EP1159472A1 - Verfahren und vorrichtung zur qualitätsüberwachung textiler bänder - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur qualitätsüberwachung textiler bänder

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EP1159472A1
EP1159472A1 EP00904783A EP00904783A EP1159472A1 EP 1159472 A1 EP1159472 A1 EP 1159472A1 EP 00904783 A EP00904783 A EP 00904783A EP 00904783 A EP00904783 A EP 00904783A EP 1159472 A1 EP1159472 A1 EP 1159472A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
strip
limit values
longitudinal direction
deviation
deviations
Prior art date
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Granted
Application number
EP00904783A
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP1159472B1 (de
Inventor
Isidor Harzenmoser
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Uster Technologies AG
Original Assignee
Zellweger Luwa AG
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Publication date
Family has litigation
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Application filed by Zellweger Luwa AG filed Critical Zellweger Luwa AG
Publication of EP1159472A1 publication Critical patent/EP1159472A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1159472B1 publication Critical patent/EP1159472B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Revoked legal-status Critical Current

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01H—SPINNING OR TWISTING
    • D01H13/00—Other common constructional features, details or accessories
    • D01H13/32—Counting, measuring, recording or registering devices
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01G—PRELIMINARY TREATMENT OF FIBRES, e.g. FOR SPINNING
    • D01G23/00—Feeding fibres to machines; Conveying fibres between machines
    • D01G23/06—Arrangements in which a machine or apparatus is regulated in response to changes in the volume or weight of fibres fed, e.g. piano motions

Definitions

  • the invention relates to a method for quality monitoring of a band of textile fibers moving in its longitudinal direction.
  • a band of textile fibers is to be understood as a fiber composite of fibers that are used for the production of textiles.
  • the fibers are loosely joined together and form an approximately cylindrical body that is compressible.
  • Such tapes are known to exist at the exit of cards, combers or draw frames and are temporarily stored in cans. Yarn is preferably produced from such tapes.
  • Newer spinning processes require further recording of quality characteristics of the belt in order to fine-tune the spinning machine so that yarn production is achieved without interruption.
  • EP 0 606 615 discloses a method and a device for on-line quality monitoring in the spinning mill. Thick points in a band can thus be identified, so that an alarm can be triggered or the system can be shut down. For this purpose, the mass of the strip is measured and a signal derived from this measurement is compared with a limit value. This limit value is determined from the mass non-uniformity (CV%) and a limit value factor.
  • a disadvantage of the device or method mentioned is that thick spots with a short length are not fully detected and taken into account for an alarm, etc. Furthermore, the thick spots are only taken into account regardless of their length. It is sufficient to recognize a certain deviation of the mass in relation to a predetermined unit of length in order to influence a control process, for example.
  • a disadvantage of this device is to be seen in particular in the fact that the length of a deviation of the mass from an average value plays a role for this regulation in that it is present for a certain time and thus influences the current delay ratio during this time.
  • the measure of the deviation of the mass and the length or duration of this deviation are added together with regard to the effective influence in the end product.
  • the limit values for the deviation in the longitudinal direction are, for example, at intervals of 1 cm and the limit values for the deviation transversely to the longitudinal direction are at intervals of 5% of the average mass of the strip.
  • a measure for improving the quality of the strip is derived from the quality features, ie from the events or deviations counted in the different classes.
  • One such measure is to issue a warning signal, for example by actuating a warning lamp, stopping production machines which have provoked or have not reduced the deviation, or production machines which should process the strip with the impermissible deviation and finally cleaning the processing machine in question.
  • the faulty piece of tape can be removed and analyzed, from which information can be obtained on how to change the settings of affected production machines.
  • the classification can also be used to determine whether an error or a deviation deserves further attention and triggers measures or not.
  • a prediction of the consequences in subsequent processes can be made. For example, it can be assumed that thread breaks during spinning can be predicted based on certain classifications. In this way, the efficiency in subsequent processing can be estimated.
  • FIG. 3 shows a processing stage of the signal according to FIG. 2,
  • Fig. 4 shows a classification field for deviations in the band
  • Fig. 5 is a schematic representation of an inventive device.
  • Fig. 1 shows a section of a band 1 of textile fibers in view, which extends in the longitudinal direction along an axis 2.
  • a section 3 with an approximately normal or medium diameter and a section 4 with a different, in particular increased, diameter.
  • the mass of band 1 in section 3 reaches values that fluctuate within narrow limits around an average.
  • the values of the mass are obviously different, certainly increased here.
  • the mass or the cross section can be detected in a manner known per se and with known devices in an electrical field capacitively or in a light beam and converted into an electrical signal.
  • FIG. 2 shows, for example, an electrical signal 5 as it could be derived from band 1.
  • This also shows a section 6 in which the signal 5 fluctuates around an average value, as represented by a line 8, and a section 7 with values that deviate strongly and persistently from the average value.
  • the deviation in section 7 results in values that correspond to a line 9.
  • the deviation in section 7 has a length L, which is counted between lines 10 and 11. So that not every deviation is immediately recognized as such and its length is determined, these are only taken into account above a certain threshold, which is determined here by a value as indicated by a line 12. For example, this value corresponds to X% of the mean.
  • Lines 10 and 11 lie, for example, at the intersection of line 12 with signal 5.
  • FIG. 3 shows, via axes 13 and 14, several limit values for deviations in the mass or cross-section of the strip transverse to the longitudinal direction of the strip, which are indicated by lines 15, 16, 17 and 18 and limit values for the length of the deviations in the longitudinal direction caused by Lines 19, 20, 21, 22 are shown.
  • a signal 23 is shown, which for example corresponds to signal 5 from FIG. 2 or is derived by filtering or other treatment.
  • Lines 15 to 22 defi- a classification field with fields that are delimited by four lines and correspond to a class.
  • a class also indicates a quality characteristic, in which a certain class stands for a deviation with no or harmless consequences and another for serious or alarming consequences that this deviation can have in the production process of a textile product or in the end product.
  • the signal transversely to the longitudinal direction of the strip exceeds two limit values corresponding to lines 15, 16 and also exceeds two limit values corresponding to lines 19, 20 in the longitudinal direction.
  • the limit values for the deviation in the longitudinal direction typically follow one another at intervals of 1 cm and the limit values for the deviation transversely to the longitudinal direction at intervals of 5% of the average mass of the strip.
  • a classification field 24 with limit values for thick places and a classification field 25 with limit values for thin places are related to axes 26, 27, which indicate a measure of the extent of the deviations along and across the longitudinal direction of the belt.
  • Such classes can be identified by a combination of letters and numbers.
  • Logarithmic values of the length are preferably plotted along the axis and values for the percentage increase in cross sections or the mass of the strip are plotted along the axis 27.
  • FIG. 5 shows a device for quality monitoring of a tape, which has a computer 28 which is connected in a manner known per se to an input unit 29 for data on the one hand and an output unit 30 for data on the other hand.
  • This computer 28 can be connected on the one hand to a drafting system 31 or on the other hand to a card or a combing machine 32. In both cases it fulfills the same task, is constructed in the same way and is connected to a machine for spinning preparation such as the draw frame, card or comber.
  • the drafting system has the actual stretch 33 in a known manner, with an inlet 34 for belts 35 and an outlet 36 for stretched belts 37.
  • the route also has a control unit 38 which is connected to the computer 28 via a line 39. Downstream of the line 33 is a measuring element 40 which is connected to the computer 28 via a line 41.
  • Known cans 42, which deliver the belts 35, and a can 43, which receives the stretched belt 44, are connected upstream of the line 33.
  • a similar structure can be seen in the card 45, which is also shown very schematically here, since it also has a controller 46 which is connected to the computer 28 via a line 47.
  • a measuring element 48 for card sliver 50 is also provided, which is connected to the computer 28 via a line 49. It is preferably provided to provide such a device as described above only on the card, the combing machine or on the draw frame, although here the representation combines the card and the drafting system with the computer 28 for the sake of simplicity.
  • the mode of operation of the invention is as follows:
  • the band 37, 44 at the exit of the draw frame 33 or the band 50 at the exit of the card 45 or a comber is continuously measured in the measuring element 40 or 48 and converted into an electrical or equivalent signal 5.
  • the measured values which form the signal 5 and which, for example, scan the tape 1 in small steps, are compared in the computer 28 with a plurality of limit values, as represented by the lines 15 to 22 in FIG. 3, or as they are according to a classification field according to FIG. 4 correspond. It records which limit values are exceeded by the signal or how many successive limit values are exceeded.
  • the result of this comparison or this count is assigned to a class according to FIG. 4. Since these processes are repeated at intervals and run in every sampling interval, the results assigned to the classes are also counted in a counter for each class.
  • the classification system comprises, for example, 16 thick point classes in the classification field 24 and 16 thin point classes in the classification field 25.
  • the results or events assigned to these classes can be different, depending on what they relate to. It is therefore possible to simply enter the number of detected events or deviations in a class and count them.
  • the recorded deviations can also be counted and entered per kilometer of yarn or per hour of production.
  • the detection per kilometer takes place, for example, on the assumption that the yarn produced from the tape has a delay with a factor of 100. Deviations counted per km of tape length then correspond to the number of deviations to be expected for 100 km of game length. From such considerations, the load on an operator on the spinning machines can also be determined if it is assumed that such errors lead to the shutdown of a spinning station.
  • the display of errors or deviations via the classification according to FIG. 3 or 4 also makes it possible to distinguish between disturbing and non-disturbing errors and to specify a boundary between them in the classification field.
  • Each user can decide between which classes in Fig. 4 such a limit should run and according to his own criteria.
  • Such limits can be statistically secured depending on the number of deviations and can also form discontinuous, unrelated curves. Warnings when entering unsuitable limits can be derived therefrom and output by the computer 28. In this way, quality features are derived from thick and thin places.
  • Thick and thin places are not always to be classified as disadvantageous and therefore the same effort for their elimination is not justified in every case.
  • thin spots that appear at the exit of a line are very critical, because they are in subsequent process stages not resolved by duplication. Thin spots result in a relatively higher twist of the yarn in a ring spinning machine. Since thin places offer less resistance to twisting, such places are twisted more, which in turn means that such places can then only be distorted with difficulty. In addition to such spots, there are also weak spots in the yarn, which result from the fact that the more twisted parts allow less twisting in their surroundings. Depending on the location of the tape measurement, there are also other classes for undesirable errors.
  • a thin point is extended in the subsequent process stages, which is not always the case with a thick point.
  • a thin spot of 2 cm in length in the strip after the stretch is extended to approx. 5 m in a medium ring or rotor game. In a simple fabric, for example, this results in 2mm wide disruptive weft strips.
  • causes of thick and thin spots can be assigned to specific classes and specific countermeasures can be derived from them.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Treatment Of Fiber Materials (AREA)
  • Preliminary Treatment Of Fibers (AREA)
  • Spinning Or Twisting Of Yarns (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Qualitätsüberwachung eines in seiner Längsrichtung bewegten Bandes (37, 44, 50) aus textilen Fasern. Um eine Vorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, die es erlauben, Fehler in einem Band gezielt bekämpfen zu können und die Herstellung eines Bandes zu ermöglichen, das möglichst frei von Abweichungen des Querschnitts oder der Masse ist, sollen Abweichungen der Masse des Bandes laufend erfasst und in ein elektrisches Signal gewandelt werden. Dieses Signal soll ferner mit mehreren vorgegebenen Grenzwerten verglichen werden, wobei Grenzwerte für Abweichungen quer zur Längsrichtung und Grenzwerte für Abweichungen in Längsrichtung des Bandes vorgesehen sind.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Qualitätsüberwachung textiler Bänder
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Qualitätsüberwachung eines in seiner Längsrichtung bewegten Bandes aus textilen Fasern.
Als Band aus textilen Fasern soll in diesem Zusammenhang ein Faserverbund aus Fasern verstanden werden, die für die Herstellung von Textilien verwendet werden. Die Fasern sind darin lose aneinandergefügt und bilden einen ungefähr zylindrischen Körper, der kompressibel ist. Solche Bänder liegen bekannterweise am Ausgang von Karden, Kämmmaschinen oder Strecken vor und werden in Kannen zwischengelagert. Aus solchen Bändern wird vorzugsweise Garn hergestellt.
Die Anforderungen an die Qualität von Bändern steigen ständig. Bisher begnügte man sich mit der On-Iine Erfassung von CV%-Werten, von Spektrogrammen, Dickstellen und Bandge- wichts-Abweichungen über einige Meter Bandlänge und mehr. Damit hat man in den letzten Jahrzehnten die mittlere lineare Gleichmässigkeit von Garn und von Streckenbändern erheblich verbessern können. Daraus folgend stieg auch die Qualität von Endprodukten wie Geweben und Gestricken. In diesen verbesserten Endprodukten wirken seltene Ereignisse wie Dünn- und Dickstellen im Garn je länger je störender. Das optische Bild von heute produzierter Flächenware wirkt mehrheitlich so ausgeglichen, dass seltene Dünn- und Dickstellen im Garn als störend eingestuft werden, die noch vor wenigen Jahren dank der umgebenden höheren Gamungleichmässigkeit nicht zu Beanstandungen führten. Was vor Jahren noch als 1. Wahl galt, wird heute schon im Bereiche der 2. Wahl angesiedelt, mit entsprechender Ertragseinbusse.
Neuere Spinnverfahren fordern noch eine weitergehende Erfassung von Qualitätsmerkmalen des Bandes, um die Spinnmaschine so fein darauf abzustimmen, dass eine Garnproduktion ohne Unterbruch erreicht wird.
Mit bekannten Streckenregulierungen lassen sich kurze Dick- und Dünnstellen im Band nicht mehr ausregulieren, wenn sie nur wenige cm Länge haben, da die Regelung erst ab ca. 20 cm Bandlänge zu wirken beginnt. Es ist zu bedenken, dass bereits relativ kurze Bandfehler, die am Ausgang der Strecke noch vorhanden sind, in den nachfolgenden Prozessstufen oft um einen Faktor verlängert werden, der dem Gesamtverzug in diesen Prozessstufen entspricht. So ergeben Bandfehler von einigen cm Länge Garnfehler von einigen Metern Länge. Dickstellen im Band werden unter Umständen nur teilweise verzogen und abgebaut. Zum Beispiel lassen sich Dickstellen in der Form von umgelegten Faserbündeln nicht mehr verziehen. Mit zunehmendem Gesamtverzug wird deshalb der relative Anteil einer solchen Dickstelle auch zunehmen und ihre Störwirkung sich überproportional bemerkbar machen. Bei Dünnstel- len im Band, die um den Gesamtverzug verlängert werden, vermindert sich auch die Dicke des Produktes in diesem Bereiche entsprechend. So verzogene Vorgarne können zu Störungen beim Spinnen führen, oder im Endprodukt sichtbare Spuren hinterlassen, so dass das Endprodukt bezüglich seiner Qualitätsklasse zurückgestuft wird. Dies hat dann Einbussen bei den Erträgen zur Folge.
Aus der EP 0 606 615 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur On-Iine Qualitätsüberwachung im Spinnereivorwerk bekannt. Damit können Dickstellen in einem Band erkannt werden, so dass ein Alarm ausgelöst oder eine Stilllegung der Anlage eingeleitet werden kann. Dazu wird die Masse des Bandes gemessen und ein aus dieser Messung abgeleitetes Signal mit einem Grenzwert verglichen. Dieser Grenzwert wird aus der Massenungleichmässigkeit (CV%) und einem Grenzwertfaktor ermittelt.
Ein Nachteil der genannten Vorrichtung oder des genannten Verfahrens ist darin zu sehen, dass Dickstellen mit kurzer Länge nicht voll erfasst und für einen Alarm usw. berücksichtigt werden. Fernerwerden die Dickstellen nur unabhängig von ihrer Länge berücksichtigt. Es genügt, eine bestimmte Abweichung der Masse auf eine vorgegebene Längeneinheit bezogen zu erkennen, um beispielsweise einen Steuervorgang zu beeinflussen.
Aus der WO93/18213 ist die Messung der Bandmasse am Ausgang einer Strecke bekannt. Die gemessene Bandmasse wird für die Regelung des variablen Verzuges in der Strecke verwendet. Die Messung der Bandmasse ist hier Teil eines geschlossenen Regelkreises für die Strecke.
Ein Nachteil dieser Vorrichtung ist insbesondere darin zu sehen, dass die Länge einer Abweichung der Masse von einem mittleren Wert zwar für diese Regelung eine Rolle spielt, indem sie für eine gewisse Zeit vorhanden ist und damit das aktuelle Verzugsverhältnis in dieser Zeit beeinflusst. Es erfolgt aber keine kombinierte Beurteilung einer Abweichung, bei der das Mass der Abweichung der Masse und die Länge oder Dauer dieser Abweichung im Hinblick auf den effektiven Einfluss im Endprodukt zusammengerechnet werden.
Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, die es erlauben, Fehler in einem Band gezielt bekämpfen zu können und die Herstellung eines Bandes zu ermöglichen, das möglichst frei von Abweichungen des Querschnitts oder der Masse ist.
Dies wird dadurch erreicht, dass Abweichungen der Masse des Bandes am Ausgang einer Maschine zur Spinnvorbereitung wie insbesondere einer Karde, einer Kämmmaschine oder eines Streckwerkes, laufend erfasst und in ein elektrisches Signal gewandelt werden, wonach dieses Signal mit mehreren vorgegebenen Grenzwerten verglichen wird. Es sind Grenzwerte für Abweichungen quer zur Längsrichtung und Grenzwerte für die Ausdehnung der Abweichungen in Längsrichtung des Bandes vorgesehen. Aus dem Vergleich des Signales mit den verschiedenen Grenzwerten wird für jede Abweichung eine Länge und eine Querschnittsabweichung bestimmt und aus der Länge und der Querschnittsabweichung wird ein Qualitätsmerkmal gebildet, wobei gleiche Qualitätsmerkmale gezählt werden. Dies entspricht einer Klassierung von Dick- und Dünnstellen im Band und als Qualitätsmerkmal wird die Zugehörigkeit der erfassten Abweichungen zu einer oder zu einer Gruppe von Klassen bezeichnet. Die Grenzwerte für die Abweichung in Längsrichtung liegen beispielsweise in Abständen von 1 cm und die Grenzwerte für die Abweichung quer zur Längsrichtung in Abständen von 5% der mittleren Masse des Bandes zueinander. Aus den Qualitätsmerkmalen, d.h. aus den in den verschiedenen Klassen gezählten Ereignissen oder Abweichungen wird eine Massnahme zur Verbesserung der Qualität des Bandes abgeleitet. Eine solche Massnahme ist das Ausgeben eines Warnsignales, beispielsweise durch Betätigung einer Warnlampe, das Stillsetzen von Produktionsmaschinen, die die Abweichung provoziert oder nicht vermindert haben, oder von Produktionsmaschinen die das Band mit der unzulässigen Abweichung verarbeiten sollten und schliesslich die Reinigung der betreffenden Verarbeitungsmaschine. Das fehlerhafte Bandstück kann herausgenommen und analysiert werden, woraus Hinweise gewonnen werden können wie Einstellungen betroffener Produktionsmaschinen zu verändern sind. Aus der Klassierung kann auch erkannt werden, ob ein Fehler, oder eine Abweichung überhaupt weitere Beachtung verdient und Massnahmen auslöst oder nicht. Es kann eine Voraussage über Folgen in nachfolgenden Prozessen gemacht werden. Beispielsweise kann davon ausgegangen werden, dass ausgehend von gewissen Klassierungen Fadenbrüche beim Spinnen vorhergesehen werden können. So kann der Nutzeffekt bei nachfolgenden Verarbeitungen abgeschätzt werden.
Die dadurch erreichten Vorteile sind insbesondere darin zu sehen, dass die Bekämpfung von Fehlern oder Abweichungen im Band sehr differenziert erfolgen kann. Jeder Anwender kann aus den Signalen oder aus deren Klassierung spezifische, für seine Produktionsanlage geltende Schlüsse ziehen und Massnahmen ergreifen. Bandfehler werden frühzeitig erkannt und können ihrer Natur gemass dort bekämpft werden wo sie entstehen, oder es kann frühzeitig erkannt werden, dass sie nicht korrigierbar sind. So kann das entsprechende Bandstück oder ein Teil des Rohstoffes in einer Produktionsstufe entfernt werden, die dies mit relativ wenigen oder harmlosen Eingriffen erlaubt. So ist es beispielsweise einfacher, Fehler aus dem Vlies einer Karde zu entnehmen als aus einem Band.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Beispiels und mit Bezug auf die beiliegenden Figuren näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ein Band mit einer Abweichung,
Fig. 2 ein aus dem Band abgeleitetes Signal,
Fig. 3 eine Verarbeitungsstufe des Signals gemass Fig. 2,
Fig. 4 ein Klassierfeld für Abweichungen im Band und
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemässen Vorrichtung.
Fig. 1 zeigt einen Abschnitt eines Bandes 1 aus textilen Fasern in Ansicht, das sich in Längsrichtung entlang einer Achse 2 ausdehnt. Man erkennt einen Abschnitt 3 mit etwa normalem oder mittlerem Durchmesser und einen Abschnitt 4 mit abweichendem, insbesondere erhöhtem Durchmesser. Man kann davon ausgehen, dass die Masse des Bandes 1 im Abschnitt 3 Werte erreicht, die in engen Grenzen um einen Mittelwert schwanken. Im Abschnitt 4 sind die Werte der Masse aber offensichtlich abweichend, hier sicher erhöht. Die Masse oder der Querschnitt kann in an sich bekannter Weise und mit bekannten Geräten in einem elektrischen Feld kapazitiv oder in einem Lichtstrahl optisch erfasst und in ein elektrisches Signal umgewandelt werden.
Fig. 2 zeigt beispielsweise ein elektrisches Signal 5, wie es vom Band 1 abgeleitet sein könnte. So erkennt man ebenfalls einen Abschnitt 6, in dem das Signal 5 um einen Mittelwert schwankt, wie er durch eine Linie 8 dargestellt ist, und einen Abschnitt 7 mit Werten, die vom Mittelwert stark und anhaltend abweichen. Die Abweichung im Abschnitt 7 ergibt etwa Werte, die einer Linie 9 entsprechen. Die Abweichung im Abschnitt 7 hat eine Länge L, die zwischen Linien 10 und 11 gezählt ist. Damit nicht jede Abweichung .sogleich als solche erfasst und dessen Länge bestimmt wird, werden diese erst ab einer gewissen Schwelle berücksichtigt, die hier durch einen Wert bestimmt ist, wie ihn eine Linie 12 angibt. Dieser Wert entspricht beispielsweise X% des Mittelwertes. Die Linien 10 und 11 liegen beispielsweise im Schnittpunkt der Linie 12 mit dem Signal 5. Obwohl hier eine Dickstelle im Band gezeigt ist, lassen sich genau entprechende Werte an einer Dünnstelle, mit verringertem Querschnitt ableiten, was ein Signal 5' ergäbe.
Fig. 3 zeigt über Achsen 13 und 14 mehrere Grenzwerte für Abweichungen der Masse oder des Querschnittes des Bandes quer zur Längsrichtung des Bandes, welche durch Linien 15, 16, 17 und 18 angegeben sind und Grenzwerte für die Länge der Abweichungen in Längsrichtung, die durch Linien 19, 20, 21 , 22 dargestellt sind. In diesem Feld mit den verschiedenen Grenzwerten ist ein Signal 23 eingezeichnet, das beispielsweise dem Signal 5 aus Fig. 2 entspricht oder durch Filterung oder andere Behandlung abgeleitet ist. Die Linien 15 bis 22 defi- nieren ein Klassierfeld mit Feldern, die durch jeweils vier Linien begrenzt sind und einer Klasse entsprechen. Eine Klasse gibt auch ein Qualitätsmerkmal an, indem eine bestimmte Klasse für eine Abweichung mit keinen oder harmlosen Folgen und eine andere für gravierende oder alarmierende Folgen steht, die diese Abweichung im Produktionsprozess eines textilen Produktes oder im Endprodukt haben kann. Insbesondere erkennt man hier, dass das Signal quer zur Längsrichtung des Bandes zwei Grenzwerte entsprechend Linien 15, 16 überschreitet und in Längsrichtung ebenfalls zwei Grenzwerte entsprechend Linien 19, 20 überschreitet. Typischerweise folgen die Grenzwerte für die Abweichung in Längsrichtung in Abständen von 1 cm und die Grenzwerte für die Abweichung quer zur Längsrichtung in Abständen von 5% der mittleren Masse des Bandes aufeinanander.
Fig. 4 zeigt ein Klassierfeld 24 mit Grenzwerten für Dickstellen und ein Klassierfeld 25 mit Grenzwerten für Dünnstellen. Beide sind in bezug zu Achsen 26, 27, gesetzt, die einen Massstab für das Mass der Abweichungen längs und quer zur Längsrichtung des Bandes angeben. Solche Klassen können durch eine Buchstaben-Zahlen-Kombination gekennzeichnet werden. Vorzugsweise werden längs der Achse 26 logarithmierte Werte der Länge und längs der Achse 27 Werte für die prozentuale Zunahme von Querschnitten oder der Masse des Bandes aufgetragen.
Fig. 5 zeigt eine Vorrichtung zur Qualitätsüberwachung eines Bandes, welche einen Rechner 28, der in an sich bekannter Weise einerseits mit einer Eingabeeinheit 29 für Daten und andererseits mit einer Ausgabeeinheit 30 für Daten verbunden ist, aufweist. Dieser Rechner 28 kann einerseits mit einem Streckwerk 31 oder andererseits mit einer Karde oder einer Kämmaschine 32 verbunden sein. In beiden Fällen erfüllt er dieselbe Aufgabe, ist auch gleich aufgebaut und an eine Maschine zur Spinnvorbereitung wie eben die Strecke, Karde oder Kämmmaschine angeschlossen.
Das Streckwerk weist in bekannter Weise die eigentliche Strecke 33, mit einem Einlauf 34 für Bänder 35 und einem Auslauf 36 für verstreckte Bänder 37 auf. Die Strecke weist auch eine Steuereiheit 38 auf, die über eine Leitung 39 mit dem Rechner 28 verbunden ist. Der Strecke 33 nachgeschaltet ist ein Messorgan 40, das über eine Leitung 41 mit dem Rechner 28 verbunden ist. Der Strecke 33 vorgelagert sind bekannte Kannen 42, die die Bänder 35 abliefern und eine Kanne 43, die das verstreckte Band 44 aufnimmt, ist der Strecke 33 nachgeschaltet.
Ein ähnlicher Aufbau ist bei der hier ebenfalls sehr schematisch dargestellte Karde 45 erkennbar, da auch sie eine Steuerung 46 aufweist, die über eine Leitung 47 mit dem Rechner 28 verbunden ist. Am Ausgang der Karde 45 ist ebenfalls ein Messorgan 48 für Kardenband 50 vorgesehen, das über eine Leitung 49 mit dem Rechner 28 verbunden ist. Es ist vorzugsweise vorgesehen, nur an der Karde, der Kämmaschine oder an der Strecke eine solche, oben beschriebene Vorrichtung vorzusehen, obwohl hier die Darstellung der Einfachheit halber die Karde und das Streckwerk mit dem Rechner 28 kombiniert.
Die Wirkungsweise der Erfindung ist wie folgt:
Das Band 37, 44 am Ausgang der Strecke 33 oder das Band 50 am Ausgang der Karde 45 oder einer Kämmmaschine wird laufend im Messorgan 40 oder 48 gemessen und in ein elektrisches oder gleichwertiges Signal 5 gewandelt. Die Messwerte, die das Signal 5 bilden, und die beispielsweise das Band 1 in kleinen Schritten abtasten, werden im Rechner 28 mit mehreren Grenzwerten verglichen, wie sie die Linien 15 bis 22 in Fig. 3 darstellen, oder wie sie einem Klassierfeld gemass Fig. 4 entsprechen. Dabei wird erfasst, welche Grenzwerte durch das Signal überschritten werden oder wieviele aufeinanderfolgende Grenzwerte überschritten werden. Das Resultat aus diesem Vergleich oder dieser Zählung wird einer Klasse gemass Fig. 4 zugeordnet. Da sich diese Vorgänge in Abständen wiederholen und in jedem Abtastintervall ablaufen, werden die den Klassen zugewiesenen Resultate für jede Klasse in einem Zähler auch gezählt. Das Klassiersystem umfasst beispielsweise 16 Dickstellenklassen im Klassierfeld 24 und 16 Dünnstellenklassen im Klassierfeld 25. Die Resultate oder Ereignisse, die diesen Klassen zugewiesen werden, können verschieden sein, je nach dem worauf sie bezogen sind. So ist es möglich, einfach die Anzahl erkannter Ereignisse oder eben Abweichungen in einer Klasse einzutragen und so zu zählen. Die erfassten Abweichungen können aber auch pro Kilometer Garn oder pro Produktionsstunde gezählt und eingetragen werden. Die Erfassung pro Kilometer geschieht dabei beispielsweise unter der Annahme, dass das aus dem Band produzierte Garn etwa einen Verzug mit einem Faktor 100 aufweist. So entsprechen dann gezählten Abweichungen pro km Bandlänge die für 100 km Gamlänge zu erwartende Anzahl Abweichungen. Aus solchen Betrachtungen lässt sich auch die Belastung einer Bedienperson an den Spinnmaschinen ermitteln, wenn man annimmt, dass solche Fehler zur Abschaltung einer Spinnstelle führen.
Die Anzeige von Fehlern oder Abweichungen über die Klassierung gemass Fig. 3 oder 4 erlaubt es auch, störende und nicht störende Fehler zu unterscheiden und im Klassierfeld eine Grenze dazwischen anzugeben. Zwischen welchen Klassen in Fig. 4 eine solche Grenze verlaufen soll, kann jeder Anwender selbst und nach eigenen Kriterien entscheiden. Solche Grenzen können in Abhängigkeit der Zahl der Abweichungen statistisch gesichert werden und auch unstetige unzusammenhängende Kurven bilden. Warnungen bei der Eingabe unpassender Grenzen können daraus abgeleitet und vom Rechner 28 ausgegeben werden. So werden aus Dick- wie auch aus Dünnstellen Qualitätsmerkmale abgeleitet.
Dick- und Dünnstellen sind nicht in jedem Falle gleich nachteilig einzustufen und deshalb ist auch nicht in jedem Fall der gleiche Aufwand für deren Behebung gerechtfertigt. Sehr kritisch sind jedenfalls Dünnstellen die am Ausgang einer Strecke auftreten, denn sie werden in nachfolgenden Prozessstufen nicht durch Doublierung behoben. Dünnstellen ergeben in einer Ringspinnmaschine eine relativ höhere Verdrehung des Garns. Da dünne Stellen einer Verdrehung weniger Widerstand entgegensetzen, werden solche Stellen eben stärker verdreht, was wiederum bedeutet, dass sich solche Stellen anschliessend nur noch schlecht verziehen lassen. Neben solchen Stellen entstehen aber auch Schwachstellen im Garn, die daher rühren, dass die stärker verdrehten Teile eine geringere Verdrehung in ihrer Umgebung zulassen. Je nach Ort der Messung des Bandes ergeben sich auch andere Klassen für unerwünschte Fehler.
Zudem wird eine Dünnstelle in den nachfolgenden Prozessstufen veriängert, was bei einer Dickstelle nicht immer der Fall ist. Ein Dünnstelle von 2 cm Länge im Band nach der Strecke wird in einem mittleren Ring- oder Rotorgam auf ca. 5m verlängert. In einem einfachen Gewebe ergibt dies beispielsweise 2mm breite störende Schuss-Streifen. Ursachen für Dick- und Dünnstellen lassen sich bestimmten Klassen zuordnen und daraus gezielte Gegenmass- nahmen ableiten.
Für das Auftreten von Dünnstellen im Band gibt es einige allgemeine Ursachen.
- Beim manuellen Ansetzen eines gebrochenen Vorlagebandes einer Strecke geschehen oft Fehler. Entweder werden die gebrochenen Enden so ungeschickt zusammengefügt, dass eine Dickstelle entsteht, oder die Bandenden werden so lose zusammengefügt, dass eine Lücke entsteht. Daraus entsteht später eine Dünnstelle.
- Infolge Materialaufschiebungen an Umlenkpunkten in der Bahn des Bandes entstehen in deren Umgebung auch Dünnstellen als Kompensation.
- Einstellfehler, Bedienungsfehler oder mangelhafte Steuerelektronik führen ebenfalls zu Dünnstellen.
- Auch Verklebungen und die Neigung zur Bildung von Wickeln z.B. infolge Honigtau können zu sporadischem Herauslösen von Fetzen aus dem Vlies führen, was natürlich ebenfalls Dünnstellen fördert.
Es gibt auch Gründe für Dünnstellen die bei der Maschine zu suchen sind. So fördern Karden insbesondere die Bildung von Vlieslöchem bei defekter Garnitur, Dünnstellen bei defektem Bandabzug, aperiodischen Fehlverzügen oder wegen beschädigten Vliesleitelementen. Kämmaschinen können beim Wickelwechsel oder wegen schlechter Bandansätze Dünnstellen im Band bewirken. Strecken sind insbesondere kritisch bei ungenügender Regelung, beschädigter Trichterradablage oder schlecht ausgeführten Bandansetzem Im Hinblick auf solche bekannten Ursachen für Dünn- und Dickstelien lassen sich gezielt aus den Klassierungen der Fehler Massnahmen zur Entschärfung der Folgen des Fehlers ableiten.

Claims

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Qualitätsüberwachung eines in seiner Längsrichtung bewegten Bandes (1) aus textilen Fasern, dadurch gekennzeichnet, dass Abweichungen der Masse des Bandes laufend erfasst und in ein elektrisches Signal (5) gewandelt werden, dass dieses Signal mit mehreren vorgegebenen Grenzwerten (15 - 22) verglichen wird, wobei Grenzwerte (15 - 18) für Abweichungen quer zur Längsrichtung und Grenzwerte (19 - 22) für Abweichungen in Längsrichtung des Bandes vorgesehen sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Vergleich des Signales mit den verschiedenen Grenzwerten für jede Abweichung Werte für eine Länge (L) und Werte für eine Querschnittsabweichung (9) bestimmt werden, und dass aus den Werten für die Länge und die Querschnittsabweichung ein Qualitätsmerkmal gebildet wird, wobei gleiche Qualitätsmerkmale gezählt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass durch die Grenzwerte Klassen für Qualitätsmerkmale gebildet werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Grenzwerte für die Abweichung in Längsrichtung in Abständen von 1 cm und die Grenzwerte für die Abweichung quer zur Längsrichtung in Abständen von 5% der mittleren Masse des Bandes aufeinananderfolgen.
5. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine mittlere Masse übersteigende und eine mittlere Masse unterbietende Abweichungen erfasst werden.
6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass aus den Qualitätsmerkmalen eine Massnahme zur Verbesserung der Qualität des Bandes abgeleitet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass als Abweichungen Dünnstellen im Band erfasst und klassiert werden.
8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem Messorgan (40, 48) für die laufende Erfassung der Masse des Bandes (44, 50), dadurch gekennzeichnet, dass das Messorgan am Auslauf einer Maschine (33, 45) zur Spinnvorbereitung vorgesehen ist und mit einem Rechner (28) verbunden ist, der eine Eingabeeinheit (29) für die Eingabe von mehreren Grenzwerten und eine Ausgabeeinheit (30) für Daten aufweist. Vomchtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Rechner mit einer Steuereinheit (38, 46) einer Maschine zur Spinnvorbereitung verbunden ist.
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