DE2617119B2

DE2617119B2 - Elektronischer fadenlaufwaechter

Info

Publication number: DE2617119B2
Application number: DE19762617119
Authority: DE
Inventors: Rene Küsnacht; Morf Ernst Zürich; Loepfe Erich Dr. Zollikerberg; Domig (Schweiz)
Original assignee: Aktiengesellschaft Gebrüder Loepfe, Wetzikon (Schweiz)
Priority date: 1975-04-23
Filing date: 1976-04-17
Publication date: 1977-06-23
Also published as: FR2308719B1; DE2617119A1; FR2308719A1; JPS51130365A; JPS5650024B2; US4031924A; IT1062913B; DE2617119C3; BE840942A; CH587974A5

Description

Die Erfindung betrifft einen elektronischen Fadenlaufwächter für Textilmaschinen, mit einer piezoelektrisehen Tastvorrichtung, die ein vom laufenden Faden zu Schwingungen anregbares Fadenabtastorgan, ein piezoelektrisches Wandlerelement und eine an dieses angeschlossene Induktionsspule umfaßt, und mit einer elektronischen Abfrageschaltung, die eine mit der Induktionsspule zusammenwirkende Empfangsspule aufweist.

Der erfindungsgemäße Fadenlaufwächter kann an Spul- und Spinnmaschinen eingesetzt werden, eignet sich jedoch insbesondere als Schußfadenwächter an Schützenwebmaschinen.

Es sind bereits zahlreiche verschiedenartige Konstruktionen von Schußfadenwächtern aus der Literatur, insbesondere aus Patentschriften, bekanntgeworden, die zur Überwachung 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 Forderungen 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 Abbremsung 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 Störsignalen verschiedenster Art genügend großes, den Fadenlauf anzeigendes Nutzsignal 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 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 beim Nachlassen der Fadenspannung geschlossen wird und dadurch den Stromkreis schließt und ein Abstellsignal auslöst, siehe zum Beispiel die DT-AS 12 53 647 und 17 10 442. 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 be 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, unc insbesondere piezoelektrisch arbeitende Fadenlauf wächter, vorzuziehen. Ein solcher ist beispielsweise aui der US-PS 34 67 149 und der entsprechenden CH-Pi 4 41 172 bekannt. Das dort beschriebene im Schütze! angeordnete Abtastsystem, dessen mechanische Reso nanzfrequenz etwa 1 -2 kHz beträgt, umfaßt einen ai einem Grundkörper montierten, beidseitig in der Nähi seiner Enden eingespannten piezoelektrischen Kristal und ein L-förmig gebogenes Abtastelement, welches ai seinem einen Ende am Grundkörper befestigt ist um dessen freier Arm parallel zum piezoelektrische¹ Kristall verläuft und etwa in seiner Mitte über ei Kopplungsglied mit dem Kristall gekoppelt ist. Ir Schützen ist ferner ein auf eine Frequenz von einige MHz abgestimmter Resonanzkreis angeordnet, der ein Induktionsspule mit parallelgeschaltetem Lastwidei stand und parallelgeschalteter Kapazitätsdiode umfaß Parallel zur letzterer ist der piezoelektrische Krista

geschaltet, so daß bei Erregung des Kristalls durch den aufenden Faden die Kapazität der Kapazitätsdiode periodisch mit der Schwingungsfrequenz des Kristalls und damit auch die Resonanzfrequenz des ersten Resonanzkreises geändert wird. Diese Änderung 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 Unterdrückung der Störsignale nicht erörtert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen prakiisch brauchbaren, robusten und im Dauerbetrieb sicher arbeitenden Fadenlaufwächter zu schaffen, der ein gegenüber bekannten piezoelektrischen Fadenlaufwächtern erhöhtes Nutzsignal liefert und demgemäß weniger anfällig gegen Störsignale ist.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Induktionsspule so bemessen ist, daß der durch dieselbe und das Wandlerelemeni gebildete elektrische Resonanzkreis auf eine der mechanischen Eigenfrequenzen des vom Fadenabtastorgan und Wandlerelement gebildeten mechanischen Schwingungssystems abgestimmt ist, und daß die Empfangsspule in einem auf dieselbe Schwingungsfrequenz abgestimmten weiteren elektrischen Resonanzkreis angeordnet ist.

Gemäß der obengenannten Aufgabenstellung ergibt die angegebene Abstimmung in jedem Falle ein erhöhtes Nutzsignal. Die Abstimmung auf eine Oberschwingung des mechanischen Schwingungssystems ermöglicht zudem die Verwendung einer kleinen Induktionsspule — dies ist beim Einbau der Tastvorrichtung in den Schützen einer Webmaschine im Hinblick au* den äußerst beschränkten verfügbaren Raum von Bedeutung —, und ferner die Wahl der Resonanzfrequenz in einem relativ hohen, normalerweise von Störfrequenzen weitgehend freien Frequenzbereich.

Im folgenden wird ein elektronischer Schußfadenwächter als Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigt

F i g. 1 den vorderen Teil eines konventionellen Webschützens mit eingebautem Tasteinsatz, von unten gesehen,

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

F i g. 3 einen Querschnitt durch den Schützen gemäß der Linie Hl-III der Fig. 1 mit dem Tasteinsatz, von vorn gesehen,

F i g. 4 eine Seitenansicht des Tasteinsatzes in größerem Maßstab als in F i g. 1 bis 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 Empfangsspulc, von vorn gesehen,

F i g. 7 die elektronische Schaltungsanordnung des Schußfadenwächters in schematischer Darstellung,

Fir.8 und Fig.9 Impulsdiagramme, welche die

Arbeitsweise der in F i g. 7 dargestellten Schaltungsanordnung demonstrieren, wobei der Zeitmaßstab der F i g. 9 gegenüber dem der F i g. 8 gedehnt ist,

Fig. 10 eine weitere Ausführungsform des Tasteinsatzes und

F i g. 11 eine elektronische Schaltungsanordnung mit zusätzlichen Komponenten für Schützenflugüberwachung.

F i g. 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 Körper des Schützens 1 ist an dessen Oberseite eine Ausnehmung 4 (Fig.2) für einen nicht dargestellten, konventionellen Einfädler und an dessen Unterseite eine rechteckige Ausnehmung 5, (F i g. 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 Wandlersystem 8 und die ebenfalls an der Grundplatte 7 befestigte Induktionsspule 9 als wesentliche Teile. Das Wandlersystem 8 ist mittels eines Lagerkörpers 10 aus weichelastischem, 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 F i g. 1 ist die Grundplatte 7 durchsichtig dargestellt, damit die Lage des Wandlersystems 8 und der Induktionsspule 9 erkennen kann. Diese ist vorzugsweise ebenfalls durch Klebung an der Grundplatte 7 befestigt.

Das Wandlcrsystem 8 umfaßt einen quaderförmigen Block 11, ein fest mit diesem verbundenes plattenförmiges, federnd elastisches Abtastorgan 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 größer sein als die Masse des freigehenden Teils des Abtastorgans 12 und des daran befestigten Wandlerelements 13 zusammen. Abtastorgan 12 und Wandlerelement 13 bilden einen einseitig eingespannten Biegeschwinger.

Durch Verwendung von piezoelektrischem Keramikmaterial, wie Bleizirkonat-titanat, und die feste Verbindung des Wandlerelements 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 Masse des Blocks U und dessen schwingungsabsorbierenden Lagerkörper 10 die Einwirkung des Schützenschlages auf das Schwingungssystem weitgehend unterbunden.

Wie aus F i g. 3 zu erkennen ist, befindet sich nahe arr freien Ende des Abtastorgans 12 eine Fadenführung 1> in Gestalt eines runden Loches, in das ein schräger, vor der einen oberen Ecke des Abtastorgans ausgehende: Einfädelschlitz 18 einmündet. Wie besonders aus F i g. 2 hervorgeht, ist die das Abtastorgan 12 tragende Seit« des Wandlersystems 8 der Schußspule 2 zugewandt; de Schußfaden F läuft beim Schußeintrag von der Spitz« der Schußspule 2 etwa senkrecht zur Fläche de Abtastorgans 12 durch die Fadenführung 17 in Richtuni

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 F i g. 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 Eigenfrequenzen des aus Abtastorgan 12 und Wandlerelement 13 gebildeten Schwingungssystems abgestimmt ist. Diese Abstimmung dient dazu, ein großes Nutzsignal (Fadenlaufsignal) zu erhalten; sie kann sowohl durch entsprechende Wahl und Bemessung des Wandlerelements 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 Verfügung stehende Raum sehr beschränkt, wie insbesondere auch aus F i g. 2 zu ersehen ist. Man kann deshalb die Induktionsspule 9 und deren Induktivität nicht ohne weiteres groß genug machen, um den Parallelschwingkreis auf Frequenzen im Kilohertzbereich abzustimmen, wie sie der Grundfrequenz des mechanischen Schwingungssystems (12, 13) entsprechen. Bei Verwendung von piezoelektrischen Keramikmaterial für das Wandlerelement 13 gelingt es infolge der hohen Dielektrizitätskonstanten dieses Materials und der sich daraus ergebenden relativ hohen Kapazität eines solchen Wandlerelements ohne Verwendung einer zusätzlichen Kapazität Resonanzfrequenzen zu verwirklichen, die in einem Bereich der Größenordnung 1OkHz liegen und zum Beispiel 30 bis 40 kHz betragen, entsprechend der Frequenz einer Oberschwingung des mechanischen Schwingungssystems (12,13).

Durch die elektrische Rückwirkung des elektrischen Resonanzkreises (13, 15) auf das piezoelektrische Element 13 wird dieses beim Fadenlauf elektrisch angeregt, wodurch das mechanische Schwingungssystem seinerseits wieder durch die Wirkung des War.dlerelements periodisch angestoßen wird. Man erhält dadurch erheblich höhere und gleichmäßigere 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 gemacht 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 usw. erzeugter Körperschall keine !unerwünschten mechanischen Schwingungen des aus dem Abtastorgan 12 und dem Wandlerelement bestehenden Schwingungssystems auslöst Eine solche Lagerung ist weiter auch deshalb wichtig, weil dadurch schädliche mechanische Einwirkungen, die eine Dejustierung oder Beschädigung des Wandlersystems bewirken könnten, unterdrückt werden.

In F i g. 5 und 6 ist eine der in den Ladenbalken 20 an dessen Oberseite eingelassenen Empfangsspulen dargestellt. Diese besteht aus einem langgestreckten Spulenkörper 22 und einer auf diesem angeordneten Spulenwicklung 23, vorzugsweise aus dünnem isoliertem Kupferdraht. Unterhalb der Empfangsspule 21 ist im Ladenbalken 20 ein Schirmblech 24 angeordnet, welches wie bereits erwähnt, äußere elektromagnetische Störfelder von der Spulenwicklung 23 fernhalten soll und sich demgemäß mindestens über die ganze untere Seite der Empfangsspule 21 erstreckt. Parallel zu dieser ist ein ebenfalls am Ladenbalken 20 angeordneter Kondensator 29 (siehe Fig.7) geschaltet, der zusammen mit der Wicklung 23 der Empfangsspule 21 einen zweiten Resonanzkreis oder Parallelschwingkreis (23, 29) bildet.

,₅ 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 Übertragung aus dem ersten Resonanzkreis ein gut auswertbares, genügend langes Wechsel-Spannungssignal 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 größer als ihre Abmessung quer zu dieser Richtung.

In dem Ladenbalken 20 kann nahe dessen Längsmitte eine einzige Empfangsspule 21 vorgesehen sein, die in diesem Falle zur Überwachung der Arbeitszyklen in beiden Richtungen des Schützenfluges, das heißt mit Bewegung 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 bekannt. Vorteilhafter ist es jedoch, zwei getrennte Empfangsspulen mit Spulenwicklungen 23, 23' (siehe Fig.7 oder Fig. Π) vorzusehen, wobei eine jede Empfangsspuie zur Überwachung der Arbeitszyklen mit Bewegung des so Schützens nur in einer Richtung dient Eine Spulenanordnung dieser Art ist — ebenfalls für einen Schützenflugwächter — an sich bekannt. Mit einer solchen Anordnung der Empfangsspulen jeweils zwischen der Mitte und den Enden des Ladenbalkens wird die Fadenüberwachung beim vorliegenden Schußfadenwächter in einem späteren Zeitabschnitt der Arbeitszyklen durchgeführt, als bei Anordnung der Empfangsspule in der Längsmine des Ladenbalkens, so daß auch eine Erfassung von relativ spät auftretenden Fadenbrüchen und Fadenenden gewährleistet ist Der Vollständigkeit halber sei bemerkt, daß die bekannten Schützenflugwächter nur die Regelmäßigkeit des Schützenfluges, nicht aber den ordnungsgemäßen Ablauf des Schußfadens im Schützen erfassen. fts Im Schaltbild der F i g. 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 Schußfadeniiberwachung bestimmt werden. Diese Triggervorrichtung 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 angeschlossenen Triggerimpulsgeber 28 in Gestalt eines monostabilen Multivibrators. Eine von der Kurbelwelle gesteuerte Triggervorrichtung ist im vorliegenden Falle vorteilhafter als eine solche mit Auslösung des Triggerimpulses durch einen im Schützen angeordneten Permanentmagneten, da ein solcher die Schußfadenüberwachung durch Einwirkung auf die in |₅ der Ladenbahn angeordneten Empfangsspulen stören kann; auch wird durch die Triggervorrichtung 26 bis 28 automatisch der beim Passieren der in Schußrichtung zuerst angeordneten Empfangsspule, beispielsweise in der Spulenwicklung 23 (F i g. 7) entstehende sogenannte Einlaufimpuls unterdrückt, wie dies im Zusammenhang mit F i g. 8 noch erläutert wird.

Es sei angenommen, daß nahe den Enden der Ladenbahn 20 je eine Empfangsspule mit einer Spulenwicklung 23 bzw. 23' angeordnet ist. Das den Fadenlauf anzeigende Signal 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 Spulenwicklung 15 der induktionsspule 9 (Fig. 1). Die zugehörige Empfangsvorrichtung enthält zwei getrennte Resonanzkreise, nämlich den bereits erwännten zweiten Resonanzkreis 23, 29 mit der Spulenwicklung 23 und dem Kondensator 29 und einen dritten Resonanzkreis mit der Spulenwicklung 23' 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; 23', 29' sind jeweils durch eine nicht dargestellte, mit einem Feldeffekttransistor bestückte Impedanzwandlerstufe abgeschlossen, die ebenfalls am Ladenbalken angeordnet ist. An die Ausgänge der Impedanzwandlerstufen ist über Kabel eine Auswerteschaltung 30 bis 34 angeschlossen, die im wesentlichen vier aufeinanderfolgende Stufen umfaßt Als; Eingangsstufe 30 ist ein Bandpaßverstärker, als weitere Stufen sind eine erste Schwellwertstufe 31, zum Eleispiel ein Schwellwert-Impulsformer, eine Integrationsstufe 32 mit folgender zweiter Schwellwertstufe 313 und als Ausgangsstufe 34 ein Sperrimpulsgeber, zum Beispiel ein monostabifer Multivibrator, vorgesehen. Der Bandpaßverstärker 30 läßt nur die in einem schmalen Band beidseits der Resonanzfrequenz des SignalbiMungskreises 13, 15; 23, 29; 23', 29' liegenden Frequenzen passieren und unterdrückt weitgehend alle Störsignalfrequenzen außerhalb dieses schmalen Bandes. Die Funktion der Stufen 31 bis 34 wird im Zusammenhang mit F i g. 8 und 9 noch erörtert werden.

Der Ausgang des Triggerimpulsgebers 28 iist mit dem ersten Eingang eines Torkreises 35 verbunden. An den zweiten, negierten Eingang dieses Torkreises ist die Ausgangsstufe 34 der Auswerteschaltung 30 bis 34 Λ5 angeschlossen. Der Ausgang des Torkreises 35 ist mit eawr Abstellvorrichtung 36 verbunden. Die Auswerteschaltung 30 bis 34 ist zusammen mit dem Torkreis 35 vorzugsweise in einem an der Webmaschine gesteiifest montierten Schaltkasten untergebracht.

Fig. 8 und Fig. 9 zeigen die Impulse, die beim Betrieb der Webmaschine an den Ausgängen der in F i g. 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 Bandpaßverstärker 30 in jedem Arbeitszyklus der Webmaschine beim Vorbeiflug des Schützens 1 und mit ihm der Induktionsspule 9 an den beiden Empfangsspulen 21 zwei Schwingungsimpulse A 30, deren Dauer mit etwa 5 Millisekunden angenommen sei. Die Trägerfrequenz der Schwingungsimpulse A 30 stimmt mit der mechanischen Eigenfrequenz des Schwingungssystems 12, 13 (F i g. 4) überein, welche durch die genannten Resonanzkreise ausgesiebt wird. Die Auswerteschaltung 30 bis 34 liefert dann an ihrem Ausgang zwei rechteckige Sperrimpulse A 34 einer festen Dauer, die unabhängig von der Dauer der Schwingungsimpulse ist und beispielsweise 20 Millisekunden betragen kann. Der Beginn der Sperrimpulse A 34 ist gegenüber dem Beginn der Schwingungsimpulse A 30 um wenige Millesekunden verzögert.

Die Triggervorrichtung 26 bis 28 liefert in jedem Arbeitszyklus der Webmaschine einen rechteckförmigen Triggerimpuls A 28, dessen Dauer einige Millisekunden beträgt. Der Triggerimpuls A 28 bestimmt das Zeitintervall, in welchem der zweite der SpeTimpulse A 34 abgefragt wird.

Wenn in diesem Zeitintervall ein Sperrimpuls A 34 vorhanden ist wird dadurch angezeigt, daß erstens der Faden F ordnungsgemäß von der Schußspule 2 abläuft und daß zweitens der Schützen 1 die richtige Geschwindigkeit hat um rechtzeitig vor dem Blattanschlag und dem Schließen des Webfachs im fangseitigen Schützenkasten eintreffen zu können. Entsprechend dieser Ausbildung funktioniert der beschriebene Schußfadenwächter also gleichzeitig auch als Schützenflugwächter.

Während der Dauer des den Fadenlauf anzeigenden Sperrimpiulses A 34 ist der Torkreis 35 gesperrt, so daß der Triggerimpuls A 28 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 jedoch der Sperrimpuls, wie bei A '34 verspätet, das heißt; erst nach dem Triggerimpuls A 28 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 A 30 der Fi g. 8 zum Sperrimpuls A 34 durch die Stufen 31 bis 34. Der Schwellwert-Impulsformer 31 spricht nur auf diejenigen Amplituden des Schwingungsimpulses A 30 an, die den relativ niedrigen Schwellwert s übersteigen, und liefert eine Serie von Rechteckimpulsen Λ 31. Durch den Schwellwert-Impulsformer 31 werden somit Störsignale unterdrückt, die vom Bandpaßverstärker 30 noch durchgelassen werden, die jedoch eine kleine Amplitude haben. Die Ausgangssignale A 31 des Schwellwert-Impulsformers 31, die eine Folge von Rechteckimpulsen bilden, werden in der Integrationsstufe 32 integriert, wobei ein annähernd trapezförmiger Impuls -432 mit steiler Vorderflanke und flacher Rückflanke entsteht Die Anstiegszeit dieses Trapezimpulses kann etwa 2 Millise-

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künden, seine Abfallzeit etwa 10 Millisekunden betragen. Die Ausgangsstufe 33 der Integrationsstufe 32 hat einen zweiten, relativ hohen Schwellwert S, so daß sie nur den oberen Teil des Trapezimpulses A 32 zur Ausgangsstufe 34 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 gegenüber dem Beginn der Rechteck-Impulsserie A 31 um etwa 2 Millisekunden verzögerten rechteckigen Sperrimpuls Λ 34, dessen Dauer beispielsweise mit 20 Millisekunden eingestellt ist.

Die in F i g. 10 dargestellte Form des Tasteinsatzes 6' unterscheidet sich von der in Fig.4 abgebildeten hauptsächlich dadurch, daß kein schwerer Block 11 vorgegeben ist. Das Abtastorgan 12' ist hier L-förmig gebogen, wobei der untere abgewinkelte Teil 12" direkt mit der Grundplatte T verbunden ist. Die Induktionsspule 9' 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 Grundplatte T und der Induktionsspule 9' in diesem Falle die Funktion der tragen Masse des Blocks 11 der F i g. 4. Die Grundplatte 7' ist mittels weichelastischer Lagerkörper 10', 10" in einer Ausnehmung 5' des Schützens 1 federnd und schwingungsabsorbierend gelagert. Am freigehenden Teil des Abtastorgans 12' ist ein piezoelektrisches Wandlerelement 13' in Form eines Plättchens aus Titanatkeramik befestigt.

im Vergleich mit F i g. 4 übernimmt beim Tasteinsatz 6' der F i g. 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 11. 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 weiche!astischen, schwingungsabsorbierenden Materials in der Ausnehmung 5 gelagert wird, ähnlich wie dies in F i g. 10 dargestellt ist.

F i g. 11 erläutert die Ausbaufähigkeit des im Zusammenhang mit den vorangehenden Figuren beschriebenen Schußfadenwächters, insbesondere die Möglichkeit, diesen mit relativ geringem Aufwand auch zusätzlich zur Überwachung des Schützenfluges heranzuziehen. F i g. 11 zeigt in schematischer Darstellung eine Abfrageschaltung 19' eines isolchen kombinierten Schußfadenwächters und Schüt2:enflugwächters. Dabei sind im Ladenbalken 20 zwei Spulenpaare mit Wicklungen 23, 23' bzw. 38, 38' angebracht; das erste Spulenpaar dient der Schußfadenüberwachung, das zweite Spulenpaar der Schützenflugüberwachung. Jedem der Spulenpaare ist ein auf der rotierenden Scheibe 25 angeordneter Permanentmagnet 26 bzw. 39 zugeordnet.

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

Wie aus F i g. 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 späten Phase des Schützenfluges abgefragt, wie dies erwünscht ist, um auch in dieser Phase auftretende Fadenbrüche feststellen zu können. Die Spulenwicklungen 38, 38' des Schützenflugwächters sind näher der Mitte des Ladenbalkens angebracht, was erforderlich ist, um bei zu langsamen Schützenflug eine rechtzeitige Abstellung 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 Triggerspule 27 einen Triggerimpuls erzeugt, der in jedem Arbeitszyklus der Webmaschine eine der Spulenwicklungen 38, 38' zur Wirkung bringt. Das heißt, bei normalem Fadenlauf entsteht ein Fadenlaufsignal als Anzeige dafür, daß der Schützenflug regulär und der Schußfaden intakt ist. In diesem Falle wird die Abstellvorrichtung 36 nicht betätigt. Tritt jedoch bei zu langsamem Schützenflug im Triggerintervall kein Fadenlaufsignai auf, so erfolgt die rechtzeitige Abstellung der Webmaschine. Wie sich hieraus ergibt, bewirkt das Wicklungspaar 38, 38' bereits eine Überwachung 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 Wicklungspaar 23, 23' nahe diesen Enden angeordnet, so daß dessen Spulenwicklungen 23, 23' durch den zugehörigen Permanentmagneten 26 erst nach denen des Wicklungspaars 38, 38' getriggert werden. Die Wirkung der Induktionsspulen des Schußfadenwächters ist bereits im Zusammenhang mit F i g. 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.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Elektronischer Fadenlaufwächter für Textilmaschinen, mit einer piezoelektrischen Tastvorrichtung, die ein vom laufenden Faden zu Schwingungen anregbares Fadenabtastorgan, ein piezoelektrisches Wandlerelement und eine an dieses angeschlossene Induktionsspule umfaßt, und mit einer elektronischen Abfrageschaltung, die eine mit der Induktionsspule zusammenwirkende Empfangsspule aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktionsspule (9, 9') so bemessen ist, daß der durch dieselbe und das Wandlerelement (13,13') gebildete elektrische Resonanzkreis auf eine der mechanisehen Eigenfrequenzen des vom Faden abtastorgan (12, 12') und Wandlerelement (13, 13') gebildeten mechanischen Schwingungssystems abgestimmt ist, und daß die Empfangsspule (23, 23') in einem auf dieselbe Schwingungsfrequenz abgestimmten weiteren elektrischen Resonanzkreis (23, 29; 23', 29') angeordnet ist.

2. Elektronischer Fadenlaufwächter nach Anspruch 1, 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.

3. Elektronischer Fadenlaufwächter nach Anspruch 2, dadurch 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.

4. Elektronischer Fadenlaufwächter nach den Ansprüchen 2 und 3, wobei dieser als Schußfadenwächter an einer Schützenwebmaschine und gleichzeitig als Schützenflugwächter ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß an der V/ebmaschine eine von ihrem Antrieb periodisch betätigte Triggervorrichtung (26 bis 28) vorgesehen ist, und daß die Ausgangssignale (A 28) der Triggervorrichtung und die Ausgangssignale (A 34) der Auswerteschaltung (30 bis 34) einem Torkreis (35) zuführbar sind, der die Ausgangssignale (A 28) der Triggervorrichtung (26 bis 28) nur dann zu einer Abstellvorrichtung (36) passieren läßt, wenn gleichzeitig kein den Fadenlauf anzeigendes Ausgangssignal (A 34) der Auswerteschaltung vorhanden ist.

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