DE2726699C3 - Abtastvorrichtung zum Überwachen des Fadenlaufes an Textilmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Abtastvorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 des Patents 19 28 783 zum Überwachen des Fadenlaufs an einer Textilmaschine, an der eine langgestreckte hohliylindrischc Fadenführung vorgesehen ist.

Eine Relativbewegung, bei der eine Gleitreibung zwischen den beiden betrachteten Körpern entsteht, 'St die Bewegung eines Textilfnclens in einer Textilmaschine. beispielsweise einer Rotorspinnmaschine, an der t'r, ■ hohizvlindrischc. aus Isoliermaterial bestehende Fadenführung vorgesehen ist. Dabei wird der Faden über Fadenführungen geleitet, an denen er reibt Die Feststellung der Relativbewegung des Fadens gegenüber einem solchen, als Fühlorgan ausgebildeten Führungselement, ergibt ein Kriterium für den richtigen Ablauf des Fadens, insbesondere dafür, daß er nicht gerissen oder verlorengegangen ist

Vorrichtungen zur Messung der Geschwindigkeit der Relativbewegung zweier Körper sind allgemein bekannt Sie enthalten einen Aufnehmer, der eine mit der Bewegung in Zusammenhang stehende Zustandsänderung in eine meßtechnische auswertbare Größe umwandelt Entsprechend der Aufgabe der Geschwindigkeitsmessung sind solche Aufnehmer komplizierte und aufwendige Organe, die meist nur für einen speziellen Verwendungszweck geeignet sind und an bestimmte Voraussetzungen bezüglich der Beschaffenheit zumindest eines der Körper gebunden sind. Für die Aufgabe der reinen Feststellung einer Bewegung sind die bekannten Geschwindigkeitsaufnehmer daher wenig geeignet.

Auf dem Gebiet der Überwachung der Bewegung eines Textilfadens sind bereits Vorrichtungen bekannt (schweizerische Patentschrift 4 40 073), die ein am Faden anliegendes Tastorgan aufweisen, das unter dem Einfluß der Fadeabewegung, insbesondere infolge der Unregelmäßigkeit der Fadenoberfläche, Schwingungen ausführt. Diese Schwingungen werden mit Hilfe eines mechanisch-elektrischen Wandlers, beispielsweise eines piezoelektrischen Wandlers, in ein elektrisches Signal verwandelt, dessen Auftreten die Relativbewegung zwischen Faden und Tastorgan anzeigt.

Diese Vorrichtungen haben vor allem den Nachteil, daß mechanische Tastorgane und Wandler, die eine ausreichende Empfindlichkeit für die festzustellende Bewegung, wie die Bewegung eines dünnen Textilfadens, haben, auch sehr empfindlich sind gegenüber mechanischen Störeinflüssen, wie sie an Maschinen in Form von Vibrationen und anderen Erschütterungen auftreten.

In der schweizerischen Patentschrift 2 81 330 ist ein Verfahren zur Bestimmung der mittleren Abweichung des Substanzquerschnittes von Faserbändern, Vorgarnen und Garnen beschrieben, gemäß dem die Kapazitätsänderungen eines von dem Faden durchquerten Kondensators ermittelt werden. Um die Kapazitätsänderungen messen zu können, muß an den Kondensator eine Spannung angelegt werden, die eine Aufladung des Kondensators bewirkt.

Das in der US-Patentschrift 32 49 833 beschriebene Verfahren arbeitet mit einem Doppelkondensator, wobei die gemeinsame mittlere Elektrode bei Bewegungen gegenüber den äußeren Elektroden gegensinnige Kapazitätsänderungen der beiden Einzelkondensatoren bewirkt. Dabei liegt an den äußeren Elektroden Wechselspannung, während die mittlere Elektrode geerdet ist.

Bei beiden bekannten Verfahren bewirkt die Bewegung eine Änderung der im Kondensator gespeicherten elektrischen Feldenergie, die durch eine äußere Elektrizitätsquelle zugeführt werden muß.

Rotorspinnmaschinen für das sogenannte OE-Spinnverfahren sind in zahlreichen Ausführungsformen bekannt. Bei einigen dieser Maschinen wird das im Rotor gebildete Garn durch ein hohlzylindrisches Röhrchen abgezogen, das aus keramischem Material besteht und durch eine gehäusefeste Platte hindurch zum Innenraum des Rotors geführt ist. Bei einer solchen

bekannten Rotorspinnmaschine ist zum Überwachen des aus dem Röhrchen austretenden Garns ein Detektor mit einem schwenkbaren, am Garn anliegenden Taster vorgesehen (Rohlena et al: »Open-end Spinning«, Verlag Elsevier 1975, Seiten 85—86 und Seiten 323—325). Durch einen solchen mechanischen Taster wird nicht nur der Fadenlauf gestört und die Fadenspannung erhöht, was insbesondere bei feinen Garnen und hohen Spinngeschwindigkeiten nachteilig ist, sondern es wird insbesondere auch das Anspinnen erschwert.

Gemäß der Lehre des Hauptpatentes wird — gemessen am Stand der Technik — ein völlig anderer Weg beschritten, um die Relativbewegung zweier reibender Körper zu erfassen.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Abtast- oder Fühlvorrichtung zur Umformung der Relativbewegung zwischen zwei Körpern gemäß dem Anspruch 1 des Hauptpatentes zu schaffen. Die Erfindung ist dadurch gt-kennzeichnet, daß auf der Außenseite der aus Isoliermaterial bestehenden Fadenführung eine mit einer elektronischen Auswerteschaltung verbindbare, die Fadenführung umfassende Abtastelektrode angeordnet ist.

Das hierbei verwendete Meßprinzip ist ausführlich in der CH-PS 4 79 478 beschrieben.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß gegenüber den bei den bekannten Spinnmaschinen verwendeten Fadenwächtern eine besondere konstruktive Vereinfachung und vor allem auch eine erhebliche Raumersparnis erzielt wird. Für die Abtastvorrichtung wird ein bereits an der Maschine vorhandener Grundkörper, nämlich die bereits genannte röhrchenförmige Fadenführung benutzt. Die hierdurch resultierende Raumersparnis ist besonders wichtig, da normalerweise an den betreffenden Maschinen nur sehr wenig Platz für die Anbringung zusätzlicher Kontrollgeräte vorhanden ist.

In den Unteransprüchen sind zweckmäßige Ausgestaltungen des Gegenstandes nach Anspruch I enthalten.

Im folgenen wird die Erfindung beispielsweise anhand der Figuren erläutert. Die erfindungsgemäße Überwachungsvorrichtung wird dabei kurz als Fadenwächter bezeichnet. Es zeigt

Fig. 1 einen Teil einer Rotorspinnmaschine, im senkrechten Schnitt, mit einem erfindungsgemäßen Fadenwächter, der eine Abtastvorrichtung in schematlscher Darstellung umfaßt,

Fig. 2a und 2b ein? erste Ausführungsform der Abtastvorrichtung des Fadenwächters,

Fig. 3a und 3b eine zweite Ausführungsform der Abtastvorrichtung mit zwei Elektroden in zwei verschiedenen Ansichten,

F i g. 4 eine dritte Ausführungsform der Abtastvorrichtung des in Fig. 1 dargestellten Fadenwächters in größerem Maßstab,

Fig. 5a und 5b eine vierte Ausführungsform der Abtastvorrichtung und

Fig.6 eine weitere, vorteilhafte Ausbildung der Abtastvorrichtung.

In Fig. 1 ist eine Spinneinheit einer Rotorspinnmaschine in vereinfachter Darstellung mit den für den .Spinnvorgang wesentlichen Teilen wiedergegeben. Durch den Zuführkanal 1 wird ein Faserband Fan die Zuführwalze 2 und weiter an den Umfang der Auflösewalze 3 geiC'b't. Die aufgelösten Fasern gelangen durch den Faserkanal 4 zum Rotor 9, in welchem sie zum Garn geformt werden. Das Garn G wird durch eine hohlzylindrische Fadenführung 8 pus hartem Isoliermaterial, wie Oxidkeramik, die mitttls einer aus Metall bestehenden Haltebuchse 7 in die senkrechte Montagewand 6 eingesetzt ist, durch das Rollenpaar ti abgezogen. Von dort aus gelangt das Garn G über eine Nutentrommel 12 auf die Aufwickelspule 13. Die genannten Teile 1—4, 6—8 der Spinneinheit sind nach außen durch einen Deckel 5 abgeschlossen; diese Teile bilden zusammen mit nicht

lu dargestellten anderen einen Block, der um eine horizontale Achse von dem im Rotorgehäuse 10 angeordneten Rotor 9 weggeklappt werden kann, um diesen zwecks Reinigung und Kontrolle freilegen zu können.

ι j Der Fadenwächter umfaßt eine innerhalb des Deckels 5 an der Montagewand 6 befestigte blockförmige Elektronikeinheit 14 und eine am Röhrchen 8 angebrachte Abtastelektrode 16; als Masseelektrode dient hier die geerdete Haltebuchse 7. Ferner ist eine elektrisch leitende Abschirmhau'uc 15 vorgesehen, welche an der Montagewand 6 befesi.gt ist und sich abwärts über die Abtastelektrode 16 hinweg und den oberen Teil der Elektronikeinheit 14 erstreckt und diese Teile gegen Streufelder abschirmt.

r. Fig. 2a und 2b zeigen eine Abtastelektrode 16', die als auf die Fadenführung 8 seitlich aufsteckbare Federklemme ausgebildet ist.

Die Signalleitung 17 verbindet die Abtastelektrode 16' mit der Eingangsstufe der in der Elektronikeinheit

jo 14, Fig. !,angeordneten Auswerteschaltung.

Gemäß der in F i g. 3a und 3b gezeigten Ausführungsform der Abtastvorrichtung sind Abtastelektrode 16' und Masseelektrode T als Federklemmen gleicher Form und Größe ausgebildet und mit geringem gegenseitigem

r, Abstand d in axialer Richtung der Fadenführung 8, beispielsweise 1 mm oder weniger, an einem blockförmigen Halter 19 aus Isolierstoff befestigt. Zur Verbindung mit der Elektronikeinheit 14 dienen die Signalleitung 17 und die sie abschirmende Masseleitung

in 18 Diese Leitungen sind durch eine nicht dargestellte Steckverbindung an die Elektronikeinheit 14 angeschlossen.

Die steckbare Ausbildung der Abtastvorrichtung ist von großer praktischer Bedeutung,da b^im Wechsel der

i'i liohlzylindrischen Fadenführung 8, die zwecks Herstellung verschiedener Garne erforderlich ist, auch die Abtastvorrichtung gelöst und umgesteckt oder ev. sogar durch eine andere, jeweils an den Außendurchmesser der Fadenführung 8 angepaßte ersetzt werden muß.

Ii Fig.4 zeigt eint· spezielle Ausführungsform des in Fig.! dargestellten Fadenwächters, wobei entsprechende Teile mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet ■.ind. Line Abschirmhaube 15a ist hierbei an der Montagewand 6 angeformt, so daß sie mit dieser einen

v. einzigen Bauteil bildet. Die Abtastelektrode 16a ist in Form eines ringförmigen Belags auf das als Fadenfüh rung dienende Röhrchen 8 aufgetragen, welches durch die Haltebuchse 7 geführt ist. Die Signalleitung 17, welche die Abtastelektrode 16a mit der Elektronikeinheit 14 verbindet, verläuft vollständig innerhalb eines durch die Montagewand 6 und die AbEchin.ihaube 15a gebildeten abgeschirmten Raums. Die Masseleitung 18 verbindet die Abschirmhaube 15a mit dem Masseanschluß der Elektrorikeinheit 14, die ebenfalls mit einem abschirmenden Gehäuse 27 versehen ist. Die Abschirmhaube 15a dient in diesem Falle gleichzeitig als Masseelektrode.

In der Ausführungsform der F i g. 4 sind die

Abschirmhaube 15a und die Abtastelektrode 16a als starre und starr mit Teilen der Maschine verbundene Bauelemente ausgebildet. Dadurch werden Kapazitätsänderungen zwischen Abschirmhaube 15a und Abtastelektrode 16a, die durch mechanische Schwingungen beim Lauf der Maschine erzeugt werden und zum Entstehen von Störspannungen Anlaß geben können, weitgehend unterdrückt.

Die Abtastelektrode 16a wird beispielsweise durch eine der bekannten Beschichtungstechniken aufgebracht, zum Beispiel durch Galvanisieren, Aufdampfen, Spritzen oder Auftragen eines Leitlacks. Sie kann auch als leitende Folie auf das Röhrchen 8 aufgeklebt werden. Dadurch wird nicht nur eine feste und starre Verbindung hergestellt, sondern auch die nachteilige Wirkung einer Luftschicht zwischen Abtastelektrode 16a und der Oberfläche des Röhrchens 8 vermieden.

Fig. 5a zeigt eine andere Abtastvorrichtung in Richtung der Achse des Röhrchens 8 und F" i g. 5b dieselbe Abtastvorrichtung von vorne gesehen. Die Abtastelektrode 16' ist ähnlich ausgebildet und an einem isolierenden Halter 19' befestigt, wie dies in F i g. 3a dargestellt ist. Die gleichzeitig als Masseelektrode dienende Abschirmhülse 28 ist U-förmig und umfaßt den Halter 19' und die Abtastelektrode 16'. In F i g. 5b ist der vordere Teil der Abschirmhülse 28 zum Teü weggebrochen, um /u zeigen, daß in Längsrichtung des Röhrchens 8 die Abschirmhülse 28 über die Abtastelektrode 16' hinausgreift. Der Zwischenraum zwischen der Abtastelektrode 16' und der Abschirmhülse 28 ist mit einer isolierenden Füllmasse 29 ausgegossen, die vor oder nach dem Befestigen auf dem Röhrchen 8 in F'orm eines härtenden Gießharzes, wie F.poxidharz, eingetragen werden kann und die genannten Teile nach dem Aushärten gegeneinander und gegenüber dem Röhrchen 8 festlegt. Signallcitung 17 und abschirmende MasseleiiuMg 18 verbinden die Abtastvorrichtung mit der Elektronikeinheit 14.

F i g. 6 zeigt eine weitere, besonders einfache Ausführungsform der Abtastvorrichtung. Hier sind sowohl die Abtastelektrode 166 als auch die Masseelektrode 30 mit geringem Abstand in axialer Richtung des Röhrchens 8 auf diesem angeordnet. Diese Elektroden können nach einem der im Zusammenhang mit F i g. 4 erwähnten Verfahren auf das Röhrchen 8 aufgebracht werden. Diese Form kann gewählt werden, wenn aufgrund des Aufbaus der Maschine der Einfluß äußerer Störfelder gering ist oder diese bereits durch Teile der Maschine selbst abgeschirmt werden.

1 lierzu 2 Blatt Zeichnunizen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Abtastvorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 des Patents 19 28 783 zum Überwachen des Fadenlaufs an einer Textilmaschine, an der eine langgestreckte, hohlzylindrische Fadenführung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Außenseite der aus Isoliermaterial bestehenden Fadenführung (8) eine mit einer elektronischen Auswerteschaltung ver- <o bindbare, die Fadenführung (8) umfassende Abtastelektrode (16,16'; 16a, \%b) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastelektrode (16') als auf die Fadenführung (8) aufsteckbare Federklemme ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastelektrode (16a, \Sb) als mit der Fadenführung (8) fest verbundene Schicht ausgebildet ist

4. Abtastvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zur Abtastelektrode (16, 16'; 16a, 166,} eine an der Fadenführung (8) angeordnete Masseelektrode (7, 7', 30) vorhanden ist.

5. Vorrichtung nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zur Abtastelektrode (16a^ eine Masseelektrode (15a,· angeordnet ist, die als starres, fest mit der Textilmaschine verbundenes Bauelement ausgebildet ist. m

6. Vorriciitung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtaste -ktrode (16') und die Masseelektrode (7') ab Federklemmen ausgebildet und an einem gemeinsamen H lter (19) voneinander isoliert angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastelektrode (\6b) und die Masseelektrode (30) als mit der Fadenführung (8) fest verbundene Schichten ausgebildet sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 6, dadurch to gekennzeichnet, daß der Abstand (d) der beiden Elektroden (T, 16'; 16Z>, 30) in axialer Richtung Qer Fadenführung (8) nicht größer ist als ein Millimeter.

9. Abtastvorrichtung nach Anspruch I oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß als elektrisch leitende ·»· Abschirmung für die Abtastelektrode (16, \da) ein mit der Maschine fest verbundenes starres Bauelement (15, 15a^vorgesehen ist.

10. Abtastvorrichtung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß als elektrische Ab- ~>o schirmung für die Abtastelektrode (16') eine Abschirmung (28) zusammen mit der Abtastelektrode (16') an einem gemeinsamen Halter (19') angeordnet ist.