DE2617119A1

DE2617119A1 - Elektronischer fadenlaufwaechter

Info

Publication number: DE2617119A1
Application number: DE19762617119
Authority: DE
Inventors: Rene Domig; Erich Dr Loepfe; Ernst Morf
Original assignee: Loepfe AG Gebrueder
Current assignee: Loepfe AG Gebrueder
Priority date: 1975-04-23
Filing date: 1976-04-17
Publication date: 1976-11-04
Also published as: IT1062913B; CH587974A5; FR2308719B1; FR2308719A1; BE840942A; US4031924A; JPS51130365A; DE2617119C3; JPS5650024B2; DE2617119B2

Description

AKTIENGESELLSCHAFT GEBRUEDER LOEPFE, WFTZIKCN (SCHWEIZ)

Elektronischer Fadenlaufwächter

Die Erfindung betrifft einen elektronischen Faden lauf v/ächter mit einer an einem bewegten Teil einer Textilmaschine angeordneten piezoelektrischen Tastvorrichtung und einer nicht an dem bewegten Teil der Textilmaschine angeordneten elektronischen Abfragescnaltung.

Es sind bereits zahlreiche verschiedenartige Konstruktionen von Schussfadenwächtern aus der Literatur, insbesondere aus Patentschriften, bekannt geworden, die zur Ueberwachung des Fadenlaufs im Schützen bestimmt sind; es hat sich jedoch noch kein Schussfadenwächter dieser Art in der Praxis bewährt und durchgesetzt. Dies liegt daran, dass an einen solchen Schussfadenwächter ^rorderungen gestellt werden müssen, die im rauhen Webereibetrieb mit den bisher bekannten Mitteln nicht erfüllt werden konnten. Eine der wichtigsten dieser Forderungen ist eine langanhaltende Funktionssicherheit im Dauerbetrieb. Diese setzt eine weitgehende Widerstandsfähigkeit der im Schützen angeordneten Abtastorgane erstens gegen Verstaubung und korrosive Einflüsse und zweitens gegen die enormen beim Schützenschlag und der Abbremsunrr des Schützens auftretenden Beschleunigungen voraus, die zu Deformationen oder sogar zur Zerstörung des Abtastsystems führen können. Eine weitere, ebenso wichtige Bedingung besteht darin, dass der Schussfadenwächter zudem noch ein gegenüber den normalerweise auftretenden Störsianalen verschiedenster Art genügend grosses, den Fadenlauf anzeigendes Hutzsignal liefern muss, um im Falle eines Fadenbruches mit Sicherheit die Abstellung der Webmaschine auszulösen und Fehlabstellungen auszuschliessen. Da die Forderung nach Widerstandsfähigkeit der Abtastorgane im Gegensatz zu dieser

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letzteren Bedingung steht, ist es ausserordentlich schwierig, eine praktisch befriedigende Lösung des Problems zu finden.

Einige der bekannten Schussfadenwächter weisen im Schützen angeordnete elektrische Stromkreise auf, in denen ein vom gespannten laufenden Schussfaden offen gehaltener Kontakt liegt, der bein Nachlassen der Fadenspannung geschlossen wird und dadurch den Stromkreis schliesst und ein Abstellsignal auslöst, siehe zum Beispiel die DT-AS 1253 647 und 1710 442. Solche Kontakte sind, selbst wenn sie gegen äussere Einwirkungen gekapselt ausgebildet werden, stets empfindlich gegen starke Beschleunigung, wie sie beim Schützenschlag auftreten; zudem machen alle Konstruktionen, welche die Fadenspannung ausnutzen, die Erfassung derjenigen Phasen des Schützenfluges, in denen bei intaktem Schussfaden die Fadenspannung an sich gering ist, unsicher oder gar unmöglich.

Aus diesem Grunde sind kontaktlose Abtastsysteme, die auf die Bewegung des Fadens ansprechen, und insbesondere piezoelektrisch arbeitende Fadenlaufwächter, vorzuziehen. Ein solcher ist beisnielsweise aus der US-PS 34 67 149 und der CH-PS 441 172 bekannt. Das dort beschriebene im Schützen angeordnete Abtastsystem, dessen mechanische Resonanzfrequenz etwa 1-2 kHz beträgt, umfasst einen an einem Grundkörper montierten, beidseitig in der Nähe seiner Enden eingespannten piezoelektrischen Kristall und ein L-formier gebogenes Abtastelement, welches an seinem einen Ende am Grundkörper befestigt ist und dessen freier Arm parallel zum piezoelektrischen Kristall verläuft und etwa in seiner Mitte über ein Kopplungsolied mit dem Kristall gekoppelt ist. Im Schützen ist ferner ein auf eine Frequenz von einigen MHz abgestimmter Resonanzkreis angeordnet, der eine Induktionsspule mit parallelgeschaltetem Lastwiderstand und parallelgeschalteter Kapazitätsdiode umfasst. Parallel zur letzteren ist der piezoelektrische Kristall geschaltet, so dass bei Erregung des Kristalls durch den laufenden Faden die Kapazität der Kapazitätsdiode periodisch mit der Schwingunasfrequenz des Kristalls und damit auch die Resonanzfrequenz des ersten

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Resonanzkreises geändert wird. Diese Aenderung bewirkt eine periodisch wechselnde Belastung eines zweiten, im Ladenbalken angeordneten Resonanzkreises, der von einem Hochfrequenzgenerator mit seiner im Megahertzbereich liegenden Resonanzfrequenz angeregt wird. Bei laufendem Faden wird das im letztgenannten Hochfrequenzresonanzkreis erzeugte Signal mit der Schwingungsfrequenz des Abtastsystems moduliert; diese niederfrequente Modulation wird zur Anzeige des Fadenlaufes weiter ausgewertet.

In den genannten Patentschriften sind die Probleme der Widerstandsfähigkeit des piezoelektrischen Abtastsystems und der Unterdrückunr der Störsignale nicht erörtert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen praktisch brauchbaren, robusten und im Dauerbetrieb sicher arbeitenden Fadenlaufwächter zu schaffen, dem nicht die Mangel der bekannten Schussfa-

denwächter anhaften.

Gemäss dar Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die piezoelektrische Tastvorrichtung ein Fadenaotastorgan und ein piezoelektrisches Wandlerelement, die ein mechanisches Schwingungssystem bilden, sowie eine Induktionsspule umfasst, deren Wicklung an das piezoelektrische viandlarelement angescnlossen ist und mit diesen einen ersten elektrischen Resonanzkreis bildet, der auf eine der mechaniscnen Eigenfrequenzen des mechanischen Schrfingungssystems abgestimmt ist, und dass die elektroniscne Adfrageschaltung mindestens einen weiteren elektrischen Resonanzkreis umfasst, der ebenfalls auf die genannte Eigenfrequenz abgestimmt ist und mit aera ersten elektrischen Resonanzkreis zusammenwirkt.

In folgenden wird ein elektronischer Schussfadenwächter als Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen

Fig. 1 den vorderen Teil eines konventionellen VJebschützens mit eingebautem Tasteinsatz, von unten gesehen,

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Fig. 2 eine Vorderansicht des in Fig. 1 dargestellten Teils, teilweise im Längsschnitt durch den Körper des Schützens, mit dem Tasteinsatz in Seitenansicht,

Fig. 3 einen Querschnitt durch den Schützen gemäss der Linie III III der Fig. 1 mit dem Tasteinsatz, von vorn gesehen,

Fig. 4 eine Seitenansicht des Tasteinsatzes in grösserem Massstab als in Fig, 1-3, mit Schnitt durch die Induktionsspule,

Fig. 5 in schematischer Darstellung die Ladenbahn einer Schützenwebmaschine mit einer der in ihr angeordneten Empfangsspulen, von oben gesehen,

Fig. 6 die in Fig. 5 abgebildete EmOfangsspule, von vorn gesehen,

Fig. 7 die elektronische Schaltungsanordnung des Schussfadenwächters in schematischer Darstellung,

Fig. 8 und Fig 9 Impulsdiagramme, welche die Arbeitsweise der in Fig. 7 dargestellten Schaltungsanordnung demonstrieren, wobei der Zeitmassstab der Fig. 9 gegenüber dem der Fig. 8 gedehnt ist,

Fig. 10 eine weitere Ausführungsform des Tasteinsatzes, und

Fig. 11 eine elektronische Schaltungsanordnung mit zusätzlichen Komponenten für Schützenflugüberwachung.

Fig. 1 zeigt den vorderen Teil des Schützens 1 und dessen Innenraum 3 mit der darin in üblicher Weise angeordneten Schussspule 2, von welcher der Faden F abgezogen wird, in Ansicht auf die Unterseite. Im Körner des Schützens 1 ist an dessen Oberseite eine Ausnehmung 4, Fig. 2, für einen nicht dargestellten, konventionellen Einfädler und an dessen Unterseite eine rechteckige Ausnehmuna 5, Fig. 2 und 3, für die Aufnahme des Tasteinsatzes 6 vorgesehen.

Der in Fig. 4 im Detail und in Seitenansicht dargestellte Tasteinsatz 6 umfasst als Träger eine Grundplatte 7, ein an dieser befestigtes Wandlcrsystem 8 und die ebenfalls an der Grundplatte 7 befestigte Induktionsspule 9 als wesentliche Teile. Das Wandlersvstem 8 ist mittels eines Lagerkörners 10 aus weichelastischen,

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stoss- und schwingungsabsorbierendem Material, wie Moos- oder Schwammgummi, an der Grundplatte 7 befestigt, wobei die Verbindung zwischen dem Lagerkörper 10 einerseits und der Grundplatte 7 und dem Wandlersystem 8 anderseits durch Klebung hergestellt sein kann. In Fig. 1 ist die Grundplatte 7 durchsichtig dargestellt, damit man die Laae des Wandlersystems 8 und der Induktionsspule 9 erkennen kann. Diese ist vorzugsweise ebenfalls durch Klebung an der Grundplatte 7 befestigt.

Das Wandlersystem 8 umfasst einen quaderformieren Block 11, ein fest mit diesem verbundenes plattenförmiges, federnd elastisches £btastorgan 12 und ein an diesem durch Klebung befestigtes lamellen- oder plattenförmiges piezoelektrisches Wandlerelement 13. Block 11 und Abtastorgan 12 bestehen vorzugsweise aus Metall, wie Messing, und können als separate Teile oder auch aus einem Stück angefertigt sein, Das Abtastorgan 12 ist an seinem unteren Ende fest mit dem Block 11 verbunden. Die Masse des Blocks 11 soll grosser sein als die Kasse des freigehenden Teils des Abtastorqans 12 und des daran befestigten Viandlerelements 13 zusammen. Abtastorgan 12 und Wandlerelenent 13 bilden einen einseitig eingespannten Biegeschwinger.

Durch Verwendung von piezoelektrischem Keramikmaterial, wie Bleizirkonat-titanat, und die feste Verbindung des kandierelernents 13 mit der Lamelle 12 erhält man ein Schwingungssystem, das gegen äussere mechanische Einwirkungen, wie Stösse und Schützenschlag, weitgehend unempfindlich ist. Des weiteren wird durch die fasse des Blocks 11 und dessen schv;inaungsabsorbierenden Lagerkörper 10 die Einwirkung des Schützenschlages auf das Schwinaungssystsm weitgehend unterbunden.

aus Fig. 3 zu erkennen ist, befindet sich nahe am freien Ende des Abtastorgans 12 eine Fadenführung 17 in Gestalt eines runden Loches, in das ein schräger, von der einen oberen Ecke dea Abtastorgans ausgehender Einfädelschlitz 18 einmündet. Wie besonders aus Fig. 2 hervorgeht, ist die das Abtastorgan 12 tragende Seite des Wandlersystems 3 der Schussspule 2 zugewandt; der Schussfaden F

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läuft beim Schusseintrag von der Spitze der Schussspule 2 etwa senkrecht zur Fläche des Abtastorgans 12 durch die Fadenführung 17 in Richtung zum Einfädler hin. Es ist vorteilhaft, die Kanten der Fadenführung 17 und des Einfädelschlitzes 18 mit einem harten Belag, wie Oxidkeramik, zu verkleiden (sogenannte Plasmierung).

Die flache Induktionsspule 9 besteht gemäss Fig. 4 aus Spulenkörper 14, Drahtwicklung 15 und Spulenkern 16, der aus magnetisch weichem Material, vorzugsweise aus Ferrit, besteht. Die Wicklung 15 der Induktionsspule 9 ist über nicht dargestellte Anschlussdrähte mit den nicht dargestellten Elektroden des Wandlerelements 13 verbunden und bildet zusammen mit dessen Kapazität einen ersten Resonanzkreis (13, 15) oder Parallelschwingkreis, der auf eine der mechanischen Figenfreguenzen des aus Abtastorgan 12 und Wandlcrelement 13 gebildeten Schwingungssystens abgestimmt ist. Diese Abstimmung dient dazu, ein grosses Nutzsignal (Fadenlaufsignal) zu erhalten; sie kann sowohl durch entsprechende Wahl und Bemessung des Wandlere leinen ts 13 als auch der Induktionsspule 9 und durch die Einstellung des Spulenkerns 16 vorgenommen werden.

Normalerweise ist der im Schützen 1 für den Tasteinsatz 6 zur Verfugung stehende Raum sehr beschränkt, wie insbesondere auch aus Fig. 2 zu ersehen ist. Man kann deshalb die Induktionsspule 9 und deren Induktivität nicht ohne weiteres oxoss genug machen, un den Parallelschwingkrcis auf Freauenzen im Kilohertzbereich abzustimmen, wie sie der Grundfrequenz des mechanischen Schwingungssystems (12, 13) entsprechen. Bei Verwendung von piezoelektrischem Keramikmaterial für das Wandlerelement 13 gelingt es infolge der hohen Dielektrizitätskonstanten dieses Materials und der sich daraus crnebenden relativ hohen Kapazität eines solchen Wandlerelernents ohne Verwendung einer zusätzlichen Kapazität Resonanzfrecruenzen zu verwirklichen, die in einem Bereich der Grössenordnung 10 kHz lieaen und zum 3eispiel 30-40 kHz betragen, entsprechend der Frequenz einer Oberschwingung des mechanischen S chwingunn-s systems (12, 13) .

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Durch die elektrische Rückwirkung des elektrischen Resonanzkreises (13, 15) auf das piezoelektrische Element 13 wird dieses beim Fadenlauf elektrisch angeregt, wodurch das mechanische Schwingungssysten seinerseits wieder durch die Wirkung des Wandlerelements periodisch angestossen wird. Man erhält dadurch erheblich höhere und gleichmassigere Nutzsignale als mit den bekannten Abtastsystemen, bei denen von dieser Erscheinung kein Gebrauch gemacht wird. Diese Wirkung ermöglicht auch den Betrieb des Schussfadenwächters in einer verhältnismässig hohen Resonanzfrequenz, wodurch im akustischen Frequenzbereich auftretende Störsignale weitgehend unschädlich aemacht werden können.

Durch die Anbringung der relativ grossen Masse des Blocks 11 und durch dessen Lagerung an dem weichelastischen, stoss- und schwingungsabsorbierenden Lagerkörper 10 wird bewirkt, dass von aussen auf den Schützen 1 übertragener oder im Schützen durch den Schützenschlag etc. erzeugter Körperschall keine unerwünschten mechanischen Schwingungen des aus dem .Abtastorgan 12 und dem Wandlorelement 13 bestehenden Schwingungssystems auslöst. Eine solche Lagerung ist weiter auch deshalb wichtig, weil dadurch schädliche mechanische Einwirkungen, die eine Dejustierung oder Beschädigung des Wandlersystems 8 bewirken könnten, unterdrückt worden.

In Fig. 5 und 6 ist eine der in den Ladenbalken 20 an dessen Oberseite eingelassenen Empfangsspulen 21 dargestellt. Diese besteht aus einem langgestreckten Spulenkörper 22 und einer auf diesem angeordneten Spulenwicklung 23, vorzugsweise aus dünnem isolierten¹ Kupferdraht. Unterhalb der Empfangsspule 21 ist im Ladenbalken 20 ein Schirmblech 24 angeordnet, welches wie bereits erwähnt äussere elektromagnetische Störfelder von der Spulenwicklun<r 23 fernhalten soll und sich demgemäss mindestens über die ganze untere Seite dar EmpfancTSspule 21 erstreckt. Parallel zu dieser ist ein ebenfalls am Ladenbalken 20 angeordneter Kondensator 29, siehe Fia. 7, ccschaltet, der zusammen mit der VJicklung 23 der Enpfan<ysspule 21 einen zweiten Resonanzkreis oder Parallelschwingkreis (23, 29)

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Die Induktionsspule 21 soll in Längsrichtung des Ladenbalkens 20 eine ausreichende Länge haben, um zu gewährleisten, dass sie beim Vorbeiflug des Schützens 1 durch induktive Uebertragung aus dem ersten Resonanzkreis ein aut auswertbares, genügend langes Wechselspannungssignal liefert. Die Dauer dieses Signals hängt sowohl von der Geschwindigkeit des Schützens als auch von der Länge der Empfangsspule in Richtung des Schützenfluges ab und kann etwa 5 Millisekunden betragen. Bei einer Schützengeschwindigkeit von 10 Meter pro Sekunde entspricht dies einer Länge der Empfangsspule von etwa 5 cm. Diese kann natürlich auch eine grössere Länge haben, doch muss man darauf achten, dass durch elektromagnetische Einstreuung der Störpegel nicht in unerwünschtem Masse erhöht wird. Das in Fig. 6 dargestellte Schirmblech 24 dient zur Unterdrückung einer solchen Einstreuung von der Unterseite des Ladenbalkens her. Die Abmessung der Empfangsspule 21 in Richtung der Bewegung der im Schützen 1 angeordneten Induktionsspule 9 ist normalerweise grosser als ihre Abmessung quer zu dieser Richtuna.

In dem Ladenbalken 20 kann nahe dessen Längsmitte eine einzige Empfangsspule 21 vorgesehen sein, die in diesem Falle zur Ueberwachung der Arbeitszyklen in beiden Richtungen des Schützenfluges, das heisst mit Beweguna des Schützens von links nach rechts und in der entgegengesetzten Richtung, dient. Eine entsprechende Spulenanordnung ist zum Beispiel für einen Schützenflugwächter mit einem im Schützen angeordneten Permanentmagneten aus der US-PS 3613 742 bekannt. Vorteilhafter ist es jedoch, zwei getrennte Empfanasspulen mit Spulenwicklungen 23, 23¹, siehe Fin, 7 oder Fig. 11, vorzusehen, wobei eine jede Empfangsspule zur Ueberwachung der Arbeitszvklen mit Bewegung· des Schützens nur in einer Richtung dient. Eine Spulenanordnung dieser Art ist - ebenfalls für einen Schützenfluawächter - in der US-PS 258 6 335 dargestellt. Mit einer solchen Anordnung der Empfangsspulen jeweils zwischen der Mitte und den Enden des Ladenbalkens 20 wird die Fadenüberwachuna beim vorlieaenden Schussfadenwächter in einem späteren Zeitabschnitt der Arbeitszyklen durchcefdhrt, als bei Anordnung der EmpfangsSDule in

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der Längsmitte des Ladenbalkens, so dass auch eine Erfassuna von relativ spät auftretenden Fadenbrüchen und Fadenenden gewährleistet ist. Der Vollständigkeit halber sei bemerkt, dass die aus den genannten US-PS bekannten Schützenflugwächter nur die Regelmässigkeit des Schützenfluges, nicht aber den ordnungsgemässen Ablauf des Schussfadens im Schützen erfassen.

Im Schaltbild der Fig. 7 ist die aus Sende-Resonanzkreis (13, 15) und Abfrageschaltung 19 bestehende elektronische Schaltungsanordnung des Schussfadenwächters dargestellt. Der Schussfadenwächter weist eine vom Antrieb der Webmaschine gesteuerte Triggervorrichtung 26 bis 28 auf, durch welche die Zeitintervalle der Schussfadenübe rwachung bestimmt werden. Diese Trigaervorrichtung besteht aus einem Permanentmagneten 26, der an einer von der Kurbelwelle der Webmaschine angetriebenen rotierenden Scheibe 25 montiert ist, einer nahe dem Umfang der Scheibe 25 gestellfest montierten Triggerspule 27 und einem an diese anaeschlossenen Triaqerinnulscreber 28 in Gestalt eines monostabilen Multivibrators. Eine von der Kurbelwelle gesteuerte Triggervorrichtung ist im vorliegenden Falle vorteilhafter als eine solche mit Auslösung des Trigaerinnulses durch einen im Schützen angeordneten Permanentmagneten, da ein solcher die Schussfadenüberwachung durch Einwirkung auf die in der Ladenbahn angeordneten Empfanasspulen stören kann; auch wird durch die Triggervorrichtung 26 bis 28 automatisch der beim Passieren der in Schussrichtung zuerst angeordneten Empfangsspule, beisoielsweise in der Spulenwicklung 23, Fig. 7, entstehende sogenannte Einlaufimpuls unterdrückt, wie dies im Zusammenhang mit Fig. 8 noch erläutert wird.

Es sei angenommen, dass nahe den Enden der Ladenbahn 20 je eine Empfangsspule mit einer Spulenwickluna 23 bzw. 23' angeordnet ist. Das den Fadenlauf anzeigende Sianal wird gemäss Fig. 7 in einem Signalbildungskreis erzeugt, dem drei Resonanzkreise angehören. Der im Schützen angeordnete erste Resonanzkreis (13, 15) umfasst das piezoelektrische Wandlerelement 13 und die Spulenwickluna 15

der Induktionsspule 9 (Fig. 1). Die zugehörige Emnfangsvorrichtu.no· enthält zwei getrennte Resonanzkreise, nämlich den bereits erwähnten zweiten Resonanzkreis (23, 29) mit der Spulenwicklung 23 und dem Kondensator 29 und einen dritten Resonanzkreis mit der Snulenwicklung 23¹ und einem weiteren Kondensator 29'. Diese beiden Resonanzkreise sind ebenso wie der erste, im Schützen angeordnete Resonanzkreis auf eine Eigenfrequenz des mechanischen Schwingungssystems (12, 13) des Tasteinsatzes 6 abgestimmt.

Die im Ladenbalken 20 angeordneten Resonanzkreise (23, 29), (23¹, 29') sind jeweils durch eine nicht dargestellte, mit einem Feldeffekttransistor bestückte Impedanzwandlerstufe abgeschlossen, die ebenfalls am Ladenbalken angeordnet ist. An die Ausgänge der Imnedanzwandlerstufen ist über Kabel eine A.uswerteschaltung 30 bis 34 angeschlossen, die im wesentlichen vier aufeinanderfolgende Stufen umfasst. Als Eingangsstufe 30 ist ein Bandpassverstärker, als v/eitere Stufen sind eine erste Schwellwertstufe 31, zum Beispiel ein Schwellwert-Impulsformer, eine Integrationsstufe 32 mit folgender zweiter Schwellwertstufe 33 und als Ausgangsstufe 34 ein Sperrimpulsgeber, zum Beispiel ein monostabiler Multivibrator, vorgesehen. Der Bandpassverstärker 30 lässt nur die in einem schmalen 3and beidseits der Resonanzfrequenz des Signalbildungskreises (13, 15; 23, 29; 23', 29') liegenden Frequenzen passieren und unterdrückt weitgehend alle Störsignalfreauenzen ausserhalb dieses schmalen Bandes. Die Funktion der Stufen 31 bis 34 wird im Zusammenhang mit Fig. 8 und 9 noch erörtert werden.

Der Ausgang des Triggerimpuls gebe rs 28 ist mit dem ersten Eincram eines Torkreises 35 verbunden. An den zweiten, negierten Eingang dieses Torkreises ist die Ausaangsstufe 34 der AuswerteschaltunT 30 bis 34 angeschlossen. Der Ausgang des Torkreises 3 5 ist mit einer Abste11vorrichtuna 36 verbunden» Die Auswerteschaltung 30 bis 34 ist zusammen mit dem Torkreis 35 vorzugsweise in einen an der Webmaschine gestellfest montierten Schaltkasten untergebracht.

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Fig. 3 und Fig. 9 zeigen die Impulse, die beim Betrieb der Webmaschine an den Ausgängen der in Fig. 7 dargestellten Stufen 28, 30 bis 32 und 34 auftreten. Der zu einer dieser Stufen gehörende Ausgangsimpuls ist jeweils durch den vorangestellten Buchstaben A zur Bezugsziffer der Stufe bezeichnet.

Gemäss Fig. 8 liefert der Bandnassverstärker 30 in jedem Arbeitszyklus der Webmaschine beim Vorbeiflug des Schützens 1 und mit ihm der Induktionsspule 9 an den beiden Empfanasspulen 21 zwei Schwingungsimpulse A30, deren Dauer mit etwa 5 Millisekunden angenommen sei. Die Trägerfrequenz der Schwingungsimpulse A30 stimmt mit der mechanischen Eigenfreauenz des Schwingungssystems (12, 13), ^iq. 4, überein, welche durch die genannten Resonanzkreise ausgesiebt wird. Die Auswerteschaltung 30 bis 34 liefert dann an ihrem Ausgang zwei rechteckige Sperrimtmlse A34 einer festen Dauer, die unabhängig von der Dauer der Schwingunnsimpulse ist und beispielsweise 20 !'illisekünden betragen kann. Der Beginn der Sperrimnulse A34 ist aegenüber dem Beginn der Schwingungsimpulse A30 um wenige Millisekunden verzögert.

Die Triggervorrichtuner 26 bis 28 liefert in jedem Arbeitszyklus der Webmaschine einen rechteckförmigen Triggerimnuls A28, dessen Dauer einige Millisekunden beträrrt. Der Triggerimpuls A23 bestimmt das Zeitintervall, in welchem der zweite der Snerrimpulse A34 abgefragt wird.

Wenn in diesem Zeitintervall ein Sperrimpuls A34 vorhanden ist, wird dadurch angezeigt, dass erstens der Faden F ordnungsrremäss von der Schussspule 2 abläuft und dass zweitens der Schützen 1 die richtige Geschwindigkeit hat, um rechtzeitig vor dem Blattanschlaa und dem Schliessen des Webfachs im fangseitigen Schützenkasten eintreffen zu können, Entsnrechend dieser Ausbildung funktioniert der beschriebene Schussfadenwächter also gleichzeitig auch als Schützenflucrwächter.

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Während der Dauer des den Fadenlauf anzeigenden Sperrimpulses A34 ist der Torkreis 35 gesperrt, so dass der Triggerimpuls A28 während dieser Zeit nicht zur Abstellvorrichtung 36 durchgelassen und diese nicht betätigt wird. Dies ist der Fall, wenn die Webmaschine ordnungsgemäss arbeitet und der Schussfaden intakt ist. Tritt iedoch der Sperrimpuls, wie bei A'34 dargestellt, verspätet, das heisst erst nach dem Triggerimpuls A28 auf oder fehlt er ganz, dann ist
der Torkreis 35 beim Eintreffen dieses Impulses geöffnet, so dass die Abstellvorrichtung 36 ausgelöst und dadurch der Abstellmechanismus der Webmaschine betätigt wird.

Fig. 9 demonstriert die Verarbeitung eines der Schwingungsimpulse A30 der Fig. 8 zum Sperrimpuls A34 durch die Stufen 31 bis 34. Der Schwellwert-Impulsformer 31 spricht nur auf diejenigen Amplituden des Schwingungsimpulses Λ30 an, die den relativ niedrigen Schwellwert s übersteigen, und liefert eine Serie von Rechteckimpulsen
A31. Durch den Schwellwert-Impulsformer 31 werden somit Störsignale unterdrückt, die vom Bandpassverstärker 30 noch durchgelassen werden, die jedoch eine kleine Amplitude haben. Die Auseangssignale A31 des Schwellwert-Impulsformers 31, die eine Felge von
Rechteckimpulsen bilden, werden in der Intecrrationsstufe 32 integriert, wobei ein annähernd trapezförmiger Impuls A32 mit steiler Vorderflanke und flacher Rückflanke entsteht. Die Anstiegszeit dieses Trapezimpulses kann etwa 2 Millisekunden, seine Abfallzeit etwa 10 Millisekunden betragen. Die Ausgangsstufe 33 der Intearationsstufe 32 hat einen zweiten, relativ hohen Schwellwert S, so dass
sie nur den oberen Teil des Trapezimpulses A32 zur Ausgangsstufe der Auswerteschaltung 30 bis 34 durchlässt. Dadurch werden auch
kurzzeitige Störsignale grosser Amplitude, die den Bandpassverstärker 30 passiert haben, unterdrückt. Die Ausgangsstufe 34, die ein monostabiler Multivibrator sein kann, liefert einen gaaenüber dem Beginn der Rechteck-Impulsserie A31 um etwa 2 Millisekunden
verzögerten rechteckigen Sperrimpuls A34, dessen Dauer beispiels-7/eise mit 20 Millisekunden einaestellt ist.

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Die in Fig. 10 dargestellte Form des Tasteinsatzes 6¹ unterscheidet sich von der in Fig. 4 abgebildeten hauptsächlich dadurch, dass kein schwerer Block 11 vorgesehen ist. Das Abtastorgan 12' ist hier L-formig gebogen, wobei der untere abgewinkelte Teil 12" direkt mit der Grundplatte 7* verbunden ist. Die Induktionsspule 9¹ greift über den abgewinkelten Teil 12". Im Zwischenraum zwischen Spule 9' und dem abgewinkelten Teil 12" ist ein Druck- oder Füllstück 37 eingelegt und durch Verkitten befestigt. Auf diese Weise übernimmt die vereinigte Masse der Grundnlatte 7* und der Induktionsspule 9¹ in diesem Falle die Funktion der trägen Masse des Blocks 11 der Fig. 4. Die Grundplatte 7¹ ist mittels v/eichelastischer Lagerkörper 10·, 10" in einer Ausnehmung 5* des Schützens 1 federnd und schwingungsabsorbierend gelagert. Am freiaehenden Teil des Abtastorgans 12* ist ein piezoelektrisches Wandlerelement 13' in Form eines Plättchens aus Titanatkeramik befestigt.

Im Vergleich mit Fig. 4 übernimmt beim Tasteinsatz 6' der Fia. 10 fast die gesamte Masse des Tasteinsatzes - das heisst dessen Masse abzüglich der Masse des freigehenden Teils des Abtastorgans 12' und des Wandlerelements 13' - die Funktion der Masse des Blocks Man kann den in Fig. 4 dargestellten Tasteinsatz auch zusätzlich dadurch gegen Stösse und Körperschall besonders wirksam schützen, indem die Grundplatte 7 des Tasteinsatzes 6 unter Zwischenschaltung eines weichelastischen, schwinaungsabsorbierenden Materials in der Ausnehmung 5 gelagert wird, ähnlich wie dies in Fig. 10 dargestellt ist.

Fig. 11 erläutert die Ausbaufähigkeit des im Zusammenhang mit den vorangehenden Figuren beschriebenen Schussfadenwächters, insbesondere die Möglichkeit, diesen mit relativ geringem Aufwand auch zusätzlich zur Ueberwachung des Schützenflures heranzuziehen. Fig. 11 zeigt in schematischer Darstellung eine Abfrageschaltung 19' eines solchen kombinierten Schussfadenwächters und Schützenflugwächters. Dabei sind im Ladenbalken 20 zwei Spulenpaare mit Wicklungen 23, 23' bzw. 33, 33' angebracht? das erste Snulenpaar dient der Schussfadenüberwachung, das zweite Spulenpaar der

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Schützenflugüberwachung. Jedem der Spulennaare ist ein auf der rotierenden Scheibe 25 angeordneter Permanentmagnet 26 bzw. 39 zuaeordnet.

Gleichartige Komponenten in Fig. 11 und Fig. 7 sind mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. So entsprechen sich die in diesen Fiauren dargestellten Auswerteschaltungen 30 - 34 und Triggerschaltungen 27, 28 und der an diese beiden Schaltungen angeschlossene Torkreis 35 und die Abstellvorrichtung 36.

Wie aus Fig. 11 zu erkennen ist, sind die Spulenwicklungen 23, 23' des Schussfadenwächters nahe den Enden des Ladenbalkens 20 angeordnet. Dadurch wird der Schussfaden in einer verhältnismässig spaten Phase des Schützenfluges abgefragt, wie dies erwünscht ist, ur¹ auch in dieser Phase auftretende Fadenbrüche feststellen zu können. Die Spulenwicklungen 38, 33' des Schützenflugwächters sind näher der Mitte des Ladenbalkens angebracht, was erforderlich ist, um bei zu langsamem Schützen flue eine rechtzeitige Abstelllina der Webmaschine zu bewirken.

Bei laufender Webmaschine rotiert die Scheibe 25 im Sinne des eingetragenen Pfeils, wobei zuerst der Permanentmagnet 39 beim Vorbeigang an der Triggersnule 27 einen Triggerimpuls erzeugt, r'er in jeden Arbeitszyklus der Webmaschine eine der Spulenwicklungen 33, 33' zur Wirkung bringt. Das heisst, bei normalem Fadenlauf entsteht ein Fadenlaufsignal als Anzeige dafür, dass der Schützenflua regulär und der Schussfaden intakt ist. In diesem Falle wird die Abstellvorrichtung 36 nicht betätigt. Tritt jedoch bei zu langsamem Schützenflug im Triggerintervall kein Fadenlaufsignal auf, so erfolgt die rechtzeitige Abstellung der Webmaschine. Wie sich hieraus ergibt, bewirkt das Wicklungsnaar 38, 38* bereits eine Ueberwachuncj sowohl des Schützenfluges als auch des Schussfadens.

Um jedoch den Schussfaden auch noch bis zum Vorbeigang des Schützens an den Enden des Ladenbalkens überwachen zu können, ist das Wicklungsnaar 23, 23' nahe diesen Enden angeordnet, so dass dessen Sr>u-

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lenwicklungen 23, 23* durch den zugehörigen Permanentmagneten 26 erst nach denen des Wicklungspaars 38, 38' retriogert werden. Die Wirkung der Induktionsspulen des Schussfadenwächters ist bereits im Zusammenhang mit Fig. 7 erläutert worden.

Der beschriebene Fadenlaufwächter kann als Schussfadenwächter auch an anderen Webmaschinen als solchen mit hin- und hergehenden Schützen verwendet werden, zum Beispiel an Rundwebmaschinen mit umlaufendem Schützen, Eine solche Webmaschine ist beispielsweise in der US-PS 2535 369 zusammen mit einem Schussfadenwächter mit elektrodynamischer Signalerzeugung beschrieben.

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Claims

SW-Schü - 16 - Patentansprüche £ Ö I / I ! ο

1. Elektronischer Fadenlaufwächter mit einer an einem bewegten Teil einer Textilmaschine angeordneten piezoelektrischen Tastvorrichtung und einer nicht an dem bewegten Teil der Textilmaschine angeordneten elektronischen Abfrageschaltung, dadurch gekennzeichnet, dass

die piezoelektrische Tastvorrichtung (6,6') ein Fadenabtastorgan (12,12') und ein piezoelektrisches Wandlerelement (13,13'), die ein mechanisches Schwingungssystem (12,13? 12',13') bilden, sowie eine Induktionsspule (9,9') umfasst, deren Wicklung (15) an das piezoelektrische Wandlerelement (13,13') angeschlossen ist und mit diesem einen ersten elektrischen Resonanzkreis (13,15) bildet, der auf eine der mechanischen Eigenfrequenzen des mechanischen Schwingungssystems (12,13$ 12',13') abgestimmt ist, und dass

die elektronische Abfrageschaltung (19,19') mindestens einen weiteren elektrischen Resonanzkreis (23,29; 23',29') umfasst, der ebenfalls auf die genannte Eigenfrequenz abgestimmt ist und mit dem ersten elektrischen Resonanzkreis (13,15) zusammenwirkt.

2. Elektronischer Fadenlaufwächter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mechanische Schwingungssystern (12,13) an einem Körper (11) befestigt ist, dessen Masse grosser ist als die das mechanischen Schwingungssystems (12,13), und dass der Körper (11) unter Zwischenschaltung eines schwingungsabsorbierenden Lagermaterials (10) gegenüber dem bewegten Teil (1) der Textilmascnine gelagert ist.

3. Elektronischer Fadenlaufwächter nach Anspruch 1 oder 2, dadurca gekennzeichnet, dass die piezoelektrische Tastvorrichtung (6') einen Träger (7') für das mechanische Schwingungssystem (12¹,13') und schwingungsabsorbierendes Material (10'10") zum Befestigen des Trägers (7') an dem bewegten Teil (1) der Textilmascnine aufweist.

60384S/0730

4. Elektronischer Fadenlaufwächter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Induktionsspule (9) einen Kern (16) aus magnetisch weichem Material, wie Ferrit, aufweist.

5. Elektronischer Fadenlaufwächter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass an jeden weiteren elektrischen Resonanzkreis (23,29; 23',29') eine Auswerteschaltung (30 bis 34) angeschlossen ist, die zur Unterdrückung von Störsignalen anderer Frequenzen als der genannten Eigenfrequenz eine Eingangsstufe (30) mit Bandpasscharakteristik, beispielsweise einen Bandpassverstärker, umfasst.

6. Elektronischer Fadenlaufwächter nach Anspruch 5, dadurcn gekennzeichnet, dass die Auswerteschaltung (30 bis 34) zur Unterdrückung der Untergrundsignale zusätzlich eine erste Schwellwertstufe (31), zum Beispiel einen Schwellwert-Impulsformer, und zur Unterdrückung kurzzeitiger Störsignale grosser Amplitude eine Integrationsstufe (32) mit folgender zweiter Schwellwertstufe (33) umfasst.

7. Elektronischer Fadenlaufwächter nach einem der Ansprücne 1 dxs 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Tastvorricntung (6,fc>·) im ocnützen (1) und der mindestens eine weitere elektrische Resonanzkreis (23,29j 23*,29') am Ladenbalken (20) einer Webmascnine angeordnet sind.

8. Elektronischer Fadenlaufwächter nach den Ansprüchen 5 ai.3 7, wobei dieser gleichzeitig als Schützenflugwäcnter ausgebildet ist, dadurch gekennzeicnnet, dass an der /ienmaschine eine von inreru Antrieb periodisch betätigte Triggervorrichtung (26 bis 2b) vorgesehen ist, und dass die Ausgangssignale (A28) der Triggervorrichtung und die Ausgangssignale (A34) der Auswerteschaltung (30 bis 34) einem Torkreis (35) zugeführt werden, der die Ausgangssignale (A28) der Triggervorrichtung (26 bis 28) nur dann zu einer Abstellvorrichtung (36) passieren lässt, wenn gleicnzeitig kein den Fadenlauf anzeigendes Ausgangssignal (A34) der Auswerteschaltung vorhanden ist.

80984S/0730