DE10003861A1

DE10003861A1 - Vorrichtung zur Erfassung der Bewegung und/oder des Vorhandenseins eines Textilfaserbandes aus Baumwolle und/oder Chemiefaser, insbesondere an einer Srecke

Info

Publication number: DE10003861A1
Application number: DE10003861A
Authority: DE
Inventors: Fritz Hoesel
Original assignee: Truetzschler GmbH and Co KG
Current assignee: Truetzschler GmbH and Co KG
Priority date: 2000-01-28
Filing date: 2000-01-28
Publication date: 2001-08-02
Also published as: US20010034925A1; FR2804445B1; CH695317A5; JP2001226840A; GB2358644A; JP4819227B2; ITMI20010123A1; FR2804445A1; GB2358644B; US6543093B2; GB0101851D0

Abstract

Bei einer Vorrichtung zur Erfassung der Bewegung und/oder des Vorhandenseins eines Textilfaserbandes aus Baumwolle und/oder Chemiefasern, insbesondere an einer Strecke, bei der das Faserband einen Raum durchläuft, wobei dem Faserband mindestens eine Sensoreinrichtung aus Sender und Empfänger zugeordnet ist, verläuft deren Strahlengang im wesentlichen senkrecht zur Laufrichtung. DOLLAR A Um eine Vorrichtung zu schaffen, die konstruktiv einfach und anlagemäßig wirtschaftlich ist, ist das Faserband in dem Raum etwa senkrecht zur Laufrichtung des Faserbandes auf einer Bahn bewegbar und vermag sich nacheinander innerhalb oder außerhalb des Strahlenganges zu befinden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erfassung der Bewegung und/oder das Vorhandensein eines Textilfaserbandes aus Baumwolle und/oder Chemiefasern, insbesondere an einer Strecke, bei der das Faserband einen Raum durchläuft, wobei dem Faserband mindestens eine Sensoreinrichtung aus Sender und Empfänger zugeordnet ist, deren Strahlengang im wesentlichen senkrecht zur Laufrichtung des Faserbandes verläuft.

Bei einer bekannten Vorrichtung (DE-OS 38 34 110) wird die Dicke des Faserbandes nacheinander durch eine Sensoreinrichtung gemessen und durch einen Vergleich mit mindestens einer vorhergehenden Messung festgestellt, ob bei fortschreitender Zeit Abweichungen in der Dicke vorhanden sind. Werden unterschiedliche Dicken gemessen, bewegt sich das Faserband. Ein Nachteil besteht darin, dass die Vorrichtung anlagemäßig aufwendig ist. Insbesondere ist die Empfangseinrichtung zur Erfassung der Banddicke (Schattenwirkung) wirtschaftlich nicht einfach.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die die genannten Nachteile vermeidet, die insbesondere konstruktiv einfach und anlagemäßig wirtschaftlich ist.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.

Dadurch, dass das Faserband in einer Ebene im wesentlichen senkrecht zur Laufrichtung auf einer Bahn bewegbar ist, ist eine Bewegung in Laufrichtung auf einfache Art erfassbar. Wenn das Faserband nacheinander abwechselnd den Strahlengang unterbricht (schneidet) oder nicht unterbricht, bewegt sich das Faserband in Laufrichtung. Wenn der Strahlengang dauerhaft entweder unterbrochen oder nicht unterbrochen ist, steht das Faserband oder es ist kein Faserband vorhanden (Abriss). Ein besonderer Vorteil besteht darin, dass der Sender und der Empfänger - im Gegensatz zu der bekannten Vorrichtung - die Dicke des Faserbandes nicht zu messen haben, vielmehr nur eine Unterbrechung oder Nichtunterbrechung des Strahlenganges genügt, so dass eine insgesamt wirtschaftliche Vorrichtung verwirklicht ist.

Zweckmäßig ist die Bahn im wesentlichen eine Kreisbahn. Vorzugsweise ist die Bahn ein Oval. Mit Vorteil bildet die Bahn eine Ebene. Bevorzugt ist der Raum der Innenraum eines Bandführungselements. Die Maßnahme, dass die optischen oder optoelektronischen Sende- und Empfangselemente in ein Bandführungselement integriert sind, stellt eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der beschriebenen Erfindung dar. Zweckmäßig weist der Innenraum einen kreisförmigen Querschnitt auf. Vorzugsweise ist das Bandführungselement am Einlauftisch einer Strecke angeordnet. Mit Vorteil ist das Bandführungselement zwischen Kanne und Umlenkrolle angeordnet. Bevorzugt sind der Sender und Empfänger der Innenmantelfläche des Raumes zugeordnet. Zweckmäßig ist zwischen Sender und Empfänger ein Reflektor vorhanden. Vorzugsweise ist mindestens ein optoelektronischer Sender vorhanden. Mit Vorteil ist mindestens ein optoelektronischer Empfänger vorhanden. Bevorzugt sind der Sender und der Empfänger an eine elektronische Mikrocomputersteuer- und -regeleinrichtung angeschlossen. Zweckmäßig werden die Signale des Empfängers in einer elektronischen Auswerteeinrichtung verarbeitet.

Die Erfindung umfasst eine Vorrichtung zur Erfassung der Bewegung und/oder des Vorhandenseins eines Textilfaserbandes aus Baumwolle und/oder Chemiefasern, insbesondere an einer Strecke, bei der die einlaufenden Faserbänder einen Raum durchlaufen, wobei jedem der Faserbänder mindestens eine Sensoreinrichtung aus Sender und Empfänger zugeordnet ist, deren Strahlengang im wesentlichen waagerecht zur Laufrichtung des jeweiligen Bandes verläuft und bei der die Sender und Empfänger derart angeordnet sind, dass sich das Band beim Durchlauf durch den Raum aufgrund seiner zur Laufrichtung waagerechten und auf einer bestimmten Bahn ablaufenden Bewegung wechselnd innerhalb und außerhalb des Strahlenganges zu befinden vermag. Zweckmäßig ist der Strahlengang waagerecht in bezug auf die im wesentlichen senkrechte Laufrichtung des Faserbandes im Bereich des Einlauftisches der Strecke. Vorzugsweise ist die Bewegung des Faserbandes waagerecht in bezug auf die im wesentlichen senkrechte Laufrichtung des Faserbandes im Bereich des Einlauftisches der Strecke.

Die Erfindung umfasst weiterhin eine Vorrichtung zur Detektion von Textilfaserbändern in Textilmaschinen, vorzugsweise in Strecken, bei der je zu detektierendem Band ein oder mehrere optoelektronische Sender-, Empfänger- und/ oder Reflektor-Kombinationen vorhanden sind, diese in eine Einheit, die vorzugsweise gleichzeitig der Bandführung dient, integriert sind und deren Signale zentral in einer Auswerteeinheit verarbeitet werden, die mit der übrigen Maschinensteuerung in Verbindung steht und sowohl für die optimale Detektion Information über den Maschinenzustand erhält wie andererseits Informationen über alle einlaufenden Bänder an diese übergibt. Dadurch, dass für mehrere der Detektionseinheiten eine zentrale Auswerteeinheit, die in Verbindung mit der übrigen Maschinensteuerung steht, benutzt wird, ist ein wirtschaftlicher Vorteil verwirklicht. Hinzu kommt, dass zur besseren und sicheren Detektion in der Auswerteeinheit Informationen über die momentanen Betriebsparameter der Strecke, z. B. die Produktionsgeschwindigkeit, benutzt werden können.

Zweckmäßig werden das Vorhandensein von Textilfaserbänder und/oder die Bewegung derselben während des Produktionsprozesses überwacht. Vorzugsweise arbeitet das Detektionssystem selbstlernend, in dem die zum Vergleich benutzten Signalmuster während einer Lernphase oder anlässlich bestimmter Ereignisse übernommen und abgespeichert werden. Da sich das Band in der Praxis vielfach nicht auf einer idealen Kreisbahn bewegt und die Art der tatsächlichen Bewegung u. a. vom verwendeten Bandmaterial, der Produktionsgeschwindigkeit sowie der Banddicke abhängt, kann man mit der Selbstlerneigenschaft das material- und produktionsspezifische Verhalten des Bandes einmalig oder kontinuierlich erfassen und dann mit dem der laufenden Produktion immer wieder vergleichen und bei wesentlichen Abweichungen eine entsprechende Reaktion (z. B. Abbremsen) auslösen. Man ist so in der Lage, material- und produktionsspezifische Signalmuster der Empfänger zu ermitteln, zu speichern und bei Bedarf später zu Vergleichen wieder heranzuziehen. Eine solche Funktion ist im Zusammenhang mit Bandsensoren und durch die Verwendung einer zentralen Auswerteeinheit für mehrere Sensoreinheiten besonders vorteilhaft. Mit Vorteil werden die erfassten Signalmuster in Abhängigkeit von den Produktionsbedingungen automatisch oder manuell angepasst. Mit dieser Möglichkeit kann man z. B. in Abhängigkeit von Veränderungen der Produktionsgeschwindigkeit die erfassten Signalmuster anpassen und so ebenfalls wieder eine sichere Detektion erreichen. Bevorzugt werden die benutzten Signalmuster in Abhängigkeit von bestimmten Produktionsparametern der Maschine angepasst bzw. korrigiert. Zweckmäßig befinden sich die optoelektronischen Sende- und Empfangselemente nicht direkt in der Detektionseinheit, sondern an einem anderen Ort, vorzugsweise auf der Auswerteeinheit und werden die optischen Informationen mittels Lichtleiter von der Detektionseinheit an die Sende- und Empfangselemente übertragen. Damit ergibt sich eine weitere vorteilhafte Möglichkeit, die Einrichtung wirtschaftlich zu gestalten und die Detektionseinrichtungen klein und kostengünstig auszuführen. Vorzugsweise befinden sich die Sende- und oder Empfangseinheiten nicht in unmittelbarer Nähe des Detektionsortes, sondern sind mittels Lichtleitelementen mit diesem verbunden. Mit Vorteil wird die Bewegung des Bandes erkannt, in dem die abgegebenen Signalmuster der Empfänger mit vorgegebenem Muster verglichen werden. Bevorzugt erfolgt die Auswertung der Empfängersignale unter Einbeziehung bestimmter Produktionsparameter der Maschine. Zweckmäßig wird in Abhängigkeit von den ausgewerteten Signalen die Maschine entsprechend beeinflusst. Vorzugsweise übergibt die Auswerteeinheit getrennte Signale für "Band da" und "Band bewegt sich" an die Maschinensteuerung. Mit Vorteil übergibt die Auswerteeinheit jeweils ein gemeinsames Signal für alle Empfänger an die Maschinensteuerung. Dadurch, dass die Auswerteeinheit ein gemeinsames Signal für alle angeschlossenen Detektionseinheiten an die Maschinensteuerung liefert, ist eine vorteilhafte Ausführungsform der Auswerteeinrichtung verwirklicht. Bevorzugt erfolgt das Abbremsen der Maschine bei einem fehlenden oder sich nicht bewegenden Band in Abhängigkeit von dessen Position. Dadurch, dass das Abbremsen der Maschine beim Auftreten der Meldung, dass kein Band vorhanden ist bzw. es sich nicht mehr bewegt, in Abhängigkeit von der jeweiligen Position dieses Bandes erfolgt, d. h. da zum einen das Abbremsen der Maschine in dem beschriebenen Falle extrem schnell und damit sehr stark materialbelastend (z. B. Riemen) erfolgen muss, ist es zum anderen wünschenswert, nur so stark abzubremsen, wie unbedingt nötig. Das heißt, es muss immer "nur" dafür Sorge getragen werden, dass der Rest eines abgerissenen Bandes nicht in den Eingangsmesstrichter einläuft. Da die Einlaufstellen der Bänder bis zu mehreren Metern auseinanderliegen können, könnte man also bei einem Defekt an einem vom Eingangsmesstrichter weit entfernt einlaufenden Band weniger stark abbremsen und so das Material schonen, als bei einem sehr nah am Trichter einlaufendem. Zweckmäßig werden Plausibilitätskontrollen durchgeführt. Die Auswerteeinheit soll neben der "Band da/nicht da" und "bewegt sich/bewegt sich nicht"-Aussage weitere Informationen an die Maschinensteuerung übermitteln können, z. B. für Plausibilitätskontrollen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 schematisch in Seitenansicht den Einlauftisch einer Strecke mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 Draufsicht auf den Einlauftisch mit Spinnkannen, Bandführern für die Faserbänder und einer Form der ringförmigen Ablage des Faserbandes,

Fig. 2a Umlenkung eines Faserbandes durch einen Bandführer zwischen eine Zuführwalze und eine Oberwalze,

Fig. 2b perspektivisch die Anordnung des Bandführers,

Fig. 3 Seitenansicht des Einlauftisches mit Bandführern und ballonartiger Form der Bewegung der abgezogenen Faserbänder im Betrieb,

Fig. 3a Draufsicht auf eine weitere Form der ringförmigen Ablage des Faserbandes in der Spinnkanne,

Fig. 4a, 4b der Bandführer mit Befestigungsring und Haltestab,

Fig. 5a Seitenansicht der Bewegung des Faserbandes vor, während und nach dem Durchtritt durch den Innenraum des ringförmigen Bandführers,

Fig. 5b Draufsicht auf die Bewegung des Faserbandes im Bandführer gemäß Fig. 5a,

Fig. 6 einen Bandführer im Schnitt mit integriertem optoelektronischem Sender und Empfänger,

Fig. 7 einen Bandführer im Schnitt mit integrierten Lichtleitelementen,

Fig. 8a bis 8f unterschiedliche Ausführungsformen der erfindungsge mäßen Vorrichtung,

Fig. 9 modulierte Ansteuerimpulse der Sendedioden,

Fig. 10 Detektionseinheiten in Verbindung mit einer zentralen Auswerteeinheit und der Maschinensteuerung,

Fig. 11 Signale an den Empfängern bei im Bandführer rotierendem Faserband (Fig. 5b) und einer Sender/Empfänger-Anordnung gemäß Fig. 8a und

Fig. 12 eine Ausbildung mit Lichtleitelementen.

Die Seitenansicht nach Fig. 1 zeigt den Einlaufbereich 1, den Messbereich 2, das Streckwerk 3 und die Bandablage 4 einer Strecke, z. B. Trützschler-Strecke HSR. Im Einlaufbereich 1 sind drei Spinnkannen 5a bis 5c (Rundkannen) einer Strecke mit zwei Kannenreihen (sh. Fig. 2) unterhalb des Bandeinlauftisches 6 (Gatter) angeordnet, und die Vorlagebänder 7a bis 7c werden über Zuführwalzen 8a bis 8c abgezogen und dem Streckwerk 3 zugeführt. Jeder angetriebenen Zuführwalze 8a bis 8c ist eine mitlaufende Oberwalze 9a bis 9c zugeordnet. Im Bereich des Einlauftisches 2 können sich in einer Ausführungsform nach Fig. 2b sechs Walzenpaare 8, 9 befinden, welche jeweils aus einer Oberwalze und einer Zuführwalze bestehen. Aus den Spinnkannen 5a bis 5c werden Faserbändern 7a bis 7c gehoben und auf dem Einlauftisch 6 zur Strecke geführt. Nach dem Passieren des Streckwerks 3 gelangt das verstreckte Faserband in einen Drehteller eines Kannenstocks und wird in Ringen in der Ausgangskanne 11 abgelegt. Der Einlauftisch 6 erstreckt sich bis zur Strecke über den Bereich der gesamten Bandeinlaufvorrichtung. Über die Faserband-Einlaufvorrichtung wird aus den Spinnkannen 5 je ein Faserband 7 der Strecke zugeführt. Die Zuführung erfolgt durch je eine Bandeinlaufstelle, von denen jede ein Walzenpaar 8a, 9a; 8b, 9b; 8c, 9c (Walzeneinlauf) aufweist. Im Bereich jeder unteren Walze 8a bis 8c ist ein Führungsorgan 10a, 10b bzw. 10c zur Führung der Faserbänder 7 vorhanden. Mit A ist die Laufrichtung der Faserbänder 7a, 7b und 7c von den Zuführwalzen in Richtung Streckwerk 3 bezeichnet. Die Faserbänder 7a bis 7c werden zwischen den Walzenpaaren 8, 9 gequetscht. Die aus den Spinnkannen 5a bis 5c abgezogenen Faserbänder 7 schwingen insbesondere bei einer großen Abzugsgeschwindigkeit über den Kannen 5a bis 5c in einer ballonartigen Form (sh. Fig. 3). Nach Passieren der Zuführwalzen 8a bis 8c sind die Faserbänder 7a bis 7c unterwegs beruhigt. Die Drehrichtung der Zuführwalzen 8a bis 8c und der Oberwalzen 9a bis 9c ist durch gebogene Pfeile C, D angegeben. Dem Einlauftisch 6 nachgeordnet ist am Eingang der Strecke eine angetriebene Walzeneinrichtung, z. B. zwei Reiter-Unterwalzen 12 und drei Reiter-Oberwalzen 13 vorhanden. Jede Zuführwalze 8 ist an eine Antriebseinrichtung angeschlossen.

Wie Fig. 2 zeigt, ist auf jeder Seite des Einlauftisches 6 jeweils eine Reihe von vier Spinnkannen 5 parallel zueinander aufgestellt. Im Betrieb kann aus allen acht Spinnkannen 5 gleichzeitig jeweils ein Faserband 7' abgezogen werden. Es kann aber im Betrieb auch derart verfahren werden, dass nur auf einer Seite z. B. aus den vier Spinnkannen 5a bis 5d Faserband 7' abgezogen wird, während auf der anderen Seite die vier Spinnkannen 5e bis 5h ausgewechselt werden. In Fig. 2 ist eine Ausführungsform gezeigt, bei der einer Zuführwalze 8a, 8b, 8c, 8d jeweils zwei Oberwalzen 9 zugeordnet sind. Es ist auch eine Ausführungsform gemäß Fig. 2b möglich, bei der auf jeder Seite des Einlauftisches 6 jeweils drei in Arbeitsrichtung A hintereinander angeordnete Zuführwalzen 8a, 8b, 8c bzw. 8d, 8e, 8f vorhanden sind. Einer Zuführwalze ist bei dieser Ausbildung jeweils nur eine Oberwalze zugeordnet. Die Zuführwalzen 8a bis 8f weisen gleichen Durchmesser, z. B. 100 mm, auf. Die Drehzahlen n der Zuführwalzen 8 nehmen in Arbeitsrichtung A ab, d. h. z. B. n₁ < n₂ < n₃. Die Drehzahlen n₁, n₂ und n₃ werden durch die Steuer- und Regeleinrichtung vorgegeben, z. B. n₁ = 900 min^-1, n₂ = 850 min^-1, n₃ = 800 min^-1, d. h. U₁ = 282/min, U₂ = 267 m/min, U₃ = 251 m/min. Auf diese Weise nehmen die Umfangsgeschwindig keiten U der Zuführwalzen 8 in Arbeitsrichtung A ab. Dadurch gelingt es, die Umfangsgeschwindigkeiten U₁, U₂, U₃ der Zuführwalzen 8 individuell einzustellen, so dass die Einlaufanspannung aller Faserbänder 7 in der gewünschten Weise verwirklicht werden kann. Der Antrieb der Zuführwalzen 8 kann über (nicht dargestellte) Getriebe o. dgl. Übertragungseinrichtung oder über Einzelantriebe verwirklicht werden. Die Länge der Faserbänder 7 im Einlaufbereich 1 nimmt von innen nach außen zu. Gemäß der Draufsicht nach Fig. 2 verlaufen die Faserbänder 7a bis 7f vom Einlauftisch 6 des Einlaufbereichs 1 über ein Messelement bis zum Ausgang des Streckwerks 3 (sh. Fig. 1) im wesentlichen geradlinig und sind parallel zueinander ausgerichtet.

Nach Fig. 2 sind auf jeder Seite des Einlauftisches 6 jeweils vier Kannen 5a bis 5d bzw. 5e bis 5h vorhanden. Die Länge der Faserbänder 7 im Einlaufbereich 1 nimmt von innen nach außen zu. Nach Fig. 2a wird ein Faserband 7' z. B. aus der Kanne 5e in Richtung B abgezogen, durchläuft die Öffnung des Bandführers 10 (Öse), wird dabei in Richtung A umgelenkt und tritt anschließend durch den Walzenspalt zwischen der angetriebenen Zuführwalze 8 und der mitlaufenden Oberwalze 9 hindurch. Nach Fig. 2b werden die Faserbänder 7 durch oben offene Führungsnuten zwischen Führungsorganen 17 hindurchgeführt. Die Zuführwalzen 8 sind jeweils einstückig durchgehend ausgebildet und weisen gleiche Länge auf. Der Bandführer 10 ist über einen Haltestab 19 und einen Befestigungsring 20 an einer ortsfesten Haltestange 18 befestigt, die am Bandeinlauftisch 6 angebracht ist. Gemäß der Draufsicht nach Fig. 2 auf die Spinnkanne 5e ist das Faserband 7 ringförmig in der Spinnkanne 5e abgelegt. Dargestellt ist die Ablage an Mitte, d. h. es sind kleine Ringe vorhanden, die den freibleibenden Raum im Zentrum nicht überschreiten, was vielfach bei großen Kannen 5 (die von der nicht dargestellten Karde kommen) der Fall ist.

Nach Fig. 3 sind die Bandführer 10a bis 10d zwischen den Spinnkannen 5a bis 5d und den Walzenpaaren 8a, 9a bis 8d, 9d angeordnet. Das Faserband 7' wird von dem jeweils obersten Ring in der Spinnkanne 5 abgelöst und beschreibt auf dem Weg zum Bandführer 10 (Pfeil B) eine Art Ballon, der um eine virtuelle Längsachse und im wesentlichen senkrecht zu dieser zur Seite hin (Pfeile I, K) rotiert. Die Draufsicht nach Fig. 3a zeigt, dass das Faserband 7 ringförmig in der Spinnkanne 5 abgelegt ist.

Dargestellt ist die Ablage über Mitte, d. h. es sind große Ringe vorhanden, die den freibleibenden Raum im Zentrum überschreiten, was vielfach bei kleinen Vorlagekannen 5 (von der nicht dargestellten Karde kommend) Anwendung findet.

Der Bandführer 10 (Führungselement) ist nach Fig. 4a als Ring mit einem Innenraum 10' und einem kreisringförmigen Mantel 10" ausgebildet. Der kreisförmige Innenraum 10', der einen Durchmesser d z. B. von ca. 20 bis 25 mm aufweist, ist durchgehend offen. Die kreisförmigen Kanten am Ein- und Ausgang können abgeschrägt oder abgerundet sein. Die Innenwandfläche 10''' ist gleitfähig glatt. Der Werkstoff des Bandführers 10 ist verschleißbeständig, z. B. eine Aluminiumlegierung. Der Bandführer 10 ist über einen Haltestab 19 an einen Befestigungsring 20 angebracht. Die Lage des Befestigungsringes 20 auf der Haltestange 18 wird durch eine Stellschraube 21 fixiert. Die Lage des Bandführers 10 in bezug auf den Befestigungsring 20 kann durch Drehung über den Haltestab 19 in Richtung E verändert werden, wodurch unterschiedlichen Größen und/oder Positionen der Spinnkannen 5 in bezug auf den Ort des Bandführers 10 Rechnung getragen werden kann. Auf diese Weise kann die Umlenkung des Faserbandes 7' durch den Bandführer 10 eingestellt bzw. abgemildert werden. Mit einer Schraube 22 wird die Position des Haltestabes 19 und damit des Bandführers 10 am Befestigungsring 20 fixiert. Fig. 4b zeigt die Position, in der der Bandführer 10 zweckmäßig in der Praxis installiert ist, d. h. ganz oder im wesentlichen in waagerechter Richtung in bezug auf den Einlauftisch 6.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gelingt es zu überwachen, ob die in die Textilmaschine, insbesondere eine Strecke, einlaufenden Faserbänder 7 (regelmäßig bis zu acht) alle vorhanden sind. Außerdem wird nicht nur erkannt, ob die Faserbänder 7 da sind oder nicht, sondern auch noch, ob sie sich bewegen oder still stehen. In besonderen Fällen kann es nämlich passieren, dass ein Band 7 zwar vorhanden ist, es aber abgerissen wurde und somit trotzdem nicht zur Weiterverarbeitung in die Maschine einläuft. Die Detektion jedes Bandes 7 erfolgt bei einer Strecke im Bereich des Einlauftisches 6 (Gatter) und hier im Bereich der Umlenkstelle, und zwar da, wo das Band 7 nahezu senkrecht (B) aus der Kanne 5 gezogen und über Elemente in eine waagerechte Position entsprechend Fig. 5a gebracht wird. Da das Faserband 7 in der Kanne 5 in Ringen abgelegt ist und andererseits an der Zuführwalze 8 (Umlenkrolle) unmittelbar anliegt (bzw. zwischen Zuführwalze 8 und Oberwalze 9 geklemmt ist), bewegt es sich auf einer Bahn H', d. h. es beschreibt während der Bewegung in Richtung B (Laufrichtung) eine Art Ballon. In der Seitenansicht nach Fig. 5a bewegt sich das Faserband 7a seitlich in den Richtungen I und K. Die Mantelfläche des Ballons kreist um eine (nicht dargestellte) virtuelle Längsachse. Der Ballon hat in der Praxis eine unregelmäßige Gestalt, d. h. die Bahn H' ist nur im Idealfall kreisförmig; sie kann auch abweichend davon als Oval o. dgl. ausgebildet sein. Nach Fig. 5b ist das Faserband 7a bzw. 7a' im Innenraum 10' des Bandführers 10 im wesentlichen senkrecht zu der Laufrichtung B des Faserbandes bzw. zu der (nicht dargestellten) virtuellen Achse des Ballons auf einer Bahn H bewegbar. Die Richtung der Bahn H folgt der Richtung der Ablösung der in der Spinnkanne 5 abgelegten Bandringe.

Die Detektion erfolgt auf optoelektronischem Wege, und zwar mit Hilfe einer oder mehrerer Sender/Empfänger und/oder Reflektorkombinationen. Diese sind zweckmäßig direkt in vorhandene Bandführer 10 (Führungselemente) integriert (Fig. 6 und 7) und bilden eine Detektionseinheit. Anders geformte Führungselemente, z. B. die in Fig. 2b gezeigten Führungsorgane 17 (sogenannte "Spatzen"), sind ebenfalls geeignet. Die Anzahl der Sender und Empfänger und deren Anordnung innerhalb dieser Einheit hängt u. a. vom verwendeten Detektionsprinzip sowie von der Gestaltung des Führungselementes ab.

Die Schnittdarstellung nach Fig. 6 zeigt, wie im Mantel 10" des Bandführers 10 ein Sender 25 (S) und ein Empfänger 26 (E) einander gegenüberliegend angeordnet sind. Der Strahlengang zwischen Sender 25 und Empfänger 26 ist mit L bezeichnet. Die Innenwand 10''' im Bereich des Senders 25 und des Empfängers 26 ist für die Strahlung durchlässig. Der Sender 25 und der Empfänger 26 stehen jeweils mit einer Platine 27a bzw. 27b in Kontakt, an die jeweils ein Anschlusskabel 28a bzw. 28b angeschlossen ist.

Nach der Fig. 7 sind im Mantel 10" ein Sendeelement 29 und ein Empfangselement 30 angeordnet, deren offene Endstirnflächen 29' bzw. 30' einander gegenüberliegend angeordnet sind. Die Stirnflächen 29', 30' können (ebenso wie die Sender 25 und die Empfänger 26 nach Fig. 6) unmittelbar Bestandteil der Innenfläche 10''' sein. Das Sendeelement 29 ist über einen Lichtleiter 31a und das Empfangselement 30 ist über eine Lichtleiter 31b an eine zentrale Auswerteeinheit 32 (Fig. 12) angeschlossen.

In den Fig. 8a bis 8f sind Beispiele für mögliche Sender (S)-, Empfänger (E)- und Reflektor (R)-Anordnungen abgebildet.

Als Arbeitsprinzipien bieten sich Einweg-, Reflexions- oder Tastfunktionen an. Nicht gewünschte Streuungen der ausgesendeten und empfangenen Lichtstrahlen werden bei Bedarf durch vor die optoelektronischen Elemente S (Sender) bzw. E (Empfänger) gesetzte entsprechende Blenden oder Linsen verhindert.

Um externe Einflüsse, z. B. Fremdlicht, weitestgehend auszuschalten, werden die Sende- und Empfangselemente S bzw. E mit moduliertem Licht betrieben (Beispiel in Fig. 9). Das bedeutet, dass die Sendedioden nach einem bestimmten vorgegebenen Impulsmuster Licht aussenden und die Empfänger nur auf dieses bestimmte "Lichtmuster" reagieren.

Eine besonders kostengünstige Möglichkeit, die von den Empfängern E kommenden Signale auszuwerten, wird erreicht, indem mindestens alle Empfänger E keine eigene Auswerteeinheiten besitzen, sondern an eine zentrale Auswerteeinheit 32 angeschlossen werden. Diese ist vorteilhafter Weise mit einer programmierbaren Steuereinheit (Mikroprozessor o. ä.) ausgerüstet und steht zusätzlich mit der übrigen Streckensteuerung 33 in Verbindung (Fig. 10). Dadurch können bei der Auswertung, insbesondere bei der Ermittlung, ob sich das Band 7 bewegt oder nicht, wichtige Informationen, z. B. die Produktionsgeschwindigkeit, berücksichtigt werden. Vorteilhaft ist es auch, diese Auswerteeinheit 32 als in das übrige Steuerungssystem (TMS-2) integrierbare Baugruppe auszubilden. Möchte man nur eine Aussage haben, ob Band 7 vorhanden ist, stellt eine Sender/Empfänger/Reflektor-Kombination gemäß Fig. 8e eine besonders vorteilhafte Anordnung dar. Erhält der Empfänger E kein Licht, so ist Band 7 vorhanden.

Um zu erfassen, ob sich das Band 7 bewegt oder nicht, ist eine Anordnung mit mehreren Empfängern zweckmäßig (z. B. gemäß Fig. 8a). Da sich das Band 7 während der Produktion innerhalb des Bandführers 10 (Führungselementes) bewegt, kann man durch geschickte rechnergesteuerte Auswertung der Empfängersignale die gewünschte Information gewinnen. Die Bandbewegung führt beim Einsatz mehrerer Empfänger E dazu, dass diese wechselnd abgedeckt werden bzw. Licht empfangen.

Sobald ein Empfänger E Licht empfängt, bedeutet dies, dass Band 7 vorhanden ist. Wechseln der oder die Empfänger E, die Licht bekommen, so ist dies ein Indiz dafür, dass sich das Band 7 bewegt. Dies vor allem, weil eine horizontale (Pfeile I, K) oder rotierende (Pfeil H) Bewegung in dem Führungselement 10 nur zustande kommt, wenn das Band 7 auch vertikal (Pfeil B), bewegt, das heißt, durch das Führungselement 10 gezogen wird. Idealerweise läuft das Band 7 während der Produktion auf einer Kreisbahn H innerhalb des Führungselementes 10 (Fig. 5b).

Bei einer Sensoranordnung gemäß Fig. 8a ergibt sich daraus, dass die drei Empfänger E nach einem bestimmten zyklischen Muster Licht empfangen, das heißt von dem Band 7 nicht abgedeckt werden (Fig. 11). Der zeitliche Verlauf dieser Signale hängt ganz wesentlich auch von der Produktionsgeschwindigkeit der Maschine, das heißt von der Geschwindigkeit mit der das Band 7 rotiert, ab.

Für die Auswertung bedeutet das:

1. Wenn mindestens ein Empfänger E abgedunkelt ist, ist ein Band 7 vorhanden,
2. Wenn innerhalb eines bestimmten Zeitfensters eine wechselnde Abdunkelung der Empfänger E erfolgt, so ist dies ein Indiz dafür, dass Band 7 da ist und dass dieses sich bewegt hat.
3. Ist keiner der Empfänger E abgedeckt, das heißt alle empfangen Licht, so ist kein Band 7 vorhanden.

Da die Geschwindigkeit, mit der sich das Band 7 innerhalb des Führungselementes 10 bewegt auch von der Produktionsgeschwindigkeit abhängig ist, kann mindestens durch Einbeziehung dieses Wertes das Auswerteergebnis deutlich verbessert werden. Weitere maschinenspezifische Informationen stehen aufgrund der beschriebenen Einrichtung ebenfalls zur Verfügung und können bei Bedarf zur Auswertung mit herangezogen werden.

Mit Hilfe der Kommunikationsmöglichkeit zwischen Maschinensteuerung 33 und Auswerteeinheit 32 kann man auch Plausibilitätsprüfungen oder sonstige Überwachungsfunktionen realisieren. So kann man z. B. anhand der bekannten Signalmuster in den Empfängern E feststellen, ob der Bandlauf im Gatter 6 einwandfrei ist oder nicht.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform besteht darin, dass man mindestens die optoelektronischen Empfänger E nicht direkt in das Führungselement 10 integriert, sondern auf die Auswerteeinheit 32 plaziert. Die von den Sendern 5 kommenden Lichtstrahlen werden dann über Lichtleitelemente 31a, 31b (z. B. Glasfaserkabel) an die Empfangseinrichtungen E auf der Auswerteeinheit übertragen. Wählt man diese Ausführungsform auch für die Sender (Fig. 7), so braucht man in dem Führungselement 10 keine elektronischen Einrichtungen, Platinen, Kabel o. ä.. Durch diese Maßnahme lässt sich eine kostengünstige Einrichtung schaffen (Fig. 12).

Wenn man in der Auswerteeinheit 32 einen Mikroprozessor einsetzt oder diese im Rahmen der Steuerung mit einem solchen verbindet, so kann man auch ein selbstlernendes System realisieren. Das sich im Führungselement bewegende Band erzeugt in den Empfängern ein bestimmtes Signalmuster (z. B. wie in Fig. 11 gezeigt). Dieses kann zu Beginn des Produktionsprozesses sowie in bestimmten zeitlichen Abständen oder in Abhängigkeit bestimmter Vorgänge erfasst werden und anschließend für die laufende Produktion als gutes Vergleichsmuster benutzt werden.

Mit S sind Sender und mit E sind Empfänger bezeichnet. Außer den genannten optoelektronischen Sendern und Empfängern können auch auf anderen Prinzipien und Grundlagen arbeitende Sender und Empfänger angewendet werden.

Nach Fig. 13 werden als Bandführungselement jeweils zwei benachbarte Führungsorgane 17a, 17b (vgl. Fig. 2b) herangezogen, zwischen denen das Faserband 7 hindurchgeführt wird. Jeweils übereinander sind dem Bandführungsorgan 17a zwei Sender S₁, S₂ und dem Bandführungsorgan 17b zwei Empfänger E₁, E₂ zugeordnet. Das Faserband 7 bewegt sich im Betrieb im wesentlichen vertikal in Richtung der Pfeile M, N.

Claims

1. Vorrichtung zur Erfassung der Bewegung und/oder des Vorhandenseins eines Textilfaserbandes aus Baumwolle und/oder Chemiefasern, insbesondere an einer Strecke, bei der das Faserband einen Raum durchläuft, wobei dem Faserband mindestens eine Sensoreinrichtung aus Sender und Empfänger zugeordnet ist, deren Strahlengang im wesentlichen senkrecht zur Laufrichtung des Faserbandes verläuft, dadurch gekennzeichnet, dass das Faserband (7; 7a bis 7h; 7') in dem Raum (10') etwa senkrecht zur Laufrichtung (B) des Faserbandes (7; 7a bis 7h; 7') auf einer Bahn (H) bewegbar ist und sich nacheinander innerhalb oder außerhalb des Strahlenganges (L) zu befinden vermag.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahn (H) im wesentlichen eine Kreisbahn ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahn (H) ein Oval o. dgl. ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahn (H) eine Ebene abbildet.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum der Innenraum (10') eines Bandführungselements (10) ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenraum (10') einen kreisförmigen Querschnitt aufweist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Bandführungselement (10) dem Einlauftisch (6) einer Strecke zugeordnet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Bandführungselement (10) zwischen Kanne (5a bis 5h) und Zuführwalze (8a bis 8h) angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Sender (S; 5; 25; 29; 29a bis 29c) und Empfänger (E; 26; 26a bis 26d; 30; 30a bis 30c) der Innenmantelfläche (10''') des Raumes (10) zugeordnet sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Sender (S; 5; 25; 29; 29a bis 29c) und Empfänger (E; 26; 26a bis 26d; 30; 30a bis 30c) ein Reflektor (R) vorhanden ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein optoelektronischer Sender (S; 25; 29; 29a bis 29c) vorhanden ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein optoelektronischer Empfänger (E; 26; 26a bis 26d; 30; 30a bis 30c) vorhanden ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Sender (S; 25; 29, 29a bis 29c) und der Empfänger (E; 26; 26a bis 26d; 30; 30a bis 30c) an eine elektronische Mikrocomputersteuer- und -regeleinrichtung (30) angeschlossen sind.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Signale des Empfängers (E; 26; 26a bis 26d; 30; 30a bis 30c) in einer elektronischen Auswerteeinrichtung (32) verarbeitet werden.

15. Vorrichtung insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 14 zur Erfassung der Bewegung und/oder des Vorhandenseins eines Textilfaserbandes aus Baumwolle und/oder Chemiefasern, insbesondere an einer Strecke, bei der die einlaufenden Faserbänder einen Raum durchlaufen, wobei jedem der Faserbänder mindestens eine Sensoreinrichtung aus Sender und Empfänger zugeordnet ist, deren Strahlengang im wesentlichen waagerecht zur Laufrichtung des jeweiligen Bandes verläuft, dadurch gekennzeichnet, dass die Sender (S; 25; 29; 29a bis 29c) und Empfänger (E; 26; 26a bis 26d; 30; 30a bis 30c) derart angeordnet sind, dass sich das Band (7; 7a bis 7h; 7') beim Durchlauf durch den Raum (10') aufgrund seiner zur Laufrichtung waagerechten und auf einer bestimmten Bahn (H) ablaufenden Bewegung wechselnd innerhalb und außerhalb des Strahlenganges (L) zu befinden vermag.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlengang (L) waagerecht in bezug auf die im wesentlichen senkrechte Laufrichtung (B) des Faserbandes (7; 7a bis 7h; 7') im Bereich des Einlauftisches (6) der Strecke ist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung (I, K) des Faserbandes (7; 7a bis 7h; 7') waagerecht in bezug auf die im wesentlichen senkrechte Laufrichtung (B) des Faserbandes im Bereich des Einlauftisches (6) der Strecke ist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17 zur Detektion von Textilfaserbändern in Textilmaschinen, vorzugsweise in Strecken, dadurch gekennzeichnet, dass je zu detektierendem Band ein oder mehrere optoelektronische Sender (S)-, Empfänger (E)- und/oder Reflektor (R)-Kom binationen vorhanden sind, diese in eine Einheit, die vorzugsweise gleichzeitig der Bandführung (10) dient, integriert sind und deren Signale zentral in einer Auswerteeinheit (32) verarbeitet werden, die mit der übrigen Maschinensteuerung (33) in Verbindung steht und sowohl für die optimale Detektion Informationen über den Maschinenzustand erhält wie andererseits Informationen über alle einlaufenden Bänder (7; 7a bis 7h; 7') an diese übergibt.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorhandensein von Textilfaserbändern (7; 7a bis 7h; 7') und/oder die Bewegung derselben während des Produktionsprozesses überwacht werden.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Detektionssystem selbstlernend arbeitet, indem die zum Vergleich benutzten Signalmuster während einer Lernphase oder anlässlich bestimmter Ereignisse übernommen und abgespeichert werden.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die benutzten Signalmuster in Abhängigkeit von bestimmten Produktionsparametern der Maschine angepasst bzw. korrigiert werden.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung des Bandes (7; 7a bis 7h; 7') erkannt wird, indem die abgegebenen Signalmuster der Empfänger (E; 26; 26a bis 26d; 30; 30a bis 30c) mit vorgegebenem Muster verglichen werden.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Sende (S)- und/oder Empfangs (E)-Einheiten sich nicht in unmittelbarer Nähe des Detektionsortes befinden, sondern mittels Lichtleitelementen (31a, 31b) mit diesem verbunden sind.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertung der Empfängersignale unter Einbeziehung bestimmter Produktionsparameter der Maschine erfolgt.

25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von den ausgewerteten Signalen die Maschine entsprechend beeinflusst wird.

26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (32) getrennte Signale für "Band da" und "Band bewegt sich" an die Maschinensteuerung (33) übergibt.

27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (32) jeweils ein gemeinsames Signal für alle Empfänger an die Maschinensteuerung (33) übergibt.

28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Abbremsen der Maschine bei einem fehlenden oder sich nicht bewegenden Band (7; 7a bis 7h; 7') in Abhängigkeit von dessen Position erfolgt.

29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass Plausibilitätskontrollen durchgeführt werden.

30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Auswerteeinheit (32) mit der Maschinensteuerung (33) elektrisch in Verbindung steht.

31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Faserband (7; 7a bis 7h; 7') ein Bandführungselement (10; 17a, 17b) mit mindestens einem Sender (S, 5; 25; 29; 29a bis 29c) und mindestens einem Empfänger (E; 26; 26a bis 26d; 30a; 30a bis 30c) zugeordnet ist.

32. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass als Bandführungselement jeweils zwei benachbarte Führungsorgane (17; 17a, 17b) herangezogen werden.