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Die
Erfindung betrifft ein fadenverarbeitendes System gemäß Oberbegriff
des Patentanspruchs 1 und eine gesteuerte Fadenbremse gemäß Oberbegriff
des Patentanspruchs 10.
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Bei
dem aus
EP 1 061 166
A bekannten fadenverarbeitenden System ist der piezoelektrische Schussfaden-Detektor
in die Ausgangsöse
eingebaut, die am Gehäuse
der gesteuerten Fadenbremse montiert ist. Die Eingangs- und Ausgangsösen der gesteuerten
Fadenbremse definieren den im Wesentlichen linearen Fadenbremsweg
z.B. zwischen Bremslamellen oder einer Bremslamelle und einer festen
Bremsfläche.
Damit der piezoelektrische Schussfaden-Detektor in der Ausgangsöse einen ausreichenden
Kontaktdruck des aus der gesteuerten Fadenbremse austretenden Fadens
erfährt,
ist eine bestimmte, wenn auch nur geringe Fadenumlenkung in der
Ausgangsöse
einzustellen, die bei deutlich verschiedenartigen Fadenmaterialien
nachjustiert werden muss. Ein gravierender Nachteil liegt darin,
dass bei einem Fadenbruch zwischen dem Fadenliefergerät und der
gesteuerten Fadenbremse oder in der gesteuerten Fadenbremse das
Fehlerdetektionssignal des Schussfaden-Detektors erst verspätetet abgegeben
wird, da es noch eine bestimmte Zeit dauert, bis das durch den Bruch
entstandene freie Fadenende durch die Ausgangsöse gezogen wird, wobei trotz
des bereits zuvor aufgetretenen Fadenbruchs der Schussfadendetektor
noch ein Gut-Signal liefert, weil die von der gesteuerten Fadenbremse
erzeugte Fadenspannung ausreicht, den Schussfaden-Detektor mit Fadenkraft
zu beaufschlagen, bis das freie Fadenende den Schussfaden-Detektor
passiert.
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Aus
US 4 814 633 A ist
ein Fadenliefergerät für ein Fadenverarbeitungssystem
mit einer Webmaschine bekannt, bei dem in die den Faden aus dem umlaufenden Überkopf-Fadenweg
in den linearen Fadenweg zur Webmaschine umlenkenden Abzugsöse des Fadenliefergeräts ein apto-elektronischer
Schussfaden-Detektor eingebaut ist. Die Abzugsöse ist schwimmend gelagert
und wird durch die rotierende Überkopf-Abzugswegung
des Fadens bewegt. Aus diesen Bewegungen werden, solange der Faden
läuft,
auf optischem Weg Gut-Signale abgeleitet.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fadenverarbeitungssystem
und eine gesteuerte Fadenbremse für ein solches Fadenverarbeitungssystem
anzugeben, mit denen trotz des Einflusses der gesteuerten Fadenbremse
auf den Fadenlauf jeweils aussagefähige Gut- und die Fehlerdetektions-Signale
verzögerungsfrei
generierbar sind.
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Die
gestellte Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und
des Patentanspruchs 10 gelöst.
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In
dem Fadenverarbeitungssystem ist der Schussfaden-Detektor in der
Eingangsöse
der gesteuerten Fadenbremse deshalb optimal platziert, weil er den
durch die Eingangsöse
und die gesteuerte Fadenbremse stabilen, z.B. linearen Fadenbremsweg
zur Detektion nutzt, bei der Detektion durch die Ballonbildung im
rotierenden Überkopf-Abzugs-Fadenweg
sogar positiv unterstützt
wird, und vor allem ein Fehlerdetektionssignal verzögerungsfrei
liefert, wenn der Faden innerhalb der gesteuerten Fadenbremse bricht.
Hinzu kommt der Vorteil, eine zusätzliche Fadenumlenkstelle für die Operation
des Schussfaden-Detektors zu vermeiden, weil er ohnedies dort positioniert
ist, wo der Schussfaden umgelenkt wird und die Fadenkraft dank der
Stabilisierung zwischen der Eingangsöse und dem Bremselement der
gesteuerten Fadenbremse gleichmäßig und
zuverlässig
aufnimmt. Dadurch entfallen Nachjustierungen bei einem Wechsel auf
eine deutlich unterschiedliche Fadenqualität.
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Diese
Vorteile gelten auch für
die gesteuerte Fadenbremse, in der der piezoelektrische Schussfaden-Detektor
in oder bei der Eingangsöse
platziert ist.
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Bei
einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform
bildet die Eingangsöse
der gesteuerten Schussfadenbremse gleichzeitig die Abzugsöse des Fadenliefergeräts. Hierbei
wird der piezoelektrische Schussfaden-Detektor beispielsweise über die
Eingangsöse
sehr gleichmäßig mit
dem Auflagedruck des Fadens beaufschlagt, solange dieser ordnungsgemäß abgezogen
wird und nicht gebrochen ist, denn es wird gewinnbringend der stabilisierte
Fadenlauf durch die Eingangsöse
und die gesteuerte Fadenbremse bei der Detektion genutzt.
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Besonders
zweckmäßig ist
die Eingangsöse baulich
in die gesteuerte Fadenbremse eingegliedert. Dies resultiert in
einer sehr kompakten Bauform der gesteuerten Fadenbremse.
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Bei
einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsform enthält die Fadenbremse
eine elektronische Bremssteuerung und zumindest eine elektronische
Signalauswerteschaltung für
den Schussfaden-Detektor, an den dieser angeschlossen ist. Vorzugsweise
werden nur sehr kurze Anschlussdrähte kürzer als ca. 2 bis 3 cm verwendet,
um Störungen beim
Signalabgriff durch elektronisches Rauschen zu minimieren.
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Nach
einem weiteren, wichtigen Gedanken kann die elektronische Signalauswerteschaltung
mit der Bremssteuerung so verknüpft
sein, dass bei Auftreten eines Fehlerdetektionssignals seitens des Schussfaden-Detektors
die gesteuerte Fadenbremse deaktiviert oder zurückgesetzt wird. Dadurch lässt sich
bei einem Fadenbruch der gesamte Fadenweg sofort entspannen und
kann die gesteuerte Fadenbremse keine unerwünschte Nachwirkung auf den Fadenlauf
mehr haben.
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In
der Auswerteschaltung sollte zumindest eine gedruckte Leiterplatte
und eine Verstärkungseinrichtung
vorgesehen sein, um das vom piezoelektrischen Schussfaden-Detektor gelieferte
Signal auf kürzestem
Weg mit geringem elektronischen Aufwand auswerten zu können.
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Bei
einer weiteren, zweckmäßigen Ausführungsform
ist die gesteuerte Fadenbremse an der Unterseite eines Auslegers
des Fadenliefergeräts montiert,
so dass sie in kürzester
Entfernung stromab des Speicherkörpers
operieren kann. Vorzugsweise ist am Speicherkörper eine ungesteuerte Fadenbremsvorrichtung
vorgesehen, die zur Stabilisierung des Fadenlaufs im Schussfaden-Detektor
beiträgt und
gegebenenfalls eine wünschenswerte
Grundspannung im Faden erzeugt.
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Zweckmäßig ist
zwischen der Eingangsöse und
einem die Eingangsöse
positionierenden Tragkörper
wenigstens ein Piezoelement angeordnet. Bei dieser Bauweise wird
das Piezoelement direkt mit der Fadenkraft beaufschlagt, so dass
sich aussagefähige und
starke Signale ergeben. Der Tragkörper kann in einer stromauf
wenigstens eines Bremselements angeordneten Wange der Fadenbremse
gelagert sein. Dies resultiert in einer kompakten Bauform.
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Bei
einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsform ist am oder im Tragkörper außerhalb
der Eingangsöse
wenigstens eine Einfädeldüse vorgesehen
und an eine Druckluftversorgung anschließbar. Dies ermöglicht eine
effektive Einfädelung
eines neuen Fadens nach einem Fadenbruch oder beim Aufrüsten des
Fadenverarbeitungssystems.
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Damit
der Faden im Fadenbremsweg möglichst
stabilisiert wird, ist es zweckmäßig, den
Innendurchmesser der Eingangsöse
kleiner als 8,0 mm zu wählen,
vorzugsweise bei etwa nur 5,0 mm.
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Anhand
der Zeichnung werden Ausführungsformen
des Erfindungsgegenstandes erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
schematische Ansicht eines Fadenverarbeitungssystems,
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2 eine
Seitenansicht eines Fadenliefergeräts des Fadenverarbeitungssystems
von 1 mit einer angebauten, gesteuerten Fadenbremse,
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3 eine
Detaildarstellung zu einer ersten Ausführungsform, und
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4 eine
Detaildarstellung zu einer zweiten Ausführungsform.
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1 zeigt
ein Fadenverarbeitungssystem S, das eine Webmaschine W mit mindestens
einem Fadenkanal A umfasst, in welchem ein Fadenliefergerät F und
stromab des Fadenliefergeräts
F im Fadenweg zu einem Eintragsystem 1 der Webmaschine W
eine gesteuerte Fadenbremse B vorgesehen sind. Ferner ist im Fadenweg
ein piezoelektrischer Schussfaden-Detektor D enthalten, dessen Zweck
es ist, z.B. bei einem Fadenbruch oder bei einem Fadenverlust im
Eintragssystem 1 ein Fehlerdetektionssignal abzugeben,
mit welchem das fadenverarbeitende System angehalten wird, um einen
Gewebefehler zu vermeiden oder zu minimieren. Das übliche Funktionsprinzip eines
Schussfaden-Detektors D ist so, dass aus dem Unterschied zwischen
der Fadenlaufbewegung und dem Anhalten des Fadens das Fehlerdetektionssignal
dann abgeleitet wird, wenn zum Zeitpunkt des Auftretens des Fehlerdetektionssignals
der Faden in Bewegung sein müsste.
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Die
Webmaschine W ist beispielsweise eine Projektil- oder Greifer-Webmaschine.
Das Fadenliefergerät
F ist ein Fadenliefergerät
mit Überkopfabzug von
einem Speicherkörper 2.
Da speziell bei Greifer- oder Projektilwebmaschinen ein bestimmtes
Fadenspannungs-Profil zweckmäßig ist,
wird der Faden mittels der gesteuerten Fadenbremse B in bestimmten
Abschnitten eines Eintragvorganges gebremst, und in anderen weniger
gebremst oder gar nicht gebremst. Die Bremsphasen können sich
jedoch über einen
beträchtlichen
Teil jedes Eintragvorgangs erstrecken, wobei die gesteuerte Fadenbremse
insofern Einfluss auf den Fadenlauf nimmt, als der Faden in der
Bremse stabilisiert wird und die Fadenspannung ausgangs der gesteuerten
Fadenbremse am höchsten
ist.
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Der
beim Überkopfabzug
vom Speicherkörper 2 umlaufende
Faden Y muss zu einer einwandfreien Operation der gesteuerten Fadenbremse
B stabilisiert und umgelenkt werden. Der Faden Y wird zweckmäßig auch
am Ausgang der gesteuerten Fadenbremse geführt. Deshalb weist die gesteuerte
Fadenbremse B eine Eingangsöse 5 und
eine Ausgangsöse 6 auf,
die einen im Wesentlichen linearen Fadenbremsweg durch die gesteuerte
Fadenbremse bestimmen.
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Der
piezoelektrische Schussfaden-Detektor D ist an oder in der Eingangsöse 5 angeordnet,
und zwar aus zwei Gründen:
In der Eingangsöse 5 kann der
piezoelektrische Schussfaden-Detektor die Umlenkung des Fadens Y
in den linearen Fadenbremsweg durch die gesteuerte Fadenbremse günstig nutzen,
weil der Faden Y dort stabilisiert läuft und eine relativ gleichmäßige Kraft
auf die Eingangsöse 5 und damit
den piezoelektrischen Schussfaden-Detektor ausübt. Dadurch ergibt sich ein
nahezu optimales Ansprechverhalten des piezoelektrischen Schussfaden-Detektors
D. Ferner hält
der Faden bei einem Fadenbruch im Fadenbremsweg zwischen der Eingangsöse 5 und
der Ausgangsöse 6 und
im weiteren Fadenbremsweg bis in das Eintragsystem 1 bzw.
das Webfach der Webmaschine W in der Eingangsöse 5 sofort an, so
dass der piezo elektrische Schussfaden-Detektor D das Fehlerdetektionssignal
ohne jegliche Verzögerung
generiert. Ist der Schussfaden-Detektor D bei oder in der Ausgangsöse 6 oder
weiter stromab positioniert, dann ergibt sich mit einem Fadenbruch
beispielsweise in der Eingangsöse 5 oder in
der gesteuerten Fadenbremse B eine Verzögerung bis zum Ansprechen des
Schussfaden-Detektors, weil erst das freie, durch den Bruch entstandene Ende
des Fadens durch den Schussfaden-Detektor gezogen werden muss, damit
dieser anzusprechen vermag. Solange übt die aktive, gesteuerte Fadenbremse
B auf die Fehlerdetektion einen negativen Effekt aus, weil sie den
Faden weiterhin gegenüber
der vom Eintragsystem 1 erzeugten Eintragszugspannung abstützt und
im Schussfaden-Detektor D noch eine bestimmte Andruckkraft hält, so dass
der Schussfaden-Detektor D den Schussfadenbruch zunächst noch
nicht registriert, sondern mit einer Verzögerung, die die Auswirkung
des Fadenbruchs auf einen sich im Endprodukt abzeichnenden Gewebefehler
verstärkt.
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Die
gesteuerte Fadenbremse B in 1 weist
zumindest ein bewegliches Bremselement 3 auf, das durch
einen Bremsantrieb 4 z.B. gegen eine andere Bremsfläche oder
ein Widerlager anpressbar ist und den Faden durch Einklemmen abbremst. Zweckmäßig handelt
es bei der gesteuerten Fadenbremse B um einen Typ mit einer relativ
ebenen Bremsfläche
(etwa gemäß WO-03/03385
A), gegen die ein bewegliches, ebenfalls flächiges Bremselement mit mehr
oder weniger Anpressdruck anpressbar ist, der auf magnetischem Weg
erzeugt wird. Denn eine solche gesteuerte Fadenbremse operiert mit
einem relativ stabilisierten und ruhigen Fadenbremsweg, der für die Operation
eines piezoelektrischen Schussfaden-Detektors eine wichtige Funktionsvoraussetzung
ist. Es könnte
die gesteuerte Fadenbremse B jedoch auch eine sogenannte Deflektionsbremse
sein.
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2 ist
eine Seitenansicht beispielsweise des Fadenliefergeräts F von 1 mit
der daran montierten gesteuerten Fadenbremse B z.B. gemäß WO-03/033385
A. Das Fadenliefergerät
F weist ein Gehäuse 7 auf,
an dem außerhalb
des trommelförmigen
Speicherkörpers 2 ein
Ausleger 8 vorgesehen ist, der eine ungesteuerte, mit dem
Speicherkörper 2 zusammenarbeitende
Fadenbremse 9 abstützen kann.
Diese ungesteuerte Fadenbremse 9 ist jedoch nicht unbedingt
erforderlich.
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Am
Ausleger 8 ist die gesteuerte Fadenbremse B mit einem Gehäuse 10 montiert,
das eine dem Speicherkörper 2 zugewandte
Wange 16 aufweist, in welcher die Eingangsöse 5 und
der piezoelektrische Schussfaden-Detektor D untergebracht sind,
und zwar koaxial zum Speicherkörper 2.
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Am
Gehäuse 10 ist
beispielsweise eine schwenkbare Klappe 11 angeordnet, an
der als das Bremselement 3 eine aus magnetischem Material bestehende
Bremslamelle gelagert ist, die mit einer darunter liegenden, stationären Bremsfläche zusammenwirkt,
unter der ein Magnetantrieb wirkt, der die Bremslamelle gegen die
Bremsfläche
ziehen kann. Die Wange 16 mit der Eingangsöse 5 und
dem piezoelektrischen Schussfaden-Detektor D ist nahe beim Einlauf
in den Bremsspalt zwischen der Lamelle und der Gegenbremsfläche positioniert.
Die Ausgangsöse 6 befindet
sich im hinteren Teil des Gehäuses 10.
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3 verdeutlicht,
dass die Eingangsöse 5 (beispielsweise
eine keramische Fadenöse)
in einem in der Wange 16 gehaltenen Stützkörper 12 angeordnet
ist, und dass sich zwischen der Eingangsöse 5 und dem Stützkörper 12 zumindest
ein piezoelektrisches Element 13 befindet, das über Anschlussdrähte 14 z.B.
an eine elektronische Schaltung PCB angeschlossen sein kann, die
sich auf einer gedruckten Leiterplatte 15 befindet. Die
Schaltung PCB ist zweckmäßig im Gehäuse 10 der
gesteuerten Fadenbremse B und möglichst
nahe beim piezoelektrischen Schussfaden-Detektor D angeordnet, so
dass die Anschlussdrähte 14 so
kurz wie möglich
sein können
(beispielsweise etwa 2 bis 3 cm).
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Die
vom Faden Y auf die Einganggöse 17 ausgeübte Fadenkraft
und eventuell generierte Vibrationen werden vom piezoelektrischen
Element 13 aufgenommen und in Spannungssignale umgewandelt,
die verstärkt
und ausgewertet werden. Sobald beispielsweise kein Signal mehr anliegt,
weil der Faden zum Stillstand gekommen ist, obwohl der Faden Y nach
wie vor laufen müsste,
wird dies als Anlass zum Generieren eines Fehlerdetektionssignals
genommen, mit dem das Fadenverarbeitungssystem S abgestellt wird.
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Bei
einer zweckmäßigen Ausführungsform ist
die elektronische Schaltung PCB des piezoelektrischen Schussfaden-Detektors
D mit einer elektronischen Bremssteuerung CU der gesteuerten Fadenbremse
B verbunden (direkt oder beispielsweise über die Steuervorrichtung des
Fadenliefergeräts und/oder
die Steuervorrichtung der Webmaschine), um mit dem Fehlerdetektionssignal,
z.B. über
die Bremssteuerung CU die gesteuerte Fadenbremse zu deaktivieren
und/oder zurückzusetzen.
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Da
der Faden Y beim Überkopfabzug
vom Speicherkörper 2 permanent
rotiert, ehe er in den Fadenbremsweg umgelenkt wird, ist es zweckmäßig, die
Eingangsöse 5 einerseits
für eine
ordnungsgemäße Funktion
der gesteuerten Fadenbremse B und andererseits für eine einwandfreie Funktion
des piezoelektrischen Schussfaden-Detektors D so klein wie möglich zu
machen, d.h., den Innendurchmesser 17 kleiner als 8,0 mm,
typischerweise etwa 5,0 mm zu wählen.
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Bei
der Ausführungsform
in 4 ist der Stützkörper 12,
der über
das piezoelektrische Element 13 die Eingangsöse 5 positioniert,
ergänzt durch
eine Einfädeldüse 18,
die an eine Druckluftversorgung 19 anschließbar ist.
Der Zweck der Einfädeldüse 18 ist
es, beim erstmaligen Einrüsten
des Fadenverarbeitungssystems in diesem Fadenkanal A oder nach einem
Fadenbruch einen neuen Faden durch die gesteuerte Fadenbremse automatisch
einzufädeln.
Gegebenenfalls ist auch die Ausgangsöse 6 in einem Stützkörper 12' positioniert,
in dem ebenfalls eine Einfädeldüse 18' vorgesehen
ist, die an eine Druckluftversorgung 19' anschließbar ist, um das volle Einfädeln durch
die gesteuerte Fadenbremse zu vereinfachen.
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Besondere
Vorteile der Platzierung des piezoelektrischen Schussfaden-Detektors
D in der Eingangsöse 5 der
gesteuerten Fadenbremse B: Das Fehlerdetektionssignal wird in allen
Fadenbruchsituationen so früh
wie möglich
generiert, d.h. ohne eine den Gewebefehler verstärkende Zeitverzögerung. Der
piezoelektrische Schussfaden-Detektor
wird durch die unvermeidliche Ballonwirkung beim Überkopfabzug
vom Speicherkörper 2 nicht
oder nur minimal beeinflusst, und auch nicht von einem gegebenenfalls
auftretenden Balloneffekt oder von Querbewegungen stromab der gesteuerten
Fadenbremse. Die Signalstärke
ist hoch und das Signal ist unverfälscht, da der Umlenkwinkel
aus dem umlaufenden Überkopfabzugsweg
in den linearen Faden- Bremsweg
zum Übertragen
einer relativ gleichmäßigen Fadenkraft
genutzt wird. Der Faden führt
bei der Detektion eine Kreisbewegung in der Eingangsöse durch. Dadurch
wird verhindert, dass sich Avivage und Flusen sammeln können. Die
Integration des Schussfaden-Detektors in die Eingangsöse ermöglicht kurze Installationswege
und eine kompakte Bauform. Ein kurzer Anschlussweg, typischerweise
nur 2 bis 3 cm, vermeidet den Einfluss elektrischen Rauschens. Der Schussfaden-Detektor
in der Einlauföse
kann bequem mit einer pneumatischen Einfädelvorrichtung kombiniert werden.
Dies ist für
den Anwender komfortabel und trotz einer kompakten Bauform möglich. Da
ohnedies funktionsbedingt die Umlenkung aus dem Überkopfabzugsweg in den linearen
Fadenbremsweg relativ stark ist, sind für unterschiedliche Fadenqualitäten oder
Fadenstrukturen keine Einstellungen des Umlenkwinkels für den piezoelektrischen Schussfaden-Detektor
erforderlich, da der gegebene Umlenkwinkel immer größer als
notwendig ist.