EP0439183A1

EP0439183A1 - Verfahren zur Überwachung der Fadenzugkraft

Info

Publication number: EP0439183A1
Application number: EP91100967A
Authority: EP
Inventors: Hellmut Lorenz
Original assignee: Barmag AG; Barmag Barmer Maschinenfabrik AG
Current assignee: Oerlikon Barmag AG
Priority date: 1990-01-26
Filing date: 1991-01-25
Publication date: 1991-07-31
Anticipated expiration: 2011-01-25
Also published as: DE59101465D1; EP0439183B1; ES2051528T3; US5146739A; RU2043630C1

Abstract

Zur Überwachung der Fadenzugkraft wird laufend ein Mittelwert gebildet. Es wird überwacht, daß der laufende Meßwert der Ober- und einer Untergrenze, welche mit dem Mittelwert wandert, nicht überschreitet und daß der Mittelwert bestimmte Grenzen nicht verläßt. Gleichzeitig erfolgt eine Ausregelung der Fadenspannung, indem die Fadenspannung über ein Zeitfilter (11) dem Falschdrallgeber (6) derart eingegeben wird, daß eine Steuerung der Reibkraft erfolgt. Das Stellsignal bildet das erwähnte Mittelwertsignal. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Überwachung der Fadenzugkraft nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Dieses Verfahren ist durch die EP 207 471 A1 bekannt.
Dieses Verfahren gewährleistet, daß beim Falschzwirntexturieren die Qualitätsausbeute wesentlich verbessert wird.
Durch die DE 33 06 594 A1 ist ein Verfahren zum Falschzwirntexturieren bekannt, bei dem das von dem Friktionsfalschdrallgeber auf den Faden übertragene Drallmoment in Abhängigkeit von der Zugkraft verstellt wird, und zwar indem die Anpreßkraft zweier auf den Faden einwirkenden Oberflächen entsprechend verstellt wird. Mit diesem Verfahren kann die Fadenzugkraft auf einen konstanten Wert eingeregelt werden. Der Nachteil dieses Verfahrens bei gleichzeitiger Anwendung des eingangs geschilderten bekannten Verfahrens ist jedoch, daß Schwankungen des Mittelwertes nicht mehr in Erscheinung treten und daher u.U. Fehler, die durch die Fadenzugkraftmessung erfaßt werden sollten, nicht mehr erfaßt werden können. Wenn also z.B. durch Verschleiß eines Lieferwerkes oder Fehler in der Temperaturführung der Texturierzone Fadenzugkraftänderungen auftreten, so dient das Meßverfahren nach der EP 207 471 A1 dem Zweck, diese Fehler aufzudecken. Durch Anwendung des Verfahrens nach der DE 33 06 594 A1 wird die Fadenzugkraft jedoch unter Außerachtlassung dieser Fehler ausgeregelt und dadurch werden diese Fehler überdeckt.
Aufgabe der Erfindung ist es, durch Fadenzugkraftmessung einerseits die Drallgebung zu steuern, andererseits aber trotzdem die Möglichkeit zu erhalten, durch Zugkraftmessung auch eine Qualitätsüberwachung durchzuführen.
Die Lösung ergibt sich aus dem Kennzeichen des Anspruchs 1.
Unter Drallübertragung des Falschdrallgebers wird in dieser Anmeldung die Größe der Reibkraft des Falschdrallers am Faden und/oder die Aufteilung der Reibkraft in die Drallgebende Komponente und fördernde Komponente verstanden.
Das Funktionsprinzip des Friktionsfalschdrallers besteht darin, daß eine oder mehrere bewegte Oberflächen eine Reibkraft auf den Faden ausüben, die eine drallerteilende und eine fadenzugkrafterzeugende Komponente aufweist. Die drallerteilende Komponente erzeugt ein Drehmoment am Faden, wodurch dieser - in Laufrichtung des Fadens gesehen - stromaufwärts gezwirnt wird. Wenn sich die Größe der Reibkraft z.B. durch Änderung des Reibbeiwertes ändert, so ändert sich sowohl die drallerteilende Komponente wie auch die fadenzugkrafterzeugende Komponente, d.h. die Änderung der Fadenzugkraft hat einen indirekten Aussagewert für die Intensität des Texturierprozesses.
Erfahrungsgemäß stehen einige Texturierfehler wie Kapillarbrüche, Stellen mit nicht aufgelöstem Drall (tight spots) und die Dichte der Aufwickelpakete in direktem Zusammenhang mit der Fadenzugkraft nach dem Drallgeber. Insofern wirkt es qualitätsverbessernd, wenn die Fadenzugkraft innerhalb enger vorgegebener Grenzen gehalten wird.
Mit der Erfindung gelingt es, die qualitätssteigernde Maßnahme einer geregelten Fadenspannung mit zeitlich konstantem Mittelwert und die qualitätsrelevante Erfassung von Reibkraftänderungen miteinander zu verbinden.
Zur Beeinflussung der Drallübertragung steht - wie durch Anspruch 2 vorgeschlagen - insbesondere das Mittel zur Verfügung, die Drehgeschwindigkeit des Friktionsfalschdrallers zu beeinflussen. Bei entsprechender Auslegung der Geometrie im Drallgeber wird durch diese Änderung (innerhalb gewisser Grenzen) die Drallerteilung am Faden nicht wesentlich beeinflußt. Es bleibt der qualitätsfördernde Effekt der weitgehend konstanten Fadenzugkraft. Eine Beeinflussung der Fadenzugkraft hinter dem Drallgeber ist auch über eine geometrische Verstellung am Drallgeber möglich z.B. durch gezielte Veränderung des Achsabstandes.
Bei einem Friktionsfalschdraller, der aus zwei Oberflächen besteht, die den Faden zwischen sich einklemmen - vergleiche z.B. EP 22 743 (Bag. 1187), US-PS 4,145,871 - wird vorzugsweise der Andruck verstellt, wie es auch durch die DE-A1 33 06 594 vorgeschlagen wird.
Ein Friktionsfalschdraller, der aus drei auf den Ecken eines gleichschenkligen Dreiecks angeordneten Achsen mit darauf aufgespannten, sich im Zentrum des Dreiecks überlappenden Scheiben besteht, zeichnet sich zur Ausführung des Verfahrens insbesondere durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 3, zweite Alternative, aus. Die Verstellung der Achsen kann insbesondere dadurch geschehen, daß zwei Achsen auf Exzentern gelagert werden, welche durch eine Antriebseinrichtung verstellt werden können.
Durch die DE-A1 33 06 594 ist es auch bekannt, das Fadenzugkraftsignal zur Ermittlung der Betriebsfähigkeit der Texturierstelle zu verwenden, indem das Meßsignal der Fadenzugkraft auf einen Grenzwertsignalgeber gegeben wird, der bei Überschreiten gewisser Maximalwerte und/oder Minimalwerte der Fadenzugkraft ein Ausgangssignal gibt. Dabei wird jedoch die Aussagekraft des Meßverfahrens nach der EP 207 471 A1, bei der der laufende Meßwert auf den Mittelwert bezogen wird, nicht erreicht.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben.
Die Figur zeigt eine schematische Darstellung einer Bearbeitungsstelle einer Falschzwirnkräuselmaschine. Der synthetische Faden 1 wird durch das Eingangslieferwerk 3 von der Vorlagespule 2 abgezogen. Die Texturierzone wird zwischen dem Eingangslieferwerk 3 und dem Abzugslieferwerk 9 gebildet. Sie umfaßt vor allem eine Heizschiene 4, eine Kühlschiene 5 und den Friktionsfalschdraller 6. Der Friktionsfalschdraller weist endlos bewegte Oberflächen auf, die quer zur Fadenachse bewegt sind und an denen der Faden anliegt. Diese Oberflächen erteilen dem Faden in Richtung Eingangslieferwerk eine Zwirnung, die sich in Richtung des Ausgangslieferwerks 9 wieder auflöst.
Zwischen dem Friktionsfalschdraller 6 und dem Ausgangslieferwerk 9 ist ein Fadenzugkraftmeßinstrument 8 angeordnet, durch welches die Fadenzugkraft, auch "Fadenspannung" genannt, gemessen und als Ausgangssignal weitergegeben wird. Es sei bemerkt, daß hinter dem Ausgangslieferwerk 9 eine Aufwicklung oder noch eine Zwischenbehandlung durch Erwärmung folgt.
Das Ausgangssignal Z des Zugkraftmessers 8, welches die gemessene Fadenzugkraft repräsentiert, wird über einen Filter 11 in einen Langzeitwert LW umgeformt. Der Langzeitwert LW wird gemeinsam mit einem Sollwert einer Regeleinrichtung 12 zugeführt. In der Regeleinrichtung 12 werden der Sollwert und der Langzeitwert miteinander verglichen und in eine Verstellgröße VS umgeformt. Durch die Verstellgröße VS wird ein Stellglied 7 verstellt, durch welches die Drallübertragung des Friktionsfalschdrallers 6 auf den Faden gesteuert wird.
Das Ausgangssignal Z des Zugkraftmessers 8 wird ebenso wie das Verstellsignal VS einer Auswerteinrichtung 10 aufgegeben. In der Auswerteinrichtung 10 repräsentiert das Verstellsignal VS den Mittelwert. Die Überwachung des Verstellsignals innerhalb bestimmter Grenzen ersetzt also nach dieser Erfindung die Überwachung des Mittelwertes. Die Auswerteinrichtung 10 liefert eine Auswertung des aktuellen Ausgangssignals Z, welches die aktuell gemessene Fadenzugkraft repräsentiert entsprechend den Grundsätzen, die in der EP 207 471 A1 beschrieben sind. Das bedeutet: In der Auswerteinrichtung 10 ist ein oberer Grenzwert und ein unterer Grenzwert für das Verstellsignal VS eingespeichert (GOVS, GUVS). Wenn das Verstellsignal VS einen dieser Grenzwerte überschreitet, erfolgt ein Alarmsignal. Ferner wird in der Auswerteinrichtung 10 der Differenzwert DU zwischen dem aktuellen Ausgangssignal Z und dem Verstellsignal VS - nachdem beide zuvor in kompatible, vergleichbare Größen gewandelt worden sind - gebildet. Schließlich ist in der Auswerteinrichtung 10 der obere Grenzwert und der untere Grenzwert dieses Differenzsignales DU (GODU, GUDU) gespeichert, und es erfolgt ein Alarmsignal A, wenn das Differenzsignal DU zwischen dem Verstellsignal und dem aktuell gemessenen Ausgangssignal Z einen der Grenzwerte GODU, GUDU überschreitet.
Die Verstelleinrichtung 7 kann z.B. der Antriebsmotor des Friktionsfalschdrallers sein. In diesem Falle erfolgt in der Einrichtung 12 eine Umwandlung des Differenzsignals aus dem Langzeitwert und dem Sollwert in eine Größe, z.B. in eine Frequenz, die die Drehzahl des als Synchronmotor oder als Asynchronmotor ausgelegten Antriebsmotors 7 des Friktionsfalschdrallers bestimmt.
Wenn der Friktionsfalschdraller aus drei Achsen besteht, die auf den Eckpunkten eines gleichseitigen Dreiecks angeordnet sind und auf welchen Scheiben aufgespannt sind, die sich im Zentrum des Dreiecks überlappen, so kann durch die Verstelleinrichtung 7 alternativ oder zusätzlich der Achsabstand verstellt werden, indem z.B. die Achsen auf jeweils einem Exzenter gelagert und die Exzenter in Abhängigkeit von dem Verstellsignal VS entsprechend verdreht werden (vgl. DE-AS 21 30 550).
Wenn der Friktionsfalschdraller aus zwei Scheiben besteht, die den Faden zwischen sich einklemmen und von denen eine elastische Scheibe durch eine Andrückeinrichtung gegen die andere Scheibe gedrückt wird (vgl. z.B. EP 22 743 A1), so kann durch das Verstellsignal VS die Anpreßkraft verstellt werden. Hierzu wird auch auf die DE-A1 33 06 594 verwiesen.
Wenn die Anpreßkraft durch einen Stößel ausgeübt wird, welcher durch einen Elektromagneten auf die Rückseite einer der Scheiben gedrückt wird, so ist das Verstellsignal (VS) als elektrischer Strom durch die Regeleinrichtung 12 auszugeben. Dieser elektrische Strom wird einerseits dem Elektromagneten zugeführt und bestimmt die Reibkraft, die auf den Faden ausgeübt wird. Damit ist dieser Strom auch dafür verantwortlich, daß die Fadenzugkraft nur kurzzeitig schwanken kann und - über längere Zeit gemessen - auf den der Regeleinrichtung (R) vorgegebenen Sollwert ausgeregelt wird.
Andererseits wird dieser elektrische Strom aber genutzt zur Ermittlung von sonstigen Fehlern, z.B. den oben erwähnten. Dazu werden der elektrische Strom und der laufende Meßwert - nach Umformung in vergleichbare Signalqualität - miteinander verglichen und festgestellt, ob der laufende Meßwert ein vorgegebenes Toleranzband zum elektrischen Strom verläßt und/oder es wird festgestellt, wann der elektrische Strom ein für ihn vorgegebenes zweites Toleranzband verläßt.

BEZUGSZEICHENAUFSTELLUNG

1: Faden
2: Vorlagespule
3: Lieferwerk
4: Heizer
5: Kühlschiene
6: Friktionsfalschdraller
7: Verstelleinrichtung
8: Fadenzugkraftmesser
9: Lieferwerk
10: Auswerteinrichtung
11: Filter
12: Wandler

Claims

Verfahren zur Überwachung der Fadenzugkraft des laufenden Fadens in der Texturierzone einer vielstelligen Falschzwirnkräuselmaschine,
mit den folgenden Merkmalen:
Die Fadenzugkraft wird laufend oder pulsierend gemessen (Meßsignal: U);
ein Alarmsignal (A) wird an der Meßstelle erzeugt, wenn ein den laufenden Mittelwert (MU) des laufenden Meßwert repräsentierendes Signal (VS) ein vorgegebenes Toleranzfeld zwischen einem
oberen Grenzwert (GOVS) des Signals (VS) und einem unteren Grenzwert (GUVS) des Signals (VS) verläßt und/oder wenn ein aus dem Signal (VS) und dem laufenden Meßwert laufend gebildetes Differenzsignal (DU) ein zweites vorgegebenes Toleranzfeld zwischen einem oberen Grenzwert des Differenzwertes (GODU) und einem unteren Grenzwert des Differenzwertes (GUDU) verläßt, und mit dem kennzeichnenden Merkmal:
Die Fadenspannung wird dadurch ausgeregelt, daß die Fadenspannung über ein Zeitfilter in ein Verstellsignal (VS) umgewandelt und durch das Verstellsignal (VS) die Größe und/oder die Komponentenverteilung der Reibkraft des Falschdrallgebers am Faden gesteuert wird; das Verstellsignal (VS) wird als das den laufenden Mittelwert (MU) des laufenden Meßwerts (M) repräsentierende Signal zur Qualitätsüberwachung genutzt.
Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
durch das Verstellsignal (VS) die Geschwindigkeit des Friktionsdrallgebers gesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
durch das Verstellsignal (VS) die Reibkraft zwischen den bewegten Oberflächen des Friktionsfalschdrallers und dem Faden verstellt wird,
indem bei einem Friktionsfalschdraller mit zwei gegeneinander bewegten Oberflächen, zwischen denen der Faden geführt wird, die Anpreßkraft der Oberflächen auf den Faden verstellt wird oder
bei einem Friktionsfalschdraller mit drei Achsen und darauf aufgespannten Scheiben, die sich im Mittelpunkt zwischen den Achsen überlappen, der Achsabstand verstellt wird.