571 A EP 90810571A EP 90810571 A EP90810571 A EP 90810571A EP 0415875 B1 EP0415875 B1 EP 0415875B1
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EP
European Patent Office
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blowing
time
relay
weft
shed
Prior art date
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EP90810571A
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EP0415875A1 (de
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Godert De Jager
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Itema Switzerland Ltd
Original Assignee
Sultex AG
Maschinenfabrik Rueti AG
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Publication date
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    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D47/00—Looms in which bulk supply of weft does not pass through shed, e.g. shuttleless looms, gripper shuttle looms, dummy shuttle looms
    • 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
    • D03D47/3073—Detection means therefor
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
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    • D03D47/3026—Air supply systems
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    • 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
    • D03D47/3026—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, a 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.
  • US Pat. No. 4,673,004 shows an air jet weaving machine with a weft thread changer, in which the arrival of the weft thread tip is detected by sensors in the compartment and at the end of The compartment is registered in order to obtain correction signals for the automatic blowing time setting of at least one relay nozzle while the machine is running.
  • Relay nozzles generally have the task of assisting the main entry nozzles with the weft insertion, 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 reducing the compressed air consumption of the relay nozzles when setting up the machine, e.g. when changing the article, without setting the risk as low as possible and during the weaving process, to create a control criterion for controlling the relay nozzles, by means of which only as much compressed air is required as is absolutely necessary by entering the time difference ⁇ t1 between the arrival signal of a weft guard on and entering a weft thread 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, measured and used as a parameter for the extension of the weft thread in the compartment and as a parameter for the effect of relay nozzles in the control of the weaving machine is used.
  • an air jet weaving machine with two alternating yarn feed systems is shown, with the weft yarns 1, 21 being withdrawn from stores 3, 23 with main feed 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 has been entered into the compartment, 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 as well as 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 control valves 13.
  • the air connections 14 and 15 lead to a compressed air supply unit.
  • the time difference ⁇ t1 between the arrival signal of a weft guard 6 at the end of the compartment 32 and the stop blow, which is detected with a stop guard 16, 26 positioned in front of the compartment entrance, is measured and as a parameter for the extension of the weft thread 1, 21 in compartment 32 and as a parameter for the Effect of relay nozzles 8, 28 used in the control 30 of the weaving machine.
  • the weft thread 1, 21 is so excessively long with respect to the distance 33 of the weft detector 6 from 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 on the stretching effect of the relay nozzles 8, 28.
  • the time for ⁇ t1 begins to run.
  • the outgoing weft thread is stopped with stop elements 4, 24 and 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. a tension peak in the weft thread in front of the compartment corresponds to the time, which is detected by stop monitors 16, 26, preferably in the flank rise of the tension and ends the time ⁇ t1.
  • the dynamics of the stop blow which are influenced by the mass and elasticity of a weft thread, vary little for a specific 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 ⁇ t1 represent the deviations in the weft thread shortening 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 scattering as a function of the common blowing pressure of the Relay nozzles at a constant blowing pressure of the main inlet nozzle were shown as the average of a certain number of shots.
  • 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 extension 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 extension.
  • the quality criterion can be violated at any time with no apparent change in the boundary conditions, which with each step for which an injury was determined provides for an increase in the blow pressure or blow duration variables under consideration by a defined amount.
  • the described principle of 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 at least one evaluation takes place in the meantime, 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 reduce the blowing pressure for the second-to-last relay nozzle group in the thread flight direction until the thread stretch is too small and then gradually increase until the thread stretch is sufficient.
  • the other nozzle groups 29, which lie opposite the thread flight direction in front of the penultimate relay nozzle group 29, are successively in the same way adjusted in their blowing pressure with the associated pressure control valves 13, 35.
  • the whole process can be iterative by repeating the approach to the limit and the correction of the setting for all nozzle groups against the thread flight direction and in succession 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 - while at least one evaluation can take place - while maintaining a predetermined time grid for the beginning of the blowing time of the individual nozzle groups and starting with the last group 9 in the direction of flight 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 approaching of 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 provided, for example, 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 The setting process takes place fully automatically in that a program is stored for the time evaluation .DELTA.t1 and the sequence and controllers 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 thread stretching was met in the previous step and increased by a small step ⁇ p 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 ⁇ t1 proven to be very informative about 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 ( ⁇ t1 ) ⁇ gives, where a, b are gain factors and ⁇ , ⁇ are exponents or general mathematical operators. So can ( ⁇ t1 ) ⁇ 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 insertion nozzle is limited at an upper limit, for example due to the fraying of the weft tip, by adding a term -c ( ⁇ t2 ) ⁇ is expanded, the attenuated the mean ⁇ t2 contains the time difference ⁇ t2 between the actual arrival in the weft monitor 6 and the target arrival of the weft thread, which corresponds, for example, to a specific angular position of the machine main shaft.
  • C is the gain factor and ⁇ is the exponent or mathematical operator used.
  • 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.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Looms (AREA)

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 Ankunftsignal 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 Ankunftsignal 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 Schüsse 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 heraufgesetzt, 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 Ankunftsignal 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 Blasdrücke 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
    Figure imgb0001
     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.( Δt ¯ 2) γ
    Figure imgb0002
     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 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 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 die Luftdüsenwebmaschine eine Steuerung mit einem Programm nach einem der Ansprüche 1 bis 13 aufweist, um die Schussfadenausstreckung einzustellen.
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