CH647563A5 - Vorrichtung zur herstellung von textilgarn mit photoelektrischer detektoranordnung zum optischen erfassen der garne. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Textilgarn von länglichem Aufbau mit mehreren, in der Längsrichtung voneinander beabstandeten Garnbildungsstationen und mit einer in der Maschinenlängsrichtung verfahrbaren Verschiebungseinrichtung, die eine photoelektrische Detektoranordnung zum optischen Erfassen von und Ansprechen auf die an den Stationen gebildeten Spinnfäden besitzt.

Zur Verbesserung der betrieblichen Leistungsfähigkeit bestimmter Textilfäden herstellender Fabriken ist bisher eine Vorrichtung vorgeschlagen worden, die gerissene Garne und somit den Fadenbruchzustand von Textilgarn- oder Textil-faden-Herstellmaschinen, beispielsweise Spinn- und Zwirnmaschinen, feststellt und darauf anspricht. Entsprechend diesen Vorschlägen wird in der Werkhalle einer Textilfabrik, beispielsweise in einem Spinnsaal, eine Vorrichtung bereitgestellt, die Detektoren in einer vorbestimmten Weise an einer

Textilmaschine entlangbewegt und deren Verhalten anzeigt. Beispiele solcher Vorrichtungen und Verfahren und diesbezüglicher Detektoreinrichtungen finden sich in den US-PSen 3 099 829, 3 486 319,3 523 413, 3 659 409 und 3 899 868.

Wenngleich die in den vorstehenden genannten US-Patentschriften beschriebenen herkömmlichen Vorrichtungen und Verfahren mit Erfolg eingesetzt wurden, hat sich bei der fortgesetzten Benutzung und der Weiterentwicklung solcher Vorrichtungen gezeigt, dass unter bestimmten Umständen unrichtiges Ansprechen und falsche oder ungenaue Anzeigen von Fadenende oder Fadenriss auftreten können. Meistens treten solche falschen Signale in Situationen auf, wo die Helligkeit der Raumbeleuchtung schwankt oder verhältnismässig gross ist und Licht, das von Gegenständen an der Textilmaschine, die nicht Spinnfäden sind, reflektiert wird, den Anschein eines auf den Spinnfaden bezogenen Signals erzeugt oder ein solches überdeckt.

Deshalb besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, die beim Feststellen des Vorhandenseins von Spinnfäden mit einem verfahrbaren Detektor sonst mögliche Störung so gering wie möglich zu halten. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Detektoranordnung zur Herabsetzung von Fehlfunktionen durch Änderung der Raumbeleuchtung oder durch Reflexe mehrere photoelektrische Sensoren aufweist, die in einer vertikal ausgerichteten Reihe angeordnet sind und für den Empfang des von einem Spinnfaden an verschiedenen, vertikal voneinander beabstandeten Stellen reflektierten und mittels einer gemeinsamen, optischen Einrichtung fokussierten Lichts vorgesehen sind und dass ferner eine mit den Sensoren verbundene, logische Schaltung vorgesehen ist zur Unterscheidung von Signalen, die von allen Sensoren innerhalb einer bestimmten Zeit eintreffen und das Vorhandensein eines Spinnfadens an den genannten Stellen anzeigen und solchen, die nicht von allen Sensoren eintreffen und Änderungen in der Raumbeleuchtung oder Maschinenreflexe anzeigen.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird eine verbesserte Genauigkeit bei der Bestimmung des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins von Spinnfäden dadurch ermöglicht, dass die Koinzidenz von Sensorsignalen innerhalb bestimmter zeitlicher Schranken detektiert wird. Zur Erreichung dieses Ziels ist ein Koinzidenzschaltkreis mit mehreren Multivibratoren vorgesehen, die untereinander je mit einem Sensor verbunden sind. Die Multivibratoren wirken in der nachstehend näher beschriebenen Weise so zusammen, dass sie bei Auftreten von Koinzidenz oder von sich überlappenden Sensorsignalen der richtigen Frequenzen und Amplituden ein das Vorhandensein eines Spinnfadens anzeigendes Signal erzeugen.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Längsansicht einer verfahrbaren pneumatischen Abreinigungsvorrichtung und einer Spinnmaschine mit eingebauter Garndetektoranordnung,

Fig. 2 eine Schrägansicht von oben auf bestimmte Teile des in Fig. 1 dargestellten Aufbaus,

Fig. 3 einen vergrösserten Schnitt durch einen Teil des Aufbaus gemäss Fig. 1, und

Fig. 4 einen schematischen Schaltplan einer elektrischen Schaltungsanordnung für die in Fig. 1 bis 3 dargestellte Vorrichtung.

In den Zeichnungen ist allgemein eine Vorrichtung dargestellt, die Detektoren an Textilfaser-Verarbeitungsma-schinen, beispielsweise Spinnmaschinen, entlangbewegt, um

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Fadenbruchzustände festzustellen. Wie sich aus Fig. 1 ergibt, kann dabei insbesondere eine Vorichtung verwendet werden, bei der sich die Hin- und Herbewegung eines Detektors aus der Kombination einer elektrischen Schaltungsanordnung mit einer insgesamt mit 10 bezeichneten, verfahrbaren pneumatischen Abreinigungsvorrichtung ergibt, die an einer mit 11 bezeichneten Führungsbahn angeordnet und über und entlang einer Vielzahl von Spindeln mindestens einer Textil-faser-Verarbeitungsmaschine, beispielsweise einer in ihrer Gesamtheit mit 12 bezeichneten Spinnmaschine, bewegbar ist. Die sich aus einer solchen Kombination ergebenden Vorteile sind in weiter oben angegebenen US-Patentschriften beschrieben, weshalb hierfür auf diese Patentschriften und die darin gemachten Hinweise auf weitere einschlägige Publikationen verwiesen werden kann. Wie dem Fachmann auf diesem Gebiet und aus den oben genannten Patentschriften bekannt ist, hat eine Textilgarn-Herstellungsmaschine, wie die Spinnmaschine 12, an in ihrer Längsrichtung mit Zwischenabstand gelegenen Stellen Spindeln 14, bei denen Spinnfäden von vorderen Abgaberollen der in ihrer Gesamtheit mit 15 bezeichneten Streckwerke durch feststehende Fadenführer 16 hindurch zu umlaufenden Fadenführern, wie z.B. Läufern, die um die Spinnringe umlaufen, und auf einen Garnkörper oder eine Spule geführt werden, die gerade gewickelt wird. Wie zu erkennen, bewegt sich der Spinnfaden auf einem Abschnitt der Bewegungsbahn im wesentlichen entlang einer Linie, wogegen er auf einem anderen Abschnitt eine Bewegung in einem umlaufenden Schleier bzw. Ballon zeigt. Die Umlaufgeschwindigkeit des Spinnfadenballons erteilt dem Spinnfaden in dem Abschnitt der Bewegungsbahn, in dem er sich im wesentlichen entlang einer Linie bewegt, eine Schwingbewegung oder ein Schwingverhalten.

Bei der Vorrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung wird das Nichtvorhandensein von Spinnfäden insoweit im wesentlichen entsprechend den in den oben erwähnten einschlägigen US-Patentschriften beschriebenen Arbeitsschritten festgestellt, als in Abhängigkeit vom Vorhandensein von Spinnfäden impulsförmige elektrische Signale erzeugt und in bestimmten elektrischen Schaltungen ausgewertet werden, um einen Fadenbruchzustand entsprechend den Erfordernissen einer bestimmten Umgebung und Einrichtung anzuzeigen und/oder aufzuzeichnen. Von der benutzten elektrischen Schaltungsanordnung werden zumindest bestimmte Bauelemente hier nicht näher beschrieben, sondern ergeben sich ohne weiteres für den Fachmann aus der Offenbarung der oben erwähnten Patentschriften.

Gemäss der vorliegenden Erfindung können Spinnfäden mit einer zweckdienlichen, insgesamt mit 20 bezeichneten Lampe beleuchtet werden, die sich mit der verfahrbaren Vorrichtung 10 fortbewegt und in einem Schutzgehäuse 21 angeordnet ist. Von der Lampe 20 oder dgl. ausgesandtes Licht wird durch ein optisches System hindurch in ein mit gestrichelten Linien 22 dargestelltes Beleuchtungsfeld und gegen Spinnfäden zwischen den Abgaberollen der Streckwerke 15 und den Sauschwänzchen-Fadenführern 16 gerichtet.

Die insgesamt mit 24 bezeichnete optische Einrichtung bildet einen Lichtstrahlenweg zum Bündeln von von den Spinnfäden reflektiertem Licht. Wenngleich als einzelne, einfache Linse dargestellt, kann die optische Einrichtung 24 so ausgebildet sein, wie es für die nachstehend mit näheren Einzelheiten beschriebene Ausführung zweckdienlich ist.

Im Schutzgehäuse 21 sind in einer vorbestimmten Beziehung zur optischen Einrichtung 24 mehrere photoelektrische Sensoren angeordnet, die als Fototransistoren 25A und 25B dargestellt sind. Die photoelektrischen Sensoren 25A und 25B empfangen Licht, das von der optischen Einrichtung 24 entlang einem gemeinsamen Lichtstrahlenweg durchgelassen worden ist. Das heisst, dass jeder der photoelektrischen Sensoren 25A und 25B die Spinnfäden durch die gemeinsame, einzige optische Einrichtung 24 hindurch prüft. Die photo-elektrischen Sensoren 25 A und 25 B sind jedoch so angeordnet, dass je getrennte, vertikal beabstandete und ausgerichtete Gesichtsfelder geprüft werden. Die optische Einrichtung 24 hat zwar ein verhältnismässig grosses Gesichtsfeld, wie mit gestrichelten Linien 26 angegeben, wobei aber der eine photoelektrische Sensor, beispielsweise der obere Fototransistor 25 A, jedoch impulsförmige elektrische Signale in Abhängigkeit von Veränderungen der Beleuchtungsstärke in einem unteren Abschnitt dieses Gesichtsfeldes 26 erzeugt, während der andere impulsförmige elektrische Signale in Abhängigkeit von Veränderungen der Beleuchtungsstärke in einem Abschnitt erzeugt, der vertikal davon beabstandet und in diesem Beispiel darüber angeordnet ist. Wie zu erkennen, wird durch das Verschieben der verfahrbaren Einheit 10 und des Gehäuses 21 entlang einer Reihe von Spindeln 14 das Gesichtsfeld 26 der optischen Einrichtung und die mit Zwischenabstand angeordneten Abschnitte davon über eine Reihe von Spinnfäden hinweggeführt. Aufgrund des vertikalen Zwischenabstandes und der gegenseitigen Ausrichtung der Gesichtsfelder der Photoelektrischen Sensoren ruft jeder Spinnfaden, der sich durch die Gesichtsfelder bewegt, die koinzidierende ober überlappende oder nahezu gleichzeitige Erzeugung von elektrischen Impulssignalen durch die beiden Fototransistoren 25A und 25B hervor.

Mit den photoelektrischen Sensoren ist eine logische Schaltung elektrisch so verbunden, dass sie von diesen Impulssignale empfängt und auf normales Verschieben der Gesichtsfelder der photoelektrischen Sensoren anspricht, um zu unterscheiden zwischen a) Signalen, die von allen photoelektrischen Sensoren inerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne erzeugt werden und das Vorhandensein eines Spinnfadens anzeigen, und b) Signalen, die nicht von allen Sensoren erzeugt werden und eine Schwankung in der Raumbeleuchtung oder eine von der Vorrichtung ausgehende Reflexion anzeigen. Eine solche Schaltungsanordnung ist in Fig. 4 dargestellt, in der ein Paar Fototransistoren 25 A, 25 B den in Fig. 3 gezeigten entsprechen. Es wird nun ein Fototransistor 25A näher beschrieben, bei dem ein Ausgang mit einem invertierenden Differenzierverstärker 28A verbunden ist. Da der Verstärker als Differenzierschaltung arbeitet, die auf die Änderungsgeschwindigkeit anspricht, ist die Verstärkung des Verstärkers 28A beim Ansprechen auf ein Spinnfadensignal grösser als beim Ansprechen auf eine sich langsam ändernde Hintergrundbeleuchtung. Somit werden langsame Änderungen der Hintergrundbeleuchtung unterdrückt. Ausserdem ist die Möglichkeit zum Anlegen einer veränderbaren Vorspannung mittels eines Potentiometers 29 geschaffen, so dass eine Signalschwelle oder eine notwendige Amplitude festgelegt werden kann. Ein Ausgang des Differenzierverstärkers 28A ist an einen Spannungsvergleichsverstärker 30A angeschlossen, der, wenn der Fototransistor 25 A ein augenscheinlich von einem Spinnfaden hervorgerufenes Signal erzeugt, einen positiven Impuls einem monostabilen Multi-vibrator 31A zuführt. Der monostabile Multivibrator 31A wird durch den Impuls auf einen von zwei elektrisch leitenden Zuständen gesetzt und kehrt nach einer im voraus festgelegten Zeitspanne, beispielsweise von 12 Millisekunden, in seinen anderen Zustand zurück.

Eine ähnliche Signalübertragungsleitung mit einem Differenzierverstärker 28 A, einem Spannungsvergleichsverstärker 30B und einem Multivibrator 31B ist mit dem zweiten Fototransistor 25B verbunden, um in ähnlicher Weise auf ein von ihm erzeugtes, augenscheinlich durch einen Spinnfaden hervorgerufenes Signal anzusprechen.

Die Multivibratoren 31A und 31B geben Ausgangssignale s

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an eine Eingangstorschaltung für einen Koinzidenzmultivibrator 32 ab, derart, dass die Multivibratoren 31A und 31B, welche auf die Fototransistoren 25 A und 25B ansprechen, zusammen mit der Eingangstorschaltung eine Koinzidenzschaltung bilden, die das Umschalten des Koinzidenzmultivi-brators 32 nur dann bewirkt, wenn sich wenigstens einige der Ausgangssignale der Multivibratoren 31A und 31B der zugehörigen Übertragungswege zeitlich überlappen. Der Koinzidenzmultivibrator 32 behält nach dem Schalten seinen Schaltzustand während einer vorbestimmten Zeitspanne, beispielsweise von ungefähr 40 Millisekunden, bei und kehrt dann in seinen anderen Zustand zurück. Ein Ausgangssignal aus dem Koinzidenzmultivibrator 32 wird durch einen Aus-gangsmultivibrator 34 und eine Leitungstreiberstufe 35 geführt, um ein «Spinnfaden vorhanden»-Signal anderen und weiteren Kadenzschaltungen zuzuleiten, wie sie beispielsweise in der oben genannten US-PS 3 659 409 beschrieben sind. Insofern als solche andere und weitere Schaltungsanordnungen viele verschiedene Formen annehmen können und keinen Teil der vorliegenden Erfindung bilden, werden sie hier nicht ausführlich beschrieben,

und es kann statt dessen auf die weiter oben erwähnten US-Patentschriften verwiesen werden.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, dass die Erzeugung eines elektrischen Impulssignales durch einen von s mehreren photoelektrischen Sensoren in Abhängigkeit von Änderungen der Beleuchtungsstärke in seinem zugehörigen Gesichtsfeld keine Weiterleitung eines «Spinnfaden vor-handen»-Signals durch die Treiberstufe 35 hindurch nach Betätigung der Koinzidenzschaltung hervorruft. Die Erzeu-lo gung von impulsförmigen elektrischen Signalen durch alle photoelektrischen Sensoren innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne führt jedoch dazu, dass ein solcher Impuls aus der Schaltungsanordnung gemäss Fig. 4 weitergegeben wird. Die Erfahrung hat gezeigt, dass rasche Schwankungen in der ls Raumbeleuchtung und/oder vorrichtungsbedingte Reflexion in den meisten Fällen keine Änderungen der Beleuchtungsstärke in den mit vertikalem Zwischenabstand aufeinander ausgerichteten Gesichtsfeldern der photoelektrischen Sensoren innerhalb der im voraus festgelegten zulässigen Zeitspannen hervorrufen und daher die Arbeitsweise der verschiebbaren Vorrichtung nicht stören.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

647563 PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zur Herstellung von Textilgarn von länglichem Aufbau mit mehreren, in der Längsrichtung voneinander beabstandeten Garnbildungsstationen und mit einer in der Maschinenlängsrichtung verfahrbaren Verschiebungseinrichtung (10), die eine photoelektrische Detektoranordnung zum optischen Erfassen von und Ansprechen auf die an den Stationen gebildeten Spinnfäden besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektoranordnung zur Herabsetzung von Fehlfunktionen durch Änderung der Raumbeleuchtung oder durch Reflexe mehrere photoelektrische Sensoren (25 A, 25B) aufweist, die in einer vertikal ausgerichteten Reihe angeordnet sind und für den Empfang des von einem Spinnfaden an verschiedenen, vertikal voneinander beabstandeten Stellen reflektierten und mittels einer gemeinsamen, optischen Einrichtung (24) fokussierten Lichtes vorgesehen sind und dass ferner eine mit den Sensoren (25A, 25B) verbundene, logische Schaltung vorgesehen ist zur Unterscheidung von Signalen, die von allen Sensoren innerhalb einer bestimmten Zeit eintreffen und das Vorhandensein eines Spinnfadens an den genannten Stellen anzeigen und solchen, die nicht von allen Sensoren eintreffen und Änderungen in der Raumbeleuchtung oder Maschinenreflexe anzeigen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei photoelektrische Sensoren (25 A, 25B) vertikal übereinander angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die logische Schaltung mehrere, jeweils mit einem Sensor verbundene Signalformschaltkreise (28A, 28B) aufweist, welche in Antwort auf Signale des jeweiligen Sensors Signale abgeben, die eine Frequenz- und Amplitudencharakteristik besitzen, welche kennzeichnend ist für die Erzeugung der Signale durch das Traversieren des Gesichtsfeldes des Sensors an einem Spinnfaden.

4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die logische Schaltung einen Koinzidenzschaltkreis (31 A, 31B, 32) aufweist, welcher auf Signalpulse aus den photoelektrischen Sensoren anspricht und beim Empfang von Signalen aus allen Sensoren innerhalb eines vorbestimmten Intervalls Ausgangssignale erzeugt, wobei der Koinzidenzschaltkreis eine Multi-vibratoranordnung (31A, 31B) aufweist, die auf die Signale der photoelektrischen Sensoren anspricht und für jedes solche Signal für eine bestimmte Zeitdauer gesetzt wird,

sowie eine Torschaltung (32), die elektrisch mit der Multivi-bratoranordnung verbunden ist, um ein gleichzeitiges Andauern aller Signale aus den Sensoren festzustellen.