DE10052703A1 - Schussfaden-Überwachungsvorrichtung - Google Patents

Abstract

Bei einer Überwachungsvorrichtung für den Schussfaden einer Webmaschine, die wenigstens ein Eintragelement mit einer in eine Faden-Freigabestellung verstellbaren Fadenklemme und einen die Bewegung des Schussfadens überwachenden Schussfadendetektor aufweist, der bei jedem Eintrag nur während eines Observierungs-Intervalls aktiviert ist, der zumindest in etwa mit der Freigabe des eingetragenen Schussfadens durch die Fadenklemme endet, ist in einer in der Webmaschine vorgesehenen Öffnungsvorrichtung (B) für die Fadenklemme (G) des Eintragelements ein auf die Freigabestellung der Fadenklemme mit einem das Ende des Observierungs-Intervalls repräsentierenden Signal (i) ansprechender, elektrischer Sensor (S) vorgesehen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Überwachungsvorrichtung der im Oberbegriff des An­ spruchs 1 angegebenen Art.

Bei der aus WO 00/52243 bekannten Überwachungsvorrichtung wird das Observie­ rungs-Intervall am Mikroprozessor der Steuerung des Schussfaden-Detektors einge­ stellt. Da der Punkt entlang des Fadenwegs, an welchem der Schussfaden freigege­ ben wird, in Abhängigkeit von bestimmten Faktoren, z. B. die Art des Gewebes, die Webbreite, oder dgl., durch den Weber verstellt werden kann, muss auch der Obser­ vierungs-Intervall entsprechend neu eingestellt werden, um die Präzision der Überwa­ chung beizubehalten. Dies ist umständlich.

In Webmaschinen sind sogenannte Ankunfts-Sensoren üblich, z. B. EP 0 374 398 A, die bei Ankunft des Schussfadens am Geweberand ein Signal abgeben. Dies sind zumeist opto-elektronische Sensoren, deren Sensitivität auf die Fadenqualität indivi­ duell eingestellt werden muss, deren Funktion unter den unvermeidbaren Flusen lei­ det, und die bei Umstellung einer Webmaschine gegebenenfalls neu positioniert wer­ den müssen. Auch diese Prozedur ist umständlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Überwachungsvorrichtung der ein­ gangs genannten Art zu schaffen, bei der das Observierungs-lntervall auf baulich einfache Weise unabhängig von der Fadenqualität und eventuellen Verstellungen des Freigabezeitpunktes an der Webmaschine präzise beendet wird, beispielsweise um die Sensitivitätseinstellung eines sich automatisch anpassenden Schussfadendetek­ tors zu vereinfachen.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Überraschend gelingt es mit dem Kunstgriff, den Schussfaden nicht direkt abzutasten, sondern einen elektronischen Sensor das Erreichen der Freigabestellung der Faden­ klemme überwachen zu lassen, das Observierungs-Intervall jeweils präzise und ge­ nau am richtigen Punkt des Fadenwegs zu beenden. Die Fadenqualität spielt dabei keine Rolle. Umstellungen in der Webmaschine, die den Freigabezeitpunkt entlang des Fadenwegs ändern, haben keinen Einfluss auf die Präzision. Es versteht sich von selbst, dass der Sensor nicht zwangsweise auf die erreichte Freigabestellung der Fa­ denklemme anspricht, sondern, falls erforderlich, schon auf die Bewegung der Faden­ klemme in die Freigabestellung. Bei einem Schussfadendetektor mit automatischer Einstellung der Empfindlichkeit auf das jeweilige Optimum, und zwar über mehrere nacheinander ablaufende Einträge, vereinfacht der das Ende des Überwachungs- Intervalls steuernde, auf das Erreichen der Freigabestellung der Fadenklemme an­ sprechende Sensor die Sensitivitätsanpassung. Wenn der Sensor das Erreichen der Freigabestellung der Fadenklemme meldet, arbeitet er mit einem bewusst in Kauf ge­ nommenen Unsicherheitsfaktor. Denn sein Signal repräsentiert nicht zuverlässig, ob der Schussfaden an dieser Stelle angelangt ist, oder nicht. Dies ist jedoch unerheb­ lich, da die ordnungsgemäße Bewegung des Schussfadens bis zum Ende des Über­ wachungs-Intervalls ohnedies durch den Schussfadendetektor selbst überwacht wird. Als elektronischer Sensor eignet sich jeder Sensor, der in der Lage ist, festzustellen, wann die Fadenklemme ihre Freigabestellung erreicht, z. B. ein opto-elektronischer Sensor, ein Näherungssensor, ein piezo-elektrischer Sensor oder dgl.

Da in überwiegenden Fällen in Greifer- oder Projektilwebmaschinen die Fadenklemme durch einen Kollisionsimpakt in die Freigabestellung bewegt wird, und bei diesem Kol­ lisionsimpakt momentan erhebliche kinetische Energie ausgetauscht wird, eignet sich als Sensor besonders ein mit diesem Energieschock beaufschlagter Piezo-Sensor, der bei Übertragung des Kollisionsimpakts das Signal abgibt.

Hohe Betriebssicherheit und ein aussagefähiges Signal ergeben sich, wenn der Sen­ sor direkt am Anschlagelement in der Öffnungsvorrichtung angeordnet ist, wobei die Öffnungsvorrichtung und/oder das Anschlagelement relativ zur Bewegungsbahn des Eintragelements verstellbar ist oder sind. Diese Position des Sensors stellt sicher, dass er den Kollisionsimpakt zum Erreichen der Freigabestellung der Fadenklemme direkt abtastet und bei in der Webmaschine erforderlichen Umstellungen im Bereich der Öffnungsvorrichtung diese Umstellungen mitmacht, so dass an diesem Sensor weder bei Ändern der Fadenqualität noch bei solchen Umstellungen keinerlei Nach­ justierungen erforderlich sind.

Der Sensor kann einen gabelförmigen Grundkörper mit wenigstens einem piezo­ keramischen Element im Bereich einer Gabelzinke aufweisen, wobei der Grundkörper gegebenenfalls auf das Anschlagelement aufgesetzt oder in dieses eingesetzt und la­ gegesichert wird.

Bei einer Öffnungsvorrichtung mit einer Steuerplatine als Anschlagelement sollte der Sensor an oder in der Steuerplatine festgelegt sein.

Falls es sich bei dem Sensor um einen Piezosensor handelt, der auf den Kollisions­ impakt anspricht, so ist es zweckmäßig, den Sensor in der Nähe der Öffnerfläche der Platine anzuordnen, und zwar dort, wo der Kollisionsimpakt deutlich und unverfälscht spürbar ist.

Der Sensor könnte dadurch komplettiert sein, dass im Grundkörper oder im Signal­ übertragungsweg ein Verstärkerteil zur Signalkonditionierung vorgesehen ist. Das vom Sensor abgegebene und konditionierte Signal kann so direkt zum Beenden des Observierungs-Intervalls eingesetzt werden.

Schließlich kann es zweckmäßig sein, bei kleineren Webbreiten den Sensor über ein Kabel mit dem Schussfadendetektor oder dessen Steuerung oder der Steuerung der Webmaschine zu verbinden. Bei größeren Webbreiten ist es denkbar, eine drahtlose Signalübertragung zu wählen, weil der Abstand relativ groß sein kann.

Anhand der Zeichnung werden Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes er­ läutert. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch ein Fadenverarbeitungssystem mit einer Schussfaden- Detektor-Anordnung,

Fig. 2 eine Öffnungsvorrichtung für eine Fadenklemme eines Eintragele­ ments in dem System von Fig. 1,

Fig. 3 eine Perspektivansicht eines Sensors, und

Fig. 4 eine Perspektivansicht einer Steuerplatine mit angebautem Sensor.

Ein fadenverarbeitendes System in Fig. 1 umfasst eine Webmaschine M, hier eine Greiferwebmaschine, wenigstens ein Fadenliefergerät F und eine Schussfaden- Detektor-Vorrichtung W, in der beispielsweise mehrere parallele Schussfaden- Detektoren D für je einen Schussfaden Y zusammengefasst sind. Die Greiferwebma­ schine M weist ein Fach 1 auf sowie einen Bringergreifer 2 und einen Nehmergreifer 3, welche durch einen Antriebsmechanismus 4 angetrieben sind. Ferner ist in der Webmaschine eine Hauptsteuer- und Überwachungseinrichtung C bei einem Webma­ schinen-Steuerpaneel 5 vorgesehen. Vor der Eintragseite des Fachs 1 ist ein Faden- Auswahl-Vorrichtung 6 vorgesehen, die beispielsweise durch die Steuereinheit C ge­ steuert wird. Die Schussfaden-Detektor-Vorrichtung W ist z. B. mit der Steuereinheit C verbunden, und/oder mit der Steuerung des Schussfaden-Liefergeräts oder einem so­ genannten Stopp-Motion-Relais (nicht gezeigt) zum Abschalten der Webmaschine.

Anstelle der Greiferwebmaschine M mit Bringer- und Nehmergreifern 2, 3 könnte auch eine Greiferwebmaschine mit einem einzigen Greifer verwendet werden, oder eine Projektilwebmaschine. Diesen Webmaschinenarten ist wenigstens ein Eintragelement gemeinsam, das eine Fadenklemme G besitzt, die durch eine Öffnungseinrichtung B beim Fachende in eine Faden-Freigabestellung bringbar ist und dort den Schussfaden freigibt, so dass sich dessen Geschwindigkeit auf Null verzögert.

Jeder der Schussfaden-Detektoren D kann als Fadenführelement für einen Schussfa­ den Y ausgebildet sein und einen nicht gezeigten piezoelektrischen Sensor enthal­ ten. Der Schussfaden Y durchläuft den Schussfadendetektor D und erregt dessen piezoelektrischen Sensor durch Reibkräfte oder Vibrationen, auf welche der Sensor durch Generieren eines elektrischen Laufsignals anspricht. Wie dies in WO 00/52243 im Detail erläutert wird und auf die hiermit durch Rückbeziehung verwiesen wird, wird das Laufsignal in ein Laufausgangssignal gewandelt, solange der Schussfaden läuft. Wird der Schussfaden Y locker oder abgerissen oder bleibt er stehen, dann wird kein Laufsignal mehr abgegeben. Zur Steuerung des Schussfaden-Detektors D u. a., im Hinblick auf dessen automatische Sensitivitäts-Einstellung während mehrerer Eintrag­ vorgänge kann ein Mikroprozessor MP vorgesehen sein, der beispielsweise mit einem Stoppschalter für die Webmaschine verbunden ist. An einer Eingabesektion 7 kann beispielsweise der Drehwinkel der Hauptwelle der Webmaschine eingestellt werden, an welchem das sogenannte SYNC-Signal zum Einleiten eines Eintrags abgegeben und an die Steuerung des Schussfaden-Liefergeräts übertragen wird. Der Schussfa­ den-Detektor D überwacht die Schussfadenbewegung nicht über 360° der Webma­ schinen-Hauptwellendrehung, sondern nur über einen bestimmten Observierungs- Intervall beispielsweise zwischen 220° und 310° einer vollen 360°-Drehung. Das Ende des Observierungs-Intervalls sollte der Drehwinkelposition entsprechen, bei der auch die Steuereinheit C der Webmaschine aufhört, das Abgabesignal des Schussfaden- Detektors D zu berücksichtigen, um bei einem Fehlersignal seitens des Schussfaden- Detektors D ein Stoppsignal für die Webmaschine zu erzeugen. Der Observierungs- Intervall soll enden, sobald in der Greiferwebmaschine M der Nehmergreifer 3 den Schussfaden Y freigibt. Eine kritische Phase der Schussfadenüberwachung ist näm­ lich meist die Endphase eines Eintrags.

Erfindungsgemäß ist nun die üblicherweise im Bereich des Endes des Fachs 1 ange­ ordnete Öffnungsvorrichtung B für die Fadenklemme G des den Eintrag beendenden Eintragorgans, z. B. des Bringergreifers 3, mit einem Sensor S ausgestattet, der auf das Erreichen der Freigabestellung bzw. die Bewegung der Fadenklemme G in die Freigabestellung mit einem Signal i anspricht, das über eine Übertragungsstrecke 10 beispielsweise dem Mikroprozessor MP oder auch der Steuerung C übermittelt wird, die gegebenenfalls über eine Übertragungsstrecke 9 mit dem Mikroprozessor MP ver­ bunden ist. Das Signal i beendet den Observierungs-Intervall des Schussfaden- Detektors D. Es kann auch als Information für die Steuereinheit C der Webmaschine M benutzt werden, um im Zusammenspiel mit dem Laufsignal des Schussfaden- Detektors den ordnungsgemäßen Eintrag zu bestätigen. Da der Sensor S unabhängig von der Fadenqualität nur auf das Erreichen der Freigabestellung der Fadenklemme G anspricht, braucht er bei einer Umstellung der Webmaschine auf eine andere Fa­ denqualität nicht nachjustiert zu werden. In einer Greifer- oder Projektilwebmaschine wird mit der Öffnungsvorrichtung B die Fadenklemme G durch einen Kollisionsimpakt zweier Anschlagelemente in die Freigabestellung bewegt. Als Beispiel einer Öff­ nungsvorrichtung sei auf die WO 97/40218 verwiesen.

Fig. 2 verdeutlicht in einer Seitenansicht eine Öffnungsvorrichtung B, wie sie in der Webmaschine M in Fig. 1 benutzt werden kann. Der Bringergreifer 3 trägt ein Schussfaden-Transportelement A mit einem Führungskörper 12. In einen Aufnahme­ schlitz 13 greift die mit einer Klemmfläche 17 zusammenwirkende Fadenklemme G ein, die mit einem hier als Blattfeder 14 ausgebildeten Anschlagelement E2 wir­ kungsmäßig so verbunden ist, dass sie bei Niederdrücken des Anschlagelementes E2 nach unten von der Klemmfläche 17 abgehoben wird und den bis dahin an der Klemmfläche 17 festgehaltenen Schussfaden freigibt.

In der Öffnungsvorrichtung B ist eine stationäre Platine 11 für den Führungskörper 12 vorgesehen, um das Transportelement vorübergehend zu positionieren. Auf das An­ schlagelement E2 ausgerichtet ist eine Steuerplatine 8, die ein weiteres Anschlagele­ ment E1 der Öffnungsvorrichtung B darstellt, und die in den Richtungen der Pfeile 18 verstellbar ist, um die Schussfadenfreigabe an die erwünschten Arbeitsbedingungen im Fach anpassen zu können. Die Steuerplatine 8 (das einstellbare Anschlagelement E1) weist bei der gezeigten Ausführungsform eine vordere schräge Öffnerfläche 15 und eine unterseitige waagerechte Öffnerfläche 16 auf, die zur Zusammenarbeit mit der Blattfeder 14 (Anschlagelement E2 am Transportelement A) bestimmt sind. An der Steuerplatine 16 ist der Sensor S angebracht, der auf das Erreichen der Freiga­ bestellung der Fadenklemme G anspricht und dann sein Signal i abgibt.

Da bei der hohen Geschwindigkeit des Eintragelementes die gegenseitige Berührung zwischen den Anschlagelementen E1, E2 einen deutlichen Kollisionsimpakt erzeugt, der die Fadenklemme G öffnet, ist der Sensor S zweckmäßigerweise mit einem Pie­ zoelement ausgestattet, das den Kollisionsimpakt registriert und damit ein Signal i er­ zeugt. Der an der Steuerplatine 16 angeordnete Sensor 5 macht jegliche, z. B. vom Weber vorgenommene, Verstellungen der Steuerplatine 16 in den Richtungen der Pfeile 18 mit, so dass er jeweils genau zum Zeitpunkt anspricht, an welchem die Fa­ denklemme G durch den Kollisionsimpakt in die Freigabestellung gezwungen wird, der Schussfaden Y freikommt, und seine Geschwindigkeit auf Null abfällt.

In Fig. 3 ist eine mögliche Ausführungsform des Sensors S angedeutet. Dieser besitzt einen im Querschnitt L-förmigen Grundkörper 21, z. B. aus einem Metall, mit zwei Ga­ belzinken 22, die zwischen sich einen Spalt 23 begrenzen. Zumindest im Bereich ei­ ner Gabelzinke 22 ist ein Piezo-Keramik-Element P, 25 eingegliedert. An einem Ele­ ment 26 kann eine Verstellung des Sensors vorgenommen werden, der über eine Leitung 19 mit dem jeweiligen Signalempfänger verbunden werden kann.

Gemäß Fig. 4 ist der Sensor S über die Leitung 19 und einen in der Leitung angeord­ neten Verstärker 20 auch zur Signalkonditionierung mit einem Anschlusskonnektor 27 verbunden. Der Verstärker 20 könnte auch in den Grundkörper 21 eingegliedert oder beim Empfänger vorgesehen sein. Der Sensor S könnte mit seinen Gabelzinken 22 und dem Spalt 23 auf die Steuerplatine 8 (Fig. 4) aufgesetzt und an dieser befestigt sein, oder er ist, wie in Fig. 4 gezeigt, an der Seite der Steuerplatine 8 festgelegt. Denkbar wäre es ferner in der Steuerplatine einen Ausschnitt vorzusehen und darin zumindest das piezo-keramische Element P, 25 zu platzieren.

Bei dem Kollisionsimpakt wird das piezo-keramische Element 25 durch die Aufschlag­ energie zwischen den Anschlagelementen E1 und E2 erregt und zur Abgabe des Sig­ nals i veranlasst, mit dem das Observations-Intervall des Schussfaden-Detektors D beendet wird.

Als bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird in der Öffnungsvorrichtung an geeigneter Stelle in der Webmaschine ein Piezo-Klopfsensor, z. B. ähnlich einer Stimmgabel mit Piezo-Element, platziert, der auf den deutlichen Schlag beim Öffnen der Fadenklemme des Eintragelements anspricht und das Observierungs-Intervall des Schussfaden-Detektors beendet, der den Schussfaden auf ordnungsgemäßem Lauf innerhalb eines Ausschnitts einer 360°-Drehbewegung der Hauptwelle der Webma­ schine hat und sein Überwachungsergebnis der Steuervorrichtung der Webmaschine übermittelt. Das Ansprechen des Piezo-Klopf-Sensors auf den Schlag beim Öffnen der Fadenklemme reicht aus, das Observierungs-lntervall präzise und unabhängig von der jeweiligen Fadenqualität und von etwaigen Verstellungen des Punktes im Fa­ denweg zu beenden, an welchem die Fadenklemme geöffnet wird. Das Signal des Piezo-Klopf-Sensors kann zwar keine Aussage liefern, ob der Schussfaden ord­ nungsgemäß eingetragen worden ist, oder nicht, weil es nur die Freigabestellung der Fadenklemme repräsentiert. Dieser Umstand ist jedoch ohne Belang für die Überwa­ chungsfunktion des Schussfaden-Detektors. Sollte es nämlich schon früher während des Eintrags zu einem Schussfadenbruch oder einer anderer Störung gekommen sein, die die Vollendung des Eintrags unmöglich macht, dann wird die Webmaschine ohnedies abgeschaltet, ehe der Piezo-Klopf-Sensor ansprechen müsste.

Claims (8)

1. Überwachungsvorrichtung für den Schussfaden (Y) einer Webmaschine (M), insbe­ sondere eine Greifer- oder Projektil-Webmaschine, die wenigstens ein mechanisches Eintragelement (2, 3) mit einer in eine Freigabestellung verstellbaren Fadenklemme (G) aufweist, und mit wenigstens einem Schussfaden-Detektor (D) zum Überwachen der Bewegung des Schussfadens beim Eintrag, wobei der Schussfadendetektor bei jedem Eintrag während eines begrenzten Observierungs-Intervalls aktiviert ist, der zumindest in etwa mit der Freigabe des eingetragenen Schussfadens (Y) durch die Fadenklemme (G) endet, dadurch gekennzeichnet, dass in einer in der Webmaschi­ ne (M) vorgesehenen Öffnungsvorrichtung (B) für die Fadenklemme (G) des Eintrag­ elements (3) ein auf das Erreichen der Freigabestellung der Fadenklemme (G) mit ei­ nem das Ende des Observierungsintervalls des Schussfadendetektors (D) repräsen­ tierenden Signal (i) ansprechender, elektronischer Sensor (S) vorgesehen ist.

2. Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fadenklemme (G) durch einen Kollisionsimpakt zwischen am Eintragelement (3, A) und in der Öffnungsvorrichtung (B) angeordneten Anschlag-Elementen (E1, E2) in die Freigabestellung bewegbar ist, und dass der Sensor (S) ein auf den Kollisionsimpakt ansprechender Piezosensor, vorzugsweise mit einem keramischen Piezoelement (P), ist.

3. Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (S) direkt dem Anschlagelement (E1) der Öffnungsvorrichtung (B) angeordnet ist, wobei die Öffnungsvorrichtung (B) und/oder das Anschlagelement (E1) relativ zur Bewegungsbahn des Eintragelements (3, A) in der Webmaschine (M) verstellbar ist bzw. sind.

4. Überwachungsvorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (S) einen stimmgabelartig gestalteten Grundkörper (21, 22) mit wenigstens einem Piezo-Keramik-Element (25), vorzugswei­ se im Bereich einer Gabelzinke (22), aufweist.

5. Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagelement (E1) als Steuerplatine ausgebildet ist, und dass der Sensor an oder in der Steuerplatine festgelegt ist.

6. Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerplatine wenigstens eine Öffnerfläche (15, 16) aufweist, und dass der Sensor (5) in der Nähe der Öffnerfläche positioniert ist.

7. Überwachungsvorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Grundkörper (21) des Sensors und/oder im Sig­ nalübertragungsweg (18) für das Beendigungssignal (i) ein Verstärker (20) zur Signal­ konditionierung vorgesehen ist.

8. Überwachungsvorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (S) durch eine Leitung (19) oder drahtlos mit dem Schussfadendetektor (D) bzw. dessen Steuerung (MP) oder der Steuerung (C) der Webmaschine verbunden ist.