DE2050508C2 - Vorrichtung zur Überwachung einer Reihe von Fadenstellen einer Spinn- oder Zwirnmaschine auf Fadenbruch - Google Patents

Description

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Die Überwachung einer Reihe von Fadenstellen mit einem einzigen, an den Fadenstellen entlang bewegbaren Fadenwächter 1st gegenüber einer Anordnung mehrerer einzelner Fadenwächter jeweils ε.η einer Fadenstelle in verschiedener Hinsicht u. a. wegen des erheblich verringerten Aufwandes vorteilhaft und hat deshalb in größerem Umfang Eingang in die Praxis gefunden. Dies gilt insbesondere dann, wenn sowieso sogenannte Wandergeräte, z. B. In Spinnereien an den Spinnmaschinen verfahrbare pneumatische Reinigungsvorrichtungen vorhanden sind, an denen der Fadenwächter angebracht sein kann. An sich ist hierbei die fortlaufende Abtastung der Fadenstellen mit einem mechanischen Fadenwächter, der nur beim Fehlen eines Fadens anspricht, grundsätzlich möglich. Wegen der hohen Fadenbelastung und wegen der erforderlichen genauen Justierung des Fadenwächters relativ zu den Fadenstellen werden jedoch Fadenwächter mit einem berührungslos arbeitenden Abtastglied, z. B. mit einer Photozelle, gegenüber mechanischen Fadenwächtern bevorzugt. Bei diesen stellt sich jedoch das Problem, daß der Fadenwächter nicht ohne weiteres in der Lage 1st, im Zuge seiner Bewegung zwischen solchen Stellen, an denen niemals Fäden auftreten, und Fadenstellen, an denpn aber gerade ein Faden gebrochen 1st, also zwischen scheinbaren und echten Fadenbrüchen, zu unterscheiden.

Aus der US-PS 30 99 829 1st eine Vorrichtung zum Überwachen von Fadenstellen mit einem photoelektrischen Abtastglied bekannt, die zur Lösung dieses Problems eine die Fadenstellen angebende Taktvorrichtung un'd dazu eine Verknüpfungsschaltung aufweist, die aus den Taktimpulsen der Taktvorrichtung und den Fadensignalen des Abtastgliedes ein Fadenbruchsignal jedesmal dann erzeugt, wenn ein Fadensignal während eines Taktimpulses ausbleibt. Die Taktvorrlchtung 1st durch einen elektrischen Schalter am Fadenwächter verwirklicht, der Im Zuge der Bewegung des Fadenwächters durch an den Fadenstellen der Spinn- oder Zwirnmaschine angebrachte Schaltnocken betätigt wird. Diese Anordnung erfordert eine genaue mechanische Führung des Fadenwächters mit dem Schalter relativ zu aen Nokken und macht dadurch einen der Vorteile eines Fadenwäcliters mit berührungslos arbeitendem Abtastglied wieder zunichte. Für eine Überwachung der Fadenstellen von einem sowieso vorhandenen Wandergerät aus ist deshalb die bekannte Vorrichtung nicht geeignet. Außerdem hat sich herausgestellt, daß mechanisch betätigte Schalter unter den durch Staub- und Faserflug gekennzeichneten Umgebungsbedingungen einer Spinnerei nur sehr unzuverlässig arbeiten.

Deshalb wird durch das mit dem vorliegenden Patent zeitlich gleichranglge deutsche Patent 20 65 850 eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 vorgeschlagen, bei welcher die Fadenstellen von dem als Oszillator ausgebildeten Impulserzeuger nicht auf einer örtlichen, sondern auf einer zeitlichen Basis vorgegeben werden. Dies hat den Vorteil, daß die Taktvorrichtung keine«· besonderen Ausrichtung relativ zur Spinn- oder Zwirnmaschine bedarf und daher eine außergewöhnlich genaue Führung des Fadenwächters mit dci Taktvorrichtung nicb* mehr erforderlich ist. Die vorgeschlagene Vorrichtung Ist deshalb besonders gut zur Anwendung an den z. B. In Spinnerelen sowieso vorhandenen Wandergeräten in Form pneumatischer Reinigungsvorrichtungen geeignet. Die Arbeltsweise des elektrischen Impulserzeugers leidet zudem, anders als mechanisch betätigte Schalter, praktisch nicht unter den durch Staub- und Faserflug gekennzeichneten Umgebungsbedingungen in einer Textllfabrik. Außerdem Ist der bauliche Aufwand vergleichsweise gering.

. Es besteht jedoch bei der vorgeschlagenen Vorrichtung noch der Nachteil, daß der Impulserzeuger der Taktvorrichtung beim Erreichen einer neuen zusammenhängenden Reihe von Fadenstellen, also z. B. beim Erreichen des Anfangs einer Spinnmaschinen-Seite, nicht notwendigerweise richtig mit der Abtastung der Fadenstellen durch den Fadenwächter synchronisiert 1st. Selbst dann, wenn das erste erfaßte Fadensignal zur Rückstellung des Impulserzeugers bzw. Oszillators, d. h. zum Zurückbringen desselben in den Anfangszustand seiner periodischen Arbeltsweise, verwendet wird, wie es eine Ausgestaltung der mit dem deutschen Patent 20 65 850 vorgeschlagenen Vorrichtung vorsieht, geht für mindestens eine Fadenstelle die Sicherheit der richtigen Erkennung von Fadenbrüchen verloren.

Der Erfindung Hegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art so auszugestalten, daß der Impulserzeuger schon an der ersten Fadenstelle einer zusammenhängenden Reihe von Fadenstellen richtig mit der Erfassung der Fadenstellen synchronisiert 1st.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit der Im Anspruch 1 gekennzeichneten Vorrichtung gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1st mindestens am Beginn einer jeden zusammenhängenden Reihe von Fadenstellen ein Rückstellgeber derart angebracht, daß der Impulserzeuger über den mit dem Rückstellgeber zusammenwirkenden Rückstellnehmer so rechtzeitig und richtig vor der ersten Fadenstelle zurückgestellt wird, daß er bereits die erste Fadenstelle richtig vorgibt. Natürlich hängt dabei der genaue Ort der Anbringung des

Rückstellgebers relativ zu einer Fadenstelle von der Anbringung des Rückstellnehmers am Wandergerät relativ zu derjenigen des Fadenwächters ab. Mit der Erfindung wird erreicht, daß auch schon für die allererste Fadenstelie einer zusammenhängenden Reihe von Fadenstellen, an welcher der Impulserzeuger unsynchroniilert ankommt, die Sicherheit der richtigen Fadenbruch-Erkennung gegeben ist.

Im Hinblick auf die oben erläuterten Schwierigkeiten mit mechanischen Schaltglledern wird die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 2 bevorzugt. V/enn ein Fadenwächter vorgesehen ist, der als Abtastglied einen photoelektrischen Detektor umfaßt, kann hierbei zur weiteren Vereinfachung dieser Detektor auch zur Erzeugung der Rückstellsignale benutzt werden, wenn man diesem einen Amplituden-Diskriminator nachschaltet. Die Wirkungsweise beruht darauf, daß der einzige Detektor beim Erfassen eines reflektierenden polierten Stebes entsprechend dessen größerer Helligkeit ein deutlich größeres Signal als beim Erfassen r'nes Fadens abgibt.

Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher »,rläutert. In der Zeichnung zeigt:

Flg. 1 eine Seitenansicht einer Spinnmaschine mit einer daran entlang verfahrbaren pneumatischen Reinigungsvorrichtung und einer Vorrichtung nach der Erfindung;

F1 g. 2 ein Schaltbild einer Vorrichtung nach der Erfindung;

Flg. 3 eine isometrische Ansicht eines Teils der Reinigungsvorrichtung von Flg. 1 mit der Vorrichtung nach der Erfindung;

F1 g. 4 eine Seltenansicht eines Teile der Vorrichtung Fadenstellen gerichtet ist. Außerdem ist zur Erhöhung des Abtastkontrastes eine nicht näher gezeigte Beleuchtungseinrichtung vorgesehen, deren Beleuchtungsfeld sich mit dem Sichtfeld im Bereich der Fadenstellen überschneidet. Weitere Einzelheiten einer geeigneten Konstruktion sind beispielsweise im Patent 19 07 990 angege ben.

Bei der gleichförmigen Bewegung der Reinigungsvorrichtung 10 und damit jedes Fadenwächters 19 entlang den Fadenstellen ist der photoelektrische Detektor 21 ständig zur Beobachtung eingeschaltet und erzeugt ein Ausgangssignal, das den unterschiedlichen Helligkeiten der verschiedenen, ins Sichtfeld geratenden Maschinenteile entspricht. Bei jedem Erfassen eines Fadens ergibt sich aufgrund der hohen Reflexion der Fäden ein besonders starkes, impulsartiges Ausgangssignal mit stellen Flanken. Dieses Fadensignal vom Detektor 21 kann aufgrund seiner hohen Flankensteilheit einen am Eingang einer Verstärker- und Impulsformerschaltung 20 vorgesehenen Koppelkondensator Cl passieren und zu einem Verstärker 25 gelangen, vgl. Fig. 2. Dem Verstärker 25 ist ein Sollwertpotentiometer Pl vorgeschaltet, durch das ein Minimal-Schwellwert für die Amplitude der empfangenen Signale vorgegeben wird, bei dessen Unterschreitung keine Verstärkung erfolgt.

An den Verstärker 25 Ist über eine Transistorstufe 26 ein periodisch arbeitender, rückstellbarer Impulserzeuger 24 in Form tines triggerbaren Oszillators angeschlossen. Der Oszillator umfaßt einen Unijunction-Transistor 22, mittels welchem in Verbindung mit einem zeltbestimmenden Kondensator C3 und einem zeitbestimmenden Widerstand Rl freilaufende Impulse mit einer Frequenz erzeugt werden können, die durch geeignete Einstellung des Widerstands Rl etwas kleiner als die durch den

nach der Erfindung enthaltenden Gehäuses von Fig. 1 35 gegenseitigen Abstand der Fadenstellen und die gleich-

und 3;

Flg. 5 einen Schnitt nach der Linie 5-5 in Fig. 4.

Die Vorrichtung nach der Erfindung ist in Verbindung mit einem Wandergerät in Form einer pneumatischen Reinigungsvorrichtung 10 vorgesehen, die auf einer Schiene 11 an einer Reihe von Spinnmaschinen 12, von denen In den Figuren nur eine gezeigt Ist, entlang verfahrbar Ist. Die Schiene 11 1st oberhalb der Spinnmaschinen 12 montiert. Die Reinigungsvorrichtung umfaßt förmige Geschwindigkeit des Wandergerätes festgelegte Abtastfrequenz der Fadenstellen ist. Dem Kondensator CZ ist ein Transistor 23 parallelgeschaltet, der bei jedem Empfang eines Fadensignals von der Transistorstufe 26 den Kondensator C3 entlädt und dadurch den Oszillator In den Ausgangszustand an den Beginn einer Schwingungsperlode zurückstellt. Solange Fadensignale regelmäßig, d. h. im Takt der Abtastung der Fadenstellen eingehen, wird daher der Oszillator wegen der jeweils vorher

einen auf der Schiene 11 abrollenden Wagen 14, vgl. 45 erfolgenden Rückstellung an der Abgabe von Ausgangs-

FIg. 3, auf den ein Eigenantrieb für die Fortbewegung der Reinigungsvorrichtung einwirkt. Ferner weist die Reinigungsvorrichtung zu beiden Selten der Spinnmaschine 12 herabhängende Blas- und Saugluftschläuche Impulsen gehindert. Nur wenn ein Fadensignal ausbleibt, kommt es zur Erzeugung eines als Fadenbruch-Slgnal dienenden Ausgangsimpulses des Oszillators 24.

Damit der Impulserzeuger 24 bei Beginn der Abtastung

auf, die in an sich bekannter Welse zur Befreiung der 50 einer Spinnmaschine 12 schon an der ersten vom Faden-Spinnmaschine und des Bodens von Faserflug und ähnll- wächter 19 erfaßten Fadenstelle richtig arbeitet, d. h. die

chen Fremdkörpern dienen.

Die Reinigungsvorrichtung 10 wird gleichzeitig zur Überwachung der Fadenstellen der Spinnmaschine 12 auf Fadenbruch benutzt. Die Fadenstellen sind beispielsweise jeweils der Bereich zwischen den Ablleferzyllndcrn des Streckwerkes und der Fadenöse oder zwischen der Fadenöse und den Spindeln. Zur Überwachung dienen zwei an der Reinigungsvorrichtung 10 aufgehängte photoelektrische Fadenwächter 19. Die beiden Fadenwächter 19 befinden sich jeweils auf einer der beiden Selten der Spinnmaschine zwischen den Blas- und Saugluftschläuchen und tasten die Fadenstellen auf Ihrer Seite der Spinnmaschine berührungslos ab. In Fig. 1 1st nur die eine Seite der Spinnmaschine mit einem Fadenwächter gezeigt.

Jeder Fadenwächter 19 besitzt als Abtastglied einen photoelektrischen Detektor 21, dessen Sichtfeld auf die richtige Synchronisation seiner Arbeitsweise mit dem Erfassen der Fadenstellen vorliegt, 1st er außer durch die Fadensignale auch durch zusätzliche Rückstellsignale rückstellbar. Zur Erzeugung der Rückstellsignale 1st an der Reinigungsvorrichtung 10 ein Rückstellnehmer 21, angebracht, der durch einen photoelektrischen Detektor 31 gebildet 1st und mit mehreren stationären Rückstellgebern 41, 51 in Form jeweils eines reflektierenden Streifens 41 zusammenwirkt, vgl. Fig. 3 bis 5. Der Detektor 31 Ist zusammen mit einem weiteren, gleichartigen Detektor für die andere Seite der Spinnmaschine in einem am Wagen 14 der pneumatischen Reinigungsvorrichtung 10 aufgehängten Gehäuse 15 derart unterge-

bracht daß sein Sichtfeld auf die Seitenfläche der Schiene 11 gerichtet ist. Die reflektierenden Streifen 41 befinden sich auf einem Bauteil 16 an dieser Seitenfläche der Schiene 11 Im Sichtfeld des Detektors 31.

Das Gehäuse 15 umschließt außer dem photoelektrischen Detektor 31 eine Beleuchtungsvorrichtung zur Beleuchtung der Streifen 41. Die Beleuchtungsvorrichtung umfaßt eine Glühlampe 40, deren Licht durch einen teildurchlässigen Spiegel 42 hindurchtritt und mittels einer Linse 44 auf den Streifen 41 gebündelt wird. Dieser hat eine reflektierende Oberfläche, d. h. er reflektiert das Licht In der Einfallsrichtung zurück, so daß das reflektierte Licht mit dem gleichen Strahlengang wie das ausgesendete Licht durch die Linse 44 hindurch zu dem teildurchlässigen Spiegel 42 gelangt. An diesem wird das reflektierte Licht aus dem Beleuchtungsstrahlengang zu dem photoelektrischen Detektor 31 abgelenkt.

Bei jedem Erfassen eines Streifens 41 im Zuge der Bewegung der Reinigungsvorrichtung kommt es zu einem starken, sprungartigen Beleuchtungsanstieg am Detektor 31 und zu einem entsprechenden Impulsförmigen Ausgangssignal desselben mit steilen Flanken. Der Anstieg Ist wegen der reflektierenden Oberfläche der Streifen 41 und des dadurch bedingten Zusammenfalls von Beleuchtungs- und Reflexionsstrahlengang besonders stark und steil. Jedes impulsförmige Ausgangssignal vom Detektor 31 gelangt zu einer Rückstellschaltung 30. Diese umfaßt am Eingang einen Koppelkondensator C2, der nur die stellflankigen, auf die Erfassung eines Streifens 41 zurückgehenden Ausgangssignale des Detektorelementes 31 hindurchläßt, nicht hingegen solche Ausgangssignale, die auf einer allmählichen Änderung der Umgebungshelligkeit beruhen. Auf den Koppelkondensator Cl folgt ein Verstärker 35, dem ein Sollwertpotentiometer Pl vorgeschaltet 1st, mit welchem analog zur Schaltung 20 ein Minimal-Schwellwert für die Amplitude des empfangenen Signals vorgegeben wird, bei dessen Unterschreitung keine Verstärkung erfolgt. Das Sollwertpotentiometer Pl wird so eingestellt, daß mit Sicherheit nur die starken, durch Erfassen eines Streifens 41 verursachten Rückstellsignale weiterverarbeitet werden. An den Ausgang des Verstärkers 35 ist eine Transistorstufe 36 zur Signalformung angeschlossen. Deren Ausgangssignal gelangt zu einem Steuertransistor 33. Die Anordnung 1st so getroffen, daß der Steuertransistor 33 bei jedem Empfang eines Rückstellsignals stark leitfähig wird. Über eine Leitung 32 und eine Diode 1st der Steuertratisistor mit dem zeltbestimmenden Kondensator C3 des Impulsgenerators 24 so verbunden, daß der Kondensator C3 im leitfähigen Zustand des Steuertransistors 33 entladen, also der Impulsgenerator 24 in seinen Ausgangszustand zurückgestellt wird.
Durch eine entsprechende Wahl des Anbringungsortes der Bauteile 16 mit den Streifen 41 an der Schiene 11 ist dafür gesorgt, daß eine Rückstellung mittels der Streifen 41 und des Detektors 31 jeweils dann erfolgt, wenn der Fadenwächter 19 von der ersten Fadenstelle einer Spinnmaschine 12 einen dem gegenseitigen Abstand zwischen den Fadenstellen entsprechenden Abstand hat. Bei jeder Spinnmaschine 12 1st In dieser Welse im Bereich beider Stirnenden jeweils ein Streifen 41 vorgesehen, damit die richtige Synchronisation des Impulsgenerators 24 für

ίο beide Bewegungsrichtungen der Reinigungsvorrichtung 10 entlang der Spinnmaschine 12 sichergestellt 1st. In dem Gehäuse 15 und den Bauteilen 16 können noch wettere für die Fadenbruchüberwachung benötigte Glieder, so insbesondere Sende- und Empfangsglleder zur Übertragung der eingangs erwähnten Fadenbruch-Meldungen vorgesehen sein. In letzterem Falle wäre bei der geschilderten Anordnung der Streifen 41 bzw. Bauteile 16 auch die zeitlich richtige Rückstellung des Speichers mit dem vom Detektor 31 erzeugten Rückstellsignal möglich.

Statt des photoelektrischen Detektors 31 kann auch der Detektor 21 des Fadenwächters 19 gleichzeitig zur Erzeugung der Rückstellsignale benutzt werden. Eine entsprechende Abänderung der Schaltungsanordnung von Fig. 2 Ist gestrichelt in Fig. 2 angedeutet. Der Detektor 31 wird fortgelassen; dafür wird der Detektor 21 über eine Leitung 52 und einen Widerstand Rl auch an den Koppelkondensator Cl angeschlossen. Statt der reflektierenden Streifen 41 sind polierte Stäbe 51, vgl. Flg. 1, vorgesehen, die im Bereich der Fadenstellen in einem dem Abstand zwischen den Fadenstellen gleichenden Abstand zu den beiden ersten Fadenstellen der Spinnmaschine 12 am Rahmen der Spinnmaschine angebracht sind, so daß sie vom Fadenwächter 19 bei dessen Bewegung entlang den FadensteHen genau wie Fäden erfaßt werden. Sie führen jedoch beim Detektor 21 zu einem erheblich stärkeren Ausgangssignal als ein erfaßter Faden. Dieser Umstand wird mittels eines dem Detektor 21 nachgeschalteten Amplituden-Dlskriminators Pl, P2, Rl zur Unterscheidung zwischen Fäden und Stäben 51 ausgenutzt. Der Amplituden-Diskriminator Pl, P 2, Rl ist durch den Widerstand R 1 und die Sollwertpotentiometer Pl und P2 gebildet. Letztere sind in Abstimmung auf den Widerstand Rl so eingestellt, daß in der Rückstellschaltung 30 nur solche Signale verarbeitet werden, die die besonders hohe, dem Erfassen eines Stabes 51 entsprechende Amplitude haben. Die übrige Arbeltsweise der Schaltung ist die gleiche wie bei Verwendung von zwei getrennten Detektoren.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Überwachung einer Reihe von Fadenstellen einer Spinn- oder Zwirnmaschine auf Fadenbruch mit einem an den Fadenstellen entlang bewegbaren Fadenwächter, dessen berührungslos arbeitendes, ständig beobachtendes Abtastglied bei jedem Erfassen eines laufenden Fadens ein Fadensignal abgibt, und mit einer in Abstimmung auf die Bewegung des Fadenwächters arbeitenden Taktvorrichtung, welche die Fadenstellen zum Erzeugen von Fadenbruchsignalen aus den Fadensignalen des Fadenwächters elektrisch vorgibt und einen auf eine feste Arbeitsfrequenz eingestellten Impulserzeuger umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulserzeuger (24) durch Rückstellsignale von einem mit dem Fadenwächter (19) zusammen bewegbaren Rucksteilnehmer (21, 31) rückstellbar ist, der mit mindestens einem, in fester räumlicher Zuordnung zu den Fadenstellen angebrachten Rücksteilgeber (41, 51) zusammenwirkt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückstellnehmer (21, 31) ein photoelektrischer Etetektor und der Rückstellgeber (41, 51) ein beleuchtbarer, reflektierender Streifen (41) oder polierter Stab (51) ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Detektor (21) ein Amplituden-Diskriminator (PX, Pl, Rl) nachgeschaltet Ist.