DE2628994A1

DE2628994A1 - Verfahren und vorrichtung bei der garnverarbeitung

Info

Publication number: DE2628994A1
Application number: DE19762628994
Authority: DE
Inventors: Arthur John Mcclean; Kenneth Francis Montgomery
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1975-06-30
Filing date: 1976-06-28
Publication date: 1977-02-03
Also published as: FR2316173B1; GB1557167A; CH611240A5; NL7607064A; JPS5221436A; FR2316173A1; IT1061469B; ES449358A1; ZA763722B

Description

PATENTANWÄLTE

DR.-ING. H. FINCKE DIPL.-ING. H. BOHR DIPL.-ING. S. STAEGER

8 MÖNCHEN 5, Müllurslraße 31 Fernruf: (089)"206000 Telegramme: Claims München Telex: 523903 claim d

2d. Juni 107t.

Mappe
Case

24048
F.28016

IMPERIAL CHEMICAL INDUSTRIES LTD.

Imperial Chemical House, Millbank, London SWlP 3JP

Großbritannien

Verfahren und Vorrichtung bei der Garnverarbeitung

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Garnverarbeitung und betrifft insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erkennung unerwünschter Garnschlä— ge auf rotierenden Walzen und zum nachfolgenden Kappen des zugeführten Garns, um auf diese Weise zu verhindern, daß weitere Schläge gewickelt werden.

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Die Erkennung unerwünschter Garnschläge auf rotierenden Walzen bei beispielsweise Garnwickelmaschinen und das darauffolgende Handeln war lange Zeit allein Sache der Bedienungskraft für die Maschine. Die Garnschläge wurden durch Augenschein von der Bedienungskraft festgestellt, die dann von Hand sowohl das sich herumschlagende Garn irgendwo vor den Walzen abschnitt als auch die Wickelschläge von den rotierenden Walzen entfernte, bevor die Maschine erneut "befadelt* wurde. Bis jetzt wurde dieses Verfahren im allgemeinen als ganz befriedigend empfunden, hauptsächlich wegen der vergleichsweise niedrigen Garnwickelgeschwindigkeiten, die bis dahin verwendet wurden, jetzt aber bei steigenden Wickelgeschwin— digkeiten kommt es unter Umständen zu erheblichen Verlusten an Garn, bevor die Fehlerbeseitigung durch eine Bedienungskraft erfolgen kann, die dann vor der etwas gefährlichen Aufgabe steht, eine beträchtliche Anzahl von Wickelschlägen von den mit hoher Geschwindigkeit rotierenden Walzen abzunehmen.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Schwierigkeiten, zu tiberwinden. Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Erkennung des Vorliegens von Garnschlägen auf der Umfangsfläche einer rotierenden Walze und zum nachfolgenden Kappen des sich herumschlagenden Garns an einer Stelle vor der Walze, gemäß welchem Licht aus einer Lichtquelle auf die Oberfläche der Walze gerichtet wird, mit Hilfe einer lichtempfindlichen Einrichtung jede als Folge des Vorliegens eines Schlages auftretende Änderung in der Intensität des von der Walze bei Abwesenheit eines Schlages zurückkehrenden Lichts erfaßt wird und jede solche Änderung in ein elektrisches Signal zur Einschaltung des Abschneidvorgangs einer Garnabschneidvorrichtung umgewandelt wird.

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Die Erfindung schafft ferner eine Vorrichtung zur Durch— führung des genannten Verfahrens, gemäß welcher eine Lichtquelle, eine Einrichtung zur Lenkung des von der Lichtquelle kommenden Lichts auf die Oberfläche der Walze, eine lichtempfindliche Nachweiseinrichtung zum Nachweis von durch Vorliegen eines Schlages verursachten Änderungen der Intensität des von der Valze bei Abwesenheit eines Schlages zurückkehrenden Lichts und eine Einrichtung zur Umwandlung einer jeden solchen Änderung in ein elektrisches Signal zur Einschaltung des das sich herumschlagende Garn abschneidenden Absehneidvorgangs einer Garnabschneidvorrichtung vorgesehen sind·

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird das von der Umfangsfläche der Walze in Abwesenheit von Garnschlägen reflektierte Licht von der Nachweiseinheit kontinuierlich bei im wesentlichen konstanter Intensität empfangen, bis Garnschläge auf dem Teil der Umfangsfläche der Walze auftreten, der das Licht reflektiert. In einem solchen Fall führt das Vorliegen von Garnschlägen zu einer regellosen Streuung oder einer Absorption des einfallenden Lichts, so daß dann eine erheblich reduzierte Lichtmenge von der Nachweiseinheit empfangen wird, mit dem Ergebnis einer solchen Änderung (Abnahme) der Intensität des empfangenen reflektierten Lichts, daß ein für das Einschalten der Garnabschneidvor— richtung ausreichendes elektrisches Signal erzeugt werden kann«

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung verläuft das von der Umfangsfläche der Walze bei Abwesenheit von Garnschlägen reflektierte Licht in einer solchen Richtung bezüglich der Nachweisvorrichtung, daß diese im wesentlichen kein Licht empfängt. Licht wird vielmehr nur dann von der Nachweisvorrichtung empfangen, wenn Garnschläge auf demjenigen Teil des Rollenumfangs auftreten, der das Licht reflektiert, und das Licht dadurch regellos gestreut

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wird. Wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform führt das zu einer solchen Änderung (Abnahme) der Intensität des empfangenen reflektierten Lichts, daß ein für das Einschalten der Garnabschneidvorrichtung ausreichendes elektrisches Signal erzeugt werden kann.

Nach dem Nachweis der Garnschläge und dem Abschneiden des Garns, beispielsweise durch eine Schneidkante, ein Fallmesser oder eine Schere, um zu verhindern, daß weiteres Material herumgeschlagen wird, kann das abgeschnittene Ende des nachgeschobenen Garns beispielsweise durch eine Saugkanone oder eine Fangvorrichtung gehalten werden, um auf diese Weise zu verhindern, daß es sich in laufenden Maschinenteilen erneut verheddert. Das abgeschnittene Ende des herumgeschlagenen Garns andererseits hält sich ausreichend nahe an der rotierenden Walze, so daß keine besonderen Vorkehrungen getroffen werden müssen, um zu verhindern, daß sich das Ende in anderen sich bewegenden Maschinenteilen verfängt.

Um die Änderung der Intensität des von der Walze reflektierten Lichts beim Auftreten von Garnschlägen zu maximalisie'ren, sollte bevorzugt die Umfangsfläche der Walze oder wenigstens derjenige Teil dieser Fläche, von welchem das einfallende Licht reflektiert werden soll, hochglanzpoliert oder verchromt sein und das Garn soweit mattiert, daß es das einfallende Licht streut und nicht so sehr reflektiert.

Beispiele der beiden oben beschriebenen Ausführungsformen sind durch die in den Fign. 1 und 2 gezeigten Nachweisanordnungen wiedergegeben. Von den Figuren ist:

Fig. 1 eine Anordnung, bei welcher von der Umfangsflache der Walze in Abwesenheit von Garnschlägen reflektiertes Licht kontinuierlich von der Nachweiseinrichtung empfangen wird, und

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Fig. 2 eine ähnliche Anordnung, bei welcher jedoch, von der Walze bei Abwesenheit von Garnschlägen reflektiertes Licht nicht von der Nachweiseinrichtung empfangen wird.

Fig. 3 zeigt einen für den Betrieb der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform geeigneten elektrischen Schaltkreis.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 wird das von einer Prefocus-Lichtquelle 1 kommende Licht auf die Umfangsfläche einer rotierenden zylindrischen Walze 2 und bei Abwesenheit von Garnschlägen auf der Oberfläche der Walze von dort auf eine lichtempfindliche Einrichtung 3 reflektiert. Bei Bildung von Garnschlägen k auf der Oberfläche der Walze wird das einfallende Licht nicht mehr geometrisch von der Walzenoberfläche reflektiert, sondern, wie eingezeichnet, regellos gestreut. Demgemäß wird das Ausfallen der Walze als Reflektor der gleichen Lichtintensität wie bei Abwesenheit von Garnschlägen zur Erzeugung eines elektrischen Signals ausgenützt, welches seinerseits dazu verwendet wird, eine in Laufrichtung des Garns gesehen vor den mißlichen Schlägen angeordnete Garnabschneidvorrichtung einzuschalten.

Fig. 2 zeigt eine ähnliche Anordnung, bei der jedoch in Abwesenheit von Garnschlägen das von einer Prefocus-Lichtquelle 1 kommende Licht von der lichtempfindlichen Einrichtung 3 weg reflektiert wird, während das bei Vorliegen von Garnschlägen h gestreute Licht nachgewiesen und dazu verwendet wird, ein für das Einschalten einer Garnabschneidvorrichtung benötigtes elektrisches Signal zu erzeugen.

Für beide der oben beschriebenen Ausführungsformen läßt sich ein lichtelektrisches Verfahren zum Nachweis der Schläge und zur Betätigung eines Relais¹, welches seinerseits die Garnabschneidvorrichtung in Betrieb setzt, verwenden. Zu—

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sätzlich, kann bei diesem Verfahren auch, noch eine Warnlampe oder ein Alarm eingeschaltet werden«

Von den in den Fign. 1 und 2 gezeigten Ausführungsformen ist die in Fig. 2 gezeigte Anordnung bevorzugt, und Fig. 3 zeigt eine für den Betrieb dieser Ausftihrungsform geeignete elektrische Schaltung. Die Schaltung enthält auch, eine Einrichtung zur Inbetriebsetzung eines Hauptalarms, einer Garnabschneidvorrichtung und einer Warnlampe, die auch, aufleuchtet, wenn die Lichtquelle ausfällt.

Gemäß Fig. 3 ist eine Potentiometerkette R , VR₁, R. vorgesehen, mit der sich eine variable Schwellspannung gewinnen läßt, welche auf den invertierenden Eingang eines Oparations— Verstärkers IC₁ gegeben wird. Ein zweiter Spannungsteiler wird durch einen licht abhängigen Widerstand LDR und einen Widerstand R₂ gebildet. Die Spannung am gemeinsamen Punkt der Widerstände LDR und R₉ variiert natürlich mit der auf den Widerstand LDR fallenden Lichtmenge. Ein dritter Spannungsteiler wird durch den Widerstand R₁ und eine Lampe LP₁ gebildet, wobei unter Normalbedingungen die Spannung am gemeinsamen Punkt dieser beiden Elemente die Betriebsspannung der Lampe ist. Beim Ausfall der Lampe steigt die Spannung in diesem Punkt an, und die Spannung wird über eine Diode D₁ auf den gemeinsamen Punkt der Widerstände LDR und R₂ übertragen.

Die Wirkungsweise der Schaltung ist so, daß der Verstärker ₁ als Komperator verwendet wird und sein Ausgang unter Normalbedingungen auf dem niedrigen Spannungswert liegt. Bei Ausfall der Lampe oder wenn Licht auf den Widerstand LDR fällt, wird der nicht-invertierende Eingang, unter der Annahme, daß der durch VR₁ gesetzte Schwellenpegel richtig gesetzt ist, positiv gegenüber dem Schwellenpegel und der Ausgang des Verstärkers geht ebenfalls auf den positiven Wert, was über eine Potentiometerkette R-, R„ einen Transistor TR₁ durchschaltet. Dies setzt dann ein Relais R. unter Spannung, welches seinerseits den

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Garnabschneider und die Warnlampe (lichtemittierende Diode D„) über R-/1 und den Hauptalarm über R./2 einschaltet. Ein Schalter S₁ iat vorgesehen, um den Abschneider abzutrennen.

Das Einstellen der Schwelle wird durch das Potentiometer ₁ erreicht und die Schwelle so eingestellt, daß in beleuchte· tem Zustand der Ausgang des VerstErkers auf hohem Potential ist.

Die Schaltung weist einen Kondensator C₁ auf, welcher zusammen mit dem Widerstand R- eine Zeitverzögerung beim Abschneider- und Alarmrelais R. liefert. Dies setzt die Wahrscheinlichkeit von Fehlauslösungen des Abschneiders als Fol ge von den optischen Weg durchquerendem Flug herab.

Typischerweise können die folgenden Komponenten in der oben beschriebenen Schaltung verwendet werden:

^R1	22 jQ	k
^R2	5,6	k
^R3	1.5	k
^R4	1,5	k
^R5	15	k
^R6	2,2	k
R₇	4,7	k
R.	25

D₁ Typ 1 B 30

D„ L.E.D.4- (RS Components

Lt d, London,Engl.)

IC₁ Typ 741
LDR Typ 0.R.P.12

2,2 V, 0,25 A Prefocus Min. P.C. 6 V 410 £L TR₁ Typ 2M1711

Falls es notwendig oder wünschenswert ist, die elektronische Schaltung aus der unmittelbaren Nähe der Garnverarbeitungsmaschine zu bringen, kann eine Sonde aus flexibler Faseroptik verwendet werden. In diesem Fall kann das gleiche

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Faseroptikbiindel sowohl zur Übertragung des einfallenden als auch des reflektierenden Lichts verwendet werden.

Die Erfindung ist ferner nicht auf die Verwendung: sichtbaren Lichte beschränkt, beispielsweise kann anstelle der Prefοcus-Lampe ein Infrarotstrahler verwendet werden.

Abhängig von der Länge der rotierenden Walze, über welche sich Garnschläge mit Wahrscheinlichkeit ausbreiten und abhängig davon, ob solche Schläge sich schnell über die Walzenlänge ausbreiten, kann es nötig sein, zwei oder mehr Nachweiaanordnungen einzusetzen, welche dann vergleichsweise enge, auf einem beliebigen Teilen der Umfangsfläche der Walze befindliche Schlagbereiche erfassen. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, eine einzige Anordnung die Länge der Walze rückwärts und vorwärts abfahren zu lassen.

Die Erfindung ist insbesondere bei Garnwickelverfahren von Wert, bei welchen die Wickelgeschwindigkeiten 2000 m/min oder sogar 4000 m/min überschreiten. Bei solchen Verfahren, wo Garn auf eine Spule gewickelt wird, welche durch anliegende Antriebswalzen oberflächenangetrieben wird, ist die Notwendigkeit, Garnschläge auf den Walzen zu erkennen, bevor sie Zeit hatten, sich aufzubauen, insbesondere dann groß, wenn die Schläge nachfolgend mit der Hand von den rotierenden Walzen ohne Gefahr für die Bedienungskraft abgenommen werden sollen«

Xn der Praxis hat die Erfindung eine Verbesserung der Empfindlichkeit auf vorhandene Garnschläge um wenigstens den Faktor 10 bis 100 im Vergleich mit existierenden Nachweisverfahren bzw. -vorrichtungen ergeben·

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Erkennung· dea Vorliegens von Garn— schlagen auf der Umfangsfläche einer rotierenden Walze und zum nachfolgenden Abschneiden des herumgeschlagenen Garns an einer Stelle vor der Walze, gekennzeichnet durch das Richten eines von einer Lichtquelle herkommenden Lichts auf die Oberfläche der Walze, Nachweisen jeder als Folge des Vorliegens eines Schlages auftretenden Änderung in der Intensität des von der Walze in Abwesenheit eines Schlages zurückkehrenden Lichts mit Hilfe einer lichtempfindlichen Einrichtung, und Umwandeln jeder solchen Änderung ±n ein elektrisches Signal zur Einschaltung des Abschneidvorgangs einer Garn— abschneidvorrichtung.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das von der Umfangsfläche der Walze in Abwesenheit eines Garnschlages reflektierte Licht von der Nachweiseinrichtung kontinuierlich empfangen wird·

3· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das von der Umfangsfläche der Walze in Abwesenheit eines Garnschlages reflektierte Licht in einer solchen Richtung verläuft, daß im wesentlichen kein Licht von der Nachweiseinrichtung empfangen wird·

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Lichtquelle und eine Einrichtung zur Lenkung des von dieser herkommenden Lichts auf die Oberfläche der Walze, eine lichtempfindliche Nachweiseinrichtung zum Nachweis

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von durch Vorliegen eines Schlages verursachten Änderungen der Intensität des von der Walze bei Abwesenheit eines Schlages zurückkehrenden Lichts und eine Einrichtung zur Umwandlung einer jeden solchen Änderung in ein elektrisches Signal zur Einschaltung des das sich, herumschlagende Garn abschneidenden Abschneidvorgangs einer Garn— abschneidvorrichtung.

5· Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachweiseinrichtung die Länge der Walze vorwärts und rückwärts abfahrend ausgebildet ist.

PATENTANWÄLTE

DR -ING. H. HMOKE, D I P L. - I N G H. MfHh
OIPL.-ING. S. STAEGER. DB. rar. nat. R. KNEISSl-

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