DE4019461C2 - Fadenwächter für eine Textilmaschine - Google Patents
Fadenwächter für eine TextilmaschineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Fadenwächter für eine Textilmaschine
gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Derartige Fadenwächter sind in der Lage, nicht nur das Vorhan
densein eines Fadens festzustellen, sondern auch zu ermitteln,
ob der Faden stillsteht oder sich bewegt.
Das Grundprinzip eines Fadenwächters mit kapazitivem Sensor ist
beispielsweise in der CH-A-4 79 478 beschrieben. Bekanntlich
tragen textile Fäden auf ihrer Oberfläche elektrische Ladungen,
die unter anderem beim Abziehen von den Spulen und durch Reibung
an verschiedenen Umlenkelementen entstehen können. Diese Ladung,
die sich vor dem kapazitiven Sensor vorbeibewegt, wird als Span
nungssignal der Spannung des Kondensatorfeldes des Sensors überlagert.
Das Sensorsystem benützt nun diese Spannungsänderungen
zur Erkennung von Fadenbrüchen, da keine Spannungsänderungen auftreten,
wenn der Faden stillsteht oder wenn kein Faden
mehr über dem Sensorfeld vorhanden ist. Die Spannungsänderungen sind
ersichtlicherweise von verschiedenen Faktoren abhängig, wie
z. B. vom Fasermaterial, von der Fadenfeinheit, von der Faden
geschwindigkeit oder vom Abstand zwischen Faden und Sensor. Feine
Fäden haben kleinere Oberflächen und somit weniger elektrische
Ladungen als grobe Fäden. Je kleiner die Fadengeschwindigkeit
ist, desto geringer ist auch die sich am Faden aufbauende
Ladungsstärke, und mit zunehmendem Abstand des Fadens vom Sensor nimmt
die im Sensor induzierte Spannung ebenfalls ab.
Aus der DE-OS 37 21 298 ist ein Fadenlaufsensor der eingangs
genannten Gattung bekannt, bei dem sich der Faden nicht zwischen
einem Sensorfeld und einer von diesem beabstandeten Abschirmung
bewegt, sondern innerhalb eines hohlkegelstumpfförmigen Sensor
elements unmittelbar von einem Isolierstoff umgeben ist. Dabei
hat der Isolierstoff die alleinige Funktion, die Elektrode des
Kegelstumpfmantels zu isolieren. Der Fadenführer ist als separates
Element dem eigentlichen Sensor nachgeschaltet. Hierdurch
ergibt sich ein Platzbedarf, der den Einsatz dieses vorbekannten
Fadensensors auf bestimmte Textilmaschinen begrenzt. Für ein
Zettelgatter ist dieser vorbekannte Fadenwächter jedoch aus
Platzgründen nicht einsetzbar.
Aus der JP-57-72 579 A ist ein Fadenwächter bekannt, bei dem der
Faden zwischen einer Leitungselektrode und einer Signalelektrode
hindurchgeführt wird, welche über einen Widerstand elektrisch
miteinander verbunden sind.
Der Widerstand hat einen hohen Widerstand gegenüber einer
Gleichstromquelle an der Ladungselektrode. Fadenunregelmäßigkeiten
führen zu einer Veränderung der Dielektrizitätskonstanten
und damit zu einer Veränderung des elektrischen Potentials.
Derartige Veränderungen werden über einen Verstärker an einer
Anzeigevorrichtung ausgewertet. Funktionsnotwendig ist für den
Fadenwächter eine zusätzliche Fremdspannung.
Die Fadenwächter werden vorzugsweise an Schär- oder Zettel
gattern eingesetzt, wobei jeder Spule am Gatter ein eigener Faden
wächter zugeordnet ist. Dabei können Verhältnisse auftreten, bei
denen in einer Ebene zahlreiche Fäden mit unterschiedlichen
Abständen parallel oder sich kreuzend an einem Sensor vorbei
geführt werden. Dieser Sensor hat jedoch nur den ihm unmittelbar
am nächsten stehenden Faden zu überwachen.
Bei bekannten Fadenwächtern können nun Probleme auftauchen,
indem bei einem Fadenbruch der Sensor nicht anspricht, da der
nächste intakte Faden mit seinem Ladungspotential den Sensor so
beeinflußt, als wäre der zu überwachende Faden noch vorhanden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Fadenwächter
der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei dem auch bei
relativ dichtem Fadenscharen der Sensor nicht durch benachbarte
Fäden beeinflußt werden kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Fadenwächter
gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
Bevorzugte weitere Ausgestaltungen
des Fadenwächters sind in den Unteransprüchen 2 bis 7 angegeben.
In günstiger Weise erfolgt bei der erfindungsgemäßen Konzeption
des Fadenwächters die Fadenkontrolle auf kleinstem Raum, wobei
die Fadenführungsplatte vorteilhaft die Doppelfunktion eines
Sensorträgers einerseits und eines Trägers für das Abschirmelement
andererseits übernimmt.
Das Abschirmelement schirmt störende Fremdladungen ab, so daß
der Sensor nur vom Ladungspotential des zu überwachenden Fadens
beeinflußt wird. Die vollständige flächenmäßige Überdeckung des
Sensorfeldes stellt sicher, daß auch bei ungewöhnlich hohen
Fremdpotentialen keine Beeinflussung des Sensors möglich ist. Der
Aktionsbereich des Sensors wird durch das Abschirmelement räumlich
abgegrenzt. Das Sensorfeld ist dabei in eine Fadenführungsplatte
integriert, wobei das Abschirmelement als Platte ausgebildet
ist, die an der Fadenführungsplatte befestigt ist. Die
Platte ermöglicht es, daß der Abstand zum nächsten am Fadenwächter
vorbeizuführenden Faden so klein wie möglich gehalten werden
kann. Anstelle einer Platte könnte auch ein Abschirmgitter oder
dergleichen verwendet werden. Wichtig ist in jedem Fall eine
flächige Ausdehnung und eine Bedeckung des gesamten Sensorfeldes.
An bekannten, im Handel erhältlichen Sensoren wurden besonders
gute Resultate erzielt, wenn der Abstand zwischen dem Sensorfeld
und dem Abschirmelement nicht größer als 10 mm und nicht kleiner
als 2 mm ist. Bei zu großen Abständen nimmt die Abschirmwirkung
deutlich ab. Zu große Abstände sind auch aus Platzgründen nicht
wünschenswert. Andererseits
kann der Faden bei zu kleinen Abständen kurzzeitig am
Abschirmelement verharren, was zu einer unerwünschten Schalt
verzögerung führen kann.
Um zu verhindern, daß das Abschirmelement selbst zu einer
Fehlbeeinflussung des Sensors führt, ist dieses vorzugsweise
aus einem elektrisch leitfähigen Material gefertigt und geer
det. Das Abschirmelement könnte aber auch aus einem
nichtleitenden Material, z. B. aus Kunststoff gefertigt sein
und einen elektrisch leitfähigen Überzug aufweisen, welcher
geerdet ist.
Um eine Beobachtung des Fadenlaufs durch das Bedienungsperso
nal nicht zu behindern, kann das Abschirmelement wenigstens
eine außerhalb des Sensorfeldes angeordnete Öffnung auf
weisen. Das Sensorfeld kann dabei nach einer Fadenumlenkung
an einer Umlenkführung angeordnet sein, wobei sich die
Öffnung unmittelbar über der Umlenkführung befindet. Die
Umlenkführung aus Kunststoffmaterial bewirkt die gewünschte
Aufladung bei der Bewegung des Fadens und die Öffnung
erlaubt eine mühelose Beobachtung des von der Spule kommenden
Fadens.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen
dargestellt und wird nachstehend genauer beschrieben. Es
zeigt:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Zettelmaschine,
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Zettelmaschine gemäß Fig. 1,
Fig. 3 eine einzelne Spule mit einem dieser zugeordneten
Fadenwächter im Querschnitt und
Fig. 4 eine Draufsicht auf den Fadenwächter gemäß Fig. 3.
Bei der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Zettelanlage 1
werden in bekannter Art und Weise von den im Zettelgatter 2
aufgesteckten Spulen 4 die Fäden 5 abgezogen und in der Zet
telmaschine 3 auf den Zettelbaum 6 aufgewickelt. Dabei pas
sieren nach der Fadenumlenkung 7 die Fäden 5 erst im Bereich
der Zettelmaschine 3 im Zettelkamm 8 wieder eine Führungs
stelle, indem im Zettelkamm 8 der Fadenverband 9 die
gewünschte Wickelbreite auf dem Zettelbaum 6 erhält. Zwischen
dem Zettelkamm 8 und dem Zettelbaum 6 ist noch die sogenannte
Meßwalze 10 angeordnet, welche der Längenmessung des aufge
wickelten Fadenverbandes 9 dient.
Die Fadenumlenkungen 7 erfolgen an vertikalen Profilstangen
15, die sich über die gesamte Gatterhöhe erstrecken. An die
sen Stangen ist jeder Spule ein Fadenwächter und eine Faden
bremse zugeordnet. Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich
ist, wird der Fadenverband immer dichter, je näher eine Spule
bei der Zettelmaschine liegt. So werden beispielsweise alle
Fäden der gleichen Etage und der gleichen Gatterseite hori
zontal an der vordersten Spule 23 bzw. an dem dieser zugeord
neten Fadenwächter vorbeigeführt. An einer höher gelegenen
Spule 24 kreuzen zahlreiche Fäden den Fadenwächter in ver
schiedenen Abständen.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, gelangt der von der Spule 4
kommende Faden zunächst zu einer Fadenbremse 11, welche die
Aufgabe hat, den Faden bei einer Unterbrechung des Wickelpro
zesses festzuhalten. Dabei wird durch nicht näher dargestell
te Mittel die bewegliche Klemmplatte 13 gegen die feste
Klemmplatte 14 gepreßt, so daß der Faden 5 nach dem Still
stand der Anlage zwischen der Fadenbremse 11 und der Zettel
maschine 3 in straffer Lage gehalten wird. Die Fadenbremse 11
ist an dem bereits erwähnten Profil 15 befestigt, das einen
U-förmigen Querschnitt aufweist.
Die offene Seite des U-Profils ist den Spulen 4 abgewandt und
im Bereich der Fadenumlenkung mit einer Fadenführungsplatte ("Fadeneinführplatte") 16
abgedeckt. Diese Fadeneinführplatte steht seitlich über das
Profil 15 vor und weist einen Einführschlitz 22 zum Einführen
des Fadens 5 auf. Die Fadeneinführplatte 16 trägt aber nebst
den hier nicht näher dargestellten elektrischen Installationen
auch noch den Fadenwächter 12 mit dem Sensor. Zwischen
den einzelnen Fadenführungsplatten 16 ist die Öffnung des U-
förmigen Profils 15 mit Hilfe von Abdeckungen 21 staubdicht
verschlossen. Die Fadenführungsplatten 16 sind mit Hilfe von
Schrauben 20 an das Profil 15 angeschraubt. Zur Fadenumlen
kung dient eine Umlenkführung 18 aus einem abriebfesten Mate
rial, so daß die fortwährende Reibung des umgelenkten Fadens
keinen Abrieb verursacht. Die Umlenkführung 18 ist an der Faden
führungsplatte 16 befestigt und weist eine Einkerbung zur
Positionierung und Führung des Fadens auf.
Der Sensor besteht aus einem Sensorblock 17c, der in die
Fadenführungsplatte 16 integriert ist und der auf diese Weise
einen Sensorabschnitt ("Sensorfeld") 17a bildet, über dem der Faden 5 durchgeführt
wird. In den Sensorblock 17c kann der eigentliche Sensor 17b
in der Form eines elektrischen Leiters eingegossen sein.
Dieser Sensor 17b steht mit nicht näher dargestellten elektri
schen Leitungen in Wirkverbindung mit einem Signalgeber zur
Steuerung der Zettelmaschine 3 bzw. der Fadenbremse 11.
Etwa planparallel zur Fadenführungsplatte 16 ist ein platten
förmiges Abschirmelement 27 angeordnet, welches das gesamte
Sensorfeld 17a überdeckt. Das Abschirmelement 27 ist als Blech
platte ausgebildet, die mit Hilfe einer Schraube 28 fixiert
ist. Im Bereich der Umlenkführung 18 ist eine Öffnung 29
angeordnet, die eine Beobachtung des Fadens 5 erlaubt. Die
Verbindung zwischen dem Abschirmelement 27 und der Fadenfüh
rungsplatte 16 könnte auch so ausgebildet sein, daß der
Abstand zwischen dem Abschirmelement 27 und dem Sensorfeld 17a
bzw. dem Sensor 17b eingestellt werden kann. Die Erdung des
Abschirmelements 27 erfolgt über die Fadenführungsplatte 16 und
über das Profil 15 oder über einen separaten elektrischen
Leiter.
In Fig. 3 ist mit 5/25 ein gerissener Faden bezeichnet,
während ein unmittelbar benachbarter Faden 5/26 intakt bleibt
(siehe auch Fig. 2). Der Faden 5/26 passiert den Sensor 17b
ebenfalls relativ nahe und besitzt eine elektrische Ladung,
die in Pfeilrichtung 19 den Sensor 17b beeinflussen könnte.
Das Abschirmelement 27 verhindert jedoch eine derartige
Beeinflussung, so daß bei einem Bruch des Fadens 5/25 bzw.
bei dessen Stillstand die Wickelanlage sofort angehalten wird
und die Fadenbremse 11 schließt.
Das Einlegen des Fadens beim Rüsten des Zettelgatters wird
durch das Abschirmelement ersichtlicherweise nicht behindert.
Die dargestellte Befestigungsart mit Hilfe der Schraube 28
verhindert, daß sich zwischen dem Abschirmelement und der
Fadenführungsplatte 16 Staub, Fasern oder Schmutz festsetzen
können.
Claims (7)
1. Fadenwächter (12) für eine Textilmaschine, insbesondere
ein Schär- oder Zettelgatter, mit einem im Durchlaufbereich
des Fadens (5) angeordneten Sensorabschnitt (17a),
in dem ein kapazitiver Sensor (17b) angeordnet ist, mit
dem elektrische Potentialschwankungen meßbar sind, die
durch auf der Oberfläche des bewegten Fadens mitgeführte
elektrische Ladungen verursacht sind, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Sensorabschnitt (17a) in eine Faden
führungsplatte (16) integriert ist und vollständig von
einem im Abstand angeordneten Abschirmelement (27) gegen
elektrische Ladungen überdeckt ist, das als Platte ausgebildet
ist, die an der Fadenführungsplatte (16) befestigt
ist, wobei der Faden (5) zwischen dem Sensorabschnitt
(17a) und dem Abschirmelement (27) durchführbar ist.
2. Fadenwächter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Abstand zwischen dem Sensorabschnitt (17a) und
dem Abschirmelement (27) nicht größer ist als 10 mm.
3. Fadenwächter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Abstand zwischen dem Sensorabschnitt (17a) und
dem Abschirmelement (27) nicht kleiner ist als 2 mm.
4. Fadenwächter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das Abschirmelement (27) aus elek
trisch leitfähigem Material gefertigt ist und geerdet
ist.
5. Fadenwächter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das Abschirmelement (27) mit einem
elektrisch leitfähigen Überzug versehen ist, der geerdet
ist.
6. Fadenwächter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das Abschirmelement (27) wenigstens
eine außerhalb des Sensorabschnittes (17a) angeordnete
Öffnung (29) zur Überwachung des Fadenlaufs aufweist.
7. Fadenwächter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der Sensorabschnitt (17a) nach einer Fadenumlenkung
an einer Umlenkführung (18) angeordnet ist, und daß die
Öffnung (29) über der Umlenkführung (18) angeordnet
ist.
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