DE4010105A1 - Schussfadenwaechter fuer schuetzenlose webmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schußfaden­ wächter für schützenlose Webmaschinen, bei dem die Überwachung des Schußfadens, der nach dem Schuß­ eintrag während der Anschlagbewegung des Webeblatts gespannt ist, durch ein Sensorelement erfolgt.

Ein solcher, als mechanisch-elektrischer Wandler ausgestalteter Schußfadenwächter ist z.B. aus der DE-PS Nr. 24 29 261 bekannt. Der Wandler ist am Ende des Ladebalkens in einen Führungszahn integriert. Der Abtastvorgang findet dabei so statt, daß der durch Fadenklemmen gehaltene und in Richtung des Anschlags bewegte Schußfaden kurz nach Beginn der Vorwärtsbe­ wegung des Ladebalkens in Kontakt mit dem Wandler kommt, der mit der Ladebalkenbewegung unter dem Schuß­ faden hindurchgezogen wird. Der Schußfaden und der Ladebalken mit dem Sensor werden dabei beide in der gleichen Richtung bewegt. Deshalb ist die Relativbe­ wegung bei der Detektion gering, so daß nur ein re­ lativ schwaches Sensorsignal erzeugt wird, dessen De­ tektion schwierig ist. Ferner kann der Sensor auch durch Kettfäden berührt werden. Beides kann zu Leerab­ stellungen führen. Diese Anordnung hat ferner den Nach­ teil, daß ein Teil der Schützenführungen am Ende des Ladebalkens auf der Fangwerkseite zu Gunsten des Schußfadenwächters entfallen müssen. Dies bedeutet einen Eingriff in den funktionellen Aufbau der Web­ maschine, was grundsätzlich unerwünscht ist. Zudem sind die Führungszähne am Ende des Ladebalkens besonders der Gefahr von Beschädigungen ausgesetzt, falls Projektile verspätet eintreffen und sich dort verklemmen. Die An­ ordnung eines Sensors in diesem Bereich kann deshalb zu aufwendigeren Reparaturen führen. Da der Schußfaden­ wächter an einem bewegten Maschinenteil angeordnet ist, ist ferner sein elektrischer Anschluß aufwendig.

Schließlich kann der bekannte Fadenwächter Fadenver­ lierer an der fangwerkseitigen Webkante nur in einer frühen Phase der Anschlagbewegung des Ladebalkens bzw. des Webeblatts detektieren. Später noch auftretende Fadenverlierer bleiben undetektiert.

Es stellt sich deshalb die Aufgabe, einen Schußfadenwächter der eingangs genannten Art derart auszugestalten, daß er ohne Änderung des funktio­ nellen Aufbaus der Webmaschine montiert werden kann und eine möglichst lange Überwachung der korrekten Übernahme des eingetragenen Schußfadens durch die Randfadenklemme bis vor das Anschlagen des Schußfadens sicherstellt.

Diese Aufgabe wird mit einem Schußfaden­ wächter mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 ge­ löst. Die Lage des Sensorelements im schmalen Zwischen­ raum zwischen sich bewegendem Webeblattende und sich ebenfalls bewegender Randfadenklemme gestattet eine stationäre, d.h. unbewegliche Anordnung an der Web­ maschine, ohne daß ein funktionelles Element derselben umgebaut werden muß. Die korrekte Lage des eingelegten Schußfadens kann etwa in der Hälfte seines Weges zwi­ schen Eintrag und Webkante überprüft werden, so daß alle früher stattfindenden Fadenverlierer detektiert werden.

Da das Sensorelement vorzugsweise eine die Bewegungsbahn des Schußfadens kreuzende, geneigte Flanke bildet, über welche der Schußfaden in ge­ spanntem Zustand bewegt wird, findet eine Selbst­ reinigung des stationären Sensorelements statt, so daß keine Gefahr einer Fehlfunktion wegen Verschmutzung be­ steht. Die Größe des erzeugten Sensorsignals nimmt bei zunehmender Maschinengeschwindigkeit wegen größerer Relativbewegung eher zu, so daß es auch dann einfach aus Störsignalen zu detektieren ist.

Die stationäre Anordnung erleichtert es ferner, die elektrischen Verbindungen bis zu einem Im­ pedanzwandler abzuschirmen, so daß das Grundrauschen herabgesetzt werden kann.

Nachfolgend wird anhand der Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Aufsicht auf die Fangwerkseite einer Webmaschine zur Illustration der Lage des Schußfadenwächters in der Webmaschine;

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht des Schußfadenwächters mit angedeuteter Bewegungsbahn des Schußfadens;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des Schußfadenwächters mit Gehäuse und Abtastelement;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht der Halterung für das Abtastelement, und

Fig. 5 eine schematische Darstellung des Aufbaus des Abtastelements und der daran angeschlos­ senen Detektorschaltung.

In Fig. 1 ist schematisch die Fangwerkseite einer Greiferwebmaschine gezeigt, wobei ein Webeblatt 1 und eine Randfadenklemme 2 angedetet sind. In der Randfadenklemme 2 ist ein eintragender Schußfaden 3 nach der Fadenübergabe vom Projektil auf die Rand­ fadenklemme sichtbar. Sowohl das Webeblatt 1 als auch die Randfadenklemme 2 und der Schußfaden 3 bewegen sich nach dem Schußeintrag gegen den Blattanschlag 4, wie mit Pfeilen angedeutet ist. Aus der Fig. 1 ist ferner zu entnehmen, daß zwischen dem Webeblatt 1 und der Randfadenklemme 2 ein schmaler Zwischenraum von ca. 3 mm Breite frei bleibt. Durch diesen Zwischenraum ragt als Sensor 5 ein plattenförmiges Abtastelement 5 in die Bahn der Querbewegung des Schußfadens 3. Diese Bahn 6 und die Lage des Abtastelements 5 ist am besten aus Fig. 2 zu entnehmen, die die relative Anordnung in zweifach vergrößerter Darstellung zeigt. Das Abtast­ element 5 besitzt an seinem oberen Ende eine vordere Flanke 7, welche die Bewegungsbahn des Schußfadens in einem Winkel von 10 Grad schneidet. Über diese Flanke 7 wird der gespannte Schußfaden auf seinem Weg zum Blattanschlag 8 bewegt, wobei er im Bereich einer steil abfallenden hinteren Flanke 8 wieder freigegeben wird. Der entsprechende Tastbereich 10 liegt, wie ebenfalls in Fig. 2 angedeutet ist, etwa in der Mitte zwischen der Eintragsposition 9 des Webeblatts und dem Blatt­ anschlag 8. Im Maschinenzyklus entspricht dies einem Maschinenwinkel zwischen 25 Grad und 35 Grad. Bis zu diesem Maschinenwinkel kann mithin der Schußfaden überwacht werden.

Ist der Schußfaden 3 in diesem Bereich korrekt in der Randfadenklemme 2 gehalten, so wird durch die Fadenbewegung über die Flanke 7 des Ab­ tastelements 5 ein elektrisches Signal erzeugt, das detektiert wird, um beim Ausbleiben des Signals all­ fällige Fadenverlierer feststellen zu können.

Der Aufbau des als Sensor dienenden Abtast­ elements 5 ist schematisch und stark vergrößert in Fig. 5 gezeigt. Die entsprechende Platte 5 hat eine Dicke von ca. 1 mm und besitzt einen Schichtaufbau. Im oberen Bereich des Abtastelements liegen drei leitende Schichten 11, 12, 13 nebeneinander. An eine der äußeren Schichten 11 ist über einen hochohmigen Widerstand R=2.2 kOhm eine Gleichspannung von V=15 Volt an­ geschlossen. Die andere äußere Schicht 12 ist an Erde gelegt. Dies gilt auch für den Bereich 12′ unterhalb der unter Gleichspannung stehenden Schicht 11 (vgl. Fig. 3).

Die mittlere Schicht 13 dient als ei­ gentlicher Sensor und ist über einen Impedanzwandler 14 an einen Verstärker 15 und eine Schwellenschaltung 18 angeschlossen. Die Funktionsweise dieses Aufbaus des Abtastelements 5 entspricht derjenigen gemäß dem Schweizer Patent Nr. 4 79 478. Auf den Faden 3 über­ tragene Ladungen aus der unter Gleichspannung stehenden Schicht 11 rufen bei der Bewegung des Fadens in der Mittelschicht 13 Potentialschwankungen hervor. Diese Potentialschwankungen werden mittels des Impedanz­ wandlers 14 (10 MOhm zu 10 Ohm) und des Verstärkers 15 in ein elektrisches Signal umgewandelt, das in der Schwellenwertschaltung 18 beim Übersteigen einer be­ stimmten Schwelle detektiert wird.

Da dabei im Abtastelement 5 nur relativ kleine Signale (Potentialschwankungen) erzeugt werden, müssen die elektrischen Verbindungen bis zum Impedanz­ wandler abgeschirmt sein. Aus diesem Grund sind die Außenflächen des Abtastelements, wie bereits erwähnt, mit geerdeten, leitenden Schichten 12, 12′ versehen. Das Abtastelement 5 ist außerdem an einer Halterung 16 (vgl. Fig. 3 und 4) befestigt, welche aus Metall be­ steht und eine Ausnehmung 17 aufweist, in welcher der Impedanzwandler 14 untergebracht ist. Die Ausnehmung 17 ist unten mit einer außen verkupferten Platte 21 ge­ schlossen. Der elektrische Pfad von der Flanke 7 des Abtastelements 5 bis zum Impedanzwandler 14 ist damit elektrisch abgeschirmt, womit das Grundrauschen wesent­ lich gesenkt werden kann.

Um sicherzustellen, daß bei unter­ schiedlichen Betriebsbedingungen (Schußfadenart, Gewebeart etc.) eine einwandfreie Detektion des Schußfadens 3 auf der Flanke 7 des stationären Abtastelements 5 erfolgt, kann letzteres in seiner Höhenlage verstellt werden. Hierzu besitzt die Hal­ terung 16 ein Schlitzloch 22 (Fig. 3, 4), mittels welchem es durch eine von außen zugängliche Schraube 23 höhenverstellbar im Gehäuse 20 befestigt ist, wie in Fig. 3 mit Pfeilen angedeutet ist. Damit kann sicher­ gestellt werden, daß die Flanke 7 des Abtastelements die Bahn 6 des Schußfadens 3 in geeigneter Weise kreuzt (Fig. 2).

Der Schußfadenwächter ist mit seinem Gehäuse 20 an einem feststehenden Maschinenteil der Webmaschine unterhalb der Randfadenklemme auf der Fangwerkseite befestigt. Das Gehäuse 20 enthält ins­ besondere die erwähnten Schaltungsteile und besitzt einen als außen verkupferte Platte ausgebildeten Boden 24, der ebenfalls Abschirmwirkung hat. Vom Gehäuse 20 führt ein Kabelanschluß 25 zu einer außerhalb der Maschine angeordneten Anzeige- und Auswerteeinheit an sich bekannter Art.

Der bisher als bevorzugtes Ausführungs­ beispiel beschriebene Sensor arbeitet auf dem Prinzip der Detektion von Potentialschwankungen, die durch die Fadenbewegung hervorgerufen werden. Er hat den Vor­ teil, gegen Vibrationen und Stöße in der Maschine und gegen Verschmutzungen unempfindlich zu sein. Es können indessen auch andere Arten an sich bekannter Sensoren vorgesehen sein. Insbesondere kann an der genannten Stelle in der Bewegungsbahn dieses Schußfadens ein stationäres piezoelektrisches Element angeordnet sein, dessen Berührung durch den gespannten Schußfaden ein detektierbares Signal erzeugt. Ferner ist es auch mög­ lich, an der entsprechenden Stelle die Querbewegung des Schußfadens mittels einem stationären optischen Ele­ ment zu detektieren, indem der Schußfaden bei seiner Querbewegung einen stationären Lichtstrahl durchläuft und die Lichtabsorbtion oder -Reflexion detektiert wird.

Der beschriebene Schußfadenwächter eignet sich insbesondere für den Einbau und die Nachrüstung der bekannten SULZER-RUETI-Projektilwebmaschinen oder anderen schützenlosen Webmaschinen, ohne daß für den Webvorgang funktionelle Teile daran geändert werden müssen. Entsprechend kann die Nachrüstung innert kurzer Zeit auf einfache Weise erfolgen. Neben den bereits beschriebenen Vorteilen hat die erfindungsgemäße Vorrichtung die Eigenschaft, daß die Detektion des Schußfadens 3 ungeachtet der Arbeitsbedingungen an einer exakt definierten Stelle des Maschinenzyklus erfolgt, z.B. zwischen den Maschinenwinkeln 25 Grad und 35 Grad, d.h. unmittelbar vor dem Anschlagen des Schußfadens. Damit können Fadenverlierer zuverlässig bis in die Endphase des Webvorgangs detektiert werden.

Claims (11)

1. Schußfadenwächter für schützenlose Webmaschinen, bei dem die Überwachung des Schuß­ fadens, der nach dem Schußeintrag während der An­ schlagbewegung des Webeblatts mittels einer Rand­ fadenklemme gespannt ist, durch ein Sensorelement er­ folgt, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorelement (5) fangwerkseitig stationär zwischen dem Webeblattende (1) und der Randfadenklemme (2) derart in der Bahn (6) der Querbewegung des Schußfadens (3) zwischen Eintrag und Anschlag angeordnet ist, daß die Querbewegung des Schußfadens (3) mindestens in einem Bereich dieser Be­ wegungsbahn detektierbar ist.

2. Schußfadenwächter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorelement (5) eine die Bewegungsbahn des Schußfadens (3) kreuzende Flanke (7) bildet, über welche der Schußfaden unter Berührung des Sensorelements bei seiner Querbewegung geführt wird.

3. Schußfadenwächter nach einem der vo­ rangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorelement (5) plattenartig ausgebildet ist, wobei die Platte senkrecht im Zwischenraum zwischen den Be­ wegungsbahnen von Webeblattende (1) und Randfadenklemme (2) angeordnet ist und die obere Plattenkante die Flanke (7) des Sensorelements bildet.

4. Schußfadenwächter nach einem der vo­ rangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorelement drei beabstandete, leitende Schichten (11, 12, 13) aufweist, wobei an eine der äußeren Schichten (11) eine Spannung angelegt ist und an der mittleren Schicht (13) ein Meßsignal abgegriffen wird und sich der zu detektierende Schußfaden (3) bei Be­ rührung mit dem Sensorelement zwischen den drei Schich­ ten erstreckt und diese berührt.

5. Schußfadenwächter nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die drei leitenden Schichten (11-13) in der Plattenebene verlaufen und an der oberen Plattenkante (7) vom Schußfaden berührbar sind.

6. Schußfadenwächter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere, leitende Schicht (13) mit einem Impedanzwandler (14) verbunden ist, wobei diese Schicht und ihre elektrische Verbin­ dung mit dem Impedanzwandler elektrisch abgeschirmt sind.

7. Schußfadenwächter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das plattenförmige Sen­ sorelement (5) an einer im wesentlichen mit leitenden Wänden versehenen Halterung (16) mit einem Aufnahmeraum (17) für den Impedanzwandler befestigt ist.

8. Schußfadenwächter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Tastbereich (10) auf der Bewegungsbahn (6), in wel­ chem der Schußfaden vom Sensorelement detektierbar ist, etwa in der Mitte des Weges des Webeblatts zwi­ schen seiner Eintragsposition und seiner Blattan­ schlagsposition liegt.

9. Schußfadenwächter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtastelement (5) an einem Gehäuse (20) bezüglich der Bewegungsbahn des Schußfadens höhenverstellbar befestigt ist.

10. Schußfadenwächter nach einem der An­ sprüche 1, 2, 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorelement als piezoelektrisches Element ausgebildet ist.

11. Schußfadenwächter nach einem der An­ sprüche 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Sen­ sorelement als optischer Sensor ausgebildet ist.