DE2141830A1

DE2141830A1 - Vorrichtung zum Erfassen von Infor mation über die Garnqualitat

Info

Publication number: DE2141830A1
Application number: DE19712141830
Authority: DE
Inventors: Tsugio Tamura Tsutomu Nobe oka Miyazaki Goto (Japan)
Original assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1970-08-29
Filing date: 1971-08-20
Publication date: 1972-03-02
Also published as: US3731069A; FR2106177A5; GB1308726A; NL159063B; CH526783A; CA942870A; NL7111443A

Description

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Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha, Osaka/Japan

Vorrichtung zum Erfassen von Information über die Garnqualität

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Erfassen von Information über die Garnqualität, und insbesondere auf eine Vorrichtung zum elektrischen Erfassen von Ungleichmäßigkeit und Unregelmäßigkeiten in der Dicke oder Masse von faden- und filmförmigen Garnen aus synthetischen Polymeren, natürlichen oder regenerierten Zellulosen oder dgl. und zum Ableiten von Information zur Bestimmung der Qualität der Garne von diesen elektrischen Abweichungssignalen.

Bei bekannten Verfahren zur Bestimmung der Qualität von Garnen war es erforderlich, Spulen herauszuziehen, auf welchen

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Garne von einer Anzahl von Spindeln gewickelt waren, und ein Stoffstück mit einem Teil der Garne auf den Spulen zum Zwecke der Qualitätskontrolle zu weben oder zu stricken, das Stoffstück zu färben, um zu beobachten, ob das Färben gleichmäßig erfolgen kann oder Schatten und Pärbestreifen aufweist, und dann endgültig die Garne von ausgewählten Spulen oder Spindeln bewerten zu können. Auch das äußere Bild der Spule wurde geprüft, um die Garnqualität in bezug auf große Unregelmäßigkeiten wie Flocken zu bestimmen. Dieses bekannte Verfahren zur Bestimmung der Garnqualität ist grundsätzlich ein Probenprüfsystem, welches keine genaue Wertbestimmung des gesamten Produkts ergeben kann, und es erfordert weiter viel Arbeit und Zeit insofern, als die Prüfung es erforderlich macht, ein Stoffstück zu weben oder zu stricken, zu färben und visuell zu prüfen. Weiter hängt die visuelle Prüfung von' dem Können und/oder der Erfahrung des Prüfers ab, wodurch es unvermeidlich wLrd, daß die Bewertung von Prüfer zu Prüfer verschieden ist und hierdurch eine objektive Bewertung nicht erfolgen kann.

Es ist bekannt, daß der wichtigste Faktor, welcher bei der Herstellung oder Verarbeitung eines faden- oder filmförmigen Garns die Garnqualität bestimmt, die Information über Ungleichmäßigkeit betreffend die Dicke oder Masse des Garns ist. Es wurde jedoch kein Versuch gemacht, die Information über die Garnqualität direkt von einer Information über solche Ungleichmäßigkeit abzuleiten, während diese im Vorgang der Garnherstellung oder -verarbeitung erfaßt wird, ohne dann zu dem oben beschriebenen Arbeite- und zeitaufwendigen Prüfverfahren zurückzukehren. Es erscheint zweckmäßig, daß eine solche Information über Ungleichmäßigkeit direkt beim Vorgang der Garnherstellung oder -verarbeitung erfaßt und kontinuierlich in eine Information über die Garnqualität umgesetzt wird, um eine ständige durchlaufende Kontrolle und Steuerung der Produktion und der Verarbeitung ai ermöglichen, bei wel-' eher abhängig von der Information und von dem Ansprechen auf die χ Information über die Qualität Zwischenvorgänge ausgelöst werden * können.

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Ziel der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zu schaffen, welche Information über die Garnqualität auf genaue und schnelle Weise erfaßt.

Dieses Ziel wird erreicht mit einer Vorrichtung zum Erfassen von Information über' die Garnqualität, welche erfindungsgemäß umfaßt eine Einrichtung zum Erzeugen eines sich entsprechend den Unregelmäßigkeiten in der Dicke oder Masse eines überwachten Garns ändernden Abweichungssignals, einen auf ein Flächenmittel des Abweichungssignals zur Erzeugung eines Flächemittels der Unregelmäßigkeiten ansprechenden Flächenmittel-Detektorkreis, und einen zum Erzeugen eines Spitzenmittels der Unregelmäßigkeiten auf ein Mittel der Spitzenwerte des Abweichungssignals ansprechenden Spitzenwertmittel-Detektorkreis.

Weiterbildungen und zweckmäßige Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und insbesondere aus den Ansprüchen.

Die Erfindung schafft eine Vorrichtung, welche eine kontinuierliche und sofortige Abschätzung der Garnqualität im Durchlauf sbetrieb, d.h. während der Garnherstellung oder -verarbeitung ermöglicht.

Mit der Erfindung ist es möglich, sowohl einen Mittelwert von Garnunregelmäßigkeiten als auch eine Anzeige des Erfassens von isoliert auftretender vergrößerter oder verringerter Garndicke oder eines Bruchs im Garn vorzusehen.

Nach der Erfindung ist ein Flächenmittel-Detektorkreis für Unregelmäßigkeiten vorgesehen, welcher selbst bei Auftreten großer Änderungen in der Größe der Garnunregelmäßigkeiten und ihres Auftretens ein elektrisches Signal ergibt,welches genau einem Mittel der Flächen der Unregelmäßigkeiten über die Garnlänge entspricht.

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Die Erfindung umfaßt weiter einen Spitzenwertmittel-Detektorkreis für Unregelmäßigkeiten, welcher das Mittel von Spitzenwerten von Garnunregelmäßigkeiten über die Garnlänge treu abtasten kann.

Mit der Vorrichtung entsprechend der Erfindung ist es möglich, gleichzeitig die von einer Mehrzahl von Spindeln zugeführte Information über die Garnqualität unter Verwendung einer einzigen gemeinsamen Einheit zu erfassen.

Weiter ermöglicht es die erfindungsgemäße Vorrichtung, Garnunregelmäßigkeiten verschiedener Arten zu erfassen und diese Informationen für die Bestimmung der Garnqualität zusammengefaßt in Betracht zu ziehen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt auch Einrichtungen zum Schneiden von fehlerhaftem Garn nach der Gesamtbestimmung der Garnqualität. .«

Mit den Schneideinrichtungen für das Garn ist es möglich, das Garn von einer bestimmten Spindel ohne ungünstige Wirkung auf die anderen Spindeln, d.h. ohne Schneiden des Garns von diesen anderen Spindeln zu schneiden.

Die Schneideinrichtungen für das Garn in der erfindungsgemäßen Vorrichtung können durch eine Garnschneideinstruktion gesteuert werden, welche von einer Information über Garnungleichmäßigkeit abgeleitet ist, und sie können auch direkt durch einen elektrischen Ausgang gesteuert werden, welcher Garnunregelmäßigkeiten vergrößerter Höhe als Ergebnis eines Bruchs oder Schneidens des Garns darstellt.

Schließlich weist die erfindungsgemäße Vorrichtung kompakt aufgebaute Einheiten für das Abgeben von Abweichungssignalen auf, welche in entsprechender Beziehung mit einer Anzahl von parallel

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und relativ dicht zueinander laufender Garne bei der Garnerzeugung oder -verarbeitung angeordnet werden können, und welche eine kontinuierliche Messung der Garnunregelmäßigkeiten mit einer Genauigkeit von 1 bis 2 % ergeben.

Nach der Erfindung wird ein elektrisches Abweichungssignal kontinuierlich von einem durch die GarnherSEllung oder -verarbeitung laufenden Garn auf eine Weise abgeleitet, daß es den Unregelmäßigkeiten in der Dicke oder Masse des Garns entspricht. Dieses Abweichungssignal wird über seine Fläche gemittelt, um ein Flächentnittel der Gleichmäßigkeit des Garns über die Garnlänge zu erhalten. Das Abweichungssignal wird weiter einem Spitzenwertmittel-Detektorkreis zugeführt, um ein Mittel der Spitzenwerte der Gleichmäßigkeit des Garns über die Länge des Garns zu bilden. Weiter werden isoliert auftretende abnormal hohe Signalpegel in dem Abweichungssignal erfaßt, um hierdurch ein Erfassen von Flocken und Flusen im Garn vorzusehen. Ebenfalls isoliert auftretende abnormal niedrige Signalpegel in dem Abweichungssignal werden aus dem niederfrequenten Anteil des Abweichungssignals erfaßt, wodurch abnormale Fadenbildungen in einem mehrfadigen Garn erfaßt werden. Eine wesentliche Verringerung im gleichgerichteten Ausgang des Abweichungssignals wird ebenfalls erfaßt, um eine Anzeige eines Schnitts oder Bruchs des Garns zu ergeben.

Das Flächenmittel, das Spitzenwertmittel und die isoliert erfaßten abnormalen Signalpegel des Abweichungssignals werden der Gesamtbewertung zur Bestimmung der Garnqualität zugeführt. Der Flächenmitstel-Detektorkreis, der Spitzenwertmittel-Detektorkreis und der Kreis zum Erfassen isoliert auftretender abnormaler Signalpegel sind in einem Zeitteilungsschema den von zu einer Vielzahl von Spindeln gehörigen Garnen abgeleiteten Abweichungssignalen zugeordnet. Als Ergebnis der oben erwähnten Gesamtbewertung kann die Vorrichtung eine Schneideinstruktion zum Schneiden eines fehlerhaften Garns in einer gegebenen Lage und zum Unterbrechen der Herstellung oder Verarbeitung des fehlerhaften Garns

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abgeben. Der auf eine solche Schneideinstruktion ansprechenden Schneideinrichtung wird ein Abweichungssignal direkt zugeführt, damit sie zusätzlich im Ansprechen auf eine große änderung im Abweichungssignal, welche beim Schneiden eines Garns auftritt, gesteuert wird.

Eine Einheit oder Einrichtung für die Abgabe von Abweichungssignalen sieht eine elektrostatische Umsetzung der Gleichmäßigkeit eines laufenden, zu überwachenden Garns in ein elektrisches hochfrequentes Signal vor, welches seinerseits in einem von niederfrequentem Rauschen relativ freien Kreis gleichgerichtet wird. Der gleichgerichtete Ausgang wird in einem Verstärker mit Gegenkopplung und niedriger Ausgangsimpedanz verstärkt, welcher Frequenzen unter einem gegebenen Wert begrenzt, während der resultierende Ausgang, des Verstärkers ein Abweichungssignal ergibt. Das Abweichungssignal wird zu einer relativ entfernten Stelle übertragen, wo es" zum Erfassen der Mittel von Fläche und Spitzenwerten und dgl. verwendet wird.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein systematisches Blockschaltbild, teilweise als Schaltbild, einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Erfassen von Information Über die Garnqualität,

Fig. 2A bis 2F graphische Darstellungen von Wellenformen typischer Beispiele eines Abweichungssignals,

Pig· 3 graphisch den Zusammenhang zwischen dem Flächenmittel der Gleichmäßigkeit des Garns und dem Färbegrad,

Fig. 4 graphisch den Zusammenhang zwischen dem Spitzenwertmittel der Gleichmäßigkeit des Garns und dem Färbegrad,

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Pig. 5 graphisch den Zusammenhang zwischen dem Flächenmittel der Gleichmäßigkeit des Garns und der Farbdifferenz,

Fig. 6 ein Schaltbild eines besonderen Beispiels einer Einrichtung für das Abgeben von Abweichungssignalen, ·

Fig. 7 ein systematisches Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Erfassen von Information über die Garnqualität,

Fig. 8 ein Schaltbild eines Beispiels eines Garnschneiders,

Fig. 9 eine schematische Ansicht zur Darstellung der Anordnung eines Garnschneiders bei einem Garnstreckvorgang, und

Fig. 10 ein Schaltbild eines weiteren Beispiels eines Flächenmittel-Detektorkreises.

Vor Beginn der Beschreibung der einzelnen Ausführungsbeispiele der Erfindung ist zu bemerken, daß einander entsprechende Teile in der Zeichnung jeweils mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.

In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 eine Einrichtung zum Abgeben eines Abweichungssignals, durch welche ein zu überwachendes Garn 2 läuft und welche an einem Ausgangsanschluß 2 ein elektrisches Signal ergibt, welches eine Anzeige der Gleichmäßigkeit der Dicke oder Masse des durchlaufenden Garns 2 darstellt. Das die Gleichmäßigkeit des Garns anzeigende elektrische oder hier als Abweichungssignal bezeichnete Signal wird in einem Verstärker 4 verstärkt, ehe es einem Flächenmittel-Detektorkreis 5 zugeführt wird. Der. Verstärker k kann z.B. ein Funktionsverstärker sein, der einen Gleichstromausgang. Null erzeugt, wenn kein Eingang vorhanden ist. Vorzugsweise sollte der Flächenmittel-Detektorkreis 5 das Abweichungssignal mit entgegengesetzten Polaritäten unabhängig von den Polaritäten ausmitteln. Als Beispiel zeigt Fig. 1, daß der ■·

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Ausgang des Verstärkers 4 mit einer Polarität über eine Diode 6 zu einem Eingangsanschluß 8 eines Differenzverstärkers mit Gegenkopplung oder eines Funktionsverstärkers 7 geführt ist, während der Ausgang von dem Verstärker 4 mit der anderen Polarität über eine Diode 9, die entgegengesetzt zur Diode 8 gepolt ist, zu einem weiteren Eingangsanschluß 10 des Funktionsverstärkers 7 geführt ist. Auf diese Weise wird ein verstärktes Abweichungssignal der einen Polarität dem Eingangsanschluß 8 und ein verstärktes Abweichungssignal der entgegengesetzten Polarität dem Eingangsanschluß 10 zugeführt. Einer dieser Eingänge wird in der Polarität umgekehrt, während der andere in der Polarität unverändert bleibt,so daß beide Signale für die Addition auf gleiche Polarität gebracht werden. Der summierte Ausgang wird durch einen Zeitkonstantenkreis 13 gemittelt, welcher aus einem Widerstand 11 und einem Kondensator 12 besteht. Die Zeitkonstante des Zeitkonstantenkreises 13> wird so gewählt, daß sie größer als die Pulsbreite der in dem Abweichungssignal enthaltenen Langdauerimpulse ist. Als Beispiel kann der Widerstand 11 einen Widerstandswert in , der Größenordnung von 1 Megohm und der Kondensator 12 eine Kapazität in der Größenordnung von 2 Mikrofarad haben für ein Abweichungssignali welches von einem überwachten Garn aus synthetischer Faser abgeleitet wird, und welches mit einer Laufgeschwindigkeit von 500 bis 4000 m/min durch einen Streckprozeß läuft. Es versteht sich jedoch* daß diese Zahlen sich mit der Laufgeschwindigkeit des überwachten Garnes 2 ändern können. An dem Ausgangsanschluß 14 des Zeitkonstantenkreises IJ tritt ein von dem Abweichungssignal abgeleiteter Flächenmittelausgang auf.

Das Abweichungssignal von dem Verstärker 4 wird weiter einem Spitzenwertmittel-Detektorkreis 15 zugeführt, welcher vorzugsweise aus einem Spannungsverdoppler wie in Fig. 1 gezeigt, besteht. Der gezeigte Spitzenwertmittel-Detektorkreis 15 weist eine Reihenschaltung von Widerständen 16 und 17 auf, deren eines Ende mit dem Ausgang des Verstärkers 4 verbunden und deren anderes Ende geerdet ist.

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Der Verbindungspunkt zwischen den Widerständen 16 und I7 ist über einen Kondensator 18 und eine Diode I9 mit Erde verbunden, der Verbindungspunkt zwischen dem Kondensator 18 und der Erde 19 ist über eine weitere Diode 20 und einen Kondensator 23L mit Erde verbunden. Die Dioden I9 und 20 sind so gepolt, daß die Anode der einen mit der Kathode der anderen verbunden ist. Der Verbindungspunkt zwischen derDiode 20 und dem Kondensator 21 ist über einen Widerstand 22 mit einem hohen Widerstandswert, wie z.B. 10 Megohm mit einem Ausgangsanschluß 23 verbunden. Diese Anordnung ergibt die gleichgerichteten Spitzenwerte des Abweichungssignals an dem Ausgangsanschluß 23.

Das an dem Eingang des Verstärkers 4 erscheinende Abweichungssignal wird einem Kreis 24 zugeführt, welcher zum Erfassen abnormal hoher in dem Abweichungssignal isoliert auftretender Signalpegel arbeitet. In dem gezeigten Beispiel wird das Abweichungssignal am Eingang des Verstärkers 4 der Basis eines Transistors 25 zugeführt, welcher in Emitterfolgesohaltung geschaltet ist.Das resultierende als ein Ausgang bei niedriger Impedanz auftretende Abweichungssignal an dessen Emitter wird .einem Schmidt-Triggerkrels 28 zugeführt, welcher ein Paar Transistoren 26 und 27 aufweist. Während ein Abweichungssignal geringe Schwankungen in der Größenordnung von etwa 1 bis 2 $ bezogen auf die Dicke des Garns infolge elektrischen Rauschens und anderer durch mechanische Vibrationen verursachter Geräusche aufweist, ist die Schmldt-Triggerschaltung so ausgelegt, daß sie im Ansprechen auf einen Eingangspegel, der mehr als 10 %, z.B. über dem Mittelwert des normalen Abweichungssignals liegt, in den entgegengesetzten Zustand getriggert oder geschaltet wird. Alternativ ist der Schmidt-Triggerkreis 28 so ausgelegt, daß er arbeitet, wenn das Abweichungssignal den Mittelwert um einen Betrag überschreitet,welcher, ausgedrückt in Bezeichnungen der Garndicke, 10 Denier entspricht,, Der Arbeitspegel kann z.B. durch Einstellen eines in den Basisvorspannkreis des Transistors 26 geschalteten variablen Widerstand 29 festgelegt werden. Ein Ausgang für das Erfassen eines

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abnormal hohen Pegels tritt am Anschluß 30 auf. Es ist au bemerken, daß das Abweichungssignal für den Kreis 24 im Hinblick auf die hohen von diesem Kreis zu erfassenden Signalpegel direkt von dem Ausgangsanschluß 3 zugeführt wird.

Der Ausgang von dem Verstärker 4 wird zusätzlich über einen Verstärker 31 einem Kreis 32 zugeführt, welcher zum Erfassen abnormal niedriger in dem Abweichungssignal isoliert auftretender /lignalpegel arbeitet. Um ein solches Erfassen niedriger Signalpegel vorzusehen, wird der Ausgang des Verstärkers 31 über einen in Emitterfolgeschaltung geschalteten Transistor 33-, zu einem integrierenden Tiefpaßfilter 36 geführt, welches durch einen Widerstand y\ und einen Kondensator 35 dargestellt wird, um zu verhindern, daß geringe Schwankungen des Abweichungssignals zu einer Tätigkeit des Kreises führen. Der Filterausgang wird Über einen Transistor 37 i** EmitterfolgesGhaltung einen Schmidt-Triggerkreis 38 zugeführt. Die Polarität des Abweichungssignals wird im Verstärker 4 oder 3I umgekehrt, wodurch sich beim Erfassen ein Ausgang am Ausgangsanschluß 39 dss Schmidt-Triggerkreises 38 ergibt, wenn der Pegel des Abweichungssignals um z.B. 10$ unter den normalen Wert gefallen ist, oder wenn die Dicke des Garns um einen Betrag entsprechend 1,5 Denier abgenommen hat.

Der gleichgerichtete Ausgang des Abweichungssignals, oder in dem gezeigten Beispiel der an dem Verbindungspunkt zwischen der Diode 20 und dem Kondensator 21 des Spitzenwertmittel-Detektorkreises 15 erhaltene Ausgang wird einem Garnschneide-Detektorkreis 40 zugeführt, welcher einen Schmidt-Triggerkreis umfaßt.

Das Abweichungssignal aus der Einrichtung 1 zu dessen Abgabe nimmt eine Anzahl von Wellenformen abhängig von der Art der Gleichmäßigkeit des Garnes an. Pig. 2A zeigt eine relativ dichte Folge von Impulsen, welche z.B. dem Auftreten einer Unregelmäßigkeitslänge oder Impulsweite W, in der Größenordnung von 5 cm mit einem Intervall T, in der Größenordnung von 10 bis 30 cm entspricht,

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Fig.233 zeigt eine wellige Änderung relativ großer Amplitude, deren Periode Tp die Größenordnung von 1,5 bis 2,0 ns hat. Pig.20 stellt das Auftraten der Gleichmäßigkeit des Garns mit relativ großer Amplitude über ein langes Intervall dar. Die Länge der Unregelmäßigkeit W₂ beträgt ungefähr 1,0 bis 1,2 m mit einem Intervall T^ in der Größenordnung von 8 tn. In diesem Fall können aufeinanderfolgend dicke und dünne Teile, wie in Fig. 2D auftreten. ViQiter können isoliert dicke oder dünne Unregelmäßigkeit wie in Fig. 2E und 2F auftreten, welche eine Länge von 1 bis 20 cm oder mehr haben»

Wenn eine UnregeimäSigkeit wie in "Fig. 2A und 2B gezeigt auftritt, wird der Flächenmittel-Detektorkreis 5 in Fig« I einen Ausgang haben, welcher eine Anzeige des Mittelwerts der Unregelmäßigkeiten ergibt, wie sie entlang del» Llnge des überwachten Garns 2 auftreten. Der Spitg^nwertmittei-Betektoffkrels 15 erfaßt Unregelmäßigkeiten₅ welche ÄhweicJiungssignale wie in Fig_ö 2C und 2D dargestellt, bewirken, und argi.bfe fien Mittelwert der Spitzenwerte über die Länge des ttbemaöhfcen Garns 2₀ Wenn ein Abweichungssignal wie in Figo 2E gegeigt^ vorhanden ist-, ergibt der Kreis 24 sum Erfassen abnormal hoher Signalpegel einen Aus» gang. Ein solcher Ausgang zeigt die itejssenfoeit ©ines isoliert auftretenden Garnteils wie einer Ploslc© "oder Fluse an_o Für eisi Abweichungssignal wi© in E⁵ig_o 2B¹ geselgt^ ergibt der Kreis J2 aura Erfassen abnormal g»ieös?iger" Bignalp@gel einen Ausgang an seiner« AusgangsanseliluS 39,, welcher die Anwesenheit einer isoliert auftretenden UteregeimSißigkeit des Garns von abnormal verringerter Dicke anzeigt, welche sieh über mehrere Zentimeter bis mehrere Meter erstreckt und bei einem Mehrfadengarn als abnormaler Einzelfaden zu finden ist. Wenn das überwachte Garn 2 abgeschnitten wird^ wird"der Ausgang von dem Spitzenwertmittel-Betektorkreis 15 Nulls wodurch öer Garnschneide-Betektörkreis 40 betätigt wird₅ um eine enfcepreohende Anzeige zu ergeben» '

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Auf diese Weise ist es durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Erfassen von Information über die Garnqualität möglich, die Größe von Unregelmäßigkeiten zu erfassen und deren Art festzustellen, um die Garnqualität zu bestimmen. Es hat sich gezeigt, daß die mit der erfindungsgemäßen Vor&chtung erhaltene Information über die Qualität eine gute Übereinstimmung mit der Bestimmung der Garnqualität zeigt, welche durch das bekannte Verfahren des Beobachtens der Färbeergebnisse erhalten wird. Dies wird im folgenden unter Bezugnahme auf Versuchsbeispiele beschrieben werden. Ein überwachtes Garn 2 wurde dazu verwendet, eine Anzahl von Stoffstücken zu stricken, welche dann gefärbt wurden. Durch visuellen Vergleich dieser Proben mit einem Standardstück wurden dann sechs Färbegrade der gefärbten Stoffstücke bestimmt. Der Grad 5 stellt eine vollständige Abwe-r senheit von Schatten und Färbstreifen dar, Grad 4 umfaßt eine geringe Menge Schatten jedoch ohne Färbstreifen,Grad j5 zeigt die Anwesenheit einer geringen Menge von Schatten und Färbstreifen, Grad 2 umfaßt eine geringe Menge Schatten zusammen mit beträchtlichen Färbstreifen, Grad 1 umfaßt eine beträchtliche Menge von Schatten und Färbstreifen, und Grad 0 stellt die Anwesenheit von intensiven Schatten und Färbstreifen dar. Diese Färbegrade sind in Fig. 3 als Abszisse aufgetragen zur Darstellung des Flächenrnittels oder des Ausgangs des Flächenmittel-Detektorkreises 5> welcher sich aus Abweichungssignalen und entsprechenden Garnen vor deren Färben ergibt, wobei die Mittelwerte als Ordinaten aufgetragen sind. Die kleinen Kreise in der Darstellung entsprechen Garnen mit 24 Fäden und 50 Denier Dicke, während die Kreuze in der Darstellung Garnen mit 36 Fäden und 75 Denier Dicke entsprechen. Es ist ssu erkennen, daß der Färbegrad um so besser ist, ,je geringer der Flächenmittelausgang ist. Es ist zu bemerken, daß hier ein gut definierter Zusammenhang vorhanden ist.

Der Ausgang von dem Spitsenwertmittel-Detektorkreis I5 für die gleichen Garne ist in Fig. 4 über dem Färbegrad als Abszisse

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aufgetragen. Wieder wird der Färbegrad besser mit Verringerung des Ausgangs von dem Spitzenwertmittel-Detektorkreis 15* und die aufgetragenen Werte ergeben einen gut definierten Zusammenhang. Hierauf wurden die Farbänderungen der gefärbten Stoffstücke nicht durch visuelle Betrachtung, sondern durch ein Instrument bestimmt, und eine Differenz A E von' einem Standardwert wurde abgeleitet. In Fig. 5 ist die Differenz ,Λ E in NBS-Einheiten als Ordinate und der von den Abweichungssignalen des entsprechenden überwachten Garns erhaltene Flächenmittelausgang als Ordinate aufgetragen. Der Zusammenhang ist wieder gut definiert.

Eine Zunahme des Abweichungssignals wie in Fig. 2A und 2B gezeigt, oder des Ausgangs von dem Flächenmittel-Detektorkreis 5 ergibt ein Auftreten oder Vergrößern der Schattenwirkung in den entsprechenden gefärbten Stoffstück oder den sog. "tiefgefärbten Fehler". Eine Vergrößerung des Abweichungssignals wie in Fig. 2B und 2D gezeigt, oder des Ausgangs von dem Spitzenwertmittel-Detektorkreis 15 ergibt einen Färbstreifen, in dem entsprechenden gefärbten Stoffstück.

So kann mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Erfassen von Information über die Garnqualität ein Abweichungssignal von einem laufenden überwachten Faden während der Garnherstellung oder -verarbeitung abgeleitet werden, um einen Flächenmittelwert, einen Spitzenwertmittelwert und dgl. zu erhalten, die alle zur Erzielung einer objektiven, genauen Information über die Garnqualität direkt, welche der durch bekannte Verfahren erhaltenen Information vergleichbar ist, gebracht werden können, während das mühsame Weben oder Stricken des Garns in ein Stoffstück, Färben des Stoffstücks und Bewerten des Färbeergebnisses wie bei dem bekannten Verfahren erforderlich, vermieden wird.

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Daher kann die Information über die Gleichmäßigkeit des Garns, welche in einem Abweichungssignal enthalten ist, das während der Garnherstellung oder -verarbeitung abgeleitet wird, einem elektronischen Rechner zugeführt werden, um z.B. den Grad der Garnqualität automatisch zu bestimmen oder bestimmte Teile der für das entsprechende Verfahren erforderlichen Instrumente zu steuern, wodurch eine laufende Steuerung zur Sicherstellung einer verbesserten und gleichmäßigen Garnqualität ermöglicht 'Wird. Wo eine solche Bewertung der Garnqualität oder Prozeßsteuerung bewirkt wird, wird vorzugsweise eine gemeinsame Vorrichtung für eine Anzahl von parallel von mehreren Spindeln laufenden Garnen verwendet. Um dies zu erreichen, ist es wichtig, daß die von den entsprechenden Garnen abgeleiteten Abweichungssignale ohne Beeinflussung durch Geräusche an einer einzigen Stelle gesammelt werden.

Eine für diesen Zweck geeignete Einrichtung 1 zum Abgeben von Abweichungssignalen ist in Fig. 6 gezeigt. Die Einrichtung 1 enthält einen Hochfrequenzoszillator oder Oszillator 50, welcher bei einer Frequenz von 10 bis 50 MHz arbeitet. Der Oszillator 50 enthält einen einzigen Transistor als aktives Element mit Temperaturkompensation, der zulässige Kollektorverlust des Transistors wird drei- bis fünfmal dem tatsächlichen Verlust oder größer gewählt, und es wird eine stabilisierte Gleichspannungsquelle vorgesehen, um hierdurch eine hohe Stabilität und geringes Rauschen des Oszillators sicherzustellen. Die hochfrequente Spannung von dem Oszillator 50 wird über ein Impedanzelement 51 an ein Paar einander gegenüber angeordneter Elektrodenplatten 52 und 53 angelegt. Ein zu überwachendes Garn 2 wird zwischen die Elektrodenplatten 52 und 53 eingeführt. Es ist zu erkennen, daß jede Unregelmäßigkeit des Garnes 2 eine Änderung der Kapazität über den Elektrodenplatten 52 und 53 bewirken wird, und daß diese 'Änderung als Veränderung der hochfrequenten Spannung über dem Impedanzelement 51 erscheinen wird.

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Die so über dem Impedanzelement 5I auftretende hochfrequente Spannung wird durch einen Gleichrichter 5^ mit kleinem Niederfrequenzrauschen gleichgerichtet, welcher eine epitaxiale planare Siliziumdiode für Hochfrequenzzwecke sein kann. Der gleichgerichtete Ausgang wird an die Parallelschaltung eines Widerstands 55 und eines Kondensators 56 angelegt. Es versteht sich, daß Jede Änderung oder Unregelmäßigkeit des· überwachten Garnes 2 als sehr kleine Spannungsänderung über dem Widerstand 55 erscheinen wird. Pur den Vorgang des Streckens von synthetischen Pasern hat es sich als Ergebnis ausführlicher, über Jahre hinweg durchgeführter experimenteller Arbeiten ergeben, daß sich die Gleichmäßigkeit des Garns vollständig aus der Messung von Unregelmäßigkeiten zwischen 1 mm bis 100 tn entlang des Garnes erkennen läßt. Aus diesem Grunde ist z.B. die Erfassung von Signalen mit Frequenzen zwischen 0,1 Hz bis 10 kHz ausreichend, wenn das überwachte Garn mit einer Geschwindigkeit von 1000 rn/min läuft.

Polglich werden nur UnregelmäSigkeitssignale innerhalb eines solchen notwendigen Frequenzbandes auf stabile Meise verstärkt. Zu diesem Zweck ist der Widerstand 55 mit seinem ^ceinen Ende über einen kondensator 57 mit Erde verbunden. Mit seinem anderen Ende ist er mit dem Ausgang und dem Eingangsanschluß umgekehrter Polarität eines FunktionsVerstärkers 58 verbunden, welcher durch eine integrierte Halbleiterschaltung gebildet wird und für Konstantstrombetrieb ausgelegt ist«, Der andere "^ingangsansehluß, welchem ein Eingang von der gleichen Polarität wie der Ausgang des Funktionsverstärkers 58 zugeführt wird, ist über eine Parallelschaltung eines Transistors 59 mit einer Reihenschaltung aus einem Widerstand 60 und einem Kondensator 61 mit Erde verbunden. Der Äusgangsanschluß des Punktionsverstärkers 58 ist über eine Widerstandskefcte mit Widerständen 62, 63 und 64 mit Erde verbunden, der Verbindungspunkt zwischen den Widerständen 63 und 6k ist über einen Wider·-

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stand 65 zur Gegenkopplung mit dem Eingangsanschluß der umgekehrten Polarität verbunden, um ein hohes Maß von Gegenkopplung zu erhalten.

Die Widerstände 55 und βθ haben den gleichen Widerstandswert R, die Widerstände 59 ^und 65 haben ebenfalls den gleichen Widerstandswert, und die Kondensatoren 57 und 61 haben die gleiche Kapazität C.Damit die für die Verstärkung erforderliche untere Grenzfrequenz f so klein wie ein Bruchteil eines Hz sein kann, müssen diese Parameter so gewählt werden, daß sie der Beziehung genügen:

1 = f

R C

Auf diese Weise läßt sich an dem mit dem Verbindngspunkt zwischen den Widerständen 62 und 63 verbundenen Ausgangsanschluß 3 eine hochstabilisierte hohe Ausgangsspannung großer Genauigkeit erhalten. Eine niedrige Ausgangsimpedanz des FunktionsVerstärkers 58 macht diesen immun gegen den Einfluß von äußeren Geräuschen und macht eine Übertragung der Abweichungssignale über große Entfer-W nungen möglich.

Um ein freies Durchlaufen des überwachten Garns 2 durch den Raum zwischen den Elektrodenplatten 52 und 53 zu ermöglichen, sollte die Größe des Spätes zwischen diesen groß im Verhältnis zur Garndicke gewählt werden, z.B. fünf- bis mehr als zehnmal so groß. Als Ergebnis wird die Veränderung in der Kapazität über den Elektrodenplatten 52 und 53 im Ansprechen auf die Unregelmäßigkeiten des durchlaufenden Garnes sehr klein sein. Z.B. ist bei einem durch die Elektrodenplatten 52 und 53 laufenden Garn mit einer Dicke von 50 Denier das Maß der Änderung der über dem Widerstand 55 entwickelten Gleichspannung etwa 10 , und daher muß diese Spannungs-

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änderung mit einer Genauigkeit von 10 bewirkt werden, wenn eine Messung mit einer Genauigkeit von \% möglich sein soll. Die Gleichmäßigkeit des Garns kann so mit einer Genauigkeit von 1 bis 2.% für Garne mit einer Dicke von 20 bis 300 Denier oder größer gemessen werden, und die in Fig. 6 gezeigte Anordnung erzeugt ein Abweichungssignal solch hoher Genauigkeit. Wenn diese Einrichtung zur Abgabe des Abweichungssignals als integrierte Halbleiterschaltung aufgebaut ist, kann die Einrichtung z.B. mit einer Gesamtgröße von 20 χ 60 χ 50 mnr ausgeführt werden, so daß eine getrennte Einrichtung für jedes einer Anzahl von Garnen in einer Lage angeordnet werden kann, wo die Garne parallel und relativ nahe beieinander laufen. Die obige Anordnung ermöglicht eine stabile Übertragung der Abweichungssignale aus einer solchen Lage zu einer Informationserfassungseinheit, welche mit einem Abstand von 10 m und mehr von dieser Lage angeordnet ist.

In Fig. 7 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, bei welchem eine gemeinsame Vorrichtung zum Herleit-en der Information über die Garnqualität von einer Vielzahl überwachten Garnen verwendet wird. Eine Vielzahl von Einrichtungen la, Ib, ... In zum Abgeben von Abweichungssignalen sind in einer Lage angeordnet, wo Garne von einer Anzahl von Spindeln parallel zueinander laufen. Diese Einrichtungen la, Ib, ... In sind jeweils mit einer Vielzahl von Garnschneidern 70a, 70b, .... 7On verbunden, welche im folgenden noch näher beschrieben werden, und von dort über eine Mehrzahl von Ubertragungsleitungen 71a, 71b, ... 7ln mit einem Abtastkreis 72 verbunden. Der Abtastkreis 72 verarbeitet die Abweichungssignale von den Einrichtungen la, Ib, ... In aufeinanderfolgend multiplex und führt sie einer primären Informationserfassungseinheit zu, welche den Verstärker 4, den Flächenmittel-Detektorkreis 5* den Spitzenwertmittel-Detektorkreis 15* den Kreis 24 zum Erfassen abnormal hoher Signalpegel, den Kreis 32 zum Erfassen abnormal niedriger Signalpegel und den Garnschneide-Detektorkreis 40, wie

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im Zusammenhang mit Pig. I beschrieben, enthält. Weiter weist die primäre Informationserfassungseinheit 73 einen Detektorkreis 7²I- für abnormale Flächenmittel auf, welcher z.B. aus einem Schmidt-Triggerkreis bestehen kann, um einen Detektorausgang zu ergeben, wenn der Ausgang des Flächenmittel-Detektorkreises 5 einen gegebenen Wert übersteigt, sowie einen Detektorkreis 75 für abnormale Spitzenwertmittel, welcher im Ansprechen auf einen Ausgang von dem Spitzenwertmittel-Detektorkreis 15 beim Überschreiten eines bestimmten Wertes arbeitet, und welcher ähnlich aus einem Schmidt-Triggerkreis bestehen kann. Weiter enthält die primäre Informationsdetektoreinheit 73 einen Detektorkreis 76 für abnormale Signalpegel, welcher aus einem Flip-Flop-Kreis zum Speichern eines Ausgangs entweder von dem Kreis 24 zum Erfassen abnormal hoher Signalpegel oder von dem Kreis 32 zum Erfassen abnormal niedriger Signalpegel bestehen kann, einen Rechnerzugriffskreis 77> welcher auf einen Ausgang von dem Garnschneide-Detektorkreis 40, den Detektorkreisen 7^ und 75 für abnormale Mittelwerte und den Detektorkreis J6 für abnormale Signalpegel anspricht, einen Kreis 79j welcher auf eine von einem elektronischen Rechner 78 zum Erzeugen eines Garnschneidesignals abgegebene Garnschneideinstruktion anspricht, und einen Speicher 80 zum Speichern der Abweichungssignale von dem Verstärker 4 wie erforderlich.

Die Ausgänge des Flächenmittel-Detektorkreises 5, des Spitzenwertmittel-Detektorkreises 15, des Garnschneide-Detektorkreises und des Detektorkreises 76 für abnormale Signalpegel werden den entsprechenden Eingangskreisen des elektronischen Rechners 78 über eine Gruppe von Schaltern zugeführt. In diesem Falle sind die Ausgänge sowohl des Flächenmittel-Detektorkreises 5 als auch des Spitzenwertmittel-Detektorkreises I5 mit Analog-Digital-Umsetzerkreisen 82 bzw. 83 verbunden, um ihren Ausgang in digitaler Form dem Rechner 78 zuzuführen.

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Im Betrieb wird nun angenommen, daß eine der Einrichtungen la, Ib, ... In, welche die Einrichtung la sein kann, über den Abtastkreis 72 mit der primären Informationserfassungseinheit 73 zum Übertragen des Abweichungssignals von der Einrichtung la auf diese während eines ausgewählten ZeitIntervalls von z.B. 10 see verbunden ist, um eine Erfassung der verschiedenen Arten von Unregelmäßigkeiten zu ermöglichen. Vienn keine Unregelmäßigkeit erfaßt worden ist, d.h. wenn kein Ausgang an einem der Detektorkreise 50, 74, 75 und 76 auftritt, wird der Abtastkreis 72 automatisch zur Verbindung der nächsten Einrichtung Ib mit der primären Informationserfaß- £ sungseinheit 73 weiter gesteuert.

Wenn andererseits ein Ausgang von einer der Detektorkreise 40, 74, 75 und 76 vorhanden ist, wird der Rechnerzugriffskreis 77 zum Steuern des Rechners 78 betätigt und ein Signal von diesem wird einem Schaltersteuerkreis 84 zum Einschalten der Gruppe von Schaltern 81 zugeführt. Hierauf werden die Ausgänge der Detektorkreise 5, 15j 40 bzw. 76 dem Rechner 78 zur Informationsverarbeitung auf bekannte V/eise zugeführt. Folgend auf eine solche Zuführung von Ausgängen wird der Abtastkreis 72 durch eine Instruktion von dem Rechner 78 so gesteuert, daß die nächste Einrichtung Ib mit der primären Informationserfassungseinheit 75 verbunden wird. Auf diese Weise werden die Einrichtungen la, Ib, ... In nacheinander mit w einer zyklischen Periode von z.B. I3 min mit der primären Informationserfassungseinheit 73 verbunden, wodurch eine im wesentlichen ' kontinuierliche Speicherung der primären Information in dem Rechner 78 erreicht wird.

Das Signal zum Weiterschalten des Abtastkreises 72 schaltet auch normalerweise offene Schalter 85 und 86 ein, welche parallel zu säen Kondensatoren 12 bzw. 21 in Pig. I liegen, um hierdurch alte durch den Flächenmittel-Detektorkreis 5 und den Spitzenwertmittel-Detektorkreis 15 gespeicherte Information zu löschen. Ähnlich wird der Detektorkreis j6 für abnormale Signalpegel jedesmal gelöscht, wenn der Abtastkreis 72 weitergeschaltet wird.

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Der elektronische Rechner 78 ist mit den Einrichtungen la, Ib, ... In zum Abgeben von Abweichungssignalen derart koordiniert, daß die Anzahl des Auftretens und die Größe von Unregelmäßigkeiten in digitaler Form für jede Art von erfaßten Unregelmäßigkeiten gespeichert werden kann, um die zugehörigen Garne dem jeweiligen im Zusammenhang mit Pig. J bis 5 beschriebenen Färbegrad zuordnen, und falls gewünscht können Unregelmäßigkeiten jeder Art verschiedene Gewichte zugeordnet werden, um ein Summieren der Unregelmäßigkeiten mit verschiedenen Gewichten für jede Einrichtung für die Abgabe von Abweichungssignalen oder für das entsprechende Garn zu ermöglichen, um deren Gesamteinschätzung zur Bestimmung des Qualitätsgrades vorzusehen. Auf der Grundlage einer solchen Bewertung ist es möglich, eine geeignete Steuerung ausgewählter Teile der Herstellung oder Verarbeitung für jedes Garn durchzuführen, um eine gleichmäßige und ausgezeichnete Garnqualität sicherzustellen. Falls erforderlich, kann der Herstellungs- oder VerarbeL tungsvorgang für ein bestimmtes Garn, welches als fehlerhaft bestimmt worden ist, durch Eingeben einer von dem Rechner 78 kommenden Garnsehneideinstruktion in den _t Kreis 79 unterbrochen werden, welcher ein Garnschneidesignal erzeugt, das durch den Abtastkreis 72 zu einem der Garnschneider 70a, 70b, ....7On weitergeleitet werden kann, der seinerseits dann in elektrischer Verbindung mit dem Abtastkreis 72 steht, um den entsprechenden Garnschneider zum Schneiden des zugehörigen Garnes zu betätigen.

Um ein solches Schneiden zu bewirken, kann die Zuführung des Schneidsignals über einen getrennten Weg außerhalb des Wegs für die Zuführung eines Abweichungssignals zu dem Abtastkreis erfolgen, es können jedoch auch beide Signale über den gleichen Übertragungsweg übertragen werden. Wenn eine gemeinsame Übertragungsleitung verwendet wird, kann der Garnschneider nicht nur zum Schneiden des Garns im Ansprechen auf eine Instruktion von dem Rechner verwendet werden, sondern auch zum Schneiden eines Garns in einer gegebenen Lage,

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welches aus irgendeinem Grunde einmal spontan geschnitten worden ist, und zum Halten dieses Garnes, um ein Verwickeln des geschnittenen Garnendes mit den Pührungsrollen benachbart laufender Garne und ein zusätzliches Schneiden anderer Garne zu vermeiden.

Pig. 8 zeigt ein Beispiel einer solchen Anordnung, Der Garnschneider weist einen Widerstand 87 mit relativ geringem Widerstandswert auf, durch welchen ein Abweichungssignal von der Einrichtung über die Übertragungsleitung 7I zu der primären Informationserfassungseinheit 75 läuft. Über den Widerstand 87 sind ein Paar entgegengesetzt gepolter Dioden 88 und 89 in Reihe geschaltet, und der Verbindungspunkt zwischen den Dioden 88 und 89 ist über in Reihe geschaltete Widerstände 90 und 9I mit Erde verbunden. Der Verbindungspunkt zwischen den Widerständen 90 und 9I ist mit der Steuerelektrode eines Thyristors 92 verbunden. Die Kathode des Thyristors 92 ist mit Erde und seine Anode ist über die Steuerspule 93 eines Garnschneiders, einen strombegrenzenden Widerstand 9^ und einen Schalter 95 in Reihe mit einem Versorgungsanschluß 96 geschaltet. Der Verbindungspunkt zwischen der Steuerspule 95 und dem Widerstand 94 ist über einen Kondensator 97 mit Erde verbunden= Der normale Pegel des Abweichungssignals wird so gewählt, daß er nicht ausreicht, um eine Leitung durch die Dioden 88 und 89 zu bewirken,,

Fig. 9 stellt schematisch den Vorgang des Streckens dar₅ wobei zu erkennen ist, daß von einer Spule 98 mit gesponnenem Garn ein zu überwachendes Garn 2 über erste und zweite Streckrollen 99 bzw. 100 geführt und auf einer Aufwickelspule 101 aufgewickelt wird. Die Einrichtung 1 zum Abgeben des Abweichungssignals ist unmittelbar vor der Aufnahmespule 101 angeordnet.

In der oben beschriebenen Anordnung wird das Äbweiohungssignal von der Einrichtung 1 normalerweise durch den Garnschneider 70 und die Übertragungsleitung 7I zu der primären Informations-

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erfassungseinheit 7 j? geführt. Auf der Grundlage der von der Informationserfassungseinheit erfaßten Information kann der Rechner 78 eine Garnschneideinstruktion abgeben, und im Ansprechen hierauf kann der Kreis 79 der Übertragungsleitung 7I ein Garnschneidesignal zuführen. Das Garnschneidesignal wird so gewählt, daß es einen beträchtlich hohen Signalpegel z.B. von einigen Volt im Gegensatz zu einigen 100 Millivolt des Signalpegels des Abweichungssignals hat, so daß die Diode 89, wenn ein Garnschneidesignal vorhanden ist, leitend ist und der Steuerelektrode des Thyristors 92 ein Betätigungssignal zuführt, welcher daher leitend wird und die Steuerspule 95 zum Schneiden des überwachten Garns 2 mit dem Garnschneider einspeist. Da der Thyristor, wenn er einmal leitend ist, in seinem leitenden Zustand bleibt, kann dieser Zustand des Thyristors dazu ausgenutzt werden, um das geschnittene Ende des Garns, wie es auf der Zufuhrseite zurückbleibt, mit dem -Garnschneider selbst oder durch eine getrennte über den Thyristor 92 betätigte Einrichtung zurückzuhalten. Eine solche Rückhalteanordnung ist jedoch nicht wichtig, da die Anordnung des Garnschneiders 70 oder seiner elektromagnetischen Schneideinrichtung unmittelbar benachbart der Spule ein weiteres Zurückziehen des so geschnittenen Garns verhindert. Der Widerstandswert des Widerstand 87 wird geringer als die Gleichstromimpedanz des Funktionsverstärkers 58 mit Gegenkopplung in der Einrichtung 1, gesehen von dessen Ausgangsseite, gewählt, um einen positiven Schneidvorgang sicherzustellen;, ohne da!3 das Schneidsignal der Einrichtung !zugeführt wird.

In der obigen Anordnung wird, wenn das überwachte Garn 2 gerade inmitten des Streckvor-gangs geschnitten wird, kein Garn 2 mehr zwischen den Elektrodenplatten 52 und 53 der Einrichtung 1 vorhanden sein, so daß das Abweichungssignal im Einblick auf den hohen Grad von Gegenkopplung des in Fig. 6 gezeigten Funktionsvsrstärkers 58 schnell von einem Signalpegel von einigen 100 Millivolt auf einsn Signalpegel von einigen YoIt anwachsen wird. Das sich ergeben-

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de Signal mit höherem Signalpegel wird dem Garnschneider 70 zugeführt, um die Diode 88 und somit den Thyristor 92 zum Leiten zu bringen, wodurch das überwachte Garn 2 auf ähnliche Weise wie oben beschrieben, an seinem Zufuhrende geschnitten wird. Infolgedessen wird die Möglichkeit ausgeschlossen, daß ein während des Streckvorgangs geschnittenes Garn sich mit den Rollen und anderen Garnen verwickelt und ein weiteres Schneiden erforderlich macht.

Der Flächenmittel-Detektorkreis 5 und der Spitzenwertmittel-Detektorkreis 15 können als Vollwellengleichrichter für das Abweichungssignal aufgebaut werden, wobei für den ersten ein Zeitkonstantenkreis mit relativ kleiner und für den zweiten ein Zeitkonstantenkreis mit relativ großer Zeitkonstante verwendet werden. Alternativ kann der Flächenmittel-Detektorkreis 5 ohne Verwendung eines Verstärkers wie in Fig. 10 gezeigt, aufgebaut sein. In dieser Figur dienen Dioden 105 und 1O6 dazu, einem ^eitkonstantenkreis 111, welcher aus Widerständen 107 und 108 und Kondensatoren 109 ^und HO besteht, ein Abweichungssignal der einen Polarität und einem Zeitkonstantenkreis 116, welcher aus Widerständen 112 und 113 sowie Kondensatoren 114 und 115 besteht, ein Abweichungssignal der anderen Polarität zuzuführen. Die über den Widerständen I08 bzw. 113 auftretenden Signale werden mit der gleichen Polarität addiert und durch den Zeitkonstantenkreis I3 ausgemittelt. Die durch den Widerstand I08 und die Kondensatoren I09 und 110 bestimmte Ladezeitkonstante wie auch die bestimmt durch den Widerstand II3 und die Kondensatoren 114 und II5 bestimmte Ladezeitkonstante werden durch Verwendung von Koni ensatoren großer Kapazität mehrmals größer als die in dem Abweiehungssignal enthaltenen Pulsbreiten gewählt» Die durch eine zu dem Widerstand I08 parallel geschaltete Diode 1Γ/% den Widerstand I08 und die Kondensatoren I09 und 110 bestimmte Entladezeitkonstante, wie auch die durch eine parallel zu dem Widerstand 1x3 geschaltete Diode Il8_aden Widerstand 112 und die Kondensatoren ll^f- und 115 bestimmte Bntladezeitkonstante werden

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kleiner gewählt als das Zeitintervall zwischen benachbart auftretenden Impulsen in dem Abweichungssignal. Mit einer solchen Anordnung werden positive Impulse in dem Abweichungssignal treu über dem Widerstand·1θ8 auftreten, und nach Beendigung derartiger Impulse wird die Ladung auf den Kondensatoren 109 ^und HO schnell entladen werden. Auf ähnliche Weise werden negative Impulse in dem Abweichungssignal treu über dem Widerstand Hj5 auftreten und bei Beendigung solcher Impulse wird die Ladung auf den Kondensatoren 114 und 115 schnell entladen werden. Die Impulse, welche über den Widerständen I08 und II3 erscheinen, werden mit der gleichen Polarität addiert und in dem Zeitkonstantenkreis IJ ausgemittelt, um einen Ausgang zu erhalten, welcher genau dem Flächenmittel der Unregelmäßigkeiten des Garns über die Länge des Garns entspricht. Beide Anordnungen der in Fig. 1 und 10 gezeigten Flächenmittel-Detektorkreise ergeben ein treues Erfassen der Flächenmjfctel von Unregelmäßigkeiten, selbst wenn Größe und Anzahl des Auftretens der Unregelmäßigkeiten großen Änderungen unterliegen.

Wenn der Spitzenwertmittel-Detektorkreis in der Art eines Spannungsverdopplers, wie in Fig. 1 gezeigt, als Spitzenwertmittel-Detektorkreis 15 verwendet wird, ergibt sich ein Ausgang,'welcher für Unregelmäßigkeiten des Garns, die eine Folge von abwechselnd positiven und negativen Impulsen wie in Fig. 2D dargestellt nämlich für ein Garn mit abwechselnd und dicht zueinander angeordneten Teilen vergrößerter und verringerter Dicke - bewirken, die Summe der entsprechenden Amplituden der positiven und negativen Impulse für eine verbesserte Anzeige der Gleichmäßigkeit des Garns darstellt.

Außer der in Fig. 6 gezeigten Einrichtung 1 zur Abgabe des Abweichungssignals können auch andere übliche Einrichtungen verwendet werden, z.B. eine Einrichtung, bei welcher ein Paar Elektrodenplatten in einen Zweig einer Wechselstrombrücke geschaltet ist, und die Elektroden für den Durchgang des überwachten Garns

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angeordnet sind. Der Garnschneide-Detektorkreis 40 kann auch mit dem Flächenmittel-Detektorkreis 5 verbunden sein, seine Verbindung mit dem Spitzenwertmittel-Detektorkreis 15 stellt jedoch ein verbessertes Erfassen frei von Pehlfunktionen sicher, da der Spitzenwertmittel-Detektorkreis 15 während des Laufens des Garns erzeugte Geräusche mit einer vergrößerten Empfindlichkeit erfaßt und daher eine Unterbrechung der Geräusche positiv als Anzeige eines Bruchs in dem Garn erfaßt wird. Während nach der obigen Beschreibung die Ausgänge von den Kreisen 24 und 32, welche die Anwesenheit insoliert auftretender abnormal hoher und niedriger Signalpegel erfassen, in dem beiden gemeinsamen Detektorkreis 76 für abnormale Pegel gespeichert werden, können sie auch getrennt gespeichert werden. Während ein einziger Kreis 24 zum Erfassen abnormal hoher Signalpegel dargestellt und beschrieben worden ist, kann auch' eine Mehrzahl solcher Kreise vorgesehen werden. So kann z.B. bei Verwendung zweier solcher Kreise einer so eingestellt werden, daß er einen Ausgang im Ansprechen auf eine Vergrößerung des Abweichungssignals über dessen Mittelwert um einen Betrag entsprechend beispielsweise 10 Denier ergibt, um die Anwesenheit wesentlicher Flocken zu erfassen und eine solche Information für Zwecke der Qualitätsbewertung und Unterbrechungssteuerung das Garnherstellungs- oder verarbeitungsVorgangs zu verwenden, während der andere Kreis so eingestellt werden kann, daß sich ein Ausgang bei einem Signalpegel ergibt, welcher um einen Betrag entsprechend 3 bis 4 Denier höher als der Mittelwert des Abweichungssignals ist, um so kleinere Flocken zu erfassen und einen Fehler der das Garn berührenden Teile wie Führungsrollen oder Führungsplatten zu finden und diese ersetzen zu können. Dies ermöglicht eine bessere Ausnutzung solcher das Garn berührenden Teile, welche bisher periodisch ausgewechselt werden mußten.

Während es bei der bekannten Praxis der Bestimmung der Garnqualität erforderlich war, Proben eines Garns herauszu-

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ziehen, diese in Stoffstücke zu weben oder zu stricken, die Stoffstücke zu färben und die gefärbten Stoffstücke visuell zu untersuchen, um die Färbegrade zu ordnen, macht die oben beschrieben erfindungsgemäße Vorrichtung zum Erfassen der Information über die Garnqualität die Notwendigkeit solcher mühsamer Schritte dadurch überflüssig, daß von den laufenden Garnen Abweichungssignale abgeleitet werden, und die Signale zum Erzeugen verschiedener Arten von Information über die Gleichmäßigkeit des Garns verarbeitet werden, welche in ihrer Summe eine genaue Vorhersage der Garnqualität ermöglichen. Dies ermöglicht eine sofortige Bewertung der Garnqualität während der Garnherstellung oder -verarbeitung, wodurch sich Garne von gleichmäßiger und ausgezeichneter Qualität erreichen lassen und Arbeit gespart werden kann.

Es versteht sich, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung in der Industrie zur Bestimmung individueller Garnqualitäten wie Dicke oder Masse in verschiedenen Verfahrensstufen einschließlich Schmelzspinnen und Naßspinnen, Strecken und falsches Verdrillen wie auch bei anderen Herstellungsvorgängen für faden- oder filmartige Erzeugnisse angewendet werden kann.

Kurz zusammengefaßt wird nach der Erfindung die Ungleichmäßigkeit in Dicke oder Masse von faden- oder filmförmigen Garnen aus synthetischen Polymeren, natürlichen oder regenerierten Zellulosen oder dgl, in Form elektrischer Abweichungssignale erfaßt, welche zuerst einem Flächenmittel-Detektorkreis zum Bilden eines Flächenmittels von Unregelmäßigkeiten längs des Garnes, zweitens einem Spitzenwertmittel-Detektorkreis zum Bilden eines Mittels der Spitzenwerte von Unregelmäßigkeiten längs des Garnes und drittens einem Abweichungs-Detektorkreis zum Erfassen abnormal dicker Garnteile wie isoliert auftretender Flocken oder Flusen oder zum Erfassen ebenfalls isoliert auftretender Abweichungen in einem mehrfädigen Garn zugeführt werden. Diese erfaßten Ausgänge werden von einem oder mehreren durch die Garnerzeugung,

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Pertigbearbeitung oder falschen Verdrülvorgang laufenden Garnen abgeleitet und können in einem elektronischen Rechner für eine Gesarntbewertung zur Bestimmung der Garnqualität verwendet werden.

Während die Erfindung in bezug auf besondere Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist, versteht es sich, daß für den Fachmann verschiedene Modifikationen und Änderungen ohne Abweichung vom Gedanken und Bereich der Erfindung möglich sind. Die Ansprüche sollen alle solche Modifikationen und Änderungen decken, welche in den Bereich der Erfindung fallen.

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Claims

- 28 Patentansprüche

( \) Vorrichtung zum Erfassen von Information über die Garnqualität, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (I) zum Erzeugen eines sich entsprechend den Unregelmäßigkeiten in der Dicke oder Masse eines überwachten Garns (2) ändernden Abweichungssignals, einen auf ein Plächenmittel des Abweichungssignals zur Erzeugung eines Flächenmittels der Unregelmäßigkeiten ansprechenden Flächenmittel-Detektorkreis (5)> und einen zum Erzeugen eines Spitzenmittels der Unregelmäßigkeiten auf ein Mittel der Spitzenwerte des Abweichunssignals ansprechenden Spitzenwertmittel-Detektorkreis (15).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Kreis (24) zum Erfassen von in dem Abweichungssignal isoliert auftretenden abnorm hohen Signalpegeln.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Filterkreis (36) zum Erfassen niederfrequenter Anteile des Abweichungssignals.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3* gekennzeichnet durch einen Kreis (32) zum Erfassen von abnorm niedrigen Signalpegeln für das Erfassen der Verringerung von niederfrequenten Anteilen in dem Abweichungssignal unter einen gegebenen Pegel.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, g e •kennzei chnet durch einen Kreis zum Gleichrichten des Abweichungssignals und einen Garnschneide-Detektorkreis (40) zum Erfassen der Verringerung des gleichgerichteten Ausgangs unter einen gegebenen Pegel.

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6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzei chnet, daß der Flächenmittel-Detektorkreis (5) einen Kreis (105, 106) zum Erfassen einer Polarität des Abweichungssignals, einen aus mindestens einem Kondensator (109, 110, 114, 115) und mindestens einem Widerstand (108, 113), welchem das erfaßte Signal der einen Polarität zugeführt wird, aufgebauten Zeitkonstantenkreis (111) mit einer Ladezeitkonstante größer als die Impulsbreite des Abweichungssignals und mit einer Entladezeitkonstante kleiner als das Zeitintervall zwischen benachbart auftretenden Impulsen und einen Kreis (13) zum w Ausmitteln des über dem Widerstand (1O8, II3) des Zeitkonstantenkreises (Hl) erzeugten Signals aufweist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzei chnet, daß der Flächenmittel-Detektorkreis (5) einen ersten Detektorkreis (6, 105) zum Erfassen einer Polarität des Abweichungssignals, einen zweiten Detektorkreis (9, ΙΟβ) zum Erfassen der anderen Polarität des Abweichungssignals und einen Kreis (7, Hl, 13) zum Addieren der Ausgänge des ersten und zweiten Detektorkreises mit der gleichen Polarität und zum Mitteln des Ergebnisses aufweist.
8. Vorrichtung, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzei chnet, daß der Spitzenwertmittel-Detektorkreis (15) einen Spannungsverdoppelungsgleichrichter der Art, in welchem ein Spitzenwert erfaßt wird, umfaßt.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzei chnet durch eine Einrichtung (78) zur Bewertung einer Zusammenstellung der Ausgänge des FXächenmittel-Detektorkreises (5), des Spitzenwertmittel-Detektorkreises (15), des Kreises (24) zum Erfassen isoliert auftretender abnormal hoher Signalpegel und des Kreises (32) zum Erfassen isoliert auftretender abnormal niedriger Signalpegel zur Bestimmung des Qualitätsgrades des Garns.

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10. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch Einrichtungen (la bis In) zum Erfassen der Abweichungssignale von zu einer Vielzahl von Spindeln gehörigen entsprechenden Garnen, eine Abtasteinrichtung (72) zum zyklisch aufeinanderfolgenden Ableiten der Abweichungssignale, Einrichtungen (4) zum Zuführen des Ausgangs der Abtasteinrichtung (72) zu dem Flächenmittel-Detektorkreis (5), dem Spitzenwertmittel-Detektorkreis (15) und einem Kreis (24, 32> 76) zum Erfassen isoliert auf-'tretender abnormaler Signalpegel, und eine Einrichtung (7δ) zum Bewerten einer Zusammenstellung von Ausgängen von dem Flächenmittel-Detektorkreis (5), dem Spitzenwertmittel-Detektorkreis (15) und dem Kreis (24, 32, J6) zum Erfassen der isoliert auftretenden abnormalen Signalpegel zur Bestimmung des Qualitätsgrades des Garnes für die entsprechenden Spindeln.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (78) zur Bestimmung des Qualitätsgrades des Garns die Funktion der Abgabe einer Garnschneideinstruktion für ein überwachtes Garn fehlerhafter Qualität hat, und daß ein auf die Garnschneideinstruktion ansprechender Kreis (79) zum Erzeugen eines Garnschneidesignals und eine auf das Garnschneidesignal zum Schneiden des laufenden Garnes in einer gegebenen Lage ansprechende Einrichtung (70) vorgesehen sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (70) zum Schneiden des Garns direkt mit dem Abweichungssignal eingespeist wird und zusätzlich durch eine Änderung des Abwelchungssignals, Vielehe beim Schneiden des überwachten Garns auftritt, steuerbar ist.
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzei chriet, daß die Einrichtung (1) zum Erzeugen und Abgeben des Abweicnungssignals eine Übertragereinrichtung

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(52, 53) zum Ändern der Spannung eines hochfrequenten elektrischen Signals in kapazitiv übertragender Weise entsprechend den Unregelmäßigkeiten in der Dicke oder Masse des Garns (2), einen Gleichrichterkreis (5*0 mit einer bei relativ niedrigenPrequenzen verringerten Rauschcharakteristik zum Gleichrichten des umgesetzten hochfrequenten elektrischen Signals und einen Verstärker (58) mit Gegenkopplung umfaßt, welchem der gleichgerichtete Ausgang zugeführt wird, und welcher eine solche Frequenzcharakteristik hat, daß kleinere Frequenzen als solche entsprechend der Länge der sich am längsten ausdehnenden zu überwachenden Unregelmäßigkeit abgeblockt sind.

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L e e r s e i t e