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Dokumentenidentifikation DE19824613A1 09.12.1999
Titel Verfahren zum Überwachen des Schußfadenfreigabe- und Stoppvorganges an Vorspulgeräten für Webmaschinen
Anmelder Lindauer Dornier GmbH, 88131 Lindau, DE
Erfinder Teufel, Dieter, 88085 Langenargen, DE;
Wahhoud, Adnan, Dr., 88131 Lindau, DE
Vertreter Nitzschner, G., Dipl.-Ing. (FH), Pat.-Ass., 88131 Lindau
DE-Anmeldedatum 02.06.1998
DE-Aktenzeichen 19824613
Offenlegungstag 09.12.1999
Veröffentlichungstag im Patentblatt 09.12.1999
IPC-Hauptklasse D03D 47/34
IPC-Nebenklasse D03D 47/30   
Zusammenfassung Aufgabe der Erfindung ist es, die Ist-Schaltzeiten der Faden-Stoppereinrichtung eines mit einer Webmaschine wirkverbundenen Vorspulgerätes im Hinblick auf unzulässige Abweichungen gegenüber Soll-Schaltzeichen zu überwachen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß während der elektrischen Ansteuerung der Faden-Stoppereinrichtung ein auftretendes an sich bekanntes charakteristisches Merkmal im Steuerstromverlauf (I) über die Zeit (t) als signifikante Größe zum Feststellen der Funktionstüchtigkeit der Faden-Stoppereinrichtung verwendet wird.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen des Schußfadenfreigabe- und Stoppvorganges an Vorspulgeräten, die insbesondere mit Luftdüsenwebmaschinen in Wirkverbindung stehen.

Bekannt ist, daß moderne, schnell laufende Luftdüsenwebmaschinen mit sogenannten Vorspulgeräten in Verbindung stehen, durch die, entsprechend der Schußfadeneintragsleistung der Webmaschine, die Schußfäden in vorbestimmten Längen freigegeben werden.

Dem Freigeben einer definierten Schußfadenlänge folgt steuerungstechnisch das Stoppen der freigegebenen Schußfadenlänge.

Der auf einer Trommel des Vorspulgerätes aufgewickelte Schußfaden wird dabei abzugsseitig der Trommel von einem sogenannten Fadenstopper im Sinne einer Klemme gehalten.

Im Prozeß des Schußfadeneintragens sind die Hauptdüse der Luftdüsenwebmaschine und das Vorspulgerät derart elektrisch angesteuert, daß der Fadenstopper des Vorspulgerätes die Schußfadenlänge synchron mit der elektrischen Ansteuerung des elektromagnetischem Steuerventils der Hauptdüse freigibt und der Fadenstopper am Ende des Schußfadeneintragprozesses die Schußfadenfreigabe blockiert. Dadurch wird erreicht, daß nur die Schußfadenlänge von dem Vorspulgerät freigegeben wird, die der notwendigen Schußfaden-Eintragslänge entspricht. Diese notwendige bzw. definierte Schußfadenlänge wird dabei dadurch erreicht, daß die Trommel des Vorspulgerätes im Durchmesser verstellbar ist und so eine ganzzahlige Anzahl von Windungen aufnimmt und freigibt, die der Schußfadeneintragslänge entspricht.

Bekannte Ausführungen von Vorspulgeräten besitzen wenigstens einen Fadenstopper, der radial zum Trommeldurchmesser bewegbar ist und dabei den Schußfaden freigibt oder stoppt.

Die wenigstens eine Stoppereinrichtung wird elektromagnetisch direkt oder auch indirekt durch das Schalten eines elektromagnetisch betätigbaren Ventils betätigt.

Die synchrone Betriebsweise von Stoppereinrichtung des Vorspulgerätes und Hauptdüse der Luftdüsenwebmaschine setzt, wie vorstehend erwähnt, voraus, daß sowohl die Zeitpunkte zur Freigabe und zum Stoppen des Schußfadens als auch die Funktionszeiten der Hauptdüse in Übereinstimmung sind oder sich in vertretbaren Grenzen bewegen. Ob im Laufe des Webbetriebes die notwendigen Voraussetzungen der synchronen Betriebsweise weiter bestehen, unterliegen nach dem Stand der Technik keiner Überwachung.

Zum Beispiel in dem Fall, daß der Stopper des Vorspulgerätes den Schußfaden zu einem Zeitpunkt freigibt, der wenige Millisekunden nach dem Funktionszeitpunkt für den Schußfadeneintrag der Hauptdüse liegt, wird der Schußfaden zwischen dem Vorspulgerät und der Hauptdüse einer relativ hohen Fadenzugkraft ausgesetzt. Diese Fadenzugkraft kann je nach Garnparameter, wie z. B. Zugfestigkeit, unmittelbar während der vorgenannten relativ kurzen Zeitspanne oder beim weiteren Verlauf des Schußfadeneintragprozesses zu einem sogenannten Schußfadenbruch führen.

Ohne eine vergleichende Überwachung der Funktionszeiten der Stoppereinrichtung des Vorspulgerätes, also der Zeitpunkte, zu denen der Stopper den Schußfaden freigeben und stoppen muß, und des Funktionszeitpunktes der Hauptblasdüse, also des Zeitpunktes, an dem der Schußfadeneintrag erfolgt, ist ein direktes Erkennen der Ursache eines Schußfadenbruchs nicht möglich.

Auch ein Stoppen des Schußfadens zu einem Zeitpunkt, der nach dem steuerungsseitig vorgegebenen Stoppzeitpunkt liegt, führt zu Produktionsstörungen, weil von der Trommel des Vorspulgerätes eine weitere ganzzahlige Fadenwindung abgegeben wird, die für den Schußfadeneintrag zunächst nicht benötigt wird.

Die Produktionsstörung kann hier im Bilden von Schußfadenschlingen liegen, die ebenfalls Ursache von Schußfadenbrüchen sein können.

Aus der DE 196 02 513 C1 ist ein Verfahren zum Überwachen der Funktionstüchtigkeit elektrisch ansteuerbarer Magnetventile in Webmaschinen bekannt.

Hintergrund der Erfindung ist, daß frühzeitig ein möglicher Ausfall der in Webmaschinen verwendeten pneumatisch betriebenen und elektrisch ansteuerbaren Hilfsaggregate erkannt werden kann.

Bei der Lösung der Aufgabe ist man von der allgemeinen Kenntnis ausgegangen, daß alle elektromagnetischen Systeme, so auch elektrisch angesteuerte Magnetventile, einen charakteristischen Kurvenverlauf des Steuerstromes (I) über die Zeit (t) aufweisen. Die besondere Charakteristik des Steuerstromes (I) über die Zeit (t) stellt sich im aufsteigenden Teil einer Kurve als kurzzeitiger Stromeinbruch dar.

Dieser Stromeinbruch ergibt sich regelmäßig, wenn der Magnetkreis bei einem

Elektromagnetsystem geschlossen wird.

Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der Erfindung, die Ist-Schaltzeiten der Stoppereinrichtung eines mit einer Webmaschine wirkverbundenen Vorspulgerates im Hinblick auf unzulässige Abweichungen gegenüber Soll-Schaltzeiten zu überwachen.

Erfindungsgemaß wird die Aufgabe durch die Anwendung der an sich bekannten Verfahrensschritte gem. der Erfindung nach der DE 196 02 513 C1 gelöst.

Danach wird nun auch bei elektrischer Ansteuerung der elektromagnetischen Stoppereinrichtung eines Vorspulgerätes der charakteristische Stromverlauf einer aus einer Spule, eines federbelasteten Stoppers und eines ersten und zweiten Positionssignalgebers für den Stopper bestehenden Einrichtung erfaßt.

Erfindungswesentlich ist danach, daß der kurzzeitige Einbruch des Steuerstromes, der sich regelmäßig ergibt, wenn der Magnetkreis bei einem elektromagnetisch betriebenen System geschlossen wird, im aufsteigenden Teil einer Kurve über die Zeit messtechnisch erfaßt und in einem Diagramm dargestellt wird.

Das Auftreten dieses kurzzeitigen Stromeinbruchs zum Zeitpunkt der Ansteuerung tein wird mit Δt1 als Sollwert vorgegeben und mit einem ermittelten Istwert Δt1' verglichen. Für den Fall, daß der ermittelte Istwert Δt1' außerhalb des vorgegebenen Zeitpunktes Δt1 (Sollwert) oder eines vorgegebenen Zeitfensters (Sollwertbereich) liegt, wird eine Fehlermeldung in der Steuerung der Webmaschine generiert, die zum Unterbrechen des Webprozesses führt. Wenn mehrmals hintereinander die gleiche Abweichung vom vorgegebenen Sollwert oder Sollwertbereich auftritt, kann erfindungsgemäß ein Verlegen des Ansteuerzeitpunktes der Stoppereinrichtung im Sinne einer zeitlichen Vorverlegung oder Verzögerung erfolgen.

Erfolgt die Freigabe des Schußfadens durch die Stoppereinrichtung elektromagnetisch mit federbelastetem Stopper, so wird in Ausgestaltung der Erfindung zur Kontrolle der Stoppfunktion ein Weg- oder Positionssignal generiert. Dafür kommen z. B. als Mittel Lichtschranken, Initiatoren, Hallsensoren und dgl. in Frage.

Bei Verwendung eines Umkehrhubmagneten z. B. tritt das charakteristische Merkmal des kurzzeitigen Einbruchs des Steuerstroms (I) sowohl bei dem Freigeben als auch beim Stoppen des Schußfadens durch den Fadenstopper auf.

Erfindungsgemäß kann nun in weiterer Ausgestaltung der Erfindung wahlweise das erste oder zweite charakteristische Merkmal zur Schaltzeitüberwachung der Stoppereinrichtung verwendet werden.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 ein Diagramm mit dem Verlauf des Steuerstroms (I) eines elektrisch angesteuerten elektromagnetischen Systems über die Ansteuerzeit (t),

Fig. 2 ein Blockschaltbild, nach welchem die Messwerte und/oder der Steuerstromverlauf erfaßt und verglichen wird,

Fig. 3 ein Vorspulgerät in schematischer Darstellung mit der Stoppereinrichtung.

Im Diagramm gemaß Fig. 1 ist auf der Ordinate der Steuerstrom 1 und auf der Abszisse die Zeit t des wirksamen Steuerstroms einer an eine Gleichstromquelle VDC angeschlossenen Stoppereinrichtung bzw. einer nicht dargestellten Fadenbremseinrichtung eines Vorspulgerätes 1 gemäß Fig. 3 aufgetragen.

Der Stromverlauf in einem elektromagnetischen System, wie es die Stopper- oder die Fadenbremseinrichtung darstellt, ist bekannt.

Demnach ist auch bekannt, daß sich im aufsteigenden Teil 1a der Stromverlaufskurve 1 ein kurzzeitiger Stromeinbruch nach dem Ansteuern tein der Stopper- oder Fadenbremseinrichtung zu einem Zeitpunkt Δt1 als charakteristisches Merkmal 2 einer solchen Kurve 1 ergibt.

Dieses charakteristische Merkmal 2 tritt auf, wenn sich der Magnetkreis der aus wenigstens der Spule 7 und dem Stopper 4 bestehenden Stoppereinrichtung oder der Magnetkreis der nicht dargestellten Fadenbremseinrichtung schließt.

Bei Vorspulgeräten, die mit wenigstens einer elektromagnetisch wirkenden Stoppereinrichtung und mit einer elektromagnetischen Fadenbremseinrichtung ausgerüstet sind und die in Webmaschinen, insbesondere in Luftdüsenwebmaschinen Anwendung finden, ist beim Ansteuern der Stoppereinrichtung oder der Fadenbremseinrichtung das Auftreten des charakteristischen Merkmals 2' zu einem Zeitpunkt Δt1', dessen Abweichung in Zeit und Größe gegenüber einem charakteristischen Merkmal 2 zu einem Zeitpunkt Δt1 oder das Ausbleiben des charakteristischen Merkmals 2 ein Indikator für die Funktionstüchtigkeit der erwähnten Einrichtungen eines Vorspulgerätes oder in Indikator für einen schädliche Asynchronität im Zusammenspiel zwischen dem Schaßeintragssystem der Webmaschine und dem Vorspulgerät 3.

Das charakteristische Merkmal 2 bei Δt1 der Kurve 1 gemäß Fig. 1 wird z. B. durch eine Spitzenwertdetektion überwacht. Das Detektionssignal wird an eine an sich bekannte Meßschaltung 10 weiter geleitet, siehe auch Fig. 2.

Das charakteristische Merkmal 2 bei Δt1 stellt sich beim Ansteuern (Einschalten) jeder Stoppereinrichtung oder jeder Fadenbremse durch hier nicht näher genannte Mittel einer Webmaschinensteuerung dar.

Bleibt das charakteristische Merkmal 2 während des Ansteuerns im Webprozeß aus oder wird über die Meßwertschaltung 10, Meßwertaufnehmer 11 und Referenzwertaufnehmer 12 mittels des Vergleichers 13 z. B. eine Zeitdifferenz zwischen dem als Referenzwert Δt1 (Sollwert) abgelegten und dem gemessenen Δt1' (Istwert) festgestellt, die außerhalb eines Toleranzbereiches liegt, erhält die betreffende Steuereinrichtung der Webmaschine ein Signal, das entweder das Ausbleiben des charakteristischen Merkmals 2 im Steuerstrom 1 der Stoppereinrichtung oder der Fadenbremseinrichtung anzeigt und/oder ein Unterbrechen des Webprozesses auslöst.

Auf der Abszisse gemaß Fig. 1 ist beispielhaft ein gemessener Istwert Δt1' für das Auftreten des charakteristischen Merkmals 2' dargestellt. Diese Ist-Zeitdauer Δt1' und/oder die Ist- Steuerstromkurve 1' wird als Meßwert erfaßt. Diese Meßwerte werden mit den Referenzwerten in dem Vergleicher 13 gemaß Fig. 2 verglichen.

In Abhängigkeit von der Größe eines aus den Zeiten Δt1 und Δt1' ermittelten Differenzwertes und/oder eine sich jeweils aus zwei miteinander verglichenen Kurvenverläufen 1 und 1' ergebende Differenz im Auftreten des charakteristischen Merkmals 2 bzw. 2' wird der Zeitpunkt tein, der dem Ansteuerzeitpunkt der Stoppereinrichtung 4, 7 gemäß Fig. 3 oder der nicht dargestellten Fadenbremseirrichtung entspricht, korrigiert. Wichtig ist dabei, daß zumindest der Differenzwert zwischen Δt1 und Δt1' einen vorgegebenen Toleranzbereich nicht über- oder unterschreitet.

Wird im Verlaufe der Betriebszeit des Vorspulgerätes 1 z. B. ein Überschreiten des Toleranzbereiches festgestellt, so wird dies durch ein diesbezügliches Signal angezeigt, das mit dem Unterbrechen des Webprozesses einhergehen kann.

Das in Fig. 3 schematisch dargestellte Vorspulgerät 3 besitzt eine Trommel 3a, auf der ein von einer nicht dargestellten Fadenspule abgezogener Schußfaden 5 aufgewickelt ist.

Der Schußfaden 5 wird im Webprozeß von der Trommel 3a über Kopf durch ein nicht dargestelltes Schußfadeneintragsorgan über eine Fadenführung 8 abgezogen.

In einer Luftdüsenwebmaschine ist das Schußfadeneintragsorgan die Hauptdüse.

Das Schußfadeneintragsorgan ist dabei so gesteuert, daß die Stoppereiirrichtung, bestehend aus der Spule 7, dem mit einer Feder 4a belasteten Fadenstopper 4 und der wenigstens einen Detektiereinrichtung 6, oder z. B. eine in Abzugsrichtung des Schußfadens, siehe Pfeilrichtung 9, angeordnete Fadenbremseinrichtung den Schußfaden 5 synchron mit der Ansteuerung der Hauptdüse freigibt und am Ende des Schußfadeneintrags auf der Trommel 2 blockiert und gegebenenfalls eine Fadenbremseinrichtung den Schußfaden bremst. Die Stoppereinrichtung und die nicht dargestellte Fadenbremseinrichtung stehen mit den in Fig. 2 an sich bekannten Mitteln 10, 11, 12, 13 und 14 in Verbindung, um mittels eines Soll- Istwert-Vergleichs zwischen wenigstens den Größen Δt1 und Δt1' Aufschluß über die Synchronisation der Schaltzeiten zwischen dem Magnetventil der Hauptdüse und der wenigstens einen Stoppereinrichtung eines mit der Webmaschine zusammenarbeitenden Vorspulgerätes 3 zu erzielen.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zum Überwachen des Schußfadenfreigabe- und Stoppvorgangs an Vorspulgeräten für Webmaschinen, wonach vorzugsweise eine elektromagnetisch wirkende Stoppereinrichtung durch elektrische Ansteuerung intermittierend eine vorbestimmte, ganzzahlige Anzahl von Schußfadenwindungen zu einem vorbestimmten Zeitpunkt an eine Webmaschine freigibt und die Freigabe intermittierend stoppt, dadurch gekennzeichnet, daß während der elektrischen Ansteuerung der Stoppereiirrichtung ein auftretendes an sich bekanntes charakteristisches Merkmal im Verlauf des Steuerstromes (I) über die Zeit (t) als signifikante Größe zum Feststellen der Funktionstüchtigkeit des Vorspulgerätes verwendet wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausbleiben des charakteristischen Merkmals oder eine erkannte Zeitverschiebung des charakteristischen Merkmals der Steuerung der Webmaschine signalisiert wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die korrekte Funktion Schußfadenfreigabe durch einen Soll-Istwert-Vergleich zwischen dem zu einem Zeitpunkt Δt1 auftretenden charakteristischen Merkmal und dem zu einem von Δt1 abweichenden Zeitpunkt Δt1' auftretenden charakteristischen Merkmal überwacht wird.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die korrekte Funktion Schußfadenstoppen durch ein vom Stopper ausgelöstes Positionssignal erzeugt wird.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoppfunktion des Stoppers durch mechanisches Rückstellen des Stoppers erfolgt.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines Umkehrhubmagneten für die Stoppereinrichtung das Überwachen der Hubbewegungen des Stoppers wahlweise mittels des charakteristischen Merkmals beim Freigeben oder des charakteristischen Merkmals beim Stoppen des Schußfadens erfolgt.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein mehrfaches Abweichen des Zeitpunktes Δt1' von dem Zeitpunkt Δt1 die Stoppereinrichtung als verschlissen interpretiert und eine entsprechende Meldung generiert wird.
  8. 8. Webmaschine, insbesondere Luftdüsenwebmaschine mit einem aus wenigstens einer Hauptblasdüse und einer Vielzahl von Hilfsblasdüsen bestehenden Schußfadeneintragssystem, wobei die Hauptblasdüse und die Hilfsblasdüsen mit elektrisch ansteuerbaren Magnetventilen in Verbindung stehen, mit wenigstens einem Vorspulgerät mit vorzugsweise einer elektrisch ansteuerbaren elektromagnetischen Schußfadenstoppereinrichtung und wobei zum Überwachen der Funktionstüchtigkeit der Magnetventile ein im Steuerstrom der Magnetventile auftretendes charakteristisches Merkmal zu einem Soll-Istwert-Vergleich verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß neben der Verwendung des charakteristischen Merkmals (2) zum Überwachen der Magnetventile ein im Steuerstrom der Schußfadenstoppereinrichtung auftretendes charakteristisches Merkmal zum Überwachen der Funktionstüchtigkeit der Schußfadenstoppereinrichtung verwendet wird, und daß wenigstens das charakteristische Merkmal zum Überwachen des Hauptblasdüsenventils und das charakteristische Merkmal zum Überwachen der Stoppereiirrichtung in einer Webmaschinensteuerung auf vorhandene zeitliche Koinzidenz geprüft werden und ein Fehlersignal für eine Anzeige und/oder das Abschalten der Webmaschine erzeugt wird, wenn wenigstens ein charakteristisches Merkmal außerhalb eines zeitlichen Koinzidenz-Fensters liegt.
  9. 9. Webmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitpunkt der Koinzidenz oder das zeitliche Koinzidenzfenster einem Drehwinkel oder Drehwinkelbereich der Hauptwelle der Webmaschine entspricht.






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