DE3539536C1 - Optische Fadenrissueberwachungsvorrichtung fuer Tuftingmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine optische Fadenrißüberwachungs­ vorrichtung für Tuftingmaschinen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einer bekannten derartigen optischen Fadenrißüberwachungsvor­ richtung (DE-OS 33 31 772) ist der Retro­ reflektorstreifen an einer besonderen Reflektorschiene ange­ bracht, die an der Tuftingmaschine hinter der Nadelreihe un­ mittelbar auf dem zu verarbeitenden Trägermaterial aufliegt. Die Reflektorschiene reflektiert den auftreffenden Abtast- Laserstrahl zwischen den im höchsten Hub befindlichen Nadel­ barren und dem Trägermaterial gespannten Fäden. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß die Reflektorschiene die Einsicht in die Maschine unmittelbar an der Nadel behindert, und das über eine Länge bis zu 40 mm in Transportrichtung des Trägermaterials. Die Reflektorschiene behindert auch das Einfädeln gebrochener Fäden und die Hindurchführung von angenähtem Trägermaterial, wie es beim Wechseln einer Trägermaterialrolle entsteht. Die hierbei gebildete Verbindungsstelle kann bis zu viermal so dick wie das Trägermaterial selbst sein. Die Verbindungsstelle kann bequem durch die ca. 3 bis 5 mm große Lücke zwischen Träger­ material und höchstem Nadelhub unter den Nadelspitzen über die gesamte Breite von ca. 5 m gezogen werden, doch behindert die feststehende Reflektorschiene dieses Vorziehen der Träger­ materialbahn. Der Durchtrittsspalt unterhalb der Reflektor­ schiene ist so eng, daß entweder beim Durchführen der Verbindungsstelle die Reflektorschiene angehoben werden muß, was aber die Gefahr von Dejustierungen mit sich bringt. In bestimmten Fällen muß die Reflektorschiene sogar demontiert werden. Außerdem ist der Spalt zwischen Nadelspitzen bei in der oberen Stellung befindlichen Nadelbalken und Trägermaterial, der allein für die Messung in Frage kommt, so klein, daß nur ein sehr schmaler Retroreflektorstreifen und ein kurzer Abtastlichtfleck mit geringer Höhenerstreckung von z. B. 2 mm verwendbar sind, was Justierprobleme mit sich bringt.

Der Nadelaushub aus dem Trägermaterial beträgt zwischen 3 bis 8 mm, kann aber bei getufteter Schlingenware und sehr schnell laufender Tuftingmaschine auch nur 2 bis 3 mm betragen. Das bedeutet, daß der nur 0,2 mm breite und etwa 2 mm hohe Laser- Abtastlichtfleck bei der bekannten Fadenrißüberwachungsvor­ richtung sehr präzise über die gesamte Überwachungsbreite von 5 m justiert werden muß. Wegen des geringen zur Verfügung stehenden Raumes kann der Reflektorstreifen an der Reflektor­ schiene nur eine Höhe von etwa 3 bis 4 mm aufweisen.

Bei getufteter Schlingenware besteht auch das Problem des Erkennens eines sogenannten Ziehers oder auch Spanners. Wie eine Laufmasche wird bei festgehaltenem Faden im Nadelöhr, z. B. durch einen Fadenknoten, der Faden wirder aus der bereits getufteten Ware herausgezogen. Derartige Fehler können von der bekannten Fadenrißüberwachungsvorrichtung nicht erkannt werden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, eine optische Fadenrißüberwachungsvorrichtung zu schaffen, bei der der Retroreflektorstreifen so angeordnet ist, daß er weder die Einsicht in die Maschine noch deren Be­ trieb in irgendeiner Weise behindert, wobei die Fehlererkennung noch verbessert werden soll, indem etwa auftretende Fadenfehler noch vor der Verarbeitung des Fadens im Trägermaterial erkannt werden, und die Justierung des Laserstrahls auf den Retro­ reflektorstreifen unproblematisch ist.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt bei einer optischen Fadenrißüberwachungs­ vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale.

Mit der Erfindung ist eine besondere Reflektorschiene entbehrlich, denn es wird bereits ein für das Tragen der Nadeln ohnehin vor­ handenes Element auch für die Anordnung des Retroreflektorstreifens herangezogen.

Der Retroreflektor­ streifen kann auch wesentlich breiter z. B. 10 bis 15 mm breit ausgebildet sein, so daß die Justierung des Laserstrahls relativ zum Retroreflektor wesentlich erleichtert ist.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Anordnung des Retroreflektorstreifens wird ein Fehler bereits erkannt, bevor er sich in der fertig getufteten Ware bemerkbar macht. Auch ein z. B. durch einen Knoten im Nadelöhr festgehaltener Faden kann erkannt werden, da der von oben kommende Faden gestaucht wird und sich somit unregelmäßig vor den Retroreflektorstreifen legt.

Weiterhin zweckmäßige und vorteilhafte Ausbildungen des Gegenstandes des Anspruchs 1 sind in den Unteransprüchen (Ansprüche 2 bis 5) angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Tufting­ maschine im Bereich der Nadelreihe, wobei die Laser-Abtastvorrichtung schematisch angedeutet ist und

Fig. 2 eine Vorderansicht des Gegenstandes der Fig. 1, wobei jedoch nur ein geringer Teil der Breite der Nadelreihe der Tuftingmaschine gezeigt ist.

In der Zeichnung ist der die Nadeln 13 der Tuftingmaschine tragende Nadelbalken 14 in der obersten Stellung des Nadelhubes darge­ stellt, damit der Verlauf der Fäden 17 besser veranschaulicht werden kann. Die Fäden 17 werden durch Bohrungen 18 oberhalb des Nadelbalkens 14 und vor diesem in der aus den Fig. 1 und 2 ersichtlichen Weise schräg nach unten zu den Nadelöhren 12 der Nadeln 13 geführt, von wo aus sie sich in das Trägermaterial 19 der Tuftingware erstrecken. Im weiteren Verlauf des Arbeitens der Tuftingmaschine wird der Nadelbalken 14 nach unten bewegt, wobei die Nadeln 13 mit den von ihnen geführten Fäden 17 das Trägermaterial durchstoßen. Hierbei ändert sich die Lage des Fadens 17 vor dem Nadelbalken 14 nicht wesentlich.

Mit 20 sind die Bohrungen bezeichnet, mittels deren die Nadel­ balken an geeigneten Hubgliedern innerhalb der Tuftingmaschine befestigt sind.

Nach Fig. 1 erzeugt eine Laserstrahl-Abtastvorrichtung 21, wie sie beispielsweise in der DE-OS 33 31 772 beschrieben ist, einen sich vertikal erstreckenden Abtastlichtstrahl, der senk­ recht zur Zeichenebene der Fig. 1 eine schnelle Abtastbewegung durchführt. Im allgemeinen sind über die Breite der Tufting­ maschine mehrere derartige Laserstrahl-Abtastvorrichtungen 21 nebeneinander angeordnet. Über einen Umlenkspiegel 22 wird der Laserstrahl 23 in die horizontale Richtung umgelenkt und auf den Nadelbalken 14 gerichtet, der in seiner unteren Hälfte mit einem Retroreflektorstreifen 11 von 10 bis 15 mm Breite belegt ist.

Der Retroreflektorstreifen 11 reflektiert, sofern er vom Laserstrahl 23 getroffen wird, das Licht in sich zurück und läßt es innerhalb der Laserstrahl-Abtastvorrichtung auf einen schematisch angedeuteten Photoempfänger 24 gelangen, der an eine Auswerteelektronik 25 angeschlossen ist, die am Ausgang 26 das Fehlersignal abgibt. Die Abtastbewegung des Laserstrahls wird durch ein schematisch angedeutetes Spiegelrad 27 hervorgerufen, welches in nicht dargestellter Weise von dem Laser 28 beaufschlagt wird.

Wie sich aus den Fig. 1 und 2 ergibt, trifft der Laserstrahl 23 den relativ breit ausgebildeten Retroreflektorstreifen 11 etwa in einem mittleren Höhenbereich, so daß auch bei gewissen Dejustierungen des Laserstrahls der Retroreflektorstreifen 11 noch sicher getroffen wird und es zu keinen Störungen durch Nichtauftreffen des Laserlichtstrahls 23 auf den Retroreflektor­ streifen 11 kommt.

Der gesamte Retroreflektorstreifen 11 besteht aus einzelnen Teilstreifen von 10 bis 20 cm Länge. An den Enden sind diese Teilstreifen gemäß Fig. 2 schräg abgeschnitten und überlappt angeordnet, so daß es dort zu keinen Unterbrechungen der retroreflektierenden Fläche kommt.

Nach Fig. 2 ist der Laserstrahl-Abtastlichtfleck 16 in Höhen­ richtung länglich ausgebildet. Seine Höhenerstreckung beträgt etwa 5 mm, während seine Breite nur einen Wert von etwa 0,2 mm besitzt. In Zusammenhang mit der Schrägstellung der Stöße zwischen benachbarten Retroreflektorstreifen 11 bewirkt die längliche Ausbildung des Abtastlichtflecks 16, daß beim Überfahren der Stoßstellen kein Fehlersignal auftritt.

Bei einwandfrei arbeitender Tuftingmaschine wird in der Aus­ werteelektronik 25 ein periodisches Signal erzeugt, weil der Laser-Abtastlichtfleck 16 abwechseln von den Fäden 17 unterbrochen und von den Bereichen des Reflektorstreifens 11 zwischen zwei Fäden 17 zurückgeworfen wird. Fällt ein Faden aus oder kommt es zu anderen Veränderungen der richtigen Fadenlage, so ändert sich das normalerweise von der Auswerteelektronik 25 festge­ stellte periodische Signal, und es wird ein Fehlersignal er­ zeugt, das am Ausgang 26 erscheint.

In der Zeichnung ist der besseren Übersichtlichkeit halber der Nadelbalken 14 als in der oberen Stellung von Laserstrahl 23 mittig getroffen dargestellt. Tatsächlich ist aber der Laserstrahl 23 um den Hub des Nadelbalkens 14 tiefer angeordnet, nimmt also die in der Zeichnung dargestellte Relativlage zum Retroreflektorstreifen 11 nur dann ein, wenn der Nadelbalken 14 sich in seiner tiefsten Stellung befindet. Dann sind nämlich die Fäden 17 am besten gespannt.

Claims (5)

1. Optische Fadenrißüberwachungsvorrichtung für Tuftingmaschinen mit einer Laserstrahl-Abtastvorrichtung (21), welche einen senkrecht zu Nadeln (13) mit Nadelöhren (12) einer Nadelreihe, die von einem Nadelbalken (14) gehalten werden, eine schnelle Abtastbewegung ausführenden, sich ständig wiederholenden Laserstrahl (23) erzeugt, der, wenn er aufgrund eines Fadenbruches oder durch die Fadenlücken hindurch auf einen hinter den von den Nadeln (13) verarbeiteten Fäden (17) angeordneten Retroreflektorstreifen (11) auf­ trifft, in sich zurückgeworfen wird und in der Laserstrahl- Abtastvorrichtung (21) auf einen Photoempfänger (24) auftrifft, der an eine Auswerteelektronik (25) angeschlossen ist, die im Falle einer Änderung des normalerweise vorliegenden periodischen Signals ein Fehlersignal abgibt, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Retroreflektorstreifen (11) ober­ halb der Nadelöhre (12) der Nadeln (13) an der Frontseite des Nadelbalkens (14) befestigt ist, und daß der Laserstrahl (23) in einer solchen Höhe und einer zugehörigen höhenmäßigen Erstreckung wirkt, daß er den Retroreflektor­ streifen (11) voll trifft, wenn der Nadelbalken (14) sich in seiner tiefsten Stellung befindet, wobei die Auswerteelektronik (25) eine Überwachung nur in dieser Lage des Nadelbalkens (14) vornimmt.

2. Optische Fadenrißüberwachungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Retroreflektor­ streifen (11) in der unteren Hälfte des Nadelbalkens (14) angeordnet ist.

3. Optische Fadenrißüberwachungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Retroreflektorstreifen (11) aus mehreren hintereinander angeordneten, einander überlappenden Retro­ reflektorstreifen (11) zusammengesetzt ist und daß die Enden der aufeinander folgenden Retroreflektorstreifen im Über­ lappungsbereich (15) schräg zur Nadelrichtung abgeschnitten sind.

4. Optische Fadenrißüberwachungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel der Endkanten der aneinandergrenzenden Retroreflektorstreifen (11) zur Nadelrichtung mindestens 20 bis 30° und höchstens 45° beträgt.

5. Optische Fadenrißüberwachungsvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeich­ net, daß ein in Fadenrichtung länglicher Laser-Abtastlichtfleck (16) verwendet wird, dessen höhenmäßige Erstreckung wesentlich größer als dessen Breite ist.