Lichtelektrische Überwachungseinrichtung für Spulen, insbesondere für Webstühle Bei Einrichtungen, bei denen ein Faden oder ein Draht von einem Spulenkörper abgewickelt wird, be steht in vielen Fällen das Bedürfnis, vor dem völligen Ablauf des Materials oder bei einem Riss (Faden bruch) ein Signal zu geben.
Für diesen Zweck ist eine lichtelektrische Überwachungseinrichtung angegeben worden, bei der für die Überwachung zwei getrennte Systeme, bestehend aus je einer Photozelle und je einem diesen Photozellen zugeordneten Reflexions bereich auf dem Spulenkörper, die sich hinsichtlich des Reflexionsvermögens stark unterscheiden, vor gesehen sind, wobei die Differenz der in diesen beiden Systemen gewonnenen Werte zur Erzeugung eines Signals verwendet wird.
Derartige Einrichtungen können auch bei solchen Anordnungen Anwendung finden, bei denen sich der Spulenkörper während des Betriebs bewegt, wie dies insbesondere bei Webstühlen erforderlich sein kann.
In diesem Zusammenhang kann eine Vereinfa chung dadurch erreicht werden, dass lediglich die Spule, beispielsweise zusammen mit einem sie ent haltenden Schiffchen, hin- und herbeweglich angeord net ist, während die aus Photozellen und Lichtquelle bestehenden Teile feststehend angeordnet sind. Hierbei werden diese Teile zweckmässig an einer Stelle an geordnet, die an einem Endbereich der Schwingbe wegung der Spule liegt, so dass die Spule während der Umkehr ihrer Bewegungsrichtung, d.h. bei Verzöge rung, Stillstand und Beschleunigung in anderer Rich tung sich in einer solchen Lage zu der Lichtquelle bzw. den Photozellen befindet, dass die Überwachung in diesem Bereich erfolgt.
Auf diese Weise wird gewährleistet, dass auch bei schnellen Bewegungen der für die Abtastung zur Ver fügung stehende Zeitabschnitt verhältnismässig lang wird.
Eine zusätzliche Verbesserung kann hierbei da durch erreicht werden, dass Massnahmen getroffen werden, die bewirken, dass die Überwachungseinrich- tun- nur innerhalb dieses Bereiches ein Signal geben kann, beispielsweise indem der Signalstromkreis, in dem die durch die Photozellen erzeugten bzw. geän derten Ströme fliessen, mit Schaltmitteln versehen wird, die lediglich innerhalb dieses Bereiches geschlos sen werden.
Eine derartige Anordnung hat besonders für solche Anlagen Vorteile, bei denen sich die Arbeitsmaschine im Bereich anderer kräftiger Lichtquellen, evtl. Son neneinstrahlung, befindet, da dann eine gewisse Sicher heit erreicht ist, dass nicht durch Reflexion der von diesen fremden Lichtquellen ausgehenden Strahlungen an irgendwelchen Flächen des beweglichen Teiles Fehlsteuerungen ansgelöst werden. In dem erlaubten Bereich sind solche dadurch verhindert, dass der Ein fallsbereich durch den hin- und herbewegten Teil hin reichend abgeschirmt ist.
Eine zusätzliche Verbesserung kann bei einer der artigen Anordnung auch noch durch die Anwendung einer an sich im Zusammenhang mit einer Lichtab- tastung bereits vorgeschlagenen Klappe erreicht wer den, deren Lage durch Berührung mit dem von der Spule ablaufenden Draht oder Faden bestimmt wird, so dass sie nicht bei einer Unterbrechung (Faden- oder Drahtriss) oder beim Ende des Abwickelvor- gangs in ihrer Lage ändert.
Hierzu erhält diese Klappe ihrerseits zwei Bereiche mit stark verschiedenem Re flexionsvermögen, die so angeordnet sind, dass sie bei ihrem Einfallen eine verstärkte Veränderung der Be strahlung der Photozellen in gleichem Sinne hervor rufen, wie wenn der Spulenkörper selbst infolge der Abwicklung frei wird. Mit besonderem Vorteil wird hierbei der gut reflektierende Teil dieser Klappe kleiner ausgeführt als der andere Teil, so dass keines- falls ein Übergreifen der Wirkung des gut reflektieren den Teiles in den Bereich der anderen Photozelle zu befürchten ist.
Um einer derartigen Klappe während des erlaub ten Bereiches des Arbeitsspieles ein stabiles Verhalten zu geben, wird diese Klappe nach einer zusätzlichen Verbesserung derart ausgeführt, dass der Schwerpunkt der Klappe, welche bei intaktem Faden oder Draht hochgeklappt ist, höher liegt als die dem labilen Gleich gewichtszustand der Klappe entsprechende Schwer punktslage. Bei Faden- oder Drahtbruch hingegen liegt der Schwerpunkt der Klappe infolge ihres Um- klappens tiefer als die labile Schwerpunktslage .
Auf diese Weise wird gewährleistet, dass durch das Beharrungsvermögen auf die Klappe ein Moment ausgeübt wird, das diese im Bereich der Über wachungseinrichtung stabil in der jeweils eingenom menen Lage hält.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt.
Hierbei ist in Fig. 1 mit 1 wieder der Schützen (Schiffchen) eines Webstuhles bezeichnet, der einen Spulenkörper 2 trägt, auf dem ein Faden 3 aufge wickelt ist.
Mit 4 ist die lichtelektrische überwachungs- anordnung bezeichnet, die - wie in dem Hauptpatent angegeben - aus einer Lichtquelle 8, einer Optik 9 sowie zwei Photozellen 131 und 132 besteht, wobei ausserdem durch Rohre 133 und 134, die ihrerseits mit einer nicht oder schlecht reflektierenden Ober fläche versehen sind, dafür gesorgt ist, dass nur ein Licht bestimmter Richtung auf die Photozellen ein wirken kann. Eine derartige Überwachungseinrichtung ist in Fig. 2 gross herausgezeichnet.
An dem Schützen ist eine Klappe 5 um eine Dreh achse 51 schwenkbar angeordnet, die ihrerseits in Fortsätzen 52 unterhalb der Fadenaustrittsöffnung 53 des Schützens angeordnet ist. Diese Klappe ist in den Figuren 3 und 4 in vergrössertem Massstab herausge- zeichnet. Wie hierbei zu ersehen ist, besteht diese aus einer ebenen Blechtafel 54, die in der Mitte einen Fortsatz 55 trägt, der etwa mit einem rechten Winkel abgebogen ist und seinerseits eine Öse 56 aufweist, durch die der Faden hindurchgeführt werden kann. Es kann vorteilhaft sein, an diesem Teil der Klappe ein Keramikplättchen aufzukleben, das die Öse ent hält.
Ausserdem sind Streifen 57 der Blechplatte 54 in der anderen Richtung abgebogen und tragen dort Zapfen 58, die in den Fortsätzen 52 gelagert sind. Auf die Platte ist ausserdem noch eine Deckscheibe 59 auf gelötet, die auf der einen Seite ihrer freien Oberfläche aus einem gut reflektierenden Material, beispielsweise Weissblech, auf der anderen Seite mit stark gerauhter Oberfläche, z.B. rauhplaniert oder nach zwei einander schneidenden Richtungen gewellt und mit einer matt schwarzen Lackschicht überzogen ist.
Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, ist hierbei die ge meinsame Lichtquelle zwischen den beiden Photozel len 131 und 132 angeordnet, die ihrerseits in langen Rohrblenden 133 und 134 angeordnet sind, die eine schwarzmattierte Innenoberfläche haben. Auf diese Weise wird erreicht, dass nur das durch diese Kanäle einfallende Licht die Photozellen beeinflussen kann.
Sobald sich der Schützen bzw. die von ihm getragene Spule in ihrer Bewegung (Hin- und Herbewegung) in der Nähe der derart zu einem Block zusammenge zogenen Überwachungseinrichtung befindet, bildet die se selbst einen Schutz gegen Fremdlicht. Wenn also - wie erwähnt - beispielsweise der elektrische Teil der Überwachungseinrichtung nur in diesem Bereich wirk sam gemacht bzw. eingeschaltet wird, ist damit ein sicherer Schutz gegen Fehlanzeigen geschaffen.
Die Formgebung der Klappe (gekröpft) ist hierbei so gewählt, dass der Schwerpunkt praktisch ausserhalb der Klappe selbst, also etwa an der mit s (Fig. 3) be zeichneten Stelle liegt. Bei intaktem Faden wird dieser von der Spule 2 über Führungsösen und durch die Öse 56 sowie durch die Öffnung 53 hindurch etwa in der durch einen gestrichelten Linienzug angedeuteten Lage verlaufen (Fig. 2), wobei die Klappe die darge stellte Lage einnimmt.
In dem Bereich, in dem sich der Schützen der Überwachungsanordnung nähert, wird sowohl bei Beschleunigung wie bei Verzögerung durch die Träg heitskräfte ein Moment ausgeübt, das die Klappe in der dargestellten Lage hält. Falls jedoch der Faden reissen oder abgewickelt sein sollte, so wird etwa im Mittelbereich der Hin- und Herbewegung, wo die Beschleunigung gleich Null ist, die Klappe durch ihr Gewicht nach unten gezogen.
Die Deckscheibe 59 kommt deshalb bei der nächsten Annäherung an die Überwachungseinrichtung 4 ihrerseits in den Bereich der Lichtstrahlen. Infolge ihrer ungleichen Re flexionseigenschaften wird deshalb über die Photo zellen ein Signal ausgelöst.
Sowohl der Spulenkörper wie auch die Klappe können in dem Bereich guter Reflexion mit Rillen versehen werden, deren Flächen ihrerseits gut re flektierend ausgebildet sind. An dem Spulenkörper können solche Rillen durch einen gefalteten, etwa folienartigen Blechkörper gebildet werden. Das Re flexionsvermögen dieser Teile kann dadurch noch erhöht werden, dass die Rillen poliert sind.
Unter Verbleiben im Rahmen der Erfindung brin gen einzelne Verbesserungen auch in solchem Fällen, wo andere nicht für erforderlich angesehen werden, voneinander unabhängige Vorteile.
Die Anwendung des Erfindungsgedankens ist nicht auf die angedeuteten Möglichkeiten beschränkt. Ins- besondere kann eine ähnliche überwachungseinrich- tung für die Anzeige eines etwaigen Abreissens von gewickeltem Gut auch bei Anlagen Vorteile bringen, wo das Gut auf eine Spule nicht ab-, sondern aufge wickelt wird.
Photoelectric monitoring device for bobbins, especially for looms In devices in which a thread or a wire is unwound from a bobbin, there is in many cases the need to give a signal before the material runs out completely or in the event of a crack (thread breakage) .
For this purpose, a photoelectric monitoring device has been specified in which two separate systems, each consisting of a photocell and a reflection area assigned to these photocells on the coil body, which differ greatly in terms of reflectivity, are seen in front of the monitoring The difference between the values obtained in these two systems is used to generate a signal.
Such devices can also be used in arrangements in which the bobbin moves during operation, as may be necessary in particular with looms.
In this context, a simplification can be achieved in that only the coil, for example together with a boat containing it, is arranged to be movable back and forth, while the parts consisting of photocells and light source are fixed. In this case, these parts are expediently arranged at a point that is at one end of the oscillation movement of the coil, so that the coil during the reversal of its direction of movement, i.e. in the event of deceleration, standstill and acceleration in another direction, the device is in such a position relative to the light source or the photocells that monitoring takes place in this area.
In this way it is ensured that the time segment available for scanning becomes comparatively long even with rapid movements.
An additional improvement can be achieved here by taking measures that ensure that the monitoring device can only give a signal within this range, for example by the signal circuit in which the currents generated or changed by the photocells flow, is provided with switching means that are only closed within this area.
Such an arrangement is particularly advantageous for systems in which the machine is located in the area of other powerful light sources, possibly sun irradiation, since a certain degree of security is then achieved that the radiation emanating from these external light sources does not reflect on any Surfaces of the moving part malfunctions are resolved. In the permitted range, those are prevented in that the incident area is sufficiently shielded by the part that moves back and forth.
An additional improvement can also be achieved in such an arrangement by using a flap already proposed per se in connection with light scanning, the position of which is determined by contact with the wire or thread running off the spool, so that it does not change position in the event of an interruption (thread or wire break) or at the end of the unwinding process.
For this purpose, this flap itself has two areas with very different reflections, which are arranged in such a way that when they fall they cause an increased change in the radiation from the photocells in the same way as when the coil body itself becomes free as a result of the unwinding. It is particularly advantageous here that the well-reflecting part of this flap is made smaller than the other part, so that the effect of the well-reflecting part is not to be feared in the area of the other photocell.
In order to give such a flap a stable behavior during the permitted range of the work cycle, this flap is designed after an additional improvement in such a way that the center of gravity of the flap, which is folded up when the thread or wire is intact, is higher than that of the unstable equilibrium state Center of gravity corresponding to the flap. In the event of a thread or wire break, however, the center of gravity of the flap is lower than the unstable center of gravity as a result of its folding over.
In this way it is ensured that the inertia exerts a moment on the flap which keeps it stable in the respective position in the area of the monitoring device.
Embodiments of the invention are shown in the drawing.
Here in Fig. 1 with 1 again the shooter (shuttle) of a loom denotes, which carries a bobbin 2 on which a thread 3 is wound up.
With 4 the photoelectric monitoring arrangement is referred to, which - as indicated in the main patent - consists of a light source 8, an optical system 9 and two photocells 131 and 132, and also by tubes 133 and 134, which in turn with a non-reflective or poorly reflective Surface, it is ensured that only a certain direction of light can act on the photocells. Such a monitoring device is shown in large detail in FIG.
On the shooter, a flap 5 is pivotably arranged about an axis of rotation 51, which in turn is arranged in extensions 52 below the thread outlet opening 53 of the shooter. This flap is shown in FIGS. 3 and 4 on an enlarged scale. As can be seen here, it consists of a flat sheet metal sheet 54, which carries an extension 55 in the middle, which is bent approximately at a right angle and in turn has an eyelet 56 through which the thread can be passed. It can be advantageous to glue a ceramic plate onto this part of the flap that holds the eyelet.
In addition, strips 57 of the sheet metal plate 54 are bent in the other direction and there carry pins 58 which are mounted in the extensions 52. A cover plate 59 is also soldered onto the plate, which on one side of its free surface is made of a highly reflective material, for example tinplate, and on the other side with a strongly roughened surface, e.g. Roughly leveled or corrugated in two intersecting directions and coated with a matt black lacquer layer.
As can be seen from Fig. 2, the common light source between the two Photozel len 131 and 132 is arranged, which in turn are arranged in long tube panels 133 and 134, which have a matt black inner surface. In this way it is achieved that only the light entering through these channels can influence the photocells.
As soon as the shooter or the coil carried by him is in its movement (back and forth movement) in the vicinity of the monitoring device thus pulled together to form a block, the se itself forms a protection against extraneous light. So if - as mentioned - for example, the electrical part of the monitoring device is made effective or switched on only in this area, a reliable protection against incorrect displays is created.
The shape of the flap (cranked) is chosen so that the focus is practically outside the flap itself, that is to say at the point marked with s (Fig. 3) be. If the thread is intact, this will run from the bobbin 2 via guide eyes and through the eye 56 and through the opening 53 approximately in the position indicated by a dashed line (FIG. 2), the flap assuming the position shown.
In the area in which the shooter approaches the monitoring arrangement, a moment is exerted by the inertial forces during both acceleration and deceleration, which holds the flap in the position shown. However, if the thread should break or be unwound, the weight of the flap pulls the flap down approximately in the middle area of the to and fro movement, where the acceleration is equal to zero.
The cover plate 59 therefore comes into the area of the light beams the next time it approaches the monitoring device 4. As a result of their unequal Re flexion properties, a signal is triggered by the photo cells.
Both the bobbin and the flap can be provided with grooves in the area of good reflection, the surfaces of which are in turn designed to be reflective. Such grooves can be formed on the coil body by a folded, approximately foil-like sheet metal body. The Re flexion ability of these parts can be increased by the fact that the grooves are polished.
Remaining within the scope of the invention, individual improvements also bring advantages that are independent of one another in cases where others are not considered necessary.
The application of the inventive concept is not restricted to the possibilities indicated. In particular, a similar monitoring device for the display of any tearing off of wound goods can also bring advantages in systems where the goods are not unwound on a reel, but rather wound up.