DE2528290C3

DE2528290C3 - Arbeitsverfahren und Vorrichtung zum Überwachen des gesponnenen Fadens an Offen-End-Rotorspinnmaschinen

Info

Publication number: DE2528290C3
Application number: DE2528290A
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl.-Ing. Dr. 7417 Pfullingen Artzt; Herbert 7410 Reutlingen Bauer; Gerhard Prof. Dipl.-Ing. Dr. 7412 Eningen Egbers; Sohrab Dipl.- Ing. 7417 Pfullingen Tabibi
Original assignee: Schubert und Salzer Maschinenfabrik AG
Current assignee: Rieter Ingolstadt Spinnereimaschinenbau AG
Priority date: 1975-06-25
Filing date: 1975-06-25
Publication date: 1979-09-13
Also published as: BR7604025A; FR2315552B1; FR2315552A1; NL7605190A; IT1078802B; CH597385A5; IN146985B; ES447881A1; US4078231A; DE2528290A1; PL115252B1; GB1511764A; DE2528290B2; JPS525331A

Description

Zur wirtschaftlichen Fertigung wird in den garnverarbeitenden Betrieben der Textilindustrie das von den Spinnmaschinen in Kötzerform gelieferte Garnmaterial auf Spulmaschinen zu großformatigen Spulen umgespult, wobei der Umspulvorgang zugleich zur Fadenreinigung benutzt wird. Die Reinigung des Fadens von Dickstcllcn erfolgt hierbei entweder mit einem .Schlitzreiniger, dem ein das Stillsetzen der Spulstelle bei dem dann zwangsläufig auftretenden Fadenbruch auslösenden Fadcnfühlcr zugeordnet ist, oder mit einem elektronischen Fadcnreiriigcr, der beispielsweise mit einer Fadcnabschncidcvorrichtung in Funktionsverbindung steht (DK-OS 21 32 137).

für nach dem Offcn-Knd-Spinnvcrfahrcn gesponnene Garne, die bereits an ihrer Spinnstelle zu Kreuzspulen gewickelt werden, ist ein Umspulprozeß nur zum Zweck der Fadenreinigung unwirtschaftlich. Es wurde daher schon versucht, die von Spulmaschinen her bekannte kombinierte Anordnung eines Schlitzreinigers und eines einen Druck auf den Faden ausübenden Fadenfühlers, durch den bei Fadenbruch ein Schaltmittel betätigt wird, auf eine Offen-End-Spinnvorrichtung gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 3 zu übertragen (DE-AS 18 14 033).

Schlitzreiniger beeinflussen jedoch die Fadenqualität in ungünstiger Weise. Der Faden wird durch die Kanten des Reinigers aufgerauht und erhält dadurch ein haariges Aussehen. Außerdem besteht die Gefahr, daß Dickstellen, die nur wenig größer als die Schlitzbreite sind, den Reiniger passieren, ohne daß es zu einem Fadenbruch kommt. Es werden daher bevorzugt elektronische Garnreiniger, die auf kapazitiver oder optischer Basis arbeiten, eingesetzt. Ferner ist ein Verfahren und eine Einrichtung zur Güteüberwachung von laufendem Garn bekannt, bei dem zur Feststellung von Fehlern bei Chemiefäden die Fadenmasse nach dem kapazitiven Prinzip bestimmt oder der Fadenquerschnitt durch eine Lichtquelle und eine Fotozelle überwacht und die so gewonnene Meßgröße einer Auswertung zugeführt wird (DE-OS 2143 892). Im übrigen ist es allgemeiner Stand der Technik, zum Auswerten von Meßgrößen diese mit einem vorgegebenen Schwellwert oder auch Sollwert zu vergleichen.

Die Meßwertaufnehmer all dieser Vorrichtungen sind jedoch kostenaufwendig. Sie sind ferner Umwelteinflüssen und Betriebsbedingungen ausgesetzt, die ihre Ansprechempfindlichkeit beeinträchtigen. Diese Systeme werden auch von der Durchlaufgeschwindigkeit des Fadens beeinflußt, so daß eine bestimmte Durchlaufgeschwindigkeit nicht unterschritten werden kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die unter Vermeidung der Nachteile des Bekannten eine einfache und dennoch präzise Überwachung eines auf einer Offen-End-Rotorspinnmaschine gesponnenen Fadens auf Dick- und Dünnstellen sowie auf Fadenbrüche ermöglichen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß unter Ausnutzung der auf den Faden im Rotor einwirkenden Fliehkraft die Fadenmasse über die Fadenspannung gemessen wird. Die Meßgröße wird in ein träges Signal zur Mittelwertbildung und in ein dem Grad der Ausreinigung entsprechendes Kurzzeitsignal umgewandelt. Dadurch entfällt eine Einstellung der Vorrichtung auf Garnnummer und Rotordrehzahl. Die einen einen Druck auf den Faden ausübenden fadenfühler und durch den Fadenfühler betätigbare Schaltmittel aufweisende Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß der Fadenfühler eine Eigenfrequenz kleiner als die niedrigste Umlauffrequenz des Spinnrotors während des Spinnvorganges aufweist und in Abhängigkeit der auf ihn einwirkenden höheren oder niedrigeren Fadenspannung aus seiner Mittellage in zwei entgegengesetzte Richtungen im wesentlichen quer zur F^:adenachse auslenkbar ist, und daß dem Fadenführer ein auf den eingegebenen Schwellwert ansprechender an sich bekannter Signalgeber nachgeordnet ist. Verfahrensbedingte l'adenspannungsspitzen höherer Frequenz werden damit von der Erfassung durch den f^;;ic;lenfühlcr ausgeschlossen. In einer besonders einfachen Ausfiihrungsform ist der fadenfühler als eine an einem Ende

eingespannte Biegefeder ausgebildet. Dadurch, daß der Fadenfühler im Streufeld zweier parallel angeordneter Spulen bewegbar ist, die Teil eines Meßwertaufnehmers sind, werden Störungsgrößen, z. B.Temperatureinflüsse, weitgehend ausgeschaltet und es wird eine gute Nullpunktstabilität erreicht. Vorteilhaft ist an den Ausgang eines dem Meßwertaufnehmer zugeordneten Verstärkers ein Tiefpaß angeschlossen, auf den zwei Komparatoren und der mit deren Ausgang verbundene Signalgeber folgen, wobei der eine Komparator mit seinem ersten Eingang an den Tiefpaß und mit seinem zweiten Eingang über einen Spannungsteiler an den Verstärker angeschlossen ist, während der erste Eingang des anderen Knmparators über einen Spannungsteiler mit dem Tiefpaß und sein zweiter Eingang mit dem Verstärker verbunden ist

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der F i g. 1 bis 3 erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine am Abzugsteil einer Offen-End-Spinnvorrichtung angeordnete Überwachungsvorrichtung in schemauscher Darstellung,

F i g. 2 das Blockschaltbild der Überwachungsvorrichtung,

F i g. 3 einen Spinnrotor mit Fadenabzugsteil.

Der im Spinnrotor 10(Fi g. 3) einer Offen-End-Spinnvorrichtung erzeugte Faden F wird durch ein Abzugsrohr i geführt und von einem Walzenpaar 2 abgezogen. Das Abzugsrohr 1 ist in bekannter Weise gebogen, um den Faden F bei seinem Lauf in Richtung des Walzenpaares 2 umzulenken. Im Spinnrotor 10 wirkt auf den Faden F eine Fliehkraft ein, aus der eine Fadenspannung F, (Fi g. 1) zwischen Spinnrotor 10 und dem Klemmpunkt des Walzenpaares 2 resultiert.

Die Überwachung des Fadens F auf Dick- oder Dünnstellen sowie auf Fadenbrüche erfolgt im Bereich der Umlenkstelle des Fadens Firn Abzugsrohr 1. Die Wandung des Abzugsrohres 1 ist deshalb an dieser Stelle unterbrochen, so daß der Faden F frei liegt. Für die Überwachung wird ein Fadenfühler verwendet, dessen Eigenfrequenz kleiner als die niedrigste Umlauffrequenz des Spinnrotors 10 ist, die dieser während des Spinnvorganges hat. Ein so beschaffener Fadenfühler schließt aus, daß verfahrensbedingte Fadenspannungsspitzen erfaßt werden, wie sie beispielsweise beim Rotorspinnen dann auftreten, wenn der Faden unter dem Speisrpunkt hindurchwandert. Der Fadenfühler 3 besteht aus einer an einem Ende in einem Lagerblock 30 eingespannten Biegefeder 31 und einem an ihrem freien Ende befestigten Stift 32 aus einem abriebfesten Material. F"ür die Biegefeder ist ein Material zu wählen, das in seinem für die Auslenkung in Frage kommenden Bereich d"m Hookeschen Gesetz folgt, so daß der Fadenmasse proportionale Meßgrößen entstehen. Die Biegefeder 31 steht unter einer Vorspannungs, so daß der sich quer zur Fadenachse erstreckende Stift 32, der zugleich die Umlenkung des Fadens F übernimmt, ständig einen Druck auf den Faden Fausübt. Die aus den beiden Fadenspannungskräften F, resultierende Kraft R greift am Stift 32 an. Die Vorspannung der Biegefeder 31 ist so bemessen, daß bei Durchlauf eines fehlerfreien Fadens /- die resultierende Kraft R und die Druckkraft des Stiftes 32 auf den Faden F einander aufheben. In diesem Fall befindet sich der Fadcnfühler 3 in Bezug auf zwei zu beiden Seiten der Biegefeder 31 angeordnete Spulen 40 und 41. die Teil eines Meßwertaufnehmers 4 sind (Fig. 2). in einer Mittcllagc, die nicht der geometrischen Mitte /;i entsprechen braucht.

Im im I adrη Feine Dickstcllo vorhanden, so erhöht sich die Fadenspannung F\ proportional der vorhandenen, größeren Fadenmasse und damit die ihr äquivalente, am Stift 32 angreifende resultierende Kraft R. Sie zwingt den Fadenfühler 3 zu einer entsprechenden, quer zur Fadenachse verlaufenden Auslenkung aus seiner Mittellage in Bezug auf die Spulen 40 und 41, wobei sich die in ihrem Streufeld befindliche Biegefeder 31 um ein durch die Kraft R bestimmtes Maß der Spule 40 nähert. Dadurch entsteht in dem Meßwertaufnehmer 4, der in Form einer aus den Spulen 40 und 41 und den Widerständen R 1 und R 2 bestehenden Brückenschaltung ausgebildet ist, eine Meßgröße, die der Fadenmasse entspricht und ihr proportional ist. Diese Meßgröße wird im folgenden in ein träges Signal und in ein dem Grad der Ausreinigung entsprechendes Kurzzeitsignal umgewandelt. Zunächst wird das Meßsignal in einem Verstärker 5 verstärkt, der aus dem Operationsverstärker OP1 und den die Eigenschaften der Funktionsgruppe festlegenden Widerständen R 3. R 4 und R 5 gebildet

2t) ist. Vom Ausgang des Verstärkers 5 gelangt das Signal über einen aus dem WiderstE.'..-, R 6 und dem Kondensator C bestehenden Tielpab b, durch weichen ein träges Signal gebildet wird, welches dem Mittelwert der Fadenmasse entspricht und nur langzeitigen

:■■> Änderungen folgt.

Das ^;.:n Tiefpaß 6 gebildete Mittelwert-Signal gelangt an den ersten Eingang eines Komparators 70, der aus dem Operationsverstärker OP2 und den Widerständen R 7 und /?8 besteht. Gleichzeitig wird das den

jo Verstärker 5 verlassende Kurzzeitsigna! dem Reinigungsgrad entsprechend abgeschwächt, beispielsweise in einem aus den Widerständen R 9 und R10 bestehenden Spannungsteiler 7, und dem zweiten Eingang des Komparators 70 zugeführt. Sofern das im

Γ) Spannungsteiler 7 abgeschwächte, durch eine Dickstelle im Faden F bedingte Kurzzeitsignal das im Tiefpaß 6 gebildete Mittelwert-Signal übersteigt, gibt der Komparator 70 einen Impuls an einen Signalgeber 9 ab, der zum Abstellen der Faserlieferung oder zum Abschneiden des

-to Fadens Fverwendet werden kann.

Weist der Faden F dagegen eine Dünnstelle auf, so vermindert sich die Fadenspannung proportional der nun vorhandenen geringeren Fadenmasse und dementsprechend auch die am Stift 32 angreifende resultieren-

»> de Kraft R. Die Auslenkung des Fadenfühlers 3 aus seiner Mittellage erfolgt daher, bedingt durch die Vorspannung der Biegefeder 31, in Richtung zur Spule 41 des Meßwertaufnehmers 4, also in entgegengesetzter Richtung wie beim Auftreten einer Dickstelle. Die

.π Auslenkung des Fadenfühlers 3 aus seiner Mittellage erzeugt wiederum v'ine der Fadenmasse entsprechende proportionale Meßgröße, die, ebenso wie bei der obnn beschriebenen Dickstellenermittlung, in ein träges Tigrul und ein dem Ausreinigungsgrad entsprechendes

γ. Kurzzeitsignal umgewandelt wird. Das Meßsignal wird im Verstärker 5 verstärkt und dem Tiefpaß 6 zugeführt, in dem das dem Mittelwert der Fasermasse entsprechende träge Signal gebildet wird. Der im Tiefpaß 6 gebildete Mittelwert wird in einem Spannungsteiler S mit Widerständen RM und R12 in einem festen Verhältnis zum Signal aus dem Verstärker 5 abgeschwächt und dient als Schwelle zur Dünnstelleii-Erkennung. Es wird hier ein unterer Schwellwert gebildet, in, Gegensatz /ur Dickstcllenerfassiing, wo ein oberer Schwellwert gcbilc¹?! wird. Das abgeschwächte Signal wird dem ersten Eingang eines Komparators 80 zugeführt, der aus dem Operationsverstärker OP3 und den Widerständen R 13 und R 14 besteht. Gleichzeitig

gehl das aus dem Verstärker 5 kommende volle kann die (!rolle des Anschwachiingsgrades in den

Kiir//eitsignal an den /weilen Umgang des Knmpara- Spannungsteilern 7 und 8 verändert werden. Dies kann

tors 80. Unterschreitet das aus dem Verstärker 5 durch l'arallelschalien \on Widerstandsgröl.len in einer

klimmende Signal den im Spannungsteiler 8 abge /eniraieii Steuereinheit geschehen, wie dies durch die

schwächten Mittelwert, so gihl tier Komparator 80 , Widerstünde R 9¹. R 4". R 9'" mit Schalter .V I und W 12 .

einen Impuls an ilen Signalgeber 9. R 12". W 12'" nut Schalter .V2 angedeutet ist.
Zur Wahl des gewünschten Aiisreinigutigsgrades

Hierzu 2 Blatt Zcichnuneen

Claims

Patentansprüche:

1. Arbeitsverfahren zum Überwachen des gesponnenen Fadens an Offen-End-Rotorspinnmaschinen, bei dem die Fadenmasse gemessen und die dabei gewonnene Meßgröße einer Auswertung zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß unter Ausnutzung der im Rotor auf den Faden einwirkenden Fliehkraft die Fadenmasse über die Fadenspannung gemessen wird. ι ο

2. Arbeitsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßgröße in ein träges Signal zur Mittelwertbildung und in ein dem Grad der Ausreinigung entsprechendes Kurzzeitsignal umgewandelt wird. is

3. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2 mit einem einen Druck auf den Faden ausübenden Fadenfühler und durch den Fadenfühler betätigbaren Schaltmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß der Fadenfühler (3) eine >o Eigenfrequenz kleiner als die niedrigste Umlauffrequenz des Spinnrotors (10) während des Spinnvorganges aufweist und in Abhängigkeit der auf ihn einwirkenden höheren oder niedrigeren Fadenspannung aus seiner Mittellage in zwei entgegengesetzte Richtungen im wesentlichen quer zur Fadena.chse auslenkbar ist, und daß dem Fudenfühler (3) ein auf den eingegebenen Schwellwert ansprechender an sich bekannter Signalgeber (9) nachgeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gek.ennzeichnet, daß d<;r Fadenfühler (3) als eine an einem Ende eingespannte Biegefeder (31) ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach den .-,nsprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, d?ß der Fadenfühler (3) im Streufeld zweier parallel anget dneter Spuler. (40, )^Γ> 41) bewegbar ist, die Tei¹ eines Meßwertaufnehmers (4) sind.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgang sines dem Meßwertaufnehmer (4) zugeordneten Verstär- ■»» kers (5) ein Tiefpaß (6) angeschlossen ist. auf; den zwei Komparatoren (70, 80) und der mit deren Ausgang verbundene Signalgeber (9) folgen, wobei der eine Komparator (70) mit seinem ersten Eingang an den Tiefpaß (6) und mit seinem zweiten Eingang ·»> über einen Spannungsteiler (7) an den Verstärker (5) angeschlossen ist, während der erste Eingang des anderen Komparators (80) über einen Spannungsteiler (8) mit dem Tiefpaß (6) und sein zweiter Eingang mit dem Verstärker (5) verbunden ist. "><;■