DE1013241B

DE1013241B - Fadenbeleuchtungsvorrichtung fuer Textilmaschinen

Info

Publication number: DE1013241B
Application number: DEM24854A
Authority: DE
Inventors: Carl Otto Meiners; Heinz Walter Lessing; Walter Benno Lessing
Original assignee: Meiners Optical Devices Ltd
Current assignee: Meiners Optical Devices Ltd
Priority date: 1953-10-15
Filing date: 1954-10-15
Publication date: 1957-08-08

Description

Fadenbeleuchtungsvorrichtung für Textilmaschinen Die Erfindung betrifft eine Fadenbeleuchtungsvorrichtung für Textilmaschinen, insbesondere für Spinnmaschinen.
Bei Ringspinnmaschinen laufen die Fäden von den Streckwalzen nach unten über einen Fadenführer zur Spindel. Oberhalb des Fadenführers sind die Fäden, insbesondere bei feinen Garnnummern bzw. bei dunkler Farbe der Fäden, schwer zu finden. Unterhalb des Fadenführers kommt noch die sogenannte Ballonbildung der Fäden erschwerend hinzu. Dies gilt auch für Kapselspinnmaschinen und Zwirnmaschinen für Rayon, die keinen Fadenführer haben.
Es ist bereits eine Reihe von Vorschlägen gemacht worden, um eine gute Beleuchtung der Fäden zu bewirken, damit sie bei Fadenbruch schnell gefunden werden können. Die bekannten Beleuchtungsvorrichtungen arbeiten entweder nach dem Prinzip, hinter den Fäden eine Beleuchtung vorzusehen, so daß sie sich demgegenüber abheben, oder es wird in Längsrichtung der Maschine ein Lichtstrahl über sämtliche Fäden projiziert. Vorrichtungen der ersteren Art erfordern einen großen Aufwand, weil ein Leuchtrohr od. dgl. über die ganze Maschinenlänge hinweg vorgesehen werden muß. Bei Vorrichtungen mit projiziertem Lichtstrahl über den Fadenweg hat sich herausgestellt, daß die Fäden nicht genügend ausgeleuchtet sind und daher entstandene Fadenbrüche auch noch nicht schnell genug gefunden werden können, selbst wenn das verwendete optische System ein Bild der Lichtquelle projiziert.
Es wurde nun gefunden, daß für eine befriedigende Ausleuchtung der Fäden zwei Faktoren wesentlich sind. Zunächst ist die Beleuchtungsstärke wesentlich, die wenigstens 2000 Stilb (2000 Kerzen pro cm2) betragen soll. Darüber hinaus ist die Art der ausgesandten Lichtstrahlen von erheblicher Bedeutung. Es hat sich gezeigt, daß unabhängig von der Farbe der Fäden beste Ergebnisse erzielt werden, wenn Lichtstrahlen innerhalb des blauen und blaugrünen Bereichs des Spektrums verwendet werden.
Demgemäß besteht die Erfindung darin, daß die Lichtquelle der Fadenbeleuchtungsvorrichtung, vorzugsweise eine Quecksilberdampfentladungslampe, eine Helligkeit von wenigstens 2000 Stilb (2000 Kerzen pro cm2) hat und kurzwellige Lichtstrahlen aussendet, die nicht wesentlich über den blauen und blaugrünen Bereich des Spektrums hinausgehen.
Bekannt ist bei Fadenbeleuchtungsvorrichtungen auch, mit Farbfiltern zu arbeiten, um dadurch die Farbe des auf die Fäden projizierten Lichtstrahls je nach der Fadenfarbe zu ändern. Dieser Vorschlag ist aber einerseits umständlich, weil jeweils eine Einstellung der Lichtfarbe nach der Fadenfarbe vorgenommen werden muß, und andererseits tritt durch vorgeschaltete Filter eine unnötige Schwächung der Lichtstärke ein, die gemäß der Erfindung gerade einen hohen Wert haben soll.
Im Zusammenhang mit den obengenannten Faktoren ist es noch wichtig, daß ein annähernd paralleles Strahlenbündel ausgesandt wird. Zu diesem Zweck wird ein optisches System verwendet, das in Längsrichtung der Maschine einen Lichtstrahl projiziert, der in einem wenigstens 8 m von der Lichtquelle entfernt liegenden Punkt konvergiert. Damit wird auch für die längsten verwendeten Textilmaschinen ein fast paralleles Strahlenbündel erzielt.
Infolge der gemäß der Erfindung angewendeten hohen Stärke der Lichtquelle ergibt sich schließlich noch der Vorteil, daß die Linsen und sonstigen Elemente des optischen Systems keine besonders gute Qualität zu haben brauchen und daher die Beleuchtungsvorrichtung preiswert herzustellen ist.
Bei der praktischen Ausführung kann auf beiden Seiten einer doppelseitigen Maschine gegebenenfalls eine Lichtquelle mit getrennten optischen Systemen benutzt werden. Da Lampen .mit den geforderten Eigenschaften verhältnismäßig teuer sind, wird dieser Ausweg im allgemeinen angewendet werden. Wenn es sich um den Fall einer Maschine mit vier Spindelreihen handelt, wie dies bei Zwirnmaschinen nicht selten vorkommt,. kann eine einzige Entladungslampe zur Beleuchtung aller Fäden der vier Spindelreihen verwendet werden. In der Zeichnung sind ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Anwendung bei einer Ringspinnmaschine und einige Ausführungsarten geeigneter optischer Systeme dargestellt. Es zeigt Fig. 1 eine schematische Vorderansicht -einer Ringspinnmaschine, Fig. 2 eine schematische Seitenansicht zu- Fig. 1; -Fig. 3 und 4 Ansichten wie Fig. 1 und 2 niit einer anderen Befestigungsart der Beleuchtungsvorrichtung, Fig.5 eine perspektivische Ansicht der Beleuchtungsvorrichtung, Fig. 6 eine Ansicht wie Fig. 5 für die Befestigungsärt nach Fig. 3, Fig. 7 bis 13 eine Anzahl verschiedener optischer Systeme.
Die in Fig. 1 bis 7 dargestellte Maschine ist eine übliche Ringspinnmaschine mit einem Spulenrahmen 10. Die Fäden 12 gehen nach unten durch einen Fadenführer 14 hindurch, unter dem sie einer Wirbel- oder Ballonwirkung unterliegen, während sie sich auf die Spindel 16 aufwinden. Die Maschine ist doppelseitig, wie aus Fig. 2 und 4 zu ersehen ist.
An einer Seite der Maschine ist die Beleuchtungsvorrichtung 18 befestigt, die einzeln in Fig. 5 dargestellt ist.
Die Beleuchtungsvorrichtung besteht aus einem mittleren Gehäuse 20 für eine Lampe 22 und zwei davon nach entgegengesetzten Richtungen ausgehenden Stutzen 24. Innerhalb jedes Stutzens befindet sich eine gelochte Platte 26, die eine Blende bildet, und ein Planspiegel 28, der im Winkel von 45° zur Längsachse des Stutzens angeordnet ist. In einer Fläche jedes Stutzens befindet sich eine Linse 30, die das vom Spiegel 28 reflektierte Licht sammelt.
Die Beleuchtungsvorrichtung ist an der Maschine so befestigt, daß die Linsen 30 das Licht der Lampe 22 durch die Fäden projizieren, während sie zum Fadenführer 14 nach unten laufen.
Die Lampe 22 ist eine Queclcsilberdainpflanipe. Solche Lampen können eine Helligkeit im Bereich von 8000 bis 10000 Stilb haben. Je größer die Helligkeit, um so besser ist das Ergebnis, jedoch ist die Lebensdauer der Lampe kürzer. Im allgemeinen ist eine Helligkeit in einer Stärke von 8000 Stilb nicht notwendig.
Das optische System ist das in Fig. 8 gezeigte, das weiter unten noch erläutert wird. An dieser Stelle genügt der Hinweis, daß es durch die Linsen 30 an jeder Seite der Maschine entlang leicht konvergierende Strahlen projiziert, die gegebenenfalls durch nicht blendende Spiegel 32 (Feg. 1) wieder zurückreflektiert werden können.
Die Helligkeit und Art des von der Lampe ausgestrahlten Lichts sind so, daß die Fäden 12 reliefartig hervortreten und leicht einzeln im Auge behalten werden können.

Wenn es, wie es manchmal vorkommt, nicht angängig ist, die Beleuchtungsvorrichtung an der Seite der Maschine nach Fig. 1 und 2 anzubringen, kann sie auch oben über der Maschinenseite befestigt werden, wie in Fig. 3 und 4 dargestellt ist. In diesem Falle werden Endteile 34, die die Spiegel 28 und die Linsen 30 tragen, so angesetzt, daß sie auf die Stutzen 24 aufgeschoben und von diesen abgezogen werden können. Die Stutzen haben einen quadratischen Querschnitt, so daß die Endteile 34, wie in Fig. 6 dargestellt, so angesetzt werden können, daß der Lichtstrahl der Lampe anstatt waagerecht nach unten reflektiert wird. Es braucht dann nur noch ein Paar Spiegel 36 vorgesehen zu werden, um die nach unten gerichteten

Strahlen waagerecht in Längsrichtung der Maschine

umzulenken, wie in Fig. 3 dargestellt ist.

Die in Fig. 7 bis 12 dargestellten optischen Systeme

haben als gemeinsamen Bestandteil ein Rohr T, das

einem der Stutzen 24 bzw. Endteile 34 entspricht; eine

Lampe L, die der Lampe 22 entspricht; eine bifokale

Projektionslinse P, die einer der Linsen 30 entspricht;

und (mit Ausnahme der Fig. 13) eine Blende Sdie'li

einer der gelochten Platten 26 entspricht, durch die Bein divergierender Strahl zu den Linsen hindurchgeht.

In allen Fällen kann man an jedem Puri de,s,i,apti-

schen Weges ein Bild der Lichtquelle erhalte

In Fig. 7 erhält die Linse P von der Lampe durch@i

die Öffnung in der Blende S einen divergierenden I

Lichtstrahl und gibt ihn als leicht konvergierenden

Strahl weiter. "i

In Fig. 8 wird der von der Lichtquelle ausgende

Strahl von einem Spiegel ?VI reflektiert, bevor e#r z@@r

Linse P gelangt. Der schließlich austretende @, ;=l; @l

ist gegenüber dem von der Lichtquelle ausgeheiijlc-:ii l

Strahl, der durch die.Blende hindurchgegangen ,st, 1111

rechten Winkel abgelenkt. Dies ist das System, , U:s

bei der Beleuchtungsvorrichtung nach Fig.5 benutzt

ist. Durch Anbringung der Anordnung auf der mde--

ren Seite der Lampe L können als Doppelanordnung

zwei austretende, parallel zueinander gerichtete Licht-

strahlen erhalten werden, wie in Fig. 1 und 2.,clarge-

stellt.

Eine Abänderung des Systems der Fig.8 ist in

Fig. 9 veranschaulicht. Hier erhält die Linse P, den

von der Lichtquelle ausgehenden Strahl direkt,,,und@i

der austretende Strahl wird durch einen Spiegel M

reflektiert. Das Ende des Rohres ist",drch eine Glas-

platte G abgeschlossen, die jedoch keiften Teil des,

optischen Systems bildet.

Fig. 10 und 11 zeigen Anordnungen ähnlich. denen

der Fig. 7 und 9 mit der Ausnahme, daß sie beide

eine Sammellinse C unmittelbar hinter der Bleh"'de S

enthalten. ,

Der austretende Strahl kann gegebenenfalls außer-

halb des Rohres 7' reflektiert werden, wie bei@rieIs-

weise durch den in Fig. 12 gezeigten Spiegel 'Ii, ver-

anschaulicht ist.

Um das Rohr T zu verkürzen, kann der von der

Lichtquelle ausgehende Strahl, wie in Fig. 1@ °@darge-

stellt, durch ein Prisma Pr parallel zu sich';', selbst

reflektiert werden.

Eine plankonvexe Sammellinse, beispielsweise die

in Fig. 10 und 11 dargestellte Linse C, kann eine

außerordentliche Vergrößerung der Lichtquelle er-

zeugen. In diesem Fall kann sie durch eine bikonvexe

Linse ersetzt werden.

In allen Fällen dient die Linse P dazu, eineu kon-

vergierenden austretenden Strahl zu erzeugen, dessen

Brennpunkt wenigstens auf der Hälfte der Länge,der

Maschine liegt, so daß er am anderen Ende dex";@ Ma-

schine auf kein größeres Maß divergiert ist, als",er;, t3

beim Verlassen der Linse hatte. Wie bereits erleittrF:rt

worden ist, wird ein Strahl von beschränkter A1_,-

messung wegen des hohen Helligkeitsgrads der';'Licht-

quelle annehmbar und hat den Vorteil, im wesent'i

nur die zu beleuchtenden Teile zu beleuchten, n<.n@lica,

die Garne.

Textile Garne und Vorgarne differieren sehr; stark

in Farbe, Glanz und Reflexionsvermögen. Nur durch

Anwendung des blauen und blaugrünen Bereich= des

Spektrums kann gewährleistet werden, daß die kden

so beleuchtet werden, daß sie schnell sichtbar werden-

Die Quecksilberdampflampe mit einer Helligkeit von

nicht weniger als 2000 Stilb entspricht allen dieskn

Forderungen. Obwohl die Anschaffungskosten einer solchen Lampe im Vergleich mit denen einer Glühlampe ziemlich hoch sind, hat sie den Vorteil einer langen Lebensdauer.

Die Erfindung ist natürlich nicht auf die Verwendung von Quecksilberdampflampen beschränkt. ES können andere Lampen mit der geforderten Helligkeit und einer Lichtabgabe in dem bestimmten Bereich des Spektrums benutzt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Fadenbeleuchtungsvorrichtung für Textilmaschinen, bestehend aus einer Lichtquelle und einem optischen System, das ein Bild der Lichtquelle in Längsrichtung der Maschine durch den Fadenweg projiziert, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle, vorzugsweise eine Quecksilberdampfentladungslampe, eine Helligkeit von wenigstens 2000 Stilb (2000 Kerzen pro crn2) hat und kurzwellige Lichtstrahlen aussendet, die nicht wesentlich über den blauen und blaugrünen Bereich des Spektrums hinausgehen.
2. Fadenbeleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das optische System in Längsrichtung der Maschine einen Lichtstrahl projiziert, der in einem Punkt konvergiert, der wenigstens 8 m von der Lichtquelle entfernt liegt.
3. Fadenbeleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei optische Systeme vorgesehen sind, die von der Lichtquelle zwei Lichtstrahlen mit gleichen Eigenschaften in Längsrichtung der Maschine auf jeder Seite einer doppelseitigen Maschine projizieren.
4. Fadenbeleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das optische System eine bifokale Linse (P) enthält, die von der Lichtquelle Licht durch eine zwischengeschaltete Blende (S) erhält und es in Längsrichtung der Maschine projiziert.
5. Fadenbeleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Blende (S) und der Linse (P) eine Sammellinse (C) angeordnet ist.
6. Fadenbeleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß im Strahlengang zwei miteinander zusammen-. wirkende Umlenkspiegel (IVI und :l1') derart angeordnet sind, daß das von der Lichtquelle auf den ersten Spiegel (M) fallende Licht parallel zu sich verschoben wird.
7. Fadenbeleuchtungsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Prisma (Pr) angeordnet ist, um das Licht der Lichtquelle (L) um 180° abzulenken. B.
Fadenbeleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Lampengehäuse (20), ein Paar hohler Stutzen (24) zum Lichtlenken, die in entgegengesetzten Richtungen vom Lampengehäuse ausgehen und eine Blende (26) enthalten, ferner durch einen das Licht um 90° umlenkenden Spiegel (28), der auf der Seite der Blende angeordnet ist, die von dem Lampengehäuse (20) abgekehrt ist, und eine bifokale Linse (30), deren optische Achse in Richtung des vorn Spiegel (28) reflektierten Lichts liegt.
9. Fadenbeleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Spiegel (28) und die bifokale Linse (30) in einem in axialer Richtung auf den Stutzen (24) entsprechend der jeweils erwünschten Richtung des austretenden Lichtstrahles unterschiedlich aufschiebbaren Endteil (34) befestigt sind.
10. Fadenbeleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die aufeinanderschiebbaren Stutzen (24) und Endteile (34) einen quadratischen Querschnitt haben. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 724 896, 858 962; französische Patentschriften Nr. 769 255, 792 629; britische Patentschrift Nr. 586 338; USA.-Patentschriften Nr. 2 579 407, 2 625 785.