Fadenwächter für Textilmaschinen
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Fadenwächter für Textilmaschinen, der einen einzelnen laufenden Faden abtastet und bei gebrochenem oder losem Faden ein Signal abgibt, das zu Anzeigeoder Schaltfunktionen an der betreffenden Textilmaschine ausgenützt wird. Bei Webstühlen und Webmaschinen wird der eingetragene oder im eintragen begriffene Schussfaden überwacht und bei gebrochenem, losem oder überhaupt fehlendem Faden mit dem vom Fadenwächter gelieferten Signal der Webstuhl stillgesetzt. Bei Spulmaschinen, Fachmaschinen, Schärmaschinen und Zettelmaschinen wird jeder einzelne Faden über eine Fadenwächtervorrichtung geführt, die bei Fadenbruch oder Losefaden eine Anzeigelampe betätigt und die ganze Maschine oder nur die betreffende Spulstelle ausschaltet.
Bisher sind für Webstühle folgende Einrichtungen bekanntgeworden: Eine Fühlergabel wird unmittelbar nach dem Durchgang des Schützens gegen den Schussfaden gedrückt, der auf den Kettfäden aufliegt.
Ist kein Schussfaden vorhanden, ist er gebrochen oder lose, so wird die Fühlergabel durch die Kettfäden hindurchfallen. Ist hingegen der Schussfaden intakt, so verhindert er ein Durchfallen der Fühlergabel. Diese Anordnung hat den Nachteil, dass beim Vorhandensein von ganz wenigen Kettfäden der Schussfaden durch diese hindurchgedrückt werden kann. Stellt man aber den Wächter sehr feinfühlig ein, so dass er den Schussfaden nicht durch die wenigen Kettfäden hindurchdrückt, so wird er auch dann nicht ansprechen, wenn der Schussfaden gebrochen ist, aber ein Ende desselben noch unter der Fühlergabel liegt. Ähnliche Schwierigkeiten treten auf beim gleichzeitigen Verarbeiten von dickem und dünnem Schussmaterial.
Andere Einrichtungen betätigen mit Hilfe der Fadenspannung eine im Schützen eingebaute Klappe, welche einen elektrischen Kontakt schliesst oder einen Lichtstrahl unterbricht. Diese Anordnungen funktionieren dann nicht, wenn der Schussfaden bricht, und noch ein langes Stück desselben nachgeschleppt wird, so dass im Schützen noch eine relativ hohe Fadenspannung vorhanden ist.
Wiederum eine andere Vorrichtung überwacht die Querbewegung des Fadens unmittelbar am Rand des Gewebes, währenddem der Schützen aus dem Fach heraustritt. Der intakte Schussfaden bewegt sich hierbei in einem bestimmten Abstand von der Ladenbahn in Richtung der Gewebekante. Ist der Schussfaden hingegen gebrochen, so schmiegt er sich an den Schützen an und bewegt sich auf gleicher Höhe des Schützens, d. h. ohne Abstand von desselben. Diese Fadenbewegung wird photoelektrisch abgetastet und ausgewertet zum Abstellen des Webstuhles, sofern der Faden gebrochen ist. Eine solche Vorrichtung hat den Nachteil, dass es nicht ohne weiteres möglich ist, innerhalb des Gewebes die Fadenüberwachung vorzunehmen.
Dies führt zu Schwierigkeiten beim Abstellen des Webstuhles, da nur eine sehr kurze Zeit zur Verfügung steht vom Moment an, wo die Tastung erfolgt bis zum Zeitpunkt des nächsten Schützenschlages. Ausserdem sind zwei Tastköpfe nötig, einer links und einer rechts vom Gewebe, und die Einstellung der Vorrichtung ist heikel.
Bei Spulmaschinen, Fachmaschinen, Schärmaschinen und Zettelmaschinen wurden bisher an die waagrecht geführten Fäden Fallgabeln gehängt, die bei Fadenbruch oder Losefaden durch das Eigengewicht herunterfallen und einen Schalter betätigen.
Der Hauptnachteil dieser Einrichtung liegt in der grossen Trägheit der Fallgabel, die bewirkt, dass eine zu lange Zeitspanne zwischen dem Fadenbruch und der Signalgabe verstreicht. Ausserdem kann der Faden zwischen Fallgabel und Auflaufspule brechen und trotzdem genügend Spannung behalten, so dass die Fallgabel nicht arbeitet.
Von einem einwandfrei arbeitenden Fadenwächter für Webstühle müssen folgende Bedingungen erfüllt werden können: a) Es soll sowohl die Fadenbewegung als auch die Fadenspannung erfasst werden (gebrochener, loser oder gar nicht eingetragener Schussfaden), d. h. beim Fehlen der Fadenbewegung wie beim Fehlen der Fadenspannung muss die Einrichtung ansprechen. b) Es soll zu gleicher Zeit dünnes und dickes Schussmaterial verarbeitet werden können. c) Die Tastung soll an beliebiger Stelle der Schützenflugbahn möglich sein, also insbesondere auch innerhalb des Gewebes. d) Auch der erste Schuss nach einem Spulenwechsel bei Automaten-Stühlen soll erfasst werden (der Schussfaden liegt noch nicht in der endgültigen Führung des Schützens).
e) Sofern ein Teil der Überwachungseinrichtung direkt im Schützen eingebaut ist, soll eine Abweichung des Schützenfluges von seiner idealen Bahn die Überwachung nicht beeinträchtigen.
Ein Fadenwächter für Spulmaschinen, Fachmaschinen, Schärmaschinen und Zettelmaschinen sollte folgende Bedingungen erfüllen: a) Es soll in erster Linie die Fadenbewegung erfasst werden, d. h. bei stillstehendem, aber unter Spannung liegendem Faden soll der Wächter ebenfalls ansprechen. b) Die Ansprechzeit soll so kurz wie möglich sein, um kleinstmögliche Fadenenden zu erreichen.
Erfindungsgemäss werden alle obigen Bedingungen von der nachfolgend beschriebenen Anordnung erfüllt.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der gespannte und laufende Faden eine Rolle in Drehung setzt und dass die rotierende Rolle ein optisches, magnetisches oder elektrisches Wechselfeld erzeugt, welches von einem Empfänger in eine Wechselspannung einer von der Rotationsgeschwindigkeit der Rolle abhängigen Höhe und Frequenz umgewandelt wird. Vom losen oder gebrochenen Faden wird die Rolle nicht mehr oder zu langsam angetrieben, so dass das Wechselfeld fehlt oder zu niedrige Frequenz aufweist, und der Empfänger demzufolge keine Wechselspannung oder eine solche von zu niedriger Frequenz oder zu niedriger Spannung abgibt; dieser Unterschied im Empfängersignal löst einen Schaltimpuls aus.
Eine magnetische Überwachung der Rollendrehung kann durch einen oder mehrere in die Rolle eingelassene Permanentmagnete erfolgen, welche bei der Drehung der Rolle in einer benachbarten Empfängerspule eine Wechselspannung induzieren. Die Frequenz der in der Abtastspule induzierten Wech selspannung ist ein Mass für die Drehgeschwindigkeit der Rolle. Die Abtastspule wird bei Webstühlen in der Ladenbahn eingebaut. Ein Verstärker kann vorgesehen sein, der die induzierte Wechselspannung verstärkt und sie einem Gleichrichter zuführt. Die Höhe der entstehenden Gleichspannung stellt ein Kriterium dafür dar, ob der Faden gebrochen ist oder nicht. Sie wirkt über geeignete Stromkreise auf die Anzeige-, Abstell- oder Schneidvorrichtung der Maschine.
Eine optische Abtastung kann durch eine Rolle erfolgen, die mit Mitteln versehen ist, um ein zwischen einer Lampe und einer lichtelektrischen Zelle verlaufendes Lichtstrahlenbündel in seiner Intensität zu modulieren. Die Höhe des verstärkten und gleichgerichteten Ausganges der lichtelektrischen Zelle ist ein Kriterium für intakten oder gebrochenen bzw. losen Faden. Das Ausgangs-Signal des Wächters wirkt in gleicher Weise wie bei der magnetischen Abtastung auf die Maschine ein.
Eine weitere Ausbildung der Erfindung besteht darin, dass in der Rolle ein oder mehrere Einsätze mit gegenüber dem Grundmaterial der Rolle stark verschiedener Dielektrizitätskonstante eingelassen sind, so dass durch die Drehung der Rolle in einem elektrischen Kondensatorfeld eine Kapazitätsänderung zustande kommt. Die durch die wechselnde Kapazität hervorgerufene Wechselspannung am Kondensator wird wiederum verstärkt und gleichgerichtet, und mit dem Ausgangssignal werden Anzeigeoder Schaltvorgänge an der Maschine ausgelöst.
Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise erläutert:
Fig. 1 ist eine vergrösserte Darstellung von einer Rolle und einem Faden.
Fig. 2 stellt den Grundriss von Fig. 1 dar.
Fig. 3 ist ein Schnitt durch einen Webschützen, in dem diese Rolle eingebaut ist.
Fig. 4 stellt eine Rolle dar, welche optisch ab- getastet wird.
Fig. 5 ist eine Variante von Fig. 4.
Fig. 6 stellt eine Variante von Fig. 1 dar.
Fig. 7 zeigt die räumliche Anordnung von Trigger-Magnet, Trigger-Spule, Abtastrolle und Abtastspule eines Schusswächters für Webstühle.
Fig. 8 stellt die Kurvenform des Triggerimpulses einer Anordnung nach Fig. 7 dar.
Fig. 9 zeigt die Kurvenform der von der rotierenden Rolle im Empfänger erzeugten Wechselspannung.
Fig. 10 ist ein Blockschema der Elektronik einer magnetischen Abtastung.
Fig. 11 zeigt die räumliche Anordnung einer optischen Abtastung der Rolle.
Fig. 12 zeigt den Verlauf der Amplitude des Triggerimpulses in Funktion des Abstandes zwischen Abtastspule und Triggermagnet in der Anordnung nach Fig. 7.
Fig. 13 ist ein Schaltungsbeispiel der Elektronik einer magnetischen Abtastvorrichtung.
Fig. 14 zeigt die räumliche Anordnung von magnetischer Abtastspule und Rolle in einer Webmaschine.
Fig. 15 zeigt eine Rolle, die gebremst wird, sobald die Fadenspannung zu klein ist.
Fig. 16 stellt eine Rolle in Grund- und Aufriss dar, deren Oberfläche speziell verstärkt ist.
Fig. 17 zeigt eine in einem elektrischen Kondensatorfeld angeordnete Rolle.
Die Fig. 1 und 2 zeigen Grund- und Aufriss einer Rolle mit Magnet und den über die Rolle laufenden Faden. Der Faden 1 wird über die Rolle 2 hinweggeführt und treibt diese bei seiner Vorwärtsbewegung durch Reibung an. In die Rolle 2 ist ein kleiner Magnet 3 eingelassen, welcher sich mit der Rolle dreht und dadurch ein drehendes Feld erzeugt.
Die Rolle 2 wird zwischen den Spitzen 4 gelagert, so dass möglichst kleine Reibung in den Lagerstellen entsteht.
Der Durchmesser der Rolle 2 wird so klein wie möglich gewählt, damit bei einer plötzlichen Beschleunigung des Fadens 1 die Rolle 2 ebenso rasch beschleunigt werden kann. Wenn der Faden reisst, sollte die Rolle so rasch wie möglich wieder stillstehen. Dies wird erfindungsgemäss erreicht durch eine auf die Rolle wirkende Bremse, die bewirkt, dass die Rolle ihre Drehzahl möglichst rasch verringert, wenn der Faden stillsteht, reisst oder lose wird. Ein Bremsplättchen drückt den Faden 1 gegen die Rolle 2. Sobald der Faden reisst, wird über dieses Bremsplättchen die Rolle 2 augenblicklich gebremst.
Wie eine solche Rolle mit dem Bremsplättchen in einen Webschützen eingebaut werden kann, zeigt Fig. 3. Die Rolle 5 enthält den Magneten 6 und ist zwischen den Spitzen 10 gelagert. Der Faden 8 läuft an der Rolle vorbei und wird durch das Bremsplättchen 7 auf die Rolle gedrückt. Die Feder 9 drückt das Bremsplättchen 7 mit einem konstanten Druck gegen den Faden. Der Schützen 11, in den die Rolle 5 eingebaut ist, läuft im Webstuhl über die Ladenbahn
13. In der Ladenbahn 13 ist die Abtastspule 14 eingebaut, welche das von der Rolle 5 mit ihrem Magneten 6 erzeugte Drehfeld abtastet, und eine Wechselspannung abgibt.
Erfindungsgemäss befindet sich zwischen der Rolle und der Empfängerspule ein magnetischer Leiter 12, damit möglichst viele Kraftlinien vom Magnet 6 auf die Spule 14 gelangen, und die in der Empfängerspule induzierte Wechselspannung möglichst hoch wird. Wenn nun der Schützen 11 über die Ladenbahn 13 fliegt, und der Faden aus seinem Inneren herausgezogen wird, so läuft dieser über die Rolle 5, versetzt sie in Drehung und erzeugt ein Wechselfeld vor dem magnetischen Leiter 12. Dieser überträgt das Wechselfeld auf die Spule 14, in welcher während dem Vorbeiflug des Schützens eine Wechselspannung induziert wird. Ist der Faden gerissen, so steht die Rolle 5 still, und anstelle einer Wechselspannung wird nur ein einziger Impuls durch den stillstehenden Magneten in der Spule 14 induziert.
Fig. 4 zeigt eine andere Möglichkeit der Üb er- wachung der Drehbewegung der Rolle. In die Rolle 15 werden zwei schmale Schlitze 16 hineingefräst und mit dunklem Material ausgefüllt. Die Rolle 15 besteht im übrigen aus glasklarem Material.
Wird nun ein Lichtstrahl auf diese Rolle gerichtet, so wird er durch die Drehung der Rolle periodisch unterbrochen. Dieser periodisch unterbrochene Lichtstrahl kann durch eine Photozelle aufgenommen und in eine Wechselspannung umgewandelt werden.
Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform einer solchen optisch überwachten Rolle. Die transparente Rolle 17 wird mit dunklen Streifen 18 belegt, welche wiederum einen Lichtstrahl periodisch unterbrechen, sobald dieser durch die Rolle hindurchdringt, und diese sich dreht. Hierbei besitzt die Rolle 17 gegen über der Rolle 15 den Vorteil, dass sie bei einer einzigen Drehung den Lichtstrahl nicht nur zweimal, sondern achtmal unterbricht. Dadurch muss in der Anwendung als Schusswächter die Strecke, über welche die Rolle sich im überwachenden Lichtstrahl befindet, nicht so gross sein, wie dies bei der Rolle 15 der Fall ist, da man schon nach viel kürzerer Zeit feststellen kann, ob sich die Rolle dreht oder nicht.
Einen ähnlichen Zweck verfolgt man mit der magnetischen Rolle nach Fig. 6. Die Rolle 19 enthält vier Magnete, 20, 21, 22 und 23. Alle diese Magnete sind unter verschiedenen Winkeln in die Rolle hineingesteckt. Bei einer einzigen Umdrehung entsteht deshalb durch die Rolle nach Fig. 6 eine Wechselspannung mit der vierfachen Frequenz gegenüber derjenigen, die durch die Rolle nach Fig. 1 erzeugt wird. Dadurch wird die Strecke, über welche man die Drehung der Rolle feststellen kann, wesentlich kürzer.
Da beim Schusswächter in der Abtastspule während dem Vorbeiflug des Schützens nur während sehr kurzer Zeit eine Wechselspannung induziert wird, nämlich nur dann, wenn sich die Rolle mit dem Magneten in unmittelbarer Nähe der Spule befindet, muss der Einrichtung, welche die Wechselspannung verarbeitet, noch ein Impuls geliefert werden, welcher anzeigt, zu welchem Zeitpunkt die Wechselspannung im Falle des intakten Fadens zu erscheinen hat.
Erfindungsgemäss wird zu diesem Zweck durch einen im Schützen eingebauten Permanentmagneten in einer in der Ladenbahn angebrachten Spule ein Triggerimpuls induziert, der den Abtastmoment der sich drehenden Rolle festlegt.
Fig. 7 zeigt den Schützen 24, wie er während dem Webvorgang über die Ladenbahn fliegt. Er enthält in seinem Innern die Schussspule 25, von welcher der Faden 26 abgezogen wird. Dieser Faden läuft während dem Abzugvorgang über die Rolle 27, welche den kleinen Magneten enthält. Im gegenüberliegenden Ende des Schützens 24 ist der Permanentmagnet 28 fest eingebaut. Im gleichen Abstand wie der Permanentmagnet 28 und die Rolle 27 sind in der Ladenbahn die Triggerspule 29 und die Abtastspule 30 eingebaut. Während dem Vorbeiflug des Schützens 24 wird nun in der Triggerspule 29 ein Triggerimpuls induziert, der vom Magneten 28 herrührt. Zur selben Zeit wird in der Abtastspule 30 eine Wechselspannung induziert, welche von der drehenden Rolle 27 und dem in ihr enthaltenen Magneten stammt. Bei gebrochenem Faden 26 dreht sich die Rolle 27 nicht.
Es entsteht infolgedessen bei gebrochenem Faden 26 nur ein Triggerimpuls in der Spule 29 und keine Wechselspannung in der Spule 30. Fig. 8 zeigt die Kurvenform des Triggerimpulses, wie er beim Vorbeiflug des Schützens 24 in der Spule 29 induziert wird.
Fig. 9 zeigt die Form der Wechselspannung, welche in der Spule 30 während des Vorbeifluges des Schützens und bei ungebrochenem Faden 26 erzeugt wird.
In Fig. 10 ist die Einrichtung dargestellt, welche den Triggerimpuls nach Fig. 8 und die Wechselspannung nach Fig. 9 verarbeiten. Die Wechselspannung nach Fig. 9 wird an den Punkt 31 geführt und durch den Verstärker 33 verstärkt. Anschliessend findet eine Gleichrichtung und Glättung im Verstärker 33 statt, und die gleichgerichtete (positive) Spannung wird dem Widerstand 34 zugeführt. Der Triggerimpuls nach Fig. 8 wird an Punkt 32 geführt, und durch die Gleichrichter 36 wird nur der negative Teil des Triggerimpulses an den Widerstand 35 übertragen. Die beiden Widerstände 34 und 35 addieren die positive Spannung, welche von 33 und die negative Spannung, welche von 36 herkommen, und führen sie dem monostabilen Flip-Flop 37 zu.
Wenn der Triggerimpuls an Punkt 32 zugleich mit der Wechselspannung am Punkt 31 erscheint, heben sich die beiden Spannungen an den Widerständen 34 und 35 gegenseitig auf. Der Flip-Flop 37 wird also nicht beeinflusst. Fehlt hingegen die Wechselspannung an Punkt 31, so wird nur der Triggerimpuls an Punkt 32 über den Widerstand 35 eine negative Spannung an den Flip-Flop 37 abgeben. Dadurch gerät dieser in seinen unstabilen Zustand und zieht das Relais 38 während z. B. 0,3 s an. Dieses schliesst seinen Kontakt 39, durch welchen der Abstellmagnet des Webstuhles betätigt wird, und in der Folge wird der Webstuhl stillgesetzt.
Anstatt magnetisch kann die Drehung der Rolle auch optisch überwacht werden. Eine solche optische Überwachung der Drehung der Rolle ist in Fig. 11 für einen Schusswächter an Webstühlen dargestellt.
Im Schützen 40 ist der schon bekannte Triggermagnet 41 eingebaut, welcher während dem Vorbeiflug in der Spule 42. den Triggerimpuls erzeugt. Zu gleicher Zeit wird durch die Lampe 43 über den halbdurchlässigen Spiegel 44 und die Linse 45 die Rolle 46 beleuchtet. Diese Rolle 46 ist ausgeführt gemäss Fig. 4 oder 5. Das durch die Rolle hindurchtretende Licht fällt auf den katadioptrischen Rückstrahler 47, welcher das auftreffende Licht in derselben Richtung zurückwirft. Dieses Licht trifft über die Linse 45 auf den halbdurchlässigen Spiegel 44 und ein Teil davon auf die Photozelle 48. In dieser Photozelle entsteht eine Wechselspannung, welche ähnliche Formen besitzt, wie in Fig. 9 dargestellt.
Diese Wechselspannung wird wiederum durch eine Verstärkereinrichtung nach Fig. 10 verarbeitet.
Da bei einem Webstuhl der Abstand des Schützens von der Ladenbahn und damit von den Abtastspulen variieren kann, ist es sehr wichtig zu wissen, dass auch bei den grössten vorkommenden Abständen die in den Spulen induzierten Spannungen noch genügend gross sind. Fig. 12 zeigt den Verlauf der induzierten Spannung in Funktion des Abstandes bei 10 m/s Fluggeschwindigkeit des Schützens. Hieraus ist ersichtlich, dass, wenn der Schützen seinen Abstand z. B. von 5 auf 10 mm erhöht, die in der Spule induzierte Spannung zwischen 1 und 2 Volt schwankt. Diese Schwankung liegt noch in einer Grössenordnung, welche durch die Verstärkereinrichtung einwandfrei verarbeitet werden kann.
In Fig. 13 ist ein Ausführungsbeispiel der gesamten Elektronik für einen Schusswächter an Webstühlen angegeben. 49 bedeutet die Abtastspule, welche die Wechselspannung vom sich drehenden Magneten erhält. Diese wird im Verstärker 51 verstärkt und im Gleichrichter 52 in eine positive Gleichspannung umgewandelt. Der Triggerimpuls wird in der Triggerspule 50 induziert und im Gleichrichter 53 in einen negativen Spannungsstoss gleichgerichtet.
Dieser wird dem Widerstand 54 zugeführt, welcher ihn dem monostabilen Flip-Flop 56 liefert. Zugleich wird die vom Gleichrichter 52 abgegebene positive Spannung über den Widerstand 55 auch an den Eingang des monostabilen Flip-Flops 56 gegeben. Beim Fehlen dieser positiven Gleichspannung vom Widerstand 55 her geht der Flip-Flop in seine unstabile Stellung, und während ungefähr 0,3 s betätigt er das Relais 57. Mit Hilfe des Kontaktes am Relais 57 kann über einen Abstellmagneten der Webstuhl stillgesetzt werden. Erfindungsgemäss werden in der Elektronik als aktive Schaltelemente ausschliesslich Halbleiter verwendet, welche unbegrenzte Lebensdauer besitzen.
Bei Webmaschinen muss die Überwachungseinrichtung nicht in den Schützen eingebaut werden, da der Faden ausserhalb des Gewebes ohne weiteres überwacht werden kann. Fig. 14 zeigt, wie dies möglich ist. Von der Spule 58 wird der Faden 59 durch den Schützen 65 herausgezogen; er durchläuft zunächst die Fadenführung 60, die Fadenbremse 61 und die Umlenkrollen 62. Hierauf läuft er über die Überwachungsrolle 63, welche den kleinen Magneten enthält und eine Wechselspannung in der Abtastspule 64 induziert. Reisst der Faden 59, bevor der Webschützen 65 das Gewebe verlässt, so steht die Rolle 63 still und es wird keine Wechselspannung in der Spule 64 induziert. Auch diese Wechselspannung und ein Triggerimpuls werden der Einrichtung nach Fig. 13 zugeführt und dementsprechend zur Abstellung der Webmaschine verarbeitet.
Die Rolle 63 kann durch eine Fadenbremse, ähnlich wie in Fig. 3 dargestellt, bei Fadenbruch zusätzlich gebremst werden.
Beim Brechen eines Fadens muss die Rolle, wie sie in Fig. 1 bis 6 gezeigt ist, möglichst rasch stillstehen. Die Zeit, welche benötigt wird, um die Rolle stillzusetzen, ist abhängig von der Bremskraft, welche auf sie wirkt und vom Massenträgheitsmoment, das sie besitzt. Da das Massenträgheitsmoment mit der vierten Potenz des Durchmessers der Rolle wächst, wächst auch die benötigte Bremskraft in Funktion des Durchmessers sehr stark. Dadurch erhält man die Möglichkeit, bei kleinen Rollendurchmessern auf sehr kleine Bremszeiten zu kommen. Ausserdem kann erfindungsgemäss der Frequenzgang des Verstärkers 51 in Fig. 13 so ausgelegt werden, dass diejenige Frequenz, welche der höchsten Drehzahl der Rolle entspricht, stark bevorzugt wird, und die tieferen Frequenzen überhaupt nicht verstärkt werden.
Dies führt dazu, dass schon bei leicht abgefallener Dreh- zahl der Rolle die Ausgangsspannung des Verstärkers stark sinkt und beim Eintreffen des Triggerimpulses der monostabile Flip-Flop anspricht. Dadurch bewirkt man, dass auch dann ein Fadenbruch erfasst wird, wenn dieser zeitlich erst kurz vor dem Erreichen des Tastmomentes auftritt; auch kann mit dieser Massnahme eine stärkere Beeinflussung des Wächters durch ungenügende Fadenspannung erreicht werden, womit auch ein loser Faden den Wächter zum Ansprechen bringt.
Bei dünnen Fäden besteht die Möglichkeit, dass der Faden zwischen der Rolle 5 und dem Bremsplättchen 7 (Fig. 3) durchläuft, ohne dass sich die Rolle dreht, und zwar dann, wenn das Bremsplättchen 7 oder die Rolle 5 an ihrer gegenseitigen Berührungslinie eine Einbuchtung besitzt, so dass an jenen Stellen der Faden nicht eingeklemmt wird.
Fig. 15 zeigt, wie dies vermieden werden kann, indem erfindungsgemäss die auf die Rolle wirkende Bremse bei richtiger Fadenspannung und richtiger Geschwindigkeit durch den Faden von der Rolle abgehoben wird. Über die Rolle 67 mit ihrem Magneten 68 läuft der Faden 66. 69 stellt die Abtastpsule dar.
70 ist eine Blattfeder von derselben Breite der Rolle 67. Am Träger 71 ist die Blattfeder 70 befestigt.
Sie drückt auf den Faden 66 gegen die Rolle 67.
Sobald die Spannung des Fadens 66 nachlässt, bewegt sich die Feder 70 gegen die Rolle und bremst diese bei Berührung. Ist hingegen die Spannung des Fadens 66 genügend hoch, so hebt sie die Feder 70 von der Rolle 67 ab, so dass sich diese mit Sicherheit dreht, sobald sich der Faden 66 bewegt. Eine Vorrichtung nach Fig. 15 wird insbesondere bei Fachmaschinen angewendet. Sie wird aber auch bei der Verarbeitung dünner Fäden in die Webschützen eingebaut, wobei sowohl die Fadenspannung, als auch die Fadenbewegung eindeutig überwacht wird.
Durch das ständige Beschleunigen und Abbremsen der Rolle, insbesondere im Falle des Schusswächters (z. B. 67 in Fig. 15), besteht die Gefahr der Abnutzung der Oberfläche. Um dies zu verhüten, wird in einer weiteren Ausbildung der Erfindung die Rolle mit einer harten Aussenfläche versehen.
Fig. 16 zeigt eine solche Ausführung in Grund- und Aufriss. Der Aussenmantel 72 besteht z. B. aus einer Aluminiumlegierung, welche oxydiert ist, also glasharte Oberfläche besitzt. Dadurch wird die Abnützung verhindert. Der Kern 73 besteht erfindungsgemäss aus einem Material, z. B. Nylon, welches gute Trockenlaufeigenschaften besitzt. Die Lagerspitzen 75 sind vorzugsweise aus Stahl. Sie werden an der Spitze abgerundet und poliert, so dass kleinste Lagerreibung auftritt. Damit sich in den Lagerstellen kein Staub absetzen kann, werden erfindungsgemäss die Lagerbohrungen im Nylonkörper 73 möglichst flach und kurz ausgeführt. Der Magnet 74 besteht aus einem Material mit möglichst hoher Koerzitivkraft z. B. Oxydkeramik.
Fig. 17 zeigt die in einem elektrischen Feld angeordnete Rolle 76. Der Grundkörper 77 der Rolle besteht aus einem Material (z. B. Nylon) von gegen über dem Einsatz 78 (z. B. Bariumtitanat) stark verschiedener Dielektrizitätskonstante. Die Rolle dreht sich im Feld des aus den beiden Platten 79, 80 bestehenden Kondensators, und das Feld wird im Rhythmus der Rotationsfrequenz deformiert. Im selben Rhythmus ändert sich die Kapazität des Kondensators und damit z. B. bei konstanter Ladung die Spannung an den Platten. Diese Wechselspannung wird analog zur magnetischen und optischen Abtastung weiterverarbeitet.
Mit der vorstehend anhand verschiedener Ausführungsbeispiele beschriebenen erfindungsgemässen Vorrichtung sind die Schwierigkeiten der bisher bekanntgewordenen Fadenwächter behoben. Insbesondere wird durch die Ausnützung einer kontinuierlichen Rotation die eigentliche Bewegung des Fadens erfasst, und nicht nur, wie das bei bekannten Vorrichtungen der Fall war, die Fadenspannung. Die Ansprechzeit des Wächters bei Fadenbruch beträgt nur einige ms, so dass das verbleibende Fadenende auch bei den höchsten auftretenden Fadengeschwindigkeiten von 20 m/s nur einige cm lang ist.
In der Anwendung der Vorrichtung als Schusswächter an Webstühlen hat das im Schützen eingebaute Wächterorgan gegenüber an der Lade montierten Vorrichtungen zwei entscheidende Vorteile:
Erstens ist innerhalb des Schützens der ablaufende Faden durch Führungen in seiner Lage genau fixiert und kann bequem überwacht werden; dadurch er übrigt sich das dauernde Nachstellen. Im Gegensatz dazu wird bekanntlich die Überwachung durch Wäch .ter, die an der Lade montiert sind, in hohem Mass erschwert, weil sich der Schussfaden während dem Eintrag infolge der Schützenflugabweichungen und der allgemeinen Webstuhltoleranzen nicht immer in derselben Lage befindet.
Zweitens kann das im Schützen mitbewegte Wächterorgan genau auf eine Garnsorte eingestellt werden, denn an mehrschützigen Webstühlen ver arbeitet ein bestimmter Schützen innerhalb eines Gewebes ja stets dieselbe Garnsorte. Man ist bei der Einstellung des Wächters nicht mehr auf einen Kompromiss angewiesen, der bisher ein sicheres Arbeiten des Schusswächters in vielen Fällen überhaupt verunmöglichte.
Das im Schützen eingebaute Wächterorgan ist nicht an eine Fadenumschlingung oder -umlenkung gebunden und eignet sich daher auch für Automaten Webstühle.
Die Übertragung des Signales von dem im Schützen untergebrachten Wächterorgan auf den Webstuhl erfolgt während des Schützenfluges berührungs- und trägheitslos; die Nachteile von mechanischen oder elektromechanischen tÇbertragungs- systemen sind damit umgangen.
Das Wächterorgan im Schützen erfasst sowohl den gebrochenen wie den losen, das heisst mit ungenügender Spannung eingetragenen Schussfaden, der in gleicher Weise wie der gebrochene Faden einen Gewebefehler verursachen kann. Vom erfindungsgemässen Wächter wird deshalb neben der Fadenbewegung auch die Fadenspannung erfasst, wobei die Wirkung dieser beiden Einflussgrössen durch Änderung des Umschlingwinkels und der Rollenbremse nach Bedarf abgestuft werden kann.
Der Schusswächter arbeitet mit Ausnahme eines Abstellmagneten ohne elektromagnetische Hilfsmittel, woraus sich eine vereinfachte Montage und eine entsprechend geringere Störanfälligkeit ergeben.
Eine weitere Eigenschaft von erheblicher Bedeutung, die das eigentliche Wächterorgan besitzt, besteht in einer Selbstsicherung. Bei einem Ausfall des Wächters stellt der Webstuhl ab; ein Weiterlaufen der Maschine ist ausgeschlossen.
Bei der magnetischen Abtastung ergibt sich der weitere Vorteil, dass die Tastung an beliebiger Stelle der Schützenflugbahn möglich ist, da die Kettfäden die Signalübertragung nicht stören. Ausserdem liegt die Beeinflussung der Signalhöhe durch Flugbahnabweichungen des Schützens bei der magnetischen Abtastung in Grenzen, die von den im elektronischen Teil verwendeten Halbleiterelementen ohne weiteres verarbeitet werden können.