DE1535280C2 - Berührungslos arbeitender Schützenwächter für Webmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen berührungslos arbeitenden Schützenwächter für Webmaschinen mit einer als Impulsgeber ausgebildeten elektromagnetischen Abtastvorrichtung, die Magnet und Spule zur Kontrolle des Schützenfluges aufweist, wobei einer dieser Teile am Webschützen und der. andere in der Ladenbahn angeordnet ist und die vom Impulsgeber bei fliegendem Webschützen erzeugten Impulse eine Vorrichtung zum Abstellen der Webmaschine auslösen, falls der Schützenflug nicht bestimmte Bedingungen einhält.

Ein Schützenwächter an Webmaschinen hat die Aufgabe, die Webmaschine bei unrichtigem Schützenflug sofort stillzusetzen. Ein fehlerhafter, vor allem zu langsamer, Schützenflug kann folgende Ursachen haben:

a) Die Schlagvorrichtung der Webmaschine nützt sich ab oder verstellt sich, oder ein Teil der Schlagvorrichtung bricht;

b) der Antriebsmotor ist defekt und läuft z. B. nur ^a0 auf zwei Phasen, oder die Mot'orkupplung ist abgenutzt und rutscht;

c) das Fach oder Teile des Faches sind nicht ganz offen und bremsen die Webschützen ab;

d) ein einzelner Kettenfaden hängt durch und bremst die Webschützen ab.

In diesen Fällen würde beim Fehlen eines Schützenwächters der Webschützen sich bei Blattanschlag im Fach befinden und eine ganze Anzahl Kettenfäden zerreißen oder das Blatt beschädigen.

Bei einem bekannten mechanischen Schützenwächter (deutsche Patentschrift 894 380) hebt der in den Schützenkasten einlaufende Webschützen die federnde Schützenkästenzunge und den damit verbundenen Stecher ab. Reicht die Energie des Webschützens infolge der erwähnten Ursachen nicht zur Abhebung des Stechers aus bzw. erreicht der Webschützen den Kasten überhaupt nicht, so prellt die Lade bei der nächsten Anschlagbewegung mit dem Stecher gegen ein Widerlager und wird damit am Erreichen ihrer vorderen Endlage (Blattanschlag) verhindert. Da diese Kontrolle erst in der letzten Phase des Schützenfluges erfolgt, d. h. bei seinem Einlauf in den Kasten, und da andererseits die Stillegung der Webmaschine unbedingt noch vor dem Blattanschlag vor sich gehen muß,'steht in diesem Falle zum Abstellen der Webmaschine außerordentlich wenig Zeit zur Verfügung. Man ist daher auf eine direkte Prellbremsung der Lade angewiesen, d'. h. auf eine Bremsung, die bei hohen Tourenzahlen leicht zu Materialbrüchen führt.

Man war deshalb bestrebt, einen fehlerhaften Schützenflug frühzeitiger zu erfassen, d. h. zu einem Zeitpunkt, zu dem sich der Webschützen noch im Fach befindet und nicht erst bei dessen Eintritt in den Schützenkasten; durch diese Maßnahme steht für die Stillegung der Webmaschine mehr Zeit zur Verfügung, so daß die Abstellung über die normale Bremse ausgeführt werden kann. Bekannte Vorschläge (USA.-Patentschriften 2 567 751 und 2 586 335) zur Lösung dieser Aufgabe bestehen darin, an der Ladenbahn eine Spule anzubringen, in welcher der Webschützen bei jedem Vorbeiflug einen Spannungsimpuls induziert. Tritt dieser Spannungsimpuls später auf als zu einem Zeitmoment, der durch einen auf der Schlag- oder Kurbelwelle angebrachten Nocken vorgegeben ist, so wird die Abstellvorrichtung betätigt. Gemäß einem anderen bekannten Vorschlag (USA.-Patentschrift 2 670 014), der auf demselben Grundgedanken beruht, wird der Vorbeiflug des Webschützens an einer bestimmten Stelle der Ladenbahn mit optischen Mitteln registriert. Diese bekannten Vorschläge basieren also lediglich auf einer Zeitkontrolle des Vorbeiganges des Webschützens an einer bestimmten Stelle seiner Bahn, wobei die Momentangeschwindigkeit des Webschützens an dieser Stelle unberücksichtigt bleibt.

Die Erfindung beruht nun auf der Erkenntnis, daß eine solche einfache Zeitkontrolle in bestimmten Fällen unzureichend ist.

Es kann z. B. der Fall eintreten, daß der Webschützen dank einer zu starken Schlageinstellung anfangs übermäßig beschleunigt und nach dem Abschuß infolge ungenügender Fachöffnung wieder übermäßig verzögert wird; diese beiden Einflüsse können sich gegenseitig derart aufheben, daß der Webschützen die Abtaststelle im richtigen Moment passiert und demzufolge der Wächter nicht anspricht. Trotzdem wird der Webschützen in diesem Falle den Kasten zufolge der Bremsung am ungenügend geöffneten Fach zu spät oder nicht erreichen.

Demgegenüber basiert die Erfindung auf einer Kontrolle der Momentangeschwindigkeit des
Schützens in einem bestimmten Streckenabschnitt der Schützenbahn; hierdurch können Versager der soeben genannten Art vermieden werden. Hierbei wird also die Geschwindigkeit des Webschützens über einer kurzen Wegstrecke am eigentlichen Abtastort bestimmt.

Der Schützenwächter nach der Erfindung mit den eingangs genannten und insbesondere durch die USA.-Patentschriften 2 567 751 und 2 586 335 bekanntgewordenen Merkmalen ist dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgeber, entsprechend einer aus dem Gebiet der Messung von Geschoßgeschwindigkeiten bekannten Technik, so aufgebaut und angeordnet ist, daß er bei einem Durchgang des Webschützens zwei aufeinanderfolgende, die Fluggeschwindigkeit des Webschützens längs eines Teiles der Ladenbahn kennzeichnende Impulse erzeugt, und daß eine Zeitmeßvorrichtung vorgesehen ist, welche bewirkt, daß der Abstellvorgang ausgelöst wird, wenn die Zeitdifferenz der Impulse eine bestimmte Größe überschreitet.

Nach einem Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung weist der Impulsgeber zwei im Webschützen angeordnete, örtlich getrennte Magnete und eine in der Ladenbahn angeordnete Spule auf, die außerhalb der Beschleunigungsstrecke des Webschützens vorgesehen ist. Beim Vorbeiflug des Webschützens an der in die Ladenbahn eingebauten Spule werden dann durch die beiden Magneten zwei Spannungsimpulse ausgelöst. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel weist der Impulsgeber einen im Webschützen angeordneten Magneten und zwei in der Ladenbahn angeordnete, örtlich getrennte Spulen auf, die außerhalb der Beschleunigungsstrecke des Webschützens vorgesehen sind. Hierbei induziert der Magnet in jeder von den zwei nahe hintereinander in der Ladenbahn angebrachten Spulen einen Spannungsstoß. In beiden Fällen wird die Geschwindigkeit der Webschützen in einer Strecke erfaßt, die dem gegenseitigen Abstand der Magneten bzw. der beiden Spulen entspricht. In beiden Ausführungsbeispielen wird der zeitliche Abstand der beiden aufeinanderfolgenden Impulse mit einem Impuls konstanter Länge ver-

glichen. Sobald der Impulsabstand die zulässige Grenze überschreitet (d. h. wenn der Webschützen zu langsam fliegt), wird ein Relais betätigt, welches zum Abstellmagneten der Webmaschine führt und diese stillsetzt.

Die Messung der Laufzeit bzw. Geschwindigkeit eines bewegten Objektes in einer MeßstrexjRe mittels zweier Impulse, die durch das bewegte Obflkt in zwei längs der Bahn des Objektes angeordneten Spulen induziert werden, ist an sich aus dem Gebiet der Messung von Geschoßgeschwindigkeiten bekannt (Dr. C. Cranz, Lehrbuch der Ballistik, Ergänzungen, Berlin, 1936, S. 169; Kapitel 65, »Über die Spulenchronographen«). Diese Art der Zeitmessung ist jedoch noch nicht zur Kontrolle des Schützenfluges in einer Webmaschine ausgenutzt worden.

Es ist weiter gemäß einem der bereits erwähnten bekannten Vorschläge (USA.-Patent 2 586 335) auch bekannt, an der Ladenbahn zweit örtliche getrennte Spulen und im Webschützen einen Magneten anzuordnen, um Betätigungsimpulse für den Schützenwächter zu gewinnen. In diesem Falle erfolgt jedoch keine Kontrolle der Geschwindigkeit in der Strecke zwischen den Spulen, sondern es ist lediglich die eine Spule zur Kontrolle des Schützenfluges in der einen Richtung und die andere Spule zur Kontrolle des Schützenfluges in der Gegenrichtung vorgesehen.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung werden in der Zeitmeßvorrichtung zur elektronischen Abtastimpulsverarbeitung als nichtlineare bzw. aktive Schaltelemente ausschließlich Dioden bzw. Transistoren verwendet, wobei von diesen Elementen nur der vollständig gesperrte und der vollständig leitende Zustand ausgenutzt wird. Durch diese Maßnahme tragt man der Forderung nach unbedingter Langzeitstabilität Rechnung, indem die Elektronik unabhängig von Kennlinien der darin verwendeten Bauelemente arbeitet. Die Forderung nach höchster Langzeitstabilität ist für Schützenwächter an Webmaschinen von ausschlaggebender Bedeutung, denn man muß sich stets vor Augen halten, daß die Webmaschine eine meist im Dreischichtenbetrieb arbeitende Produktionsmaschine ist, die an einem einzigen Tag 200 000 bis 300 000 Schußeinträge ausführt, wobei in größeren Webereien mehrere Hundert Maschinen im selben Saal aufgestellt sind.

Die elektronische Einrichtung zur Impulsverarbeitung arbeitet vorzugsweise mit monostabilen Multivibratoren als Zeitgeber, und die eigentliche Zeitmessung wird mit Hilfe von Torschaltungen vorgenommen.

Der Schützenwächter gemäß der Erfindung arbeitet mit außerordentlich hoher Sicherheit. Das der Erfassung eines unrichtigen Schützenfluges zugrunde gelegte Kriterium der Momentangeschwindigkeit ist der Problemstellung besser angepaßt, als dies bei bekannten Vorrichtungen der Fall ist; insbesondere wird eine Bremsung des Webschützens durch Kettenfäden sicher erfaßt, und eine Kompensation durch gegenläufige Prozesse (z. B. zu hohe" Beschleunigung beim Abschuß und zu starke Bremsung im Fach) ist ausgeschlossen. Außerdem wird die Verdrahtung sehr einfach, indem alle Teile des Wächterorgans räumlich eng beieinander liegen und nicht der eine Teil in der Lade und der andere beim Schützenantrieb angeordnet ist, wie dies bei den bekannten Vorrichtungen nötwendig ist. Dank der verwendeten Mittel (induktive Geber und elektronische Impulsverarbeitung) arbeitet der Schützenwächter gemäß der Erfindung praktisch trägheitslos, was dazu beiträgt, daß eine größere Zeitspanne zur Bremsung der Webmaschine zur Verfugung steht. Gegenüber

S mechanischen Anordnungen besitzt die erfindungsgemäße den erheblichen Vorteil, daß sie keine mechanisch bewegten und demzufolge einer Abnutzung unterworfenen Teile enthält und demzufolge praktisch unbegrenzte Lebensdauer besitzt.

ίο In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung an Hand mehrerer Ausführungsbeispiele dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschema eines berührungslos arbeitenden Schützenwächters,

>5 F i g. 2 Kurvenformen der Spannungen an den verschiedenen Punkten im Blockschema gemäß Fig. 1, F i g. 3 eine schematische Darstellung eines Webschützens und einer Abtastspule in bezug auf ein Gewebe,

ao F i g· 4 eine Variante zu F i g. 3,

F i g. 5 eine weitere Variante zu F i g. 3 und
Fig. 6 ein Schaltungsbeispiel des Schützenwächters.

Gemäß Fig. 1 und 6 wird ein Webschützen7, der zwei als Permanentmagneten ausgebildete Magneten 9 enthält, im Flug in Richtung 10 an einer als Abtastspule ausgebildeten Spule 8 vorbeigeführt. Darin wird ein positiver und negativer Impuls durch jeden Permanentmagneten 9 induziert. Der positive Impuls wird mit Hilfe eines Gleichrichters 12 kurzgeschlossen. Dadurch erscheint am Punkt 1 je ein negativer Impuls. Die beiden Impulse werden einem monostabilen Multivibrator, im weiteren kurz mM 11 genannt, zugeführt, dessen Haltezeit z. B. 20 ms beträgt. Durch den ersten Impuls wird der mM 11 angestoßen. Am Ausgang, d. h. am Punkt 2, erscheint infolgedessen ein Rechteckimpuls von 20 ms Dauer. Dieser Rechteckimpuls wird einem ÄC-Glied 14 zugeführt, welches differenzierende Wirkung besitzt.

Am Punkt 3 entsteht infolgedessen ein kurzer negativer Impuls am Anfang des 20-ms-Rechtecks. Dieser kurze Impuls wird einem zweiten monostabilen Multivibrator 15 zugeführt, dessen Haltezeit ungefähr 300 ms beträgt. Am Ausgang dieses mM 15, d. h. am Punkt 4, wird infolgedessen ein Rechteckimpuls erscheinen mit einer Länge von 300 ms. Die beiden Impulse der Abtastspule 8 werden zugleich einem Antikoinzidenztor 13 zugeführt, welches mit Hilfe des ersten mM 11 gesteuert wird. Dieses Tor 13 läßt die von der Abtastspule 8 kommenden Impulse nur dann passieren, wenn sich der erste mM 11 in der eingeschalteten Stellung befindet. Am Ausgang des Tores 13 wird über ein RC-Glied 16 wiederum eine Differenzierung vorgenommen und die dadurch erhaltenen Impulse dem zweiten /nAflS zugeführt. Diese letztere Zuführung dient zum Ausschalten des zweiten mM 15, d. h., sobald ein Impuls von Punkt 5 herkommt, wird damit der zweite mM 15 in seine Ruhestellung zurückgebracht. Die Ausgangsspannung des ersten mMll steuert zugleich ein weiteres Antikoinzidenztor 17, welches den Ausgangsimpuls des zweiten mM 15 verarbeitet. Am Punkt 6 erscheint infolgedessen nur dann eine Spannung, wenn der zweite mM 15 noch eingeschaltet ist, der erste mM Il sich jedoch in der ausgeschalteten Stellung befindet. In diesem Falle wird über einen Transistor 18 ein Relais 19 erregt, das über seinen Kontakt 20 den Abstellmagneten der Webmaschine betätigt.

Fig. 2 zeigt die Kurvenformen der Spannungen, wie sie in F i g. 1 und 6 an den Punkten 1 bis 6 vorkommen. Am Punkt 1 erscheinen in einem Abstand von weniger als 20 ms je ein negativer Impuls, die von der Abtastspulc herstammen. Der Punkt 2 zeigt einen Impuls von genau 20 ms Länge; der Punkt 3 zeigt jeweils einen kurzen negativer/ am Anfang und einen positiven Impuls am Endeföles\20-ins-Rechtecks. Der Punkt 4 zeigt einen Rechteckimpuls, welcher beim ersten Abtastimpuls beginnt- und beim zweiten Abtastimpuls endet, da durch den zweiten Abtastimpuls der zweite mM 15 in seine Ruhestellung gebracht wurde. Auf Punkt 5 erscheinen zwei kurze Impulse, die von den Abtastimpulsen herrühren und durch das erste Tor 13 hindurchgekommen sind. Punkt 6 liegt ständig auf Spannung 0, da das zweite Tor 17 den kurzen Impuls des Punktes 4 sperrt. Wird die Fluggeschwindigkeit des Webschützens kleiner, so entsteht ein größerer Abstand der beiden Impulse (Impulse 21). Am Punkt 2 entsteht dann nach wie ao vor ein genau 20 ms langer Rechteckimpuls 22, welcher va'njJem ersten mM 11 geliefert wird. Punkt 3 zeigt einen-negativen und einen positiven Impuls 23 je am Anfang und am Ende des 20-ms-Rcchtcckes. Punkt 4 zeigt einen 300ms langen Impuls 24. Punkt 5 as zeigt nur den ersten abgetasteten Impuls 25; der zweite abgetastete Impuls wurde durch das erste Tor _t 13 unterdrückt. Dadurch wird der zweite /n.'f 15 nicht mehr ausgeschaltet, und am Punkt 4 erscheint infolgedessen ein 300-ms-Rechteck 24. Das zweite Tor 17 läßt diesen 300-ms-Impuls 24 passieren, sobald der 20-ms-ImpuIs 22 zu Ende ist. Also wird am Punkt 6 eine Spannung erscheinen, weiche 280 ms lang aufrechterhalten wird (Impuls 26). und über den Transistor 18 das Relais 19 280 ms lang erregt. Über den Kontakt 20 wird der Abstellmagnet betätigt und die Webmaschine stillgesetzt.

Der Schützenwächter gemäß der Erfindung läßt sich auf verschiedene Art an der Webmaschine anwenden. Fig. 3 zeigt einen Anwendungsfall, wobei eine als Abtastspule ausgebildete Spule 30 in der Mitte eines Gewebes 27 angebracht ist und ein Webschützen 28 zwei als Permanentmagneten ausgebildete Magneten 29 enthält. Sobald der Webschützen 28 mit dem zweiten Magneten die Abtastspule 30 passiert hat. kann entschieden werden, ob seine Geschwindigkeit genügt oder nicht. Es kann also von diesem Moment an die Webmaschine gebremst werden, falls die Schütiengcschwindigkeit nicht genügt. Es ist sofort ersichtlich, daß zur Bremsung der Webmaschine eine wesentlich größere Zeit zur Verfügung steht, als dies der Fall ist bei den bekannten Vorrichtungen, bei denen die Anwesenheit des Webschützens am Ende des Gewebes im Schützenkasten geprüft wird.

Nach Fig. 4 erfolgt die überwachung dadurch, daß /wei als Abtastspulen ausgebildete Spulen 33 angeordnet sind, welche parallel auf die mÄf-Schaltung arbeiten. In einem Webschützen 31 befindet sich dann nur ein als Permanentmagnet ausgebildeter Magnet 32. welcher zuerst in der ersten, hierauf .in der zweiten Abtastspule einen Impuls induziert.

Fig. 5 zeigt eine weitere Möglichkeit der Überwachung. Es werden zwei als Abtastspulen ausgebildete Spulen 36 angeordnet, welche wiederum parallel auf die wiAf-Schaltung arbeiten. Ein Webschützen 34 enthält zwei als Permanentmagneten ausgebildete Spulen 35 und induziert in jeder Spule 36 zwei Impulse. Demzufolge wird der Schützenflug am Anfang des Gewebes und am Ende des Gewebes i jeweils gemessen.

F i g. 6 zeigt ein Schaltungsbeispiel. Die Tore sind mit Hilfe von Dioden aufgebaut, die mM mit Transistoren. Die Schaltung ist so ausgelegt, daß die Transistoren nur eine minimale Verstärkung haben müssen. Oberhalb dieses Minimums darf die Verstärkung beliebig variieren, ohne die Funktion des Stromkreises zu beeinträchtigen. Dies führt zu einer sehr betriebssicheren Anlage, da die Dioden und Transistoren sich zu jeder Zeit nur im vollständig gesperrten oder vollständig leitenden Zustand befinden. Die Funktion ist genau gleich wie in Fig. 1 _: bereits beschrieben, die Zahlensymbole sind identisch

mit F i g. 1. ·

Claims (4)

Patentansprüche: ■ . I

1. Berührungslos arbeitender Schützenwächter für Webmaschinen mit einer als Impulsgeber ausgebildeten elektromagnetischen Abtastvorrichtung, die Magnet und Spule zur Kontrolle des (\ Schützenfluges aufweist, wobei einer dieser Teile

am Webschützen und der andere in der Laden-^ ! bahn angeordnet ist und die vom Impulsgeber bei fliegendem Webschützen erzeugten Impulse eine | Vorrichtung zum Abstellen der Webmaschine ■ auslösen, falls der Schützenflug nicht bestimmte Bedingungen einhält, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgeber, entsprechend einer aus dem Gebiet der Messung von Gcschoßgcschwindigkeiten bekannten Technik, so aufgebaut und angeordnet ist, daß er bei einem Durchgang des Webschützens zwei aufeinanderfolgende, die Fluggeschwindigkeit des Webschützens längs eines Teiles der Ladenbahn kennzeichnende Impulse erzeugt, und daß eine Zeitmeßvorrichtunc vorgesehen ist. welche bewirkt, daß der Abstellvorgang ausgelöst wird, wenn die Zeitdifferenz der Impulse eine bestimmte Größe überschreitet.

2. Schützenwächter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgeber zwei im Webschützen (28) angeordnete, örtlich getrennte Magneten (29) und eine in der Ladenbahn angeordnete Spule (30) aufweist, die außerhalb der Beschleunigungsstrccke des Webschützens (28) vorgesehen ist (F i g. 3).

3. Schützenwächter nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgeber einen im Webschützen (31) angeordneten Magneten (32) und zwei in der Ladenbahn angeordnete, örtlich getrennte Spulen (33) aufweist, die außerhalb der Beschleunicungsstrecke des Webschützens (31) vorgesehen sind (Fig. 4).

4. Schützenwächter nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß als Zeitmeßvorrichtung (11 bis 20) eine elektronische vorgesehen ist. die aus einem monostabilen Multivibrator (11). der vom ersten der beiden Impulse des Impulsgebers angestoßen wird und einen Impuls von vorgegebener Länge erzeugt, und aus einem Antikoinzidenztor (17) besteht, das nur dann einen Impuls

^= an die Abstellvorrichtung weitergibt, wenn der zweite der beiden Impulse nach dem Abklingen _; des vom monostabilen Multivibrator (11) gelieferten Impulses ankommt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen