Vorrichtung zur Schussfadenüberwachung an Webmaschinen mit Greiferschutzen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Schussfaden berwachung an Webmaschinen mit Greiferschützen, die ein zwischen Vorratsspule und Webfach angeordnetes Tastorgan f r den Schussfaden sowie einen im Rhythmus des Webmaschinenantriebs betätigten Steuerschalter enthält.
Bei Webmaschinen mit Greiferschützen wird bekanntlich der Schussfaden beim Eintrag von einer feststehenden Vorratsspule abgezogen, wobei der Fadenanfang im Greiferschützen festgehalten und von diesem durch das Webfach gezogen wird. Ein Bruch des Schussfadens oder ein Versagen der Festhaltevorrichtung im Schützen bedeutet eine Störung des Webprozesses, bei der die Maschine stillgesetzt werden muss. Um eine solche Störung festzustellen. k¯nnen die Schussfaden- bewegung und oder / die Spannung dieses Fadens beim Schusseintrag überwacht werden.
Dazu dient ein beispielsweise zwischen Vorratsspule und Webfach angebrachtes Tastorgan, das auf diese Kriterien anspricht. wie zum Beispiel ein optischeiektrischer Wandler, der ein Signal liefert, das den Durchmesserschwankungen gentiane des Fadens entspricht, oder ein mechanischelektrischer Wandler, der die Spannung des Fadens in eine clektrische Grösse umwandelt. Da der Schuss fadeneintrag bei Webmaschinen der genannten Art diskontinuierlich erfolgt, ist auch die Oberwachung auf einzelne Kontrollintervalle zu beschränken. Die äussersten Grenzen eines Kontrollintervalls sind der Beginn des Schützenfluges und der Moment der Lösung des Fadens vom Schützen nach dem Eintrag.
Innerhalb dieser Grenzen spielen sich gewöhnlich, was die Sch t zenbewegung betrifft, zwei VorgEinge ab : Der eigentliche Schützenflug und ein Zurückschieben des Schüizens in urngekehrter Richtung unter gleichzeitiger Spannuno des Fadens.
Ein Vorschlag zur Schussfadenüberwachung geht dahin, die Bewegung des Fadens während des Sch tzenfluges innerhalb eines Kontrollintervalls zu überwachen, das durch einen im Rhythmus des Webmaschinenan- triebs betätigten Steuerschalter bestimmt wird. Nun ist die Bewegung der Sch tzen wahrend des Fluges nicht mehr starr mit dem Webmaschinenantrieb gekoppel@. so dass sich eine S ! reuung der Zeitpunkte des Eintreffens im Fangwerk der Maschine ergibt, abgesehen von der noch dazukommenden Streuung der Zeitpunkte. an denen die Schützen nach der Bremsung im Fangwerk zum Stillstand kommen.
Für die Schussfadenüberwachung ist anzustreben, das Kontrollintervall ro spat wie möolich innerhalb des Schützenfluges endigen zu lassen, damit der Schussfadneintrag m¯glichst vollstÏndig. d. h. vor allem bis in seine leizte Phase, berwacht wird. Dieser Forderung sind durch die erwÏhnte Streuung im Sch tzenort-Zei Zusammenhang sowie durch die Streuung des BetÏtigungszeitpunktes des Stemrschalters Grenzen gesetzt. die in der Praxis die Brauchbarkeit einer soichen Vor richtuno stark herabsetzen.
Nach einem anderen Vorschlag wird die Fadenspannung während des Zurückschiebens des Schiitzens kontrolliert. Die Definition des Kontrollintervalls ist dabei exakter, da der Schützen in dieser Phase zwang- lÏufig vom Webmaschinenantrieb aus bewest wird. Entscheidende Nachteile liegen jedoch in der Tatsache. da die Fadenspannung ein viel weniger eindeutiges und universelle Kriterium für den Zustand des Fadens liefert als die Fadenbewegung und da¯ am Ende der R ckholbewegung die Maschine nicht mehr rechtzeitig stillgesetzt werden kann.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die eine Oberwachung des Schussfadens bis zum Ende des Schützenfluocs gestattct und Störungen des Schussfadeneintrags mit grosser Sicherheit erfasst.
Dies wird erfindungsgemass erreicht durch ein vom fliegenden Schützen ausgelöstes Steuerorgan und eine logische Schaltung, die ein Ausgangssignal zur Abstellung der Webmaschine erzeugt, wenn innerhalb eines Kontrollintervalls. dessen Beginn durch den im Rhythmus des Webmaschinenantriebs betätigten Steuerschat- ter und dessen Ende durch das vom fliegenden Schützen ausgelöste Steucrorgan bestimmt werden, ein vom Tastorgan für den Schussfaden hervorzurufendes Signal nicht dauernd auftritt.
Im folgenden werden anhand d r beiliegenden Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher er läutert.
Es zeigen :
Fig. 1 den Aufbau einer erfindungsgemässen Schuss wächtervorrichtung an einer Greiferschützen-Webma- schine,
Fig. 2 das Blockschaltbild des elektrischen Teils der Vorrichtung nach Fig. 1,
Fig 3 das Schema eines Fangwerkes mit eingebautem Steuerorgan,
Fig. 4 den Unterteil des Fangwerkes mit einer anderen Ausführung des Steuerorgans,
Fig. 5 das Impulsdiagramm einer erfindungsgemä- ssen Schussfadcnüberwachung.
In Fig. I sind zunächst die zur Erläuterung der Erfindung wesentlichen Teile des Schusseintragsystems einer Greiferschützen-Webmaschine schematisch dargestellt. Der Schussfaden F wird von einer Vorratsspule V abgezogen und durchläuft nacheinander eine Führungsose O, eine gesteuerte Bremsvorrichtung B, das Tastorgan TK der Überwachungsvorrichtung, die Führungs- öse eines Spannhebels H und gelangt in das Abschusswerk AW der Webmaschine. Dort wird der Fadenanfang vor jeder Schusseintragung einem Greiferschützen P übergeben, der ihn darauf bei geöffneter Bremse B und in der unteren Lage befindlichem Hebel H durch das Webfach G trägt.
Beim Austritt aus dem Fach wird der Schützen in einem Fangwerk FW abgebremst und nach seinem Stilistand in eine definierte Lage in Richtung Webfach zurückgeschoben. Dabei wird der Faden mit Hilfe des Spannhebels H bei geschlossener Bremse B gespannt. Die weiteren Vorgänge sind Sir die Funktion des Schussfadenwächters nicht mehr von Bedeutung.
Auf der Fangseite ist ein Steuerorgan SK2, wie in Fig. I anoedeutet, beispielsweise unmittelbar vor dem Bremssystem des Fangwerks angeordnet. Dieses Steuerorgan ist cbenso wie das Tastorgan TK mit einer Si cnalxerarbeilunosxorrichtung VV verbunden. Ein weiterer Eingang der Vorrichtung VV wird durch einen Steuerschalter SK ; gebildet, der beispielsweise von der Antriebswelle W der Webmaschine über eine Steuerscheibe E betätigt wird. Dazu kann an einer Stelle des Umfangs der Scheibe E ein Permanentmagnet angebracht sein, der mit einer stationär angeordneten Induktionsspule zusammenwirkt.
Die 'erarbeitungvorrichtung VV erzeugt bei einer Störung der Schussfadeneintragung das Auslösesignal für einen Elektromagneten M, der die mechanische Abstellvorrichtung A der Webmaschine betätigt.
Anhand des Blockschemas der Verarbeitungsvor- richtung, Fig. 2, sei r. un die Wirkungsweise der Anordnung nach Fi. I beschrieben.
Das Tastorgan TK ist so ausgebildet, dass es beim Durchlaufen des Fadens ein elektrisches Signal erzeugt.
Vorzugsweise dient dazu eine Anordnung, wie sie in der schweizerischen Patentschrift Nr. 479 478 beschrieben ist. Dabei wird der Faden über ein Blättchen aus Oxydkeramik geleitet, an dessen Unterseite ein elek trischleitendes Blättchen angebracht ist. Durch die Be wegun des Fadens über das Keramikblättchen entstehen in sehr schneller und regelloser Folge elektrische Ladungen, die entsprechende elektrische Potentialschwankungen in dem leitenden Blättchen induzieren.
Diese Schwankungen ergeben nach Vorverstärkung und gegebenenfalls Ausfilterung eines Frequenzbandes das gewünschte elektrische Signal in Form von hochfrequenten Spannungsschwankungen, die den Charakter eines Rauschens besitzen. Diese werden in der Signal verarbeitungsvorrichtung VV im Block 1 weiterver stärkt und dann einem Schmitt-Trigger 2 zugef hrt.
An dessen Ausgang entsteht eine unregelmässige Folge von Impulsen gleicher Amplitude und verschiedener Dauer. In einer darauffolgenden monostabilen Multivibratorstufe 3 erhalten die Impulse eine einheitliche Dauer von z. B. 20 sek und steuern in dieser Form einen Speicher 4. Dieser ist z. B. als Miller-Integrator so aufgebaut, dass er sich in den Impulszwischenräumen jeweils zu entladen beginnt, jedoch durch das normale Eintreffen des nächstfolgenden Impulses wieder auf die Sollhöhe seiner Ausgangsspannung aufgeladen wird.
Oberschreitet der Impulsabstand einen bestimmten Wert, z. B. eine Dauer von 2 msek, dann entlädt sich der Speicher ganz, und am Eingang der logischen Schal- tung 5 entsteht der Zustand 0, im Gegensatz zum Zu- stand L bei normaler Impulsfolge, d. h. bei richtig laufendem Faden Die beschriebene Schaltungsanordnung 1 bis 4 ist ein Beispiel für die Umwandlung des vom Tastorgan für den Faden gelieferten Signals in eine gleichförmige Ausgangsgrösse, die mit einer sehr kurzen Verzögerung auf Null absinkt, sobald das Signal verschwindet, wie dies bei einem Fadenbruch der Fall ist.
Die Kontrolle der Fadenbewegung erfolgt innerhalb eines Intervalls, das durch die Organe SK, und SKI bestimmt wird. Der Steuerschalter SK, ist dazu so justiert, dass er einen Impuls liefert, wenn der Schützen etwa ein Drittel bis die Hälfte seiner Flugstrecke zurückgelegt hat. Dieser Steuerimpuls, der den Beginn des Kontrollintervalls bezeichnet, wird über eine Impulsformerstufe 7 einer Kippschaltung 8 zugeführt, die dadurch an ihrem Ausgang einen Zustand L erzeugt.
Dieser dauert so lange, bis an einem zweiten Eingang der Kippschaltung ein Rückstellimpuls erscheint. Ein solcher wird über das Steuerorgan SK. vom flieg-n- den Schützen abgeleitet, und zwar in einer möglichst späten Phase der Schusseintraguna. Bei der in Fig. I dargestellten Anordnung entsteht ein Impuls im Steuerorgan SK., sobald der Schützen den Eingang des Fangwerkes erreicht. Dazu weist das Steuerorgan z. B. eine Induktionsspule auf. die im Feld eines kleinen Permanentmagneten liegt.
Beim Vorbeiflug des Schützens, der aus Stahl hergestellt ist, wird das Maanetfeld verzerrt, und die entsprechende Anderung des Magnetflusses in der Spule ruft den gewünschten Steuerimpuls hervor.
Dieser wird in Stufe 9 verstärkt und anschliessend in Block 10 vorzugsweise noch um eine bestimmte Zeitdauer verzögert. Dies bewirkt eine Verlängerung des Kontrollintervalls über den Zeitpunkt des Eintreffens des Schützens am Fangwerk hinaus. Allerdings muss eine solche konstante Verlangerung kleiner sein als das kürzeste vorkommende Zeitintervall zwischen dem Vorbeiflug des Schützens an SK. und seinem Stillstand im Fangwerk. Eine Verfeinerung des Verfahrens wird daher später noch beschrieben.
Der verzögerte Steuerimpuls gelangt nun über eine Impulsformerstufe 11 an die Kippschaltung 8 und bewirkt damit deren Zurückkippen in den Zustand 0.
Die logische Schaltung 5 ist eine sogenannte Und Schaltung mit Negation eines Eingangs, und zwar des Eingangs der mit dem Tastorgan in Verbindung steht.
Dies bedeutet, dass dann und nur dann, wenn gleichzeitig an diesem Eingang der Zustand 0 herrscht oder eintritt, also der Schussfaden nicht abgezogen wird, und am anderen Eingang der Zustand L, der das Kontrollintervall kennzeichnet, vorliegt, ein Ausgangssignal L an 5 auftritt, das über eine Verstärkungs-und Ver längerungvstufe 6 den Magneten M auslöst und die Absteilung des Webstuhls bewirkt.
Zu bemerken ist noch, dass die Kippschaltung 8 so ausgebildet ist, dass sie beim Ausbleiben eines Rock- stellimpulses von SK : ; nach einer bestimmten Zeitdauer von selbst in Ruhezustand zurückkehrt (monostabile Schaltung).
Die Fig. 3 und 4 zeigen schematisch das Innere des Fangwerks FW der Webmaschine. Sie betreffen Ausführungsformen der Erfindung, bei denen das Steuerorgan SK* dessen Auslösezeitpunkt das Ende des Kon trollintervalls und damit den zeitlichen Umfang der tSberwachung bestimmt. innerhalb des Fangwerks angeordnet ist. Damit wird es möglich, den jeweiligen genauen Zeitpunkt des Schützenstillstandes zu ermitteln und das nicht überwachte Zeitintervall auf Null zu re duzieren. Ein solches ergab sich, wie bereits erwähnt, bei der vorher beschriebenen Ausführung infolge der Streuungen zwischen den Zeitpunkten des Schützen- stillstandes bei den einzelnen Schusseintragungen, vor allem über längere Betriebszeiten.
Das Fangwerk nach Fig. 3 enthält einen ersten Bremsstempel 12, dessen Wirkung mit Hilfe einer Feder 13 regulierbar ist und an dessen Unterseite zunächst eine elastische Zwischenlage 14 und darunter ein Bremsblättchen 15, z. B. aus Kunststoff, befestigt sind. Ein zweiter gleichartiger Bremsstempel 16 ist hinter dem ersten angeordnet. Die gegenüberliegende Reibungcflä- che wird durch eine Platte 17, vorzugweise ebenfalls aus Kunststoff, gebildet, die in einem normalerweise blockierten Schieber 18 auswechselbar angebracht ist.
Ober diesem Schieber wird das Rückschuborgan 19 für den Schützen mit Hilfe eines Hebels 20 bewegt.
Den unteren Abschluss des Fangwerkgehäuses bildet eine abnehmbare Platte 21, die einen Hohlraum 22 auf der Höhe des zweiten Bremsstempels aufweisen kann.
In die isolierende Bremsplatte 17 ist beispielsweise ein Blättchen 23 aus leitendem Material eingelassen.
Solange sich der Schützen P in der Bremsphase über die Platte 17 bewegt. werden in dem Blättchen 23 entsprechend den entstehenden Reibungsladungen hochfrequente Potentialschwankungen induziert. Das Verschwinden dieser Potentialschwankungen zeigt in analoger Weise wie beim Tastorgan für den Schussfaden den Stillstand des reibenden Körpers, hier des Schützens, an und wird als Steuersignal zur Definition des Endes des Kontrollintervalls verwendet.
Eine andere Form des Steuerorgans SK) entsteht dadurch, dass an das isoliert in den Schieber 18 eingebettete Blättchen 23 eine Wechselspannung gegenüber der Maschinenmasse, also insbesondere gegenüber dem Grundkörper des Stempels 16, angelegt wird. Durch den Eintritt des Schützens in das so aufgebaute elek- trische Feld ergibt sich eine am Blättchen 23 bzw. an der Anschlussklemme 24 messbare Kapazitätsänderung, die erst beim Stillstand des Schützens verschwindet. Die ser Zeitpunkt wird daher durch Differentiation der Kapazitätsänderung in der Verarbeitungsvorrichtung W bestimmt und die Kippschaltung 8 durch einen entsprechenden Impuls in den Null-Zustand zurückgcbracht.
Fig. 4 zeigt eine weitere, bevorzugte Ausführungs- form des Steuerorgans im Fangwerk. Hier ist im Schieber 18 eine flache Spule 25 angeordnet, und zwar derart, daB der eintreffende Schützen P eine bis zu seinem Stillstand andauernde Induktivitätsänderung in der Spule hervorruft. Diese wird in analoger Weise wie die erwähnte Kapazitätsänderung zur Steuerung der Kippschaltung 8 verwendet.
Ein Steuerimpuls kann in der Spule 25 auch dadurch erzeugt werden, dass in ihrer Mitte ein Permanentmagnet angebracht wird, dessen Feld beim Eintreffen des aus permeabiem Material bestehenden Schüt- zens verzerrt wird, wobei die Hinterflanke des entstehenden Impulses den Stillstand des Schützens anzeigt.
In Fig. 5 ist der Überwachungsvorgang insbesondere für das Beispiel der Anordnung des Steuerorgans SK. im Fangwerk noch anhand des Zeitablaufs der einzelnen Signale dargestellt. Dabei ist bei jeder Zeile des Diagramms der Teil der Verarbeitungsvorrichtung VV angegeben, an dem der Vorgang oder Zustand auftritt.
Zunächst wird nach dem Abschuss des Greiferschützens durch den Steuerschalter SK, ein Impuls ausgelöst, der nach der Impulsformerstufe 7 den in der ersten Zeile gezeigten idealen Verlauf hat. Gleichzeitig wird dadurch die Kippschaltung 8 in den Zustand L gebracht (4. Zeile). Das umgeformte Signal des Tastorgans für den Schussfaden ergibt am Ausgang von 4 (vorletzte Zeile) den Zustand L, solange der Schussfaden abläuft. Das Eintreffen des Schützens in der Bremsvorrichtung erzeugt beispielsweise eine Kapazitäts-oder Induktivitätsänderung im Steuerorgan SK-"die die in der angeschlossenen Messvorrichtung 9' (anstelle von 9) den in der zweiten Zeile gezeigten Verlauf ergibt. Die Streuungen der Stillstandslagen des Schützens sind durch die strichlierten Linien angedeutet.
Durch Differenziation in der folgenden Stufe 1 1' (statt 11,10 entfällt bei einer solchen Anordnung) entsteht der in der dritten Zeile gezeigte Impuls, dessen Hinterflanke das Ende des Kontrollintervalls durch das Zurückkippen der Schaltung 8 auslöst Etwa zum selben Zeitpunkt verschwindet im Normalfall das Signal an 4. so dass am Ausgang von 6 der Zustand 0 erhalten bleibt.
Setzt das Signal des Tastkopforgans jedoch schon früher, z. B. zu dem in der vorletzten Zeile strichliert eingezeichneten Zeitpunkt, aus, dann entsteht am Ausgang der logischen Schaltung 5 der Zustand L, und 6 erzeugt das in der letzten Zeile strichliert gezeichnete Auslösesignal, das die W'ebmaschine stillsetzt.
Die Erfindung erzielt somit eine Oberwachung der Schussfadeneintragung, die sich praktisch bis zum Stillstand des Schützens erstreckt. Bei einem genügend träg- heitsarmen Abstellsystem führen auch die erst gegen Ende der Eintragung auftretenden Störungen zu einer Stillsetzung der Maschine vor Beendigung des Eintragungszyklus. Ein Grossteil der Störungen wird jedoch durch den frühen Beginn des Kontrollintervalls früher erfasst und ergibt in jedem Fall eine rechtzeitige Abstellung. Die beschriebene tJberwachungsvorrichtung ist gleichzeitig weitgehend gesichert gegen Störungen, die an ihr selbst auftreten können.
Bei einem Ausfall des Tastorgans oder des Steuerorgans bzw. der daran angeschlossenen Teile der Verarbeitungsvorrichtung bewirkt allein der Steuerschalter SKI eine Stillsetzung der Maschine.