DE1949930C3 - SchuOfadenwächter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schußfadenwächter für Schützenwebstühle, der einen im Webschützen angeordneten Fadenfühler, einen an diesen angeschlossenen Signalgeber sowie einen außerhalb des Webschützen angeordneten Signalempfänger, dem das Signal des Signalgebers kontaktlos übertragen wird, aufweist und bei dem die zur Speisung des Stromkreises des Signalgebers erforderliche elektrische Energie an einer bestimmten Stelle der Flugbahn des Webschützen kontaktlos zugeführt wird.

Ein solcher Schußfadenwächter ist aus der IT-PS 7 93 541 bekannt. Bei diesem besteht der Fadenfühler aus einem vom gespannten Schußfaden offen gehaltenen Schalter und der Signalgeber aus einer Induktionsspule. Als Signalempfänger dient eine in der Ladenbahn angeordnete Abtastspule. In der Nähe der Abtastspule ist ebenfalls in der Ladenbahn ein Dauermagnet eingebaut. Bei gebrochenem Schußfaden ist der Schalter und dadurch auch der Stromkreis der Induktionsspule geschlossen. Infolgedessen wird beim Passieren des Dauermagneten in der Induktionsspule ein Magnetfeld erzeugt und durch dieses in der Abtastspule ein elektrisches Spannungssignal induziert, welches in einem Verstärker, der die Bewegung des Webstuhls steuert, weiterverarbeitet wird.

Die Verwendung eines elektrischen Schalters als Fadenfühler ist äußerst problematisch, da die im Dauerbetrieb auftretende Verschmutzung der Kontakte durch Staub und Flusen und die durch das Spinnöl bewirkte Korrosion ein sicheres Funktionieren des Schalters verhindern. Dazu kommt, daß bewegliche elektrische Kontakte mechanisch sehr empfindlich gegen die beim Schützenflug auftretenden Vibrationen und Erschütterungen des Schützen sind.

Die Aufgabe der Erfindung besteht demgemäß darin, einen verbesserten Schußfadenwächter zu schaffen, der diese Nachteile vermeidet und bei dem die empfindlichen elektrischen Kontakte durch einen in sich starr aufgebauten, korrosionsfesten Fadenfühler ersetzt sind.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Fadenfühler aus einem Wandler besteht, mittels dem die Fadenlaufgeschwindigkeit in elektrische Spannungsschwankungen umwandelbar ist und der einen blattchenartigen Isolierkörper aufweist, über

dessen eine Seite der Faden reibend gezogen wird und an dessen anderer Seite eine Elektrode vorgesehen ist, die mit der Steuerelektrode eines im Stromkreis des Signalgebers liegenden Verstärkers verbunden ist, und daß das vom Signalgeber übertragene Signal der

ίο modulierten Ausgangsspannung des Verstärkers entspricht.

Im Folgenden wird anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: Einen Teil eines Webschützen mit eingebautem Signalgeber beim Austritt aus dem Webfach, von oben,

F i g. 2: Den Webschützen nach F i g. 1 von der Vorderseite gesehen, teilweise im Schnitt,

Fig.3: Das Prinzipschaltbild eines Schußfadenwächters gemäß der Erfindung.

Die Überwachung des Schußfadens erfolgt vorzugsweise gegen Ende jeder Schußeintragung und bestehl in der Kontrolle, ob der Schußfaden noch von der Schußspule abgezogen wird, d. h. ob er sich in dem Abschnitt zwischen Schußspule und der Stelle des Austritts aus dem Schützen bewegt. Der Schützen weist dazu einen Signalgeber auf, der innerhalb eines bestimmten Kontrollintervalls einem Signalempfänger ein Signal übermittelt, das durch die Bewegung des Schußfadens bei seinem Ablauf von der Spule erzeugt wird. Die Bewegung des Schußfadens liefert ein eindeutiges Kriterium für dessen intakten Zustand bei der Eintragung. Falls das erwähnte Signal im Kontrollintervall nicht auftritt, wird durch den Signalempfänger die Stillsetzung des Webstuhls ausgelöst.

Diese Konzeption der Schußfadenkontrolle ermöglicht es, einen Signalgeber, der ein aktives elektrisches Schaltelement, ζ. B. in einer Verstärker- oder Oszillatorschaltung, enthält, nicht kontinuierlich, sondern nur jeweils während des Kontrollintervalls mit Energie zu versorgen.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Anordnung beruht auf diesem Prinzip. Der Webschützen 1 tritt in der gezeichneten Stellung soeben von links kommend aus dem durch die nicht dargestellten Kettfäden gebildeten Webfach aus, sein hinterer Teil befindet sich noch über dem Ladenbalken 2 und vor dem Blatt 3. Der von der Schußspule 4 abgezogene Faden 5 durchläuft

den Führungsteil 6 und tritt durch die öse 7 aus dem Schützen aus. Im Führungsteil 6 wird der Schußfaden zwischen zwei Führungsösen 8 und 9 an einem Isolierkörper bzw. Reibungsblättchen 10 umgelenkt, welches beispielsweise aus Oxydkeramik besteht. Unter diesem befindet: sich ein Blättchen 11 aus elektrisch leitendem Material, das mit einer Schaltungsanordnung aus Elementen, die auf einer Platte 12 montiert sind, elektrisch verbunden ist. Der Raum 13, in dem sich die Schaltungselemente befinden, ist mit einer isolierenden Füllmasse ausgegossen.

Die Schaltungsanordnung enthält ferner eine mit einer elektrisch leitenden Abschirmung 14 versehene als Signalgeber dienende Induktionsspule 15, die in die dem Blatt zugekehrte Seitenwand des Schützen eingelassen ist.

An der Weblade ist mit Hilfe einer nicht vollständig dargestellten Befestigungsvorrichtung 16 eine rechteckförmige Induktionsspule 17 angebracht, die das

eigentliche Empfangselement des Signalempfängers bildet. Sie ist über die Anschlüsse 18 und 19 mit dem Auswerteteil des Signalempfängers verbunden, der ebenfalls noch näher beschrieben wird. Der Anschluß 18 führt das Potential einer die Induktionsspule 17 umgebenden elektrischen Abschirmung 20. Im Innern der Induktionsspule 17 ist ein Permanentmagnet 21 angeordnet, und zwar derart, daß der vom Blatt 3 weiter entfernte Pol 22 einen geringeren Abfand zur Flugbahn des Schützen aufweist, als der näher zum Blatt liegende Pol 23. Der Permanentmagnet ist in der Induktionsspule vergossen.

Fig.3 zeigt ein Beispiel einer Schaltungsanordnung des erfindungsgemäßen Schußfadenwächters. Die bereits in den F i g. 1 und 2 dargestellten Elemente wurden dabei mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Anordnung enthält zunächst die im Schützen untergebrachten Elemente 11,24,25,26,27 und 15. Dabei ist das schon erwähnte Blättchen 11 aus leitendem Material über einen Kondensator 24, dessen Kapazität beispielsweise einige nF beträgt, mit der Steuerelektrode (Gate) eines als Verstärker dienenden Feldeffekttransistors 25 verbunden. Jm Eingangskreis dieses Transistors liegt ein Widerstand 26 von etwa 10 ΜΩ, während der Drain-Source-Kreis die Parallelschaltung der Induktionsspule 15 und einer Diode 27 enthält.

Der Signalempfänger umfaßt die Induktionsspule 17 sowie eine Schaltungsanordnung, dargestellt durch die Funktionsblöcke 28 bis 36, deren Aufgabe noch eingehender beschrieben wird.

Schließlich ist in Fig. 3 noch die durch den Signalempfänger gesteuerte Vorrichtung 37 bis 40 zur Stillsetzung der Webmaschine angedeutet.

Die Wirkungsweise der Anordnung nach Fig.3 ist folgende:

Beim Ablauf des intakten Schußfadens von der Schußspule 4 über das Reibungsblättchen 10 im Führungsteil 6 des Schützen, entstehen im Leiterblättchen 11 rasche elektrische Potentialschwankungen, die über den Kondensator 24 an die Steuerelektrode des Feldeffekttransistors 25 gelangen. Die elektrische Energie zur Speisung dieses als Verstärker dienenden Transistors wird aus der Bewegungsenergie des Schützen bei seinem Vorbeiflug an dem Permanentmagneten 21 gewonnen. Bewegt sich die Induktionsspule 15 insbesondere beim Austritt des Schützen aus dem Webfach am Magneten 21 vorbei, dann wird in ihr eine elektromotorische Kraft induziert, deren Verlauf durch die in Fig. 1 gezeigte räumliche Anordnung des Magneten die Form eines langgestreckten flachen Impulses, gefolgt von einem kurzen steilen Impuls entgegengesetzter Polarität, besitzt. Der flache Impuls, der durch die stetige Feldzunahme in der Spule von ihrem Eintritt in das Feld bis zum Austritt aus dem Bereich des Pols 22, Fig. 1, hervorgerufen wird, liefert die zur Signalverstärkung dienende Speisespannung des Transistors 25, während insbesondere hohe Spannungsspitzen entgegengesezter Polarität zum Schutz des Transistors über die Diode 27 abgeleitet werden.

Der Zeitpunkt des Auftretens des Speisespannungsimpulses bestimmt den Zeitpunkt der Schußfadenkontrolle. Ist zu diesem Zeitpunkt der Schußfaden intakt, dann bewirken die erwähnten Potentialschwankungen an der Steuerelektrode des Transistors 25 eine Modulation des durch die Induktionsspule 15 fließenden Stromes. Infolge der induktiven Kupplung der Induktionsspulen 15 und 17 beim Vorbeiflug des Schützen entstehen daher an den Eingangsklemmen 18, 19 des Signalempfängers entsprechende Spannungsschwankungen, die insbesondere Frequenzkomponenten im Bereich von etwa 5 kHz bis 50 kHz aufweisen.

Dieser Signalspannung überlagern sich an den Klemmen 18, 19 die Spannungsimpulse_; die von der induktiven Übertragung der in der Induktionsspule 15 induzierten Speisespannung auf die Induktionsspule 17 herrührt. Bei diesen Spannuugsimpulsen überwiegt der niederfrequente Anteil mit Komponenten bis etwa 1 kHz.

Die gesamten an den Klemmen 18, 19 auftretenden Spannungsänderungen werden zunächst in einem Verstärker 28 verstärkt und dann zwei Filtern 29 und 34 zugeführt. Das Filter 29 ist ein Hochpaßfilter und hat die Aufgabe, den zur Feststellung des Fadenlaufes dienenden Signalanteil, also beispielsweise die Frequenzkomponenten von mehr als 5 kHz, aus den gesamten Spannungsschwankungen auszusieben und an den Verstärker 30 weiterzuleiten. Das Filter 34 dagegen ist als Tiefpaßfilter beispielsweise mit einer Grenzfrequenz von 500 Hz bis 1 kHz ausgebildet und dient zur Trennung und Weiterleitung der niederfrequenten Komponenten, die das Auftreten des Speisespannungsimpulses charakterisieren.

Auf das Filter 34 folgt eine Impulsformerstufe 35, die durch den aus der Anstiegsflanke des Speisespannnungsimpulses abgeleiteten positiven Impuls ausgelöst wird und einen Rechteckimpuls vorgegebener Länge, die etwas kleiner als die Länge des Speisespannungsimpulses ist, erzeugt. Dieser Rechteckimpuls wird als Torimpuls der Koinzidenzschaltung 36 zugeführt, an deren zweitem Eingang bei normal ablaufenden Faden gleichzeitig ein Signalimpuls auftritt. Der Signalimpuls entsteht gemäß der in Fig.3 dargestellten Anordnung in folgender Weise: Die hochfrequenten Spannungsschwankungen am Ausgang des Filters 29 werden stark verstärkt (Block 30) und begrenzt (Block 31). Die sich daraus ergebende Signalform weist sehr steile Flanken auf. Durch anschließende Zweiweggleichrichtung (Block 32) und Glättung in einem Tiefpaßfilter (Block 33) entsteht ein Impuls praktisch konstanter Höhe, dessen Dauer der Dauer der hochfrequenten Signalspannungsschwankungen entspricht.

Das gleichzeitige Auftreten des Signalimpulses und des entsprechenden Torimpulses erzeugt einen Impuls am Ausgang der Koinzidenzschaltung 36. Dieser Ausgangsimpuls, der die Bestätigung liefert, daß der Schußfaden zum Kontrollzeitpunkt nicht gebrochen war, steuert nun die Vorrichtung 37 bis 40, durch die eine Stillsetzung der Webmaschine ausgelöst werden kann.

Dazu wird der Ausgangsimpuls der Koinzidenzschaltung 36 einem Eingang einer Antikoinzidenzschaltung 37 zugeführt, deren zweiter Eingang mit einem Impulsgeber 38 verbunden ist. Die logische Schaltung 37 erzielt wie 36 eine konjunktive Verknüpfung der Eingangssignale, jedoch mit Negation des ersten Eingangs. Sie liefert also einen Ausgangsimpuls nur wenn an ihrem zweiten Eingang ein Impuls auftritt und gleichzeitig an ihrem ersten Eingang kein Signal liegt.

Der Impulsgeber 38 wird vom Webmaschinenantrieb aus betätigt, beispielsweise mit Hilfe einer auf der Kurbelwelle angebrachten Steuerscheibe, die an ihrem Umfang einen kleinen Permanentmagnet trägt und mit einer feststehenden Induktionsspule zusammenwirkt. Die Phasenlage des durch 38 erzeugten Auslöseimpulses in bezug auf den Arbeitszyklus der Webmaschine wird so gewählt, daß dieser Auslöseimpuls gleichzeitig mit dem bei normalem Schußfadenlauf zum Zeitpunkt des

Austritts des Schützen aus dem V/ebfach durch 36 gelieferten Signalimpuls an der Antikoinzidenzschaltung 37 liegt und diese daher kein Ausgangssignal abgibt. Ist dagegen der Schußfaden gebrochen, dann fehlt der Signalimpuls von 36 beim Auftreten des Auslöseimpulses von 38 und die Antikoinzidenzschaltung 37 liefert einen Ausgangsimpuls. Dieser bewirkt über eine Relaisanordnung 39 und den eigentlichen Abstellkreis 40, der beispielsweise einen nicht dargestellten Ausrückmagneten enthält, die Abstellung der Webmaschine.

Wichtig ist, daß bei der gezeigten Anordnung eine Abstellung immer erfolgt, wenn das den richtigen Schußfadenlauf charakterisierende Signal zum vorgegebenen Zeitpunkt fehlt, also auch im Fall einer Störung des Signalgebers oder -empfängers. Durch die Ableitung des Auslöseimpulses vom Webstuhlantrieb wird auch erreicht, daß das Kontrollintervall in bezug auf den Schützenflug eindeutig definiert ist. Die Kontrolle des Schußfadens soll ja dann und nur dann stattfinden, wenn der Schützen aus dem Webfach austritt. Der Vorbeiflug des Schützen an der Signalempfängerspule 17 beim Eintritt in das Fach hat keine Wirkung auf die Abstellvorrichtung, da zj diesem Zeitpunkt kein Auslöseimpuls entsteht. Dagegen gehört zur vollständigen Schußfadenüberwachung auch auf der anderen Seite der Weblade eine analoge Empfängerspulen- und Magnetanordnung, wie die in Fig. i für die eine Seite der Weblade gezeigte. Die zweite Empfängerspule ist entweder ebenfalls an die Klemmen 18, 19 angeschlossen oder vorzugsweise an einen dem Verstärker 28 analogen Verstärker, dessen Ausgang parallel zu dem des Verstärkers 28 geschaltet ist.

Weiter ist zu erwähnen, daß in F i g. 3 nur die für die Erläuterung der Funktion der Schaltungsanordnung wichtigen Teile dargestellt sind. Weggelassen wurden zur Vereinfachung die für den Fachmann selbstverständlichen Zwischenstufen zur Verstärkung oder Impulsformung und -verzögerung. Beispielsweise ist durch solche Zwischenstufen zu gewährleisten, daß sich die Eingangsimpulsc der Vcrknüpfungsschaltu igen 36, 37 im Normalfall, unter Berücksichtigung der durch die Arbeitsweise der Webmaschine bedingten zeitlichen und räumlichen Streuungen, jeweils überdecken.

Die Übertragung der zur Speisung des Signalgebers notwendigen Energie auf den fliegenden Schützen kann grundsätzlich auch mit Hilfe von elektrischen oder elektromagnetischen Feldern erfolgen. Unter den letzteren kommt praktisch vor allem ein Lichtstrahlenbündel in Verbindung mit einem lichtelektrischen Wandler im Schützen in Betracht.

Vorzugsweise wird jedoch zur Energieübertragung ein magnetisches Feld verwendet, sei es als statisches Feld, wie im beschriebenen Fall des Permanentmagneten, sei es als Wechselfeld, das durch eine Induktionsspule aufgebaut wird. Die Frequenz des Wechselfeldes wird dann so gewählt, daß sie sich im Signalempfänger eindeutig vom Frequenzband der Signalspannungsschwankungen trennen läßt.

Eine weitere Ausführungsform ist durch eine zeitlich getrennte Energie- und Signalübertragung gekennzeichnet. Dabei bewirkt z. B. die in einer Induktionsspule des Schützen induzierte elektromotorsiche Kraft die Aufladung eines Kondensators, der als Energiespeicher bis zum Zeitpunkt der Signalübertragung dient. Diese Speicherung erlaubt eine räumliche Versetzung von Energieübertragungselementen und Signalübertragungselementen. Beispielsweise kann der Schützen je eine Induktionsspule zum Energieempfang und zur Signalübertragung in seinen beiden Spitzen oder ir einer Spitze und in der Längswand des Schützer enthalten. Im Ausgangskreis des Transistors ist dann die Signalübertragungsspule in Serie mit einem Speicherkondensator geschaltet, wobei zu diesem parallel die Serienschaltung der Energieempfangsspule und eine; Gleichrichters liegt.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Ausbildung de; Signalgebers im Schützen sind vor allem im praktischer Betrieb eines solchen Schußfadenwächters von ent scheidender Bedeutung. Der Signalgeber benötigt keine Wartung und keine Kontrolle, seine Funktionsfähigkeil ist nicht an ein kurzlebiges Schaltelement gebunden sondern bleibt über lange Betriebszeiten erhalten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Schußfadenwächler für Schützenwebstühle, der einen im Webschützen angeordneten Fadenfühler, einen an diesen angeschlossenen Signalgeber sowie einen außerhalb des Webschützen angeordneten Signalempfänger, dem das Signal des Signalgebers kontaktlos übertragen wird, aufweist und bei dem die zur Speisung des Stromkreises des Signalgebers erforderliche elektrische Energie an einer bestimmten Stelle der Flugbahn des Webschützen kontaktlos zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Fadenfühler aus einem Wandler besteht, mittels dem die Fadenlaufgeschwindigkeit in elektrische Spannungsschwankungen umwandelbar ist und der einen blättchenartigen Isolierkörper (10) aufweist, über dessen eine Seite der Faden (5) reibend gezogen wird und an dessen anderer Seite eine Elektrode (11) vorgesehen ist, die mit der Steuerelektrode eines im Stromkreis des Signalgebers (15) liegenden Verstärkers (25) verbunden ist, und daß das vom Signalgeber (15) übertragene Signal der modulierten Ausgangsspannung des Verstärkers (25) entspricht.