DE2240112C3 - Vorrichtung zur elektrischen Überwachung von im Webfach einer Webmaschine auftretenden Störungen des Kettfadenverlaufs - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur elektrischen Überwachung von im Webfach einer Webmaschine auftretenden Störungen des Kettfadenverlaufs, bestehend aus einem auf der einen Seite der Kettfäden ίο angebrachten Sender, von dem im wesentlichen rechtwinklig und quer zu den zu überwachenden Kettfaden ein Lichtstrahl ausgeht, und einem auf der anderen Seite der Kettfaden angeordneten, auf eine Änderung der Lichtstärke ansprechenden und ein bei Auftreten einer Störung die Auslösung eines Warnsignals verursachendes und/oder das Weben unterbrechendes Ausgangssignal erzeugenden Empfänger, wobei der von dem Sender ausgehende Lichtstrahl in dem Überwachungsbereich, während des Überwachungsintervalles längs einer quer zur Richtung des Lichtstrahls verlaufenden Bahn bewegt wird.

tine solche Vorrichtung ist aus der CH-PS 3 30 444 bekannt. Die bekannte Vorrichtung arbeitet mit einem zwischen den oberen und den unteren Kettfadenbahnen >5 hindurchtretenden, einen rechteckigen Querschnitt aufweisenden Lichtbündel bzw. -strahl, der um eine im Bereich des Webeblattes angeordnete Achse im Takt der Bewegung des Webeblattes hin- und herschwenkbar ist, wobei die Lichtbündelebene in der obersten Schwenklage parallel zur Bahn der oberen Kettfaden und in der untersten Lage parallel zur Bahn der unteren Kettfaden und jeweils innerhalb des Webfaches, d. h. in einem wenn auch geringen Abstand von den Ebenen der oberen und unteren Kettfäden verläuft. Das Lichtbündel wird mittels einer Lichtquelle und mittels geeigneter Zylirderlinsen und/oder Schlitzblenden erzeugt. Um das Lichtbündel in der genannten Weise bewegen zu können, ist die Lichtquelle an einem schwenkbaren Rahmen befestigt, der auch den Empfänger trägt, dessen Empfängerfläche sich in der Lichtbündelebene erstreckt. Zum Antrieb dieses Rahmens ist ein Gelenkgetriebe vorgesehen, dessen Antrieb von der Schwenkbewegung des Webeblattes abgeleitet ist, so daß die Schwenkbewegungen der Lichtquelle im Rhythmus der Schwenkbewegung des Webeblattes erfolgen.

Diese Ausbildung der bekannten Vorrichtung hat den Nachteil, daß sich mit dieser nur solche Störungen des Kettfadenverlaufes mit Sicherheit nachweisen lassen die zur Ausbildung einer weiteren Kettfadenebene führen, was beispielsweise dann der Fall ist, wenn sich ein Kettfaden aus der oberen Bahn mit einem Kettfaden der unteren Bahn verschlingt, so daß ein vom Ende der fertigen Tuchbahn in Richtung auf die Webeschäfte zwischen den oberen und unteren Ketifäden verlaufender Strang gebildet wird, der den Lichtfluß in derr Lichtbündel weitgehend unterbricht, wenn desser Ebene im Verlauf der Schwenkbewegung mit der Ebene des Kettfadenstranges zusammenfällt. Nur in dieser Fällen wird durch die Störung des Ketienfadenverlauf; eine Abschattung des Lichtbündels erzielt, die mii einiger Sicherheit von dem Empfänger wahrgenommer werden kann. In Fällen, in denen ein oberer Kettenfader reißt und herunterfällt oder herunterhängt, tritt eine Abschattung des Lichtbündels nur dort auf. wo diesei Kettenfaden die Lichtbündelebene im wesentlicher punktförmig schneidet, was den Lichtfluß im gesamter Lichtbündel jedoch kaum verändert und damit auch nicht zu einem Warnsignal od. dgl. führt. In Fällen, ir

denen ein unterer Kettenfaden reißt, kann überhaupt keine Abschattung des Lichtbündels eintreten, da dieses nur einen inneren Webfachbereich abiasten kann.

Bei einer weiteren, aus der GB-PS 1122 918 bekannten Vorrichtung der eingangs genannten Art, die ebenfalls mit einem das Webfach durchquerenden Lichtstrahl arbeitet, hat dieser einen erheblich kleineren, im wesentlich runden Querschnitt, wobei der Lichu-rahl etwa in der aus der »Zeitschrift für die gesamte Textilindustre«, 1956. 5, Heft 1, S. 167 und 168, bekannter Weise erzeugt sein kann.

Die Lichtquelle und der Empfänger sind webfachseitig am Webblatt befestigt und machen dessen Schwenkbewegung mit. Dabei bewegt sich der Lichtstrahl entlang eines dem Schwenkwinkel des Webblattes entsprechenden Abschnitts eines Zylindermantels, dessen Achse die Schwenkachse des Webblattes ist.

Zwar ist bei dieser bekannten Vorrichtung der Grad der Abschattung des Lichtstrahles weitgehend unabhängig davon, unter welchem Winkel eine fehlerhafte Fadenbahn die Bahn des Lichtstrahls kreuzt; jedoch liegt ein Nachteil dieser bekannten Vorrichtung darin, daß der Empfänger erst dann in seinen aktiven Zustand versetzt werden darf, wenn das Webfach zumindest so weit geöffnet ist, daß die teilkreisförmige Bahn des Lichtstrahls die im wesentlichen geraden, sich scherenförmig öffnenden und schließenden Bahnen der oberen und unteren Kettfäden nicht mehr überqueren kann, damit nicht durch Abschatten des Lichtstrahls beim Überqueren der Kettfadenbahnen Kettfadenrisse vorgetäuscht werden können. Dadurch geht ein beträchtlicher Zeitraum, der über 50 % eines Arbeitsspiels des Webstuhls betragen kann, für die Fehlererkennung verloren, so daß die bekannte Vorrichtung den Webstuhl in zahlreichen Fällen erst relativ spät abstellt.

Es kommt hinzu, daß auch bei dieser bekannten Vorrichtung in Fällen, in denen ein unterer Kettfaden reißt, keine Abschattung des Lichtstrahls eintreten kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die mit Sicherheit auch dann anspricht, wenn ein Kettfadenriß in einer der Kettenfadenbahnen auftritt.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.

Wenn die oberen und die unteren Kettenfäden jeweils in spitzwinklig aufeinander zulaufenden Ebenen geführt sind und der Lichtstrahl auf einer diese beiden Ebenen jeweils zweimal schneidenden Kreisbahn geführt ist, so werden pro Umlauf vier Signale erzeugt, die, über einen bestimmten Überwachungszeitraum aufsummiert, mit der für diesen Zeitraum zu erwartenden Zahl von Signalen zu vergleichen sind. Reißt ein oberer oder unterer Kettfaden, so werden durch die herunterfallenden oder herunterhängenden Fäden zusätzliche Signale erzeugt, wenn diese die Bahn des Lichtstrahls durchqueren, was zu einer das Warnsignal oder Haltsignal verursachenden Abweichung vom vorgegebenen Sollwert führt. Dies ist auch dann der Fall, wenn durch eine Verschlingung von Kettfaden eine zusätzliche, in das Webfach hineinwachsende Kettenfadenbahn entsteht, da diese ebenfalls mindestens zweimal von der Bahn des Lichtstrahls geschnitten wird.

Zwar ist aus der DT-AS 11 60 223 eine Vorrichtung zur kontinuierlichen fotoelektrischen Überwachung laufender Fadenscharen bekannt, die die einzelnen Fäden dieser Schar zählt und ein Warnsignal abgibt, wenn die Fadensollzahl nicht erreicht wird. Die Zählung erfolct dabei durch eine zyklische Hin- und Herver

schiebung einer Zählvorrichtung, die über das gesamte Kadengebiet hin- und herläuft. Diese bekannte Vorrichtung kann daher einen Fehler nicht schon dann feststellen, wenn er auftritt, sondern erst dann, wenn sie alle vorhandenen Fäden gezählt hat. Außerdem ist es mit der bekannten Vorrichtung nicht möglich, in verschiedenen Ebenen angeordnete Fadenscharen zu überwachen. Dies gilt auch für die aus der FR-PS 12 68 254 bekannte Vorrichtung, die dann anspricht, wenn ein einzelner Faden einer Fadenschar fehlt.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 8. im einzelnen sei noch darauf hingewiesen, daß man durch die Merkmale der Ansprüche 4 und 5 mit besonders einfachen Mitteln eine Lichtstrahlführung erzielt, die hohe Bahngeschwindigkeiten zuläßt, ohne daß der Sender und der Empfänger durch den Betrieb der Vorrichtung Störungen ausgesetzt sind, und daß durch das Merkmal des Anspruchs 7 sichergestellt ist, daß auch von der unteren Kettenfadenbahn herabhängende Fäden in jedem Fall von der Vorrichtung festgestellt werden können.

Bei einer Vorrichtung mit dem Merkmal des Anspruchs 8 sind Störeinflüsse durch äußere Lichtschwankungen oder sonstige Störimpulse weitgehend ausgeschaltet.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine mit der erfindungsgemäßen Überwachungsvorrichtung ausgestattete Webmaschine in schematischer Darstellung in einer Ansicht von oben.

F i g. 2 eine Seitenansicht der Webmaschine nach der Fig. 1.

F i g. 3 ein Blockschaltbild des Empfängerteils der Überwachungsvorrichtung.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Webmaschine umfaßt einen Kettbaum 1, um welchen die Kettfäden 2 gelegt sind, von denen in der F i g. 1 nur eine geringe Anzahl wiedergegeben sind. Die Kettfäden 2 durchlaufen Webschäfte 3, mit deren Hilfe ein Webfach 4 gebildet wird, in welchem Schußfäden eingezogen und mittels eines Webeblattes 5 angeschlagen werden, welches der Deutlichkeit halber in Fig. 1 zwar nicht, dafür aber in der F i g. 2 dargestellt ist. Die gewebte Tuchbahn 6 wird anschließend auf einen Warenbaum 7 aufgerollt.

In Höhe des Webfaches 4 ist an der einen Längsseite der Webmaschine ein Sender 8 angeordnet, der einen Lichtstrahl 9 mit im wesentlichen gleichbleibendem Querschnitt abgibt und gegenüber dem Maschinengestell der Webmaschine im wesentlichen unbeweglich angeordnet ist, beispielsweise durch Verankerung direkt am Maschinengestell oder am Maschinenfundament, um somit Maschinenvibrationen nicht ausgesetzt zu sein. An der gegenüberliegenden Seite des Webfaches 4 ist ein Empfänger 10 in gleicher Weise angeordnet, der einen an die Bewegungsbahn des Lichtstrahles angepaßten Empfangsschirm aufweist und vorzugsweise mit einer Fotozelle versehen ist, die die Lichtstärke des auftreffenden Lichtstrahles mißt.

In dem Sender 8 ist eine Bewegungsvorrichtung 11 vorgesehen, die dem von dem Sender ausgehenden Lichtstrahl 9 eine bestimmte Bewegung verleiht. Gemäß der auf der Zeichnung dargestellten, bevorzugten Ausführungsform ist die Vorrichtung 11 mit einer hohlen Welle 12 ausgerüstet, die mit der Austrittrichtung des Lichtstrahles fluchtend ausgerichtet ist, so daß

dieser durch die Welle hindurchtritt. Die Welle 12 ist weiter an ihrem vom Sender 8 abgewandten Ende mit einem drehfest angeordneten optischen Element 13 versehen, welches entweder aus Spiegeln, Linsen oder aber auch aus Prismen bestehen kann und dem Lichtstrahl eine Parallelversetzung erteilt. Die Achse 12 ist drehbar gelagert und wird durch einen Motor 14 mit sehr hoher Geschwindigkeit getrieben, wodurch dem Lichtstrahl 9 eine sehr schnelle Drehbewegung um eine rechtwinklig und quer zu den Kettfäden 2 verlaufende Achse erteilt wird.

Unterhalb der unteren Kette sind im wesentlichen rechtwinklig zu den Kettfäden angeordnete Fangorgane 15 vorgesehen, die in einfachster Form aus Drähten bestehen können, welche sich derart unter dem Webfach erstrecken, daß ein eventuell gerissener Faden der unteren Kette in dem durch den beweglichen Lichtstrahl 9 abgefühlten Bereich gehalten wird, während die Fangdrähte selbst so angeordnet sind, daß sie an keiner Stelle den rotierenden Lichtstrahl beeinflussen oder sogar abschatten.

In der F i g. 2 ist sowohl die Anordnung der Fangorgane 15 als auch der Umfang der Bewegungsbahn 16, längs welcher der Lichtstrahl 9 die Tastung vornimmt, näher dargestellt. Die F i g. 2 zeigt auch die Anordnung des Webeblattes 5, während die Abtastvorrichtung aus Gründen der übersichtlicheren Darstellung der abgetasteten Bahn 16 nicht dargestellt ist.

Der in der F i g. 3 dargestellte Empfängerteil der Vorrichtung umfaßt einen Empfänger 10, an den ein Verstärker 17 angeschlossen ist, der die eingehenden Impulse verstärkt. Dem Verstärker 17 ist ein Filter 18 nachgeschaltet, das impulse bestimmter Frequenz einer Schwellenwert-Einheit 19 zuleitet. Diese Schwellenwert-Einheit 19 ist einstellbar und ermöglicht, daß eine vorbestimmle Stärke überschreitende Impulse einer Uhr 20 zugeführt werden können, die die Überwachungs- bzw. Meßintervalle bestimmt und die Meßzeit für ein Rechenwerk 21 steuert, das die Anzahl der Impulse pro Zeiteinheit errechnet. Diese Anzahl wird schließlich in einem Komparator 22 mit einem vorbestimmten Wert verglichen, der sowohl von der Geschwindigkeit, mit der die Welle 12 gedreht wird, als auch von der Meßzeit abhängig ist. Im Falle einer Abweichung zwischen dem vorbestimmten Wert und dem gerechneten Wert gibt der Komparator 22 einen Impuls an ein Steuerorgan 23 ab, welches einen die Stromzufuhr zum Antriebsmotor 25 der Webmaschine steuernden Schalter 24 betätigt. Dieser Schalter 24 ist vorzugsweise so ausgebildet, daß er bei Unterbrechung des Stronikreises für den Antriebsmotor 25 gleichzeitig einen Stromkreis für ein Warngerät 26 schließt.

Bei fortlaufendem, fehlerfreiem Weben wird in dem gezeigten Beispiel der Lichtstrahl 9 während jeder Umdrehung der Welle 12 viermal durch die Kettfäden 2 gestört. Jedes Meßintervall umfaßt dabei eine große Anzahl Umdrehungen, die durch die Uhr 20 bestimmt wird, wobei jedes Meßintervall eine im Verhältnis zur Zeit des Arbeitstaktes der Webmaschine — d. h. der Hin-und Herbewegung des Webeblattes — nur verhältnismäßig kurze Zeit benötigt. In der Fotozelle des Empfängers wird dabei eine Anzahl Signale erhalten, die der vierfachen Umdrehungsanzahl entspricht, und im Komparator dadurch eine Analogie zwischen dem vorbestimmten Wert und der vom Rechenwerk registrierten Anzahl bewirkt. In diesem Fall gibt der Komparator keinen Impuls an das Steuerorgan 23 ab.

Tritt ein Kettfadenbruch auf, so wird der Lichtstrahl unabhängig davon, ob dieser Bruch in der oberen oder in der unteren Kette auftritt, über die normalerweise vier Unterbrechungen pro Umdrehung hinaus mindestens einmal mehr gestört. Hierdurch entsteht zwischen dem vorbestimmten Wert und dem registrierten Wert eine Differenz, der Komparator 22 findet keine Analogie vor und gibt somit einen Stoppimpuls für den Antriebsmotor 25 ab. Da jedes Meßintervall von einer Dauer ist, die im Vergleich zu der Dauer des

ίο Arbeitstaktes des Webeblattes nur sehr kurz ist, verursacht ein Kettfadenbruch sehr schnell ein die Abschaltung der Webmaschine herbeiführendes Signal. Falls zusätzlich ein Warngerät 26 vorhanden äst, trägt dieses gleichfalls zu einem schnellen Entdecken des

iS Maschinenausfalles bei.

Sollte aus irgendwelchen Gründen eines der dem Komparator 22 vorgeschalteten Elemente des Empfängerteils, einschließlich des Empfängers 10 selbst, nicht ordnungsgemäß arbeiten, so wird die Webmaschiao ne auch in einem solchen Fall durch den Komparator 22 abgeschaltet. Die Wahrscheinlichkeit, daß ein durch eine zu niedrige Störimpulshöhe verursachter Gerätefehler durch einen oder mehrere gleichzeitig auftretende Fadenbrüche kompensiert werden könnte, ist äußerst gering.

Die dem kohärenten Lichtstrahl 9 erteilte Bewegung wurde im Vorhergehenden als eine Art Drehbewegung beschrieben. Diese Bewegungsart ist verhältnismäßig einfach zu erzielen. Wesentlich für die Funktion der Überwachungsvorrichtung ist aber vor allem, daß sich der Lichtstrahl 9 derart bewegt, daß er das Webfach, die obere und untere Kette sowie den Bereich unmittelbar unterhalb der unteren Kette abfühlen kann, was im einfachsten Fall auch mit einer linearen Bewegung des Lichtstrahls erreichbar ist.

Die Uhr 20 ist programmiert, zu vorbestimmten Zeiten Meßintervalle auszulösen und bei einem Webschaftwechsel den Beginn eines Meßintervalles zu verhindern.

Der von dem Sender 8 abgegebene Lichtstrahl 9 ist vorzugsweise ein kohärenter Laserstrahl, es besteht aber auch die Möglichkeit, nicht kohärentes Licht zur Erzeugung des Lichtstrahls 9 zu verwenden.

Der oben beschriebene Sender erzeugt einen Lichtstrahl, der im wesentlichen rechtwinklig auf die zu überwachenden Kettfäden gerichtet ist. Dieses muß aber nicht notwendig auch bedeuten, daß der Sender ebenfalls rechtwinklig zu diesen angeordnet sein muß, sondern es kommt nur auf die Richtung des Lichtstrahls an, der auch über eine Faseroptik zu seinem Ausgangspunkt geführt sein kann. Außerdem ist es mil Hilfe dieser Technik und unter Benutzung ein und desselben Senders möglich, mehrere Punkte zu überwachen.

Die das Meßzeitintervall bestimmende Uhr 20 kann mehrere Uhren umfassen, wobei jede jeweils cir Rechenwerk zur Registrierung der Signale aus verschiedenen Teilen des durch den Lichtstrahl abgetasteter Bereiches ein- bzw. ausschaltet. Hierdurch könncr

do verschiedene Arten von Impulsen für in den einzelner Teilen des Bewegungsbereiches des Lichtstrahle! auftretende Störungen abgegeben werden.

Die vorliegende Erfindung ist jedoch keineswegs au die Verwendung bei Webstühlen und nur zur elektri

frs sehen Überwachung gerissener Kettfäden begrenzt. Ei gibt in der Textilindustrie eine Vielzahl von Vorgängen bei denen mehrere Fadenbahnen in übereinanderlicgen den Ebenen verlaufen. Als ein Beispiel seien nu

Spinnstühle, Zwirn- und Spulmaschinen sowie Kettenwirkstühle und Wirkmaschinen zu erwähnen. Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung kann auch innerhalb der Papierindustrie Verwendung finden, beispielsweise zur kontinuierlichen Überwachung von mehreren übereinander angeordneten Papierbahnen in Papiermaschinen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur elektrischen Überwachung von im Webfach einer Webmaschine au: ^nden Störungen des Kettfadenverlaufs, besK. .nd aus einem auf der einen Seite der Kettfaden angebrachten Sender, von dem im wesentlichen rechtwinklig und quer zu den zu überwachenden Kettfaden ein Lichtstrahl ausgeht, und einem auf der anderen Seite der Kettfäden angeordneten, auf eine Änderung der Lichtstärke ansprechenden und ein bei Auftreten einer Störung die Auslösung eines Warnsignals verursachendes und/oder das Weben unterbrechendes Ausgangssignal erzeugenden Empfänger, wobei der vom Sender ausgehende Lichtstrahl in dem Überwachungsbereich, während des Überwachungsintervalles längs einer quer zur Richtung des Lichtstrahls verlaufenden Bahn bewegt wird, d a durch gekennzeichnet, daß die Bewegungsvorrichtung (1!) für den Lichtstrahl so ausgebildet ist, daß dieser sich nicht nur innerhalb des Webfaches in dem zwischen den oberen und unteren Kettfadenscharen befindlichen Raum bewegt, sondern bei jedem Bewegungszyklus beide Kettfadenscharen schneidet, und daß dem Empfänger (10) Schaltungsaiiordnungen (21, 22) zugeordnet sind, die die Anzahl der auftretenden Änderungen der Lichtstärke pro Zeiteinheit mit einem vorgegebenen Wert vergleichen und nur im Falle einer Abweichung ein Ausgangssignal abgeben.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während eines Überwachungsintervalls der Lichtstrahl (9) sich längs seiner Bahn (16) mehrmals bewegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsvorrichtung (U) den Lichtstrahl (9) auf einer Kreisbahn (16) bewegt.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsvorrichtung (U) mit einer sich mit hoher Geschwindigkeit drehenden, hohlen Welle (12) ausgestattet ist, durch die der von dem Sender (8) ausgestrahlte Lichtstrahl (9) hindurchtritt, und daß die Welle (12) ein optisches Element (13) trägt, das dem Lichtstrahl (9) eine Parallelversetzung von einstellbarer Größe erteilt.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Sender (8) als auch der Empfänger (10) bezüglich des Maschinengestells ortsfest angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender (8) einen Laserstrahl aussendet.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Fäden (2) der unteren Kettfadenschar des Webfaches (4) Fangorgane (15) angeordnet sind, die die Möglichkeit des Herabhängens eventueller gerissener Kettfaden beschränken, damit diese von dem Lichtstrahl (9) erfaßbar sind, wobei die Fangorgane (15) so angeordnet sind, daß sie den Lichtstrahl (9) nicht abschatten können.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Empfänger (10) eine Schwelicnwerteinheit (19) nachgeschaltet ist, die an ein registrierendes Organ (21) nur dann einen Registrierimpuls abgibt, wenn die Änderungen der Lichtstrahlstärke einen vorbestimmten Wert überschreiten.