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Verfahren zum Feststellen von Schussfadenbrüchen an Webstühlen und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens
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Wächtervorrichtungen für die berührungslose Überwachung von Fäden u. dgl. sind an sich bekannt. So zeigen z. B. die deutsche Patentschrift Nr. 892429 und die Schweizer Patentschrift Nr. 330444 lichtelektrische Einrichtungen für die Kettfadenkontrolle an Webstühlen. Die Arbeitsweise dieser Einrichtungen ist die bei den sogenannten Lichtschranken übliche : Es besteht ein kontinuierlicher Lichtstrahl, welcher das zu ihm relativ bewegte Objekt abtastet. Der zeitliche Ablauf bei der Überwachung ist dabei belanglos ; der Lichtstrahl"wartet"gewissermassen einfach auf eine allfällige charakteristische Veränderung im überwachten Raum, welche den Strahl unterbricht oder ablenkt. In gleicher Weise arbeiten auch z. B. licht- elektrische Türsteuerungen, Zähleinrichtungen usw.
Diese"passive"Arbeitsweise ist nun aber bei der Schussfadenüberwachung nicht brauchbar. Zwar wür- de ein Teil der Störungen (Fadenbrüche oder Leerlaufen der Schussspule) richtig erfasst, aber häufig würde die"abwartende"Lichtschranke auch bei gebrochenem Faden etwa durch ein gebrochenes Fadenende oder irgend einen andern Gegenstand ansprechen und dabei fälschlicherweise einen intakten Schussfaden signalisieren.
Ausschlaggebend für das Verfahren und die Einrichtung nach der Erfindung ist die Erkenntnis, dass zwischen der Winkellage der Kurbelwelle und der jeweiligenlage des gespannten Schugfadenabschnittes beim Schusseintrag ein definierter Zusammenhang besteht und dass dadurch die Möglichkeit des" aktiven", be- rührungslosen Abtastens einer wählbaren Sollage des Fadensgegeben ist.
Nachstehend werden an Hand der Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert, wobei weitere Einzelheiten ersichtlich werden. Es zeigen : Fig. l schematisch die Situation an einem Webstuhl beiintaktemSchussfaden undFig. 2 bei gebrochenem Schussfaden, Fig. 3 - 6 stellen Beispiele von Überwachungseinrichtungen zur Durchführung des erfin - dungsgemässen Verfahrens dar.
Fig. l zeigt schematisch einen Webstuhl von oben. In der gezeichneten Situation bewegt sich der Webschütz 1 längs der Lade 2 von links nach rechts und trägt dabei den Schussfaden 5 in die Webkette 3 ein. Infolge seiner Längsbewegung sowie der gleichzeitigen Querbewegung der Lade 2 beschreibt der Schütz eine räumliche Kurve 6, wobei der Schussfaden 5 zwangsläufig zu einem bestimmten Zeitpunkt den Punkt A passiert. Gestrichelt sind zwei Schützenpositionen kurz vor und nach diesem Zeitpunkt eingezeichnet. Die Sollage des Schussfadens zu den verschiedenen Zeitpunkten ist dabei durch eine Gewebe- kante des Gewebes 4 und durch die Fadenaustrittsöffnung am Schützen 1 gegeben.
Die Schützenlage auf der Lade ist bei gleicher Winkellage der Kurbelwelle bzw. gleicher Ladenstellung immer die gleiche, d. h. jedem Zeitpunkt bzw. jeder Winkellage der Kurbelwelle ist eine bestimmte Sollage des Schussfa - dens 5 zugeordnet. Im Punkt A befindet sich ein berührungsloses Überwachungsorgan, welches bei jedem Schuss feststellt, ob zu dem bestimmten, dem Punkt A zugeordneten Zeitpunkt der Schussfaden 5 im Punkt A vorhanden ist. Solange dies zutrifft, ist dies ein Zeichen für einen ununterbrochenen Schussfaden.
Fig. 2 zeigt die gleiche Situation wie Fig. l. jedoch mit gebrochenem Schussfaden 5. Je nach dem Zeitpunkt des Schussfadenbruches wird der Schussfaden eine in Fig. 2 angedeutete Lage einnehmen. Auf jeden Fall wird der Faden von der Schussspule nicht weiter abgezogen, und ein allenfalls am Schützen hängender Rest wird infolge der Schützengeschwindigkeit mit einer gewissen Steifigkeit hinter dem Schützen nachgezogen. Auf keinen Fall aber wird der Schussfaden den Punkt A passieren, weil die Verbindung von der Gewebekante zur Austrittsöffnung am Schützen unterbrochen ist. Das berührungslose Überwachungsorgan wird somit bei diesem Schuss zum bestimmten Zeitpunkt im Punkt A keinen Faden registrieren können, was ein sicheres Indiz für einen Fadenbruch oder eine leergelaufene Schussspule ist.
Dies bedeutet, dass der Webstuhl stillzusetzen ist, was leicht vom Überwachungsorgan selbsttätig bewirkt werden kann.
Die Lage des Punktes A in Fig. l längs einer bestimmten Schussfaden-Sollage ist jenach Webstuhl- typ weitgehend frei wählbar. Das Überwachungsorgan kann deshalb innerhalb oder ausserhalb derGewebebahn angebracht werden. Bei Webstühlen mit gleichzeitig zwei Gewebebahnen kann das Überwachungsorgan zwischen den beiden Gewebebahnen angebracht werden. Kann der Punkt A aus räumlichen Gründen nicht in der Mitte der Gewebebahn gewählt werden, so ist es nötig, auf jeder Seite der Gewebebahn ein Überwachungsorgan anzuordnen, damit jeder Schusseintrag, gleichgültig, ob er von links oder von rechts kommt, überwacht werden kann. Da bezüglich der Winkellage der Kurbelwelle bzw. der Ladenstellung ein Schuss von links einem Schuss von rechts entspricht, gelten alle Überlegungen unabhängig von der Lage des Überwachungsorganes.
Fig. 3 zeigt schematisch ein berührungsloses, auf den Punkt A gerichtetes Überwachungsorgan im Querschnitt mit dem Sender 7, bestehend aus einer Strahlenquelle 8 und einer Optik 9 zur Bündelung
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welches bei Intensitätsschwankungen des Strahlenbündels entsprechende Impulse an den elektronischen V er- stärker 13 weitergibt. Die verwendeten Strahlen können aus sichtbarem Licht oder aus Ultraviolett-, In- frarot-oder Korpuskularstrahlen bestehen. Das Üherwachungsorganprüftnunbei jedem Schuss in dem dem
Punkt A zugeordneten Zeitpunkt das Vorhandensein des Schussfadens 5 in seiner Sollage.
Schneidetder
Schussfaden 5 das Strahlenbündel 10 im Punkt A, so wird dessen Intensität infolge mindestens teilwei- ser Unterbrechung derart verändert, dass das Element 12 einen Impuls auf den Verstärker 13 gibt, was be- deutet, dass der Schussfaden intakt ist. Das Ausbleiben eines solchen Impulses im betreffenden Zeitpunkt bedeutet hingegen einen unterbrochenen Schussfaden. Mit dem Verstärker 13 kann ein elektrisches Relais
14 oder direkt ein Elektromagnet gesteuert werden, welcher in diesem Fall über den Abstellmechanismus des Webstuhles diesen stillsetzt.
Je nach Ausführung des elektronischen Verstärkers 13 kann das Strahlenbündel dauernd oder impuls- artig wirken. Der Überwachungsimpuls kann dabei vom vorbeifliegenden Schützen z. B. auf induktivem
Wege ausgelöst werden. Die Impulshöhe wird dann am Element 12 verschieden hoch ausfallen, je nachdem, ob sich zum gegebenen Zeitpunkt ein Schussfaden im Punkt A befindet oder nicht.
Fig. 4 zeigt schematisch ein Überwachungsorgan, bei demSender und Empfänger auf dergleichen Sei- te der Sollage des Schussfadens angeordnet sind. Das Strahlenbündel 10 wird dabei von dem den Punkt A passierenden Schussfaden 5 mindestens teilweise reflektiert, wodurch ein Teil des reflektierten Strahles wieder auf das Element 12 trifft und den analogen Vorgang auslöst, wie für Fig. 3 bereits beschrieben wur- de, indem wieder das Auftreten des Impulses im betreffenden Zeitpunkt auf einen intakten Schussfaden hinweist. Diese Anordnung eignet sich speziell für Metallgewebe mit blanken Schussfäden.
Fig. 5 zeigt schematisch ein Überwachungsorgan, bei dem Sender und Empfänger auf ein und derselben Seite der Sollage vereinigt sind. Das Strahlenbündel 10 wird von einem Rückstrahler 15, welcher auf der gegenüberliegenden Seite der Schussfaden-Sollage angebracht ist, nach dem Prinzip der Autokollimation reflektiert. Ein teildurchlässiger Spiegel 16, welcher sich im Strahlengang befindet, lenkt die reflektierten Strahlen auf das Element 12. Passiert nun der Schussfaden 5 den Strahlengang im Punkt A, was im Interesse eines möglichst guten Signalverhältnisses möglichst nahe am Reflektor 15 geschehen soll, so wird die Intensität des Strahlenbündels in dem der Sollage A zugeordneten Zeitpunkt wieder derart verändert, dass vom Element 12 ein Stromimpuls auf den Verstärker 13 gelangt.
Fig. 6 zeigt schematisch ein Überwachungsorgan, das als Plattenkondensator ausgebildet ist. Zwischen den beiden Kondensatorplatten 17 besteht ein elektrisches Feld, dessen Grösse vom Dielektrikum zwischen den beiden Platten abhängig ist. Passiert nun der Schussfaden 5 zu einem bestimmten Zeitpunkt den Punkt A und damit den Feldraum zwischen den Kondensatorplatten, so ändert sich die Dielektrizitätskonstante des Kondensators, was eine Feldstärkeänderung zur Folge hat. Der so erzeugte Stromimpuls gelangt direkt zum Verstärker 13 und wird dort analog zu Fig. 3 verstärkt und weitergeleitet.
Besteht das Schussmaterial aus ferromagnetischen Materialien, so kann statt des elektrischen Feldes auch ein magnetisches Feld zur Anwendung gelangen. Prinzipiell bleibt sich die Anordnung dabei gleich wie in Fig. 6,, nur dass statt eines Kondensators mit veränderlichem Dielektrikum ein induktiver Fühler mit einem den Punkt A überbrückenden Luftspalt von veränderlicher magnetischer Leitfähigkeit die Sollage des Schussfadens überwacht.
Die beschriebenen Verfahren und Einrichtungen haben gegenüber den bisher'angewandten den grossen Vorteil, dass die Schussfaden-Überwachung berührungslos erfolgt. Eine Rücksichtnahme auf die Fadenspannung, wie bei der mechanischen Abtastung, ist deshalb nicht erforderlich und eine Beschädigung des Schussmaterials ausgeschlossen. Die elektronischen und optischen Mittel erlauben eine derart feine Einstellung des Überwachungsorganes, dass auch feinste Schussfäden einwandfrei festgestellt werden können.
Ist das Überwachungsorgan'auf den feinsten Schussfaden eingestellt, so werden automatisch auch alle gröberen Garne richtig erfasst, weil die Garndicke lediglich einen Einfluss auf die Impulshöhe hat. Für die Funktionssicherheit ist aber nur die kleinste Impulshöhe massgebend. Ein Einstellen auf verschiedene Garndicken und Garnqualitäten erübrigt sich somit. Man hat nun also die Möglichkeit, einen automatischen Schusswächter auch in allen jenen Fällen einzusetzen, in denen es aus den eingangs geschilderten technischen Gründen nicht möglich war.
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