CH697979B1

CH697979B1 - Optische Überwachungseinrichtung für Fäden, insbesondere für eine Webmaschine.

Info

Publication number: CH697979B1
Application number: CH01556/06A
Authority: CH
Inventors: Stefan Kipp
Original assignee: Textilma Ag
Priority date: 2006-09-29
Filing date: 2006-09-29
Publication date: 2009-04-15

Abstract

Um insbesondere bei einer Bandwebmaschine einen Fadenbruch erkennen zu können, wird der Einsatz einer optischen Überwachungsvorrichtung vorgeschlagen, mit einem Laserstrahl aus einer Laserstrahlquelle (4) und einem Empfänger (6) mit einer Auswerteinrichtung des Empfängersignals (22). Dabei ist der Empfänger (6) so angeordnet, dass er Laserstrahlen im Beugungsbereich ausserhalb des abgestrahlten Laserstrahls empfängt, wenn Objekte (20) in den Laserstrahl gelangen. Die Auswerteinrichtung ist so eingerichtet, dass sie das vom Empfänger ausgegebene Signal bezüglich Frequenz und Amplitude so auswertet, dass ein Faden (20) vorbestimmter Grösse von Objekten anderer Grösse unterscheidbar ist.

Description

Technisches Gebiet

[0001] Die Erfindung betrifft eine optische Überwachungseinrichtung für Fäden, insbesondere für eine Webmaschine nach Anspruch 1.

Stand der Technik

[0002] Fadenwächter für Textilmaschinen, insbesondere für Webmaschinen, sind seit längerer Zeit bekannt. Aus der EP-A-0 495 229 ist zum Beispiel ein mechanischer Kettfadenwächter bekannt, der auf der Basis eines piezoelektrischen Sensors arbeitet. Aus der WO-A-99/14 410 ist ebenfalls ein mechanischer Kettfadenwächter bekannt, der allerdings mit Hilfe eines Vergleichs der Soll/Ist-Stellung des Streichbaumes arbeitet. Ein Kettfadenwächter, der mit einer gemischten optischen und mechanischen Sensoreinrichtung arbeit, ist dagegen bereits aus der EP-A-0 578 976 bekannt. Diese auf mechanischer Basis arbeitenden Kettfadenwächter haben sich aber bei Webmaschinen mit höherem Webtakt als weniger geeignet erwiesen.

Dies gilt insbesondere bei Bandwebmaschinen.

[0003] Eine wesentlicher Neuerung ist dagegen der Vorschlag aus der DE 3 519 200 A1, einen Fadenwächter mit einer quer zur Fadenschar gerichteten Lichtschranke zu überwachen. Dabei wird allerdings der Nachteil in Kauf genommen, dass jeder Faden mit einem Fadenreiter versehen sein muss, dessen Hub mit der Lichtschranke erfasst wird. Insbesondere für Bandwebmaschinen sind damit allerdings wiederum Nachteile bei der Taktgeschwindigkeit verbunden.

[0004] Dabei arbeiten Laserlichtschranken üblicherweise mit einer Signaländerung eines Laserstrahls, bei dem der Empfänger dem Laser direkt gegenübersteht oder im Dunkelfeld nach dem Reflex-Lichtschrankenprinzip.

Nachteilig für den Einsatz bei der Fadenerkennung in der Textilindustrie ist dabei jedoch, dass mit einer Lichtschranke gemäss dem Stand der Technik nicht unterscheidbar ist, durch welche Ursache das Signal ausgelöst wurde. Vielmehr wird gemäss dem Stand der Technik lediglich eine Amplitudenbewertung vorgenommen.

Darstellung der Erfindung

[0005] Aufgabe der Erfindung ist es, eine optische Überwachungseinrichtung für Fäden, insbesondere für eine Bandwebmaschine zu verbessern, so dass auf mechanische Hilfsmittel verzichtet werden und eine grosse Taktgeschwindigkeit der Webmaschine erzielt werden kann. Weiterhin sollen Gründe für das Ansprechen der Überwachungsvorrichtung erkennbar gemacht werden.

[0006] Die Aufgabe wird durch eine optische Überwachungseinrichtung für Fäden nach Anspruch 1 gelöst.

Dabei haben die Massnahmen der Erfindung zunächst einmal zur Folge, dass die optische Überwachungseinrichtung Objekte unterschiedlicher Grösse unterscheiden kann, insbesondere gebrochene Fäden von Staub oder grösseren Objekten unterscheiden kann. Dabei kann entweder ein Detektionsbereich ausgewählt werden, in den alle zu verwendenden Fäden fallen.

Es ist aber auch möglich, den Detektionsbereich enger zu wählen und nur Fäden eines bestimmten Stärkebereichs als solche und damit allenfalls als Ursache eines Fadenbruchs zu erkennen.

[0007] Vorteilhafte Ausgestaltungen der Überwachungseinrichtung sind in den Ansprüchen 2 und 3 beschrieben.

[0008] Vorteilhaft ist der Einsatz von zwei Laserquellen und zwei Detektoren, die jeweils beiderseits der Fadenebene angeordnet sind (Ansprüche 2 und 3).

[0009] Besonders vorteilhaft ist der Einsatz einer solchen optischen Überwachungseinrichtung, wenn die Fäden die Kettfäden einer Webmaschine sind.

[0010] Die vorbenannten sowie die beanspruchten und in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschriebenen, erfindungsgemäss zu verwendenden Elemente unterliegen in ihrer Grösse, Formgestaltung,

Materialverwendung und ihrer technischen Konzeption keinen besonderen Ausnahmebedingungen, so dass die in dem jeweiligen Anwendungsgebiet bekannten Auswahlkriterien uneingeschränkt Anwendung finden können.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[0011] Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand schematischer Zeichnungen nachfolgend näher beschrieben, dabei zeigen:
<tb>Fig. 1<sep>die schematische Darstellung einer Anordnung mit Laser und Empfänger gemäss einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ohne Objektdurchgang;

<tb>Fig. 2<sep>die schematische Darstellung nach Fig. 1 beim Durchgang eines sehr kleinen Objektes;

<tb>Fig. 3<sep>die schematische Darstellung nach Fig. 1 beim Durchgang eines Fadens;

<tb>Fig. 4<sep>die schematische Darstellung nach Fig. 1 beim Durchgang eines grossen Objektes; und

<tb>Fig. 5<sep>die Anwendung der Anordnung gemäss Fig. 1 als Kettfadenwächter.

Wege zur Ausführung der Erfindung

[0012] In Fig. 1 ist eine Anordnung 2 zur Ausführung der vorliegenden Erfindung schematisch dargestellt. Dabei sendet eine Laserquelle 4 einen gerichteten Laserstrahl 8 aus, wobei der Laserstrahl 8 nicht auf den Empfänger 6 gerichtet ist, sondern etwas daneben. In der Anordnung gemäss Fig. 1 wird daher vom Empfänger 6 auch kein detektiertes Signal zur Auswerteeinrichtung 10 ausgegeben, und dadurch erkennt die Auswerteeinrichtung 10 durch das Fehlen eines Signals 12, dass sich kein Objekt im Laserstrahl 8 befindet.

[0013] Wenn nun ein Objekt 16 in den Laserstrahl 8 gerät, dann wird der Laserstrahl 8 gestreut, wobei der Empfänger 6 sich im Streuwinkel 14 befindet. Ein entsprechendes Signal wird vom Empfänger 6 detektiert und an die Auswerteeinheit 10 ausgegeben.

Die Auswerteeinheit 10 wertet dieses Signal nun hinsichtlich seiner Amplitude und seines durch das Beugungsmuster erzeugten Frequenz aus. Wenn es sich um ein sehr kleines Objekt 16, wie z.B. ein Staubkorn handelt, dann wird ein Signal 18 mit einem sehr hochfrequenten Beugungsmuster entstehen, wie in Fig. 2 dargestellt ist. Ein solches Signal wird erkannt und nicht einem Faden bzw. einem Fadenbruch zugeordnet.

[0014] Wenn ein Faden 20 in den Laserstrahl 8 gerät, dann wird der Laserstrahl 8 wiederum gestreut. Das Signal wird vom Empfänger 6 detektiert und an die Auswerteeinheit 10 ausgegeben. In der Auswerteeinheit 10 wird ein Signal 22 mit einem Beugungsmuster mittlerer Frequenz entstehen, wie in Fig. 3 dargestellt ist.

Ein solches Signal wird einem Faden bzw. einem Fadenbruch zugeordnet.

[0015] Wenn dagegen ein grösseres Objekt 24, wie z.B. eine Hand, in den Laserstrahl 8 gerät, dann wird in der Auswerteeinheit 10 ein Signal 26 mit einem Beugungsmuster kleiner Frequenz oder nur mit einem Maximum entstehen, wie in Fig. 4 dargestellt ist. Ein solches Signal wird wiederum erkannt und nicht einem Faden bzw. einem Fadenbruch zugeordnet.

[0016] In Fig. 5 ist eine typische Anwendung für die zuvor beschriebene optische Überwachungseinrichtung dargestellt, nämlich eine Bandwebmaschine mit einer Kettfadeneinrichtung 28, in der eine Vielzahl von Kettfadenscharen 30 transportiert werden und auf einen Fadenbruch oder einen Fehler mit anderer Fehlerursache hin überwacht werden soll.

Zwei Laserquellen 4 und 4a sind oberhalb bzw. unterhalb, d.h. beidseits der Ebene der Kettfadenscharen 30 angeordnet und senden Laserstrahlen 8 und 8a aus. Ebenfalls oberhalb und unterhalb der Ebene der Kettfadenscharen 30, aber auch noch oberhalb bzw. unterhalb der Laserstrahlen 8 bzw. 8a sind Empfänger 6 und 6a angeordnet, die nur dann ein Signal von den Laserquellen 4 bzw. 4a empfangen, wenn ein Objekt in den jeweiligen Laserstrahl 8 bzw. 8a gerät und dort Streulicht erzeugt. Gemäss der vorstehend beschriebenen Weise wird dieses Streulicht ausgewertet und einem Fadenbruch oder einem anderen Objekt zugeordnet. Durch diese Anordnung ist sichergestellt, dass bei einem Fadenbruch, bei dem der Restfaden entweder nach oben oder nach unten aus der Ebene der Kettfadenscharen 30 entweicht, ein entsprechendes signifikantes Signal erzeugt werden kann.

Um die Kettfadenscharen der Bandwebmaschine in einer Ebene zu halten, sind in diesem Ausführungsbeispiel zusätzliche Führungselemente 32 vorgesehen.

Bezugszeichenliste

[0017]
2 : Optische Überwachungsvorrichtung
4, 4a : Laserquellen
6, 6a : optische Empfänger
8, 8a : Laserstrahlen
10 : Auswerteeinrichtung
12 : Signal ohne detektiertes Objekt
14 : Streuwinkel
16 : kleines Objekt (Staub)
18 : Signal mit kleinem detektierten Objekt
20 : Objekt mittlerer Grösse (Faden)
22 : Signal mit mittlerem detektierten Objekt
24 : grosses Objekt (Hand)
26 : Signal mit grossem detektierten Objekt
28 : Kettfadeneinrichtung einer Bandwebmaschine
30 : Kettfadenschar
32 : Führungselemente

Claims

1. Optische Überwachungsvorrichtung für zumindest einen Faden, insbesondere für Kettfäden (30) einer Webmaschine, mit einer einen kohärenten Laserstrahl (8) abstrahlenden Laserstrahlquelle (4, 4a), zumindest einem Empfänger (6, 6a) zum Detektieren des abgestrahlten Laserstrahls (8) und zur Ausgabe eines Signals (12, 18, 22, 26) und mit einer Auswerteinrichtung (10) zum Auswerten des vom Empfänger (6, 6a) ausgegebenen Signals (12, 18, 22, 26), wobei der Laserstrahl (8) der Laserstrahlquelle (4, 4a) in eine Richtung abstrahlbar ist, die im Bereich des zu überwachenden Fadens (20) liegt, und wobei der Empfänger (6, 6a) so angeordnet ist, dass er Laserstrahlen (8) der Laserquelle (4, 4a) im Beugungsbereich ausserhalb des von der Laserstrahlquelle (4, 4a) abgestrahlten Laserstrahls (8) empfängt, wenn Objekte (16, 20, 24) in den Laserstrahl (8) gelangen,

und wobei die Auswerteinrichtung so eingerichtet ist, dass sie das vom Empfänger ausgegebene Signal bezüglich Frequenz und Amplitude derart auswertet, dass ein Faden (20) vorbestimmter Grösse von Objekten (16, 24) anderer Grösse unterscheidbar ist.

2. Optische Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie zwei Laserstrahlquellen (4, 4a) mit im Wesentlichen parallelen Laserstrahlen (8) und zwei Empfänger (6, 6a) umfasst, wobei zwischen den beiden Laserstrahlen eine Vielzahl von Fäden (20, 30) durchführbar sind.

3. Optische Überwachungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fäden (20, 30) in etwa in der Mitte zwischen den Laserstrahlen (4) senkrecht zu der Ebene hindurchgeführt werden, die durch die beiden Laserstrahlen (4) bestimmt ist.

4. Webmaschine mit einer optischen Überwachungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Fäden (20, 30) die Kettfäden der Webmaschine sind.