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Fotoelektrischer Schußfadenwächter für Webstühle Die Erfindung betrifft
einen fotoelektrischen Schußfadenwächter für Webstühle, bei dem ein Lichtstrahl
von einem auf einer Spule befindlichen metallischen Spiegel nach Ablauf des Garnes
auf eine Fotozelle reflektiert und dadurch ein Leersignal ausgelöst wird.
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Zur fotoelektrischen überwachung von Schußspulen an Webstühlen ist
es bekannt (deutsche Patentschrift 826 279), die Spule mit einem Spiegel zu versehen,
der bei abgespultem Garn frei zu liegen kommt und das von einer Lampe kommende,
auffallende Licht auf eine Fotozelle reflektiert, wodurch ein elektrischer Impuls
entsteht, der beispielsweise zum Stillsetzen des Webstuhles dient.
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Dieser Grundform haften verschiedene Mängel an, beispielsweise die
Ungenauigkeit des Impulses bezüglich der noch vorhandenen Garnlänge auf der Spule,
was durch die Empfindlichkeitstoleranzen der vorzugsweise verwendeten Halbleiter-Fotowiderstände
bedingt ist. Des weiteren wird bei weißen, d. h. gut reflektierenden Garnen der
Störabstand sehr klein, so daß überhaupt die Gefahr von Fehlauslösungen besteht.
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Um diesem Mangel abzuhelfen, ist es bekannt (deutsche Patentschrift
850 730), die Spule im Flug abzutasten und mittels abwechselnd lichtreflektierender
und -absorbierender Ringe auf der Spule eine Vielzahl von Impulsen zu erzeugen.
Aus der Geschwindigkeit der Spule und dem Abstand der Ringe ergibt sich eine bestimmte
Impulsfrequenz. Daraus gilt es, ein Signal abzuleiten. Verschiedene Möglichkeiten
sind dazu gegeben. So kann man eine selektive Auswertung über Schwingkreise vornehmen.
Nachteilig ist dabei, daß die Geschwindigkeit des Schusses nicht konstant ist und
demzufolge Frequenzverzerrungen auftreten, die die Genauigkeit der Messung beeinträchtigen.
Ein anderer Weg besteht darin, die Impulsfrequenz aus einer bestimmten Anzahl von
Impulsen zu bilden und diese einem Integrierglied zuzuführen, welches die einzelnen
Impulsspannungen summiert und bei Erreichen einer bestimmten Spannung das gewünschte
Signal auslöst. Auch diese Lösung ist nicht frei von Nachteilen. So ist z. B. eine
hohe Empfindlichkeit und Stabilität des Verstärkers erforderlich, um bei der richtigen
Spannung auszulösen. Das setzt wiederum hohen wirtschaftlichen Aufwand voraus. Aus
anderen Gebieten der Technik und aus der Fotografie ist es bekannt, insbesondere
zur Vermeidung von Störeinstrahlungen das von der Lichtquelle ausgehende oder auf
den Lichtempfänger fallende Licht in eine oder mehrere Ebenen zu zerlegen. Dazu
finden Polarisationsfilter Verwendung. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
einen fotoelektrischen Schußfadenwächter der eingangs genannten Art dahingehend
zu verbessern, daß die Kontrastwirkung zwischen dem auf der Spule befindlichen Spiegel
und dem Garn erhöht und damit eine größere Betriebssicherheit als bisher erreicht
wird und dabei die Eigenschaften von polarisiertem Licht ausgenutzt werden.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch die Verwendung zweier
Polarisationsfilter, von denen das eine in den Strahlengang des auf den Spiegel
der Spule auftreffenden und das andere in den Strahlengang des vom Spiegel reflektierten
Lichtstrahles eingeschaltet ist. Die Polarisationsebenen der Filter können parallel
gestellt oder auch gekreuzt sein. Die Polarisationsfilter als solche sind nicht
Gegenstand der Erfindung. Durch die lichtzerstreuende Wirkung von Garnen wird außerdem
die Polarisationsebene gedreht und der Stör-Signal-Abstand verbessert sich wesentlich.
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In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles
dargestellt, und zwar die Anordnung des optischen Teiles.
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Gemäß der Figur ist eine Spule 1 auf den Bewicklungszustand mit Garn
2 zu überwachen. Hierzu befindet sich auf der Spule 1 eine lichtreflektierende Fläche,
beispielsweise eine Chromhülse als Spiegel, die mit 3 bezeichnet ist.
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Die überwachung geschieht mittels fotoelektrischer Abtastung der Spule
1 durch eine Lampe 4 und einen Fotowiderstand 5. Um ein paralleles
Lichtbündel zur Abtastung der Spule 1 zu erhalten, wird der Lichtstrahl in an sich
bekannter Weise über ein Linsensystem 6 geleitet und durch ein Linsensystem 7 auf
dem Fotowiderstand 5 zu einem Brennfleck vereinigt.
Der aus dem
Linsensystem 6 austretende Lichtstrahl wird erfindungsgemäß durch einen Polarisationsfilter
8 geleitet, wodurch. das Licht nur noch in einer Ebene schwingt. Beim Auftreffen
auf den Spiege13 bleibt die Polarisation des Lichtes erhalten und gelangt über ein
zweites Polarisationsfilter 9 auf den Fotowiderstand 5, und das gewünschte Leersignal
wird ausgelöst. Ist die Spule l mit dem Garn 2 versehen, so wird das Licht nicht
nur in seiner Intensität durch das schlechtere Reflexionsvermögen von Garnen geschwächt,
sondern gleichzeitig die Polarisation zerstreut bzw. gedreht. Dadurch wird aber
der Lichteinfall auf die Fotozelle derart gering, daß ein sehr großer Abstand zwischen
Voll- und Leersignal entsteht.
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Bei den bekannten Intensitätsverfahren ist es stets schwierig gewesen,
einen genügenden Signalabstand zwischen Spiegel und beispielsweise mattweißen synthetischen
Fasern zu erhalten, da letztere ein gutes Reflexionsvermögen besitzen. Durch die
Verwendung von polarisiertem Licht wird der Signalabstand größer, da nicht nur die
Intensität, sondern auch die Polarisationsrichtung verändert wird.
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Der blanke Spiegel verändert jedoch die Polarisationsrichtung nicht.
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Beim Intensitätsverfahren ohne Polarisationsfilter besteht immer die
Gefahr, daß gut reflektierende Garne das Leersignal auslösen, wodurch die Betriebssicherheit
stark beeinträchtigt wird. Inhalt der Erfindung ist auch die Umkehrung der Wirkung,
indem die Polarisationsfilter gekreuzt angeordnet sind. Der blanke Spiegel erhält
die Polarisationsebene, so daß im Leerzustand die Fotozelle abgedunkelt ist.
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Garn jedoch dreht durch seine Streuung die Polarisationsebene, und
es gelangt bei bewickelter Spule das Licht auf die Fotozelle. Lediglich bei schwarzen
Garnen, die jedoch sehr selten auftreten, versagt diese Lösung, da auch bei bewickelter
Spule durch Auslöschung der Reflexion der Leerzustand vorgetäuscht wird.