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Die
Erfindung betrifft einen Sensor zur Überwachung eines Fadens
an einer Textilmaschine, insbesondere einer Spinnmaschine, wie beispielsweise einer
Rotor-Spinnmaschine, mit einem Grundkörper, wenigstens
einem Sendeelement und einem korrespondierenden Empfangselement,
sowie mit einem Anbauelement, das zumindest eine Führungsfläche für
den Faden aufweist, bzw. einen Sensor mit wenigstens einer Schnittstelle, über
die er mit der Textilmaschine verbindbar ist.
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Textilmaschinen,
wie beispielsweise (Rotor-)Spinnmaschinen, weisen in der Regel eine
Vielzahl von Sensoren auf, die der Überwachung des der Textilmaschine
zugeführten bzw. von dieser produzierten Fasermaterials
dienen. Bei Spinnmaschinen erfolgt die Überwachung und
Abtastung des hergestellten Garns in der Regel getrennt an jede
Spinnstelle, wobei hierfür meist optische oder kapazitive Garnüberwachungssysteme
zum Einsatz kommen. Diese liefern wichtige Informationen zum Vorhandensein
des Garns sowie dessen Stärke und Qualität.
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Da
während des Spinnprozesses erhebliche Mengen von Staub,
Schmutzpartikeln und Avivage anfallen, lagern sich diese vermehrt
auf den Sensorflächen der Sensoren ab, wodurch es zu Verfälschungen
der Messergebnisse kommen kann.
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Da
jedoch der Verschmutzungszustand der einzelnen Garnüberwachungen
der Spinnstellen unterschiedlich ist und somit auch keine gesicherten Voraussagen
für einen kritischen Verschmutzungszustand getroffen werden
können, muss in vorbeugenden Zeitabständen ein
Reinigungsvorgang der Sensorflächen veranlasst werden.
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Um
die Reinigung der mit dem Faden in Berührung kommenden
Sensorflächen zu vereinfachen, sind diese beim Sensor gemäß der
DE 87 16 008 U1 als
U-förmiger Einsatz ausgebildet, der für die Reinigung
aus dem den Einsatz umgebenden Grundkörper entnommen werden
kann.
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Um
eine kontinuierliche Reinigung der Sensorflächen zu gewährleisten,
schlägt die
DE
41 40 952 A1 vor, dass der von der Spinnmaschine produzierte
Faden derart entlang der Sensorflächen changiert wird,
dass der Faden selbst eine Reinigung derselben bewirkt. Der Sensor
weist für die korrekte Führung des Fadens zusätzliche
Anschlagsflächen auf, die bezüglich der Sensorflächen
justiert werden können und stets einen gewissen Abstand
zwischen Faden und Sensorflächen sicherstellen. Hierdurch soll
die Haarigkeit des produzierten Fadens ausgenutzt werden, der dann ähnlich
einem Pinsel über die Sensorflächen streicht.
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Es
ist nun Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Sensor vorzuschlagen,
der besonders einfach aufgebaut ist und dennoch eine hohe Zuverlässigkeit
bei gleichzeitig hoher Funktionalität aufweist.
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Diese
Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Anbauelement des
Sensors, das zumindest eine Führungsfläche für
den Faden aufweist, zudem wenigstens eine Aufnahme besitzt, in der
das Sendeelement und/oder das Empfangselement des Sensors geführt
werden. Hieraus resultieren mehrere Vorteile. Zunächst
ist kein aufwändiges Justieren der Sende- bzw. Empfangselemente
bezüglich der Führungsfläche für
den Faden mehr notwendig, da die Lage dieser Elemente im wesentlichen
durch die Lage und Geometrie der Aufnahme(n) vorbestimmt ist. Die
Aufnahme selbst wird bereits bei der Herstellung des Anbauelements
entsprechend der späteren gewünschten Lage von
Sende- und/oder Empfangselement gefertigt, wobei dies mit höchster
Genauigkeit geschehen kann. Da das Anbauelement neben der Aufnahme
auch wenigstens eine Führungsfläche für
den Faden aufweist, verläuft der Faden im Betrieb der Spinnmaschine
folglich auch stets in der gewünschten Lage bezüglich
der Sende- und Empfangselemente. Zudem ist für die Führung
des Fadens und die Aufnahme von Sende- und Empfangselement nunmehr
lediglich ein Bauteil notwendig, so dass auch die Herstellung des
Sensors wesentlich verbilligt und gleichzeitig beschleunigt werden
kann.
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Hierbei
ist es besonders vorteilhaft, wenn die Aufnahme wenigstens teilweise
der Negativform zumindest eines Abschnitts des Sendeelements bzw. des
Empfangselements entspricht. Hierdurch wird eine besonders sichere
und dennoch einfache Führung bzw. Befestigung der Sensorelemente
gewährleistet. Diese werden schließlich in die
Aufnahmen gesteckt und anschließend, falls erforderlich,
durch Kleben oder mittels einer sonstigen Befestigungsart in der
Aufnahme fixiert. Die Aufnahme muss die Sende- oder Empfangselemente
hierbei nicht vollständig umgeben. Es sollte jedoch stets
sichergestellt werden, dass eine ausreichende Führung und
die damit verbundene korrekte Ausrichtung der Sende- oder Empfangselemente
gegenüber der Führungsfläche sichergestellt
werden kann. Denkbar sind daher auch entsprechende Klips- oder Steckverbindungen
zwischen Aufnahme und Sensorelementen.
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Ebenso
kann es auch von Vorteil sein, wenn das Anbauelement zwei bezüglich
der Führungsfläche gegenüberliegende
Aufnahmen aufweist, in denen einerseits das Sendeelement und andererseits das
Empfangselement einzeln geführt sind. Hierdurch erfolgt
nicht nur eine bauartbedingte Ausrichtung der jeweiligen Sensorelemente
bezüglich der Führungsfläche und damit
dem späteren Faden, sondern auch eine zuverlässige
Ausrichtung von Sende- und Empfangselement gegeneinander. Auf diese Weise
kann durch die Ausgestaltung der Aufnahmen und damit des Anbauelements
bereits die spätere Lage dieser Elemente bei der Herstellung
des Sensors bestimmt werden, so dass eine nachträgliche Ausrichtung
von Sende- und Empfangselement gänzlich entfällt.
Diese müssen lediglich mit den Aufnahmen in Wirkverbindung
gebracht werden, wodurch eine Fehlausrichtung und die damit verbunden Messfehler
bereits durch die Konstruktion des Sensors ausgeschlossen werden
können.
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Vorteile
bringt es auch mit sich, wenn das Sendeelement eine Lichtquelle,
insbesondere in Form einer Leuchtdiode, und das Empfangselement einen
lichtempfindlichen Detektor, insbesondere in Form einer Photozelle,
aufweist. Hierdurch bilden beide Elemente eine Lichtschranke, deren
Signale sowohl Aussagen über das Vorhandensein eines Garns
als auch dessen Gleichmäßigkeit zulässt, wenn
dieser zwischen beiden Elementen entlang der Führungsfläche
geführt wird. Alternativ kann der Sensor selbstverständlich
auch als kapazitiver Sensor ausgebildet werden, wobei in diesem
Fall entsprechend kapazitiv arbeitende Sende- und Empfangselemente
zum Einsatz kommen.
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In
einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung verläuft die
wenigstens eine Führungsfläche des Anbauelements
parallel zum Strahlengang der Lichtquelle zwischen Sendeelement
und Empfangselement. Hierdurch wird sichergestellt, dass der Faden stets
im Strahlengang geführt wird und damit eine ständige
Beeinflussung der vom Sendeelement emittierten Strahlung bewirkt.
Diese Beeinflussung, resultierend in einer Abschwächung
der Strahlung, wird schließlich vom Empfangselement detektiert
und ermöglicht nach einer entsprechenden Auswertung eine
Aussage über die Beschaffenheit des Fadens bzw. das Erkennen
eines Fadenbruchs.
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Auch
ist es von Vorteil, wenn das Anbauelement zumindest teilweise aus
einem lichtdurchlässigen Material, insbesondere Glas, Keramik
und/oder Kunststoff, besteht. Die Sende- und Empfangselemente können
in diesem Fall durch eine entsprechende Anordnung der Aufnahme(n)
derart von dem Anbauelement umgeben werden, dass sie nicht mehr direkt
mit dem Faden in Berührung kommen. Das Anbauelement dient
in diesem Fall nicht nur der Führung der Sende- und Empfangselemente,
sondern auch als gewisse Umhüllung und damit dem Schutz dieser
Bauteile vor Staub, Verschmutzung aber auch mechanischer Einwirkung,
die ebenso Messfehler zur Folge haben könnten.
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Zudem
kann es von Vorteil sein, wenn das Anbauelement wenigstens teilweise
beschichtet ist. So kann hierdurch die Abriebfestigkeit besonders derjenigen
Flächen erhöht werden, die mit dem sich stets
bewegenden Faden in Berührung kommen. Ein „Einschneiden” des
Anbauelements wird auf diese Weise wirkungsvoll verhindert. Eine
entsprechende Beschichtung kann jedoch auch dazu dienen, die Oberflächenrauhigkeit
der Führungsflächen zu verringern, um eine Beschädigung
des Fadens zu verhindern. Auch sind Beschichtungen denkbar, die
die Empfindlichkeit des Sensors gegenüber Fremdlichteinflüssen
herabsetzen, wodurch schließlich die Zuverlässigkeit
des Sensors erhöht werden kann.
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Vorteilhafterweise
sind das Anbauelement und/oder der Grundkörper im wesentlichen
C-förmig ausgebildet. Handelt es sich bei den Sende- und Empfangselementen
um optisch oder kapazitiv arbeitende Bauteile, so können
diese bei einer C-förmigen Ausgestaltung des Anbauelements
in den Schenkeln desselben angeordnet werden. Hierdurch erhält
man einen Messspalt, durch den schließlich der Faden läuft.
Gleichzeitig kann das Anbauelement sicher zwischen den Schenkeln
des Grundkörpers gewissermaßen als Einsatz angeordnet
werden, wenn dieser ebenfalls C-förmig ausgestaltet ist.
Denkbar sind jedoch auch andere Ausgestaltungen beider Bauteile,
wobei es auch möglich ist, das Anbauelement und den Grundkörper
in vergleichbarer Größe auszubilden.
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Vorteilhaft
ist zudem, wenn das Anbauelement mit dem Grundkörper verklebt
ist. Hierdurch entsteht eine besonders dichte Verbindung beider Bauteile,
so dass ein Eindringen auch von feinstem Staub in das Innere des
Sensors praktisch ausgeschlossen werden kann.
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Von
Vorteil ist auch, wenn das Anbauelement und der Grundkörper
mit Hilfe einer lösbaren Verbindung, insbesondere einer
Schraub-, Klips- und/oder Magnetverbindung, miteinander verbunden
sind. Auf diese Weise kann das Anbauelement jederzeit vom Grundkörper
getrennt und bei Bedarf gereinigt, oder auch durch ein anderes Anbauelement
ersetzt werden. Hierdurch kann ein Grundkörper an verschiedensten
Textilmaschinen oder zur Überwachung unterschiedlichster
Fadenarten an einer Maschine verwendet werden. Sind nämlich
hierfür Messspalte unterschiedlicher Beschaffenheit notwendig,
kann einfach ein entsprechend beschaffenes Anbauelement mit dem
Grundkörper verbunden werden. Wichtige Größen
in diesem Zusammenhang sind die Geometrie des Messspaltes, die Eigenschaften
der Sensorflächen oder auch die Materialbeschaffenheit
des Anbauelements, das ja letztendlich auch der Führung des
Fadens dient.
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Vorteilhafterweise
ist zwischen Grundkörper und Anbauelement eine Abdichtung
angeordnet. Insbesondere, wenn beide Bauteile lösbar miteinander verbunden
sind und häufig getrennt voneinander ausgetauscht werden,
wird hierdurch eine zuverlässige Abdichtung vorhandener
Innenräume gegenüber Staub oder Fasermaterial
gewährleistet.
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Ebenso
bringt es Vorteile mit sich, wenn der Grundkörper eine
Führung für das Anbauelement aufweist. Hierdurch
wird das Anbauelement stabil gegenüber dem Grundkörper
fixiert. Dies ist vor allem dann sinnvoll, wenn der Sensor lediglich über
den Grundkörper mit der Textilmaschine verbunden ist. Eine
derartige Führung ist jedoch in den meisten Fällen
nur dann notwendig, wenn die Verbindung zwischen Grundkörper
und Anbauelement allein keine ausreichende Fixierung des Anbauelements
sicherstellen kann.
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In
diesem Zusammenhang ist es von besonderem Vorteil, wenn das Anbauelement
formschlüssig mit der Führung in Kontakt steht,
um jede Art von Spiel zwischen beiden Bauteilen zu verhindern. Unter
den Begriff „Führung” fallen im Rahmen
der Erfindung sämtliche dem Fachmann bekannten Ausführungen,
beispielsweise Kombinationen aus Nut und Feder, Bolzen und entsprechenden
Bohrungen, oder auch verschiedenste Schienenanordnun gen.
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Des
weiteren wird ein besonders funktioneller und dennoch einfach herzustellender
Sensor vorgeschlagen, der eine Schnittstelle aufweist, über
die er mit der Textilmaschine verbindbar ist, wobei der Sensor erfindungsgemäß eine
Betätigungseinrichtung aufweist, die wiederum mit der Schnittstelle
in Wirkverbindung steht. Gattungsgemäße Sensoren sind,
wie bereits oben ausgeführt, an einer Vielzahl unterschiedlicher
Textilmaschinen vorhanden. Meist sind diese auch für den
Bediener zugänglich angeordnet, so dass eine Reinigung
oder ein Austausch derselben problemlos vorgenommen werden kann. Bisher
werden die jeweiligen Sensoren jedoch lediglich zur Überwachung
des in die Textilmaschine gespeisten sowie des daraus hergestellten
Fasermaterials herangezogen. Der erfindungsgemäße
Sensor erlaubt jedoch neben der Überwachung auch den aktiven
Eingriff in die Steuerung bzw. den Betrieb der Textilmaschine, so
dass die Funktionalität des Sensors hierdurch beträchtlich
erhöht wird. Die Betätigungseinrichtung kann z.
B. zum Stoppen oder (Wieder-)Anfahren der Textilmaschine oder einzelner
Abschnitte derselben, wie beispielsweise der Spinnbox einer Rotorspinnmaschine,
genutzt werden. Auch können Bedieneraufforderungen, z.
B. nach einem Fadenbruch oder einer sonstigen Störung des
Produktionsprozesses, quittiert werden. Grundsätzlich kann
die Betätigungseinrichtung in all den Fällen Verwendung
finden, in denen bisher Betätigungseinrichtungen zum Einsatz
kommen, die an anderen Stellen der Textilmaschine angeordnet sind.
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In
einer besonders zweckmäßigen und dennoch einfachen
Ausgestaltung ist die Betätigungseinrichtung ein Schalter
oder Taster, der je nach Einsatzzweck vom Fachmann ausgewählt
wird. So sind Drucktaster, aber auch Kippschalter oder berührungsempfindliche
Taster denkbar. Selbstverständlich ist auch die Verwendung
von Betätigungseinrichtungen in Form von Reglern (z. B.
Potentiometer) möglich, mit denen beispielsweise Drehzahlen
verschiedener Bauteile der Textilmaschine beeinflusst werden können.
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Auch
kann es von Vorteil sein, wenn die Betätigungseinrichtung
berührungslos betätigbar ist. Hierbei sind Betätigungseinrichtungen
nach Art einer Lichtschranke oder auch kapazitiv messender Vorrichtungen
denkbar, ebenso wie Einrichtungen, die mittels Funk- oder Infrarotsignalen
betätigbar sind.
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Um
insbesondere eine lösbare Verbindung zwischen Sensor und
Textilmaschine zu erhalten, ist es von Vorteil, wenn die Schnittstelle
Teil einer Steckverbindung, wie z. B. ein Stecker, ist. Der Stecker wird
schließlich im Verlauf des Einbaus des Sensors mit einer
entsprechenden Verkabelung der Textilmaschine, die eventuell mit
einer zentralen Steuereinheit in Verbindung steht, verbunden. Die
Verbindung zwischen Sensor und Textilmaschine kann selbstverständlich
auch kabellos, beispielsweise durch eine Funk- oder IR-Verbindung,
realisiert werden. In derartigen Fällen wären
die jeweiligen Sendekomponenten als Schnittstelle zu verstehen.
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Zudem
weist der Sensor vorteilhafterweise wenigstens ein optisches und/oder
akustisches Anzeigeelement auf. Mit Hilfe dieser Elemente kann der Bediener
der Textilmaschine schnell und zuverlässig auf verschiedene
Zustände der Maschine bzw. notwendige Eingriffe aufmerksam
gemacht werden. So können Fadenbrüche, Unregelmäßigkeiten
in der Fadenqualität, das Erreichen einer vorgegebenen
Fadenlänge, oder aber auch der Verschmutzungsgrad des Sensors
angezeigt werden. Auch kann der Bediener darauf hingewiesen werden,
wenn eine Spule für das Betriebslabor entnommen werden
muss oder sonstige Tätigkeiten notwendig sind, die einen
manuellen Eingriff bedürfen. Hierbei können auch
mehrere gattungsgleiche oder aber auch gattungsfremde Anzeigeelemente
zum Einsatz kommen. So wäre beispielsweise die Anordnung
mehrerer LEDs denkbar. Je nach Anzahl der leuchtenden oder blinkenden LEDs
bzw. deren Farbe werden dem Bediener schließlich unterschiedliche
Anweisungen oder Betriebszustände der Textilmaschine vermittelt.
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Vorteilhaft
ist ebenso, wenn der Sensor eine Elektronik zur Auswertung von Empfangssignalen des
Empfangselements aufweist. Hierdurch wäre ein Austausch
dieser Signale zwischen Sensor und Steuereinheit der Textilmaschine überflüssig
oder zumindest nur noch eingeschränkt notwendig. Über
die Elektronik könnten auf diese Weise verschiedene Bauteile
der Textilmaschine direkt durch den Sensor angesteuert werden. Beispielsweise
könnte eine Spinnstelle angehalten werden, wenn die Elektronik durch
die Auswertung der Empfangssignale einen Fadenbruch detektiert.
Bei Bedarf können die entsprechenden Signale natürlich
auch zusätzlich an die Steuereinheit der Textilmaschine
weitergeleitet werden, so dass die Signale mehrerer Sensoren zentral ausgewertet
oder gespeichert werden können.
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Hierbei
hat es sich als Vorteil erwiesen, wenn das Anzeigelement und/oder
die Betätigungseinrichtung mit der Elektronik in Verbindung
stehen. Dies würde zu einer weiteren Einsparung entsprechender Verkabelungen
führen, da die Elektronik mit den genannten Bauteile auf
direktem Wege und damit ohne Umweg über die Steuereinheit
der Textilmaschine kommunizieren könnte.
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Während
die Betätigungseinrichtung bzw. das Anzeigeelement auch
direkt mit der Schnittstelle und damit der Steuerung der Textilmaschine
in Verbindung stehen kann, ist es selbstverständlich auch möglich
und oftmals auch von Vorteil, wenn die Elektronik zwischen Betätigungseinrichtung
und Schnittstelle und/oder zwischen Anzeigeelement und Schnittstelle
angeordnet ist. Die Betätigungseinrichtung steht in diesem
Fall über die Elektronik mit der Schnittstelle in Wirkverbindung.
Hierdurch kann über die – eventuell auch programmierbare – Elektronik
direkt auf die Kommunikation zwischen den genannten Bauteilen und
der Textilmaschine Einfluss genommen werden. Zudem kann auf diese
Weise auch eine Einsparung der notwendigen Verkabelung erzielt werden.
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Eine
besonders signifikante Verringerung des Verkabelungsaufwandes zwischen
Textilmaschine und Sensor lässt sich durch die Verwendung
einer bit seriellen Schnittstelle, insbesondere einer Eindraht-Schnittstelle,
erzielen. Sämtliche Signale, die zwischen Sensor und Textilmaschine
ausgetauscht werden müssen, wie beispielsweise die Signale
des Empfangselements, Signale der Betätigungseinrichtung
oder auch des Anzeigeelements, können hierdurch mit Hilfe
nur eines Kabels übermittelt werden, so dass der Verkabelungsaufwand
drastisch reduziert werden kann.
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In
diesem Zusammenhang ist es von besonderem Vorteil, wenn die Schnittstelle
mit einem Feldbus verbindbar ist, da hierdurch eine besonders kostengünstige
und verkabelungsarme Verbindung zwischen Sensor und Textilmaschine
hergestellt werden kann.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung des Fadenverlaufs zwischen Spinnbox und
Spule an einer Rotor-Spinnmaschine,
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2 eine
perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen
Sensors,
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3 eine
Draufsicht eines erfindungsgemäßen Sensors,
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4 eine
weitere Draufsicht eines erfindungsgemäßen Sensors,
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5 eine
perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen
Anbauelements, und
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6 eine
weitere Draufsicht eines erfindungsgemäßen Sensors.
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1 zeigt
eine schematische Darstellung des Verlaufs eines gesponnenen Fadens 1 zwischen Spinnbox 2 und
Spule 3 an einer Rotor-Spinnmaschine. Der gesponnene Faden 1 wird
durch eine entsprechende Abzugsvorrichtung 4 aus der Spinnbox 2,
in der sich unter anderem der Spinnrotor befindet, abgezogen. Anschließend
passiert der Faden 1 einen erfindungsgemäßen
Sensor 5, der der Überwachung des Vorhandenseins
bzw. der Qualität des Fadens 1 dient. Schließlich
wird der Faden 1, geführt durch eine Changiervorrichtung 6,
auf die sich drehende Spule 3 aufgespult.
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Der
Sensor 5 selbst weist im gezeigten Beispiel ein optoelektronisches
Sendeelement 7 sowie ein entsprechendes Empfangselement 8,
beispielsweise in Form einer Fotozelle, auf. Diese werden in entsprechenden
Aufnahmen 9 eines erfindungsgemäßen Anbauelements 10 geführt,
wobei die Aufnahmen 9 z. B. als Bohrungen ausgebildet sein
können, in die das Sendeelement 7 und das Empfangselement 8 eingesteckt
werden.
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Das
Anbauelement 10 selbst ist als eine Art Einsatz innerhalb
des Grundkörpers 11 des Sensors 5 angeordnet
und weist eine mittlere Führungsfläche 12 sowie
zwei senkrecht daran angrenzende seitliche Führungsflächen 12 für
den Faden 1 auf. Die genannten Führungsflächen 12 bilden
schließlich einen Messspalt 13, in dem der Faden 1 geführt
wird.
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In 2 ist
eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen
Sensors 5 dargestellt. Wie hieraus ersichtlich, sind sowohl
der Grundkörper 11 als auch das Anbauelement 10 im
gezeigten Beispiel C-förmig ausgebildet, so dass das Anbauelement 10 in
Form eines Einsatzes in den Grundkörper 11 integriert
werden kann und gleichzeitig einen von den drei Führungsflächen 12 begrenzten
Messspalt 13 bildet.
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Der
Faden 1 verläuft, bedingt durch die Anordnung
des Sensors 5 bezüglich der nicht gezeigten Textilmaschine,
vorteilhafterweise derart, dass er stets gegen die mittlere Führungsflächen 12 gezogen wird.
Dies stellt sicher, dass sich der Faden 1 in jedem Zeitpunkt
im Bereich des Strahlengangs zwischen Sendeelement 7 und
Empfangselement 8 befindet.
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Des
weiteren zeigt 2, dass der Grundkörper 11 mehrteilig
ausgebildet sein kann, wodurch die Herstellung und eine eventuelle
Wartung des Sensors 5 vereinfacht wird. Der Grundkörper 11 kann z.
B. aus einem Bodenelement 14 und einem Deckelelement 15 bestehen,
die entweder miteinander verklebt oder auf sonstige feste oder lösbare
Weise miteinander verbunden sind.
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Das
Anbauelement 10, das bei der Verwendung von optischen Sendeelementen 7 aus
einem lichtdurchlässigen Material, wie beispielsweise Glas, besteht,
weist zudem eine Ausbuchtung 16 auf, die mit einer entsprechend
in dem Grundkörper 11 angeordneten Führung 17 formschlüssig
zusammenwirkt. Hierdurch wird ein zuverlässiger Sitz des
Anbauelements 10 gewährleistet. Bei einer entsprechenden Ausgestaltung
der Führung 17 kann in vorteilhafter Weise gänzlich
auf weitere Verbindungselemente zwischen Grundkörper 11 und
Anbauelement 10 verzichtet werden. Selbstverständlich
kann die Führung 17 auch durch andere Elemente,
wie beispielsweise Bolzen und korrespondierende Bohrungen, gebildet werden.
Auch kann das Anbauelement 10 selbst Vertiefungen oder
Nuten aufweisen, die mit entsprechenden Gegenstücken des
Grundkörpers 11 zusammenwirken.
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Das
Anbauelement 10 weist weiterhin zwei Aufnahmen 9 auf,
die zum größten Teil der Negativform des Sendeelements 7 bzw.
des Empfangselements 8 entsprechen, so dass diese zuverlässig
in den Aufnahmen 9 geführt werden. Die Aufnahmen 9 sind
jedoch in vorteilhafter Weise nur so tief, dass die Führungsflächen 12 nicht
durchstoßen werden. Hierdurch ist das Sendeelement 7 und
das Empfangselement 8 stets vor Staub oder sonstigen mechanischen Einflüssen
geschützt.
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Des
weiteren weist der Sensor 5 gemäß 2 eine
Betätigungseinrichtung 18, z. B. in Form eines
Tasters, auf. Diese kann unterschiedlichsten Verwendungszwecken
dienen. So können mit Hilfe dieser Betätigungseinrichtung 18 Anweisungen durch
den Bediener der Textilmaschine quittiert, aber auch einzelne Funktionen
der Maschine oder Bauteile davon gestoppt oder gestartet werden.
Folglich kann durch den Einsatz der Betätigungseinrichtung 18,
die selbstverständlich auch mehrere Taster umfassen kann,
auf entsprechende Betätigungseinrichtungen 18 an
anderer Stelle der Textilmaschine verzichtet werden.
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Der
Vorteil einer Anordnung der Betätigungseinrichtung 18 direkt
an einem erfindungsgemäßen Sensor 5 liegt
insbesondere darin, dass dieser in der Regel von außen
für einen Bediener gut zugänglich ist. Zudem ist
zwischen Sensor 5 und Textilmaschine in den meisten Fällen
zwangläufig, insbesondere zur Auswertung der Messwerte,
bereits eine Verkabelung vorhanden, so dass diese Verkabelung auch
zur Weiterleitung der Signale der Betätigungseinrichtung 18 verwendet
werden kann. Hieraus resultiert eine Verringerung des Verkabelungsaufwands,
der bei modernen Textilmaschinen, wie beispielsweise Rotorspinnmaschinen
mit bis zu 500 Spinnstellen und einer gleichen Anzahl an Sensoren 5,
durchaus beträchtlich ausfallen kann.
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Für
die Verbindung zwischen Textilmaschine und Sensor 5 weist
dieser eine Schnittstelle, im gezeigten Beispiel in Form einer Buchse 19,
auf, die mit einem entsprechenden Kabel 20 in Verbindung
steht, welches wiederum beispielsweise mit einer zentralen Steuereinheit 21 (s. 1)
der Textilmaschine verbunden ist.
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Um
den Bediener auf eventuelle Qualitätsmängel des
produzierten Fadens 1 bzw. einen Fadenbruch, aber auch
auf durchzuführende Tätigkeiten, wie eine Spulenentnahme
oder einen Spulenwechsel, hinzuweisen, weist der Sensor 5 im
gezeigten Beispiel drei Anzeigeelemente in Form von LEDs 22 auf.
Diese können entweder in unterschiedlicher Kombination
oder unterschiedlichen Farben leuchten oder blinken, je nachdem,
welche Informationen an den Be diener übermittelt werden
sollen. Selbstverständlich kann auch eine LED 22 leuchten,
wenn kein Fehler vorliegt bzw. keine Handlung durchgeführt werden
muss. Diese LED 22 würde dann lediglich auf einen
einwandfreien Betrieb der entsprechenden Spinnstelle bzw. eines
sonstigen überwachten Bauteils der Textilmaschine, wie
beispielsweise des Sensors 5 selbst, hinweisen.
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Die
Anzeigelemente und/oder die Betätigungseinrichtung(en) 18 können
dabei entweder mit der Steuereinheit 21 der Textilmaschine
oder aber auch mit einer nicht gezeigten Elektronik verbunden sein.
Diese kann wiederum innerhalb des Sensors 5 angeordnet
sein und dient vorrangig der Auswertung der Empfangsdaten des Empfangselements 8 oder auch
der Kommunikation mit der Betätigungseinrichtung 18 bzw.
dem Anzeigeelement.
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3 zeigt
eine Draufsicht eines erfindungsgemäßen Sensors 5.
Hieraus ist ersichtlich, dass die Aufnahmen 9 des Sendeelements 7 und
des Empfangselements 8 bezüglich der mittleren
Führungsfläche 12 derart angeordnet sind,
dass die Führungsfläche 12 entlang der
Verbindungslinie beider Elemente verläuft. Bei einem Verlauf
des Fadens 1, wie ihn 2 zeigt,
wird hierdurch sichergestellt, dass dieser stets in dem vom Empfangselement 8 detektierten Strahlengang
des Sendeelements 7 verläuft und somit eine kontinuierliche Überwachung
des Fadens 1 stattfinden kann.
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Ein
Vergleich von 3 mit 4 macht deutlich,
dass durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung
des Anbauelements 10 die Einsatzvielfalt des Sensors 5 deutlich
erhöht werden kann. Da nämlich die Aufnahmen 9 für
das Sendeelement 7 sowie das korrespondierende Empfangselement 8 in
das Anbauelement 10 integriert sind, das zugleich die Führungsflächen 12 für
den Faden 1 aufweist, kann bei der Herstellung des Sensors 5 ein
Grundkörper 11 mit unterschiedlichsten Anbauelementen 10 aufgestattet
werden. Ebenso ist ein späterer Austausch bei entsprechend
lösbarer Verbindung von Anbauelement 10 und Grundkörper 11 möglich,
falls die Textilmaschine ein anderes Ausgangsprodukt verarbeiten
oder ein anderes Endprodukt pro duzieren soll. So weist der Sensor 5 in 3 beispielsweise
einen nach einer Seite vollständig offenen Messspalt 13 auf,
während dieser Messspalt 13 im Fall des Anbauelements 10 gemäß 4 ein
zusätzliches Führungselement 23 aufweist.
Durch die Führung des Sendeelements 7 bzw. des
Empfangselements 8 entfällt bei einem Austausch
des Anbauteils oder generell bei der Herstellung des Sensors 5 jegliche
Ausrichtung von Sendeelementen 7 bzw. Empfangselementen 8 bezüglich
der Führungsflächen 12, da deren Lage
durch die Geometrie der Aufnahmen 9 bereits vorbestimmt
ist.
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5 zeigt
eine weitere Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen
Anbauelements 10. Dieses weist auf der der Messspaltsöffnung
abgewandten Seite eine Aussparung 24 auf. Eine derartige
Aussparung 24 kann z. B. als eine Art Kabelkanal für
vorhandene Verkabelungen dienen. Je nach Geometrie kann hierüber
auch eine Führung durch ein entsprechendes Gegenstück
am Grundkörper 11 erfolgen. Hierbei sollte jedoch
darauf geachtet werden, dass stets eine ausreichende Führung
des Sendeelements 7 und des zugehörigen Empfangselements 8 gewährleistet
werden kann. Ein weiterer Vorteil einer derartigen Aussparung 24 liegt
in der Möglichkeit, den Sensor 5 zunächst
größtenteils zu montieren und erst anschließend
das Anbauelement 10 gewissermaßen über
das später in das Anbauelement 10 hineinragende
Sendeelement 7 bzw. das entsprechende Empfangselement 8 zu
schieben.
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Zuletzt
verdeutlicht 6, dass das Anbauelement 10 nicht
unbedingt als Einsatz ausgebildet sein muss, wie dies in den 1 bis 5 gezeigt ist.
So sind auch andere Ausgestaltungen denkbar, bei denen sich das
Anbauelement 10 beispielsweise über die gesamte
Breite des Grundkörpers 11 erstreckt oder sogar
seinerseits den Grundkörper 11 wenigstens teilweise
umschließt.
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Die
vorliegende Erfindung wurde anhand von Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Abwandlungen der Erfindung sind
im Rahmen der Patentansprüche ohne weiteres möglich,
wobei ausdrücklich sämtliche in den Patentansprü chen,
der Beschreibung sowie den Figurenbeschreibungen aufgeführten
Einzelmerkmale in beliebiger Kombination miteinander verwirklicht
werden können, soweit dies sinnvoll und möglich
erscheint. So können die erfindungsgemäßen
Sensoren nicht nur an Spinnmaschinen, sondern auch anderen Textilmaschinen,
wie beispielsweise einer Strecke, zum Einsatz kommen. Wird in der
Anmeldung der Begriff „Faden” gebraucht, so ist
darunter je nach Anwendungsfall selbstverständlich auch
jeder andere Faserverbund zu verstehen, der mit einem entsprechenden
Sensor überwacht werden kann. Auch ist ein Einsatz nicht nur
am Ausgang der Textilmaschine, sondern auch an deren Fasermaterialeingang
denkbar, um hier die Qualität des einlaufenden Materials
zu überprüfen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 8716008
U1 [0005]
- - DE 4140952 A1 [0006]