DE4034333A1 - Anordnung zur beruehrungslosen einzelueberwachung fadenfoermigen materials - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die berührungslose Einzelüber­ wachung fadenförmiger Materialien wie Fäden, Garne, Lunten, Faserbänder u. ä.

Anordnungen zur Überwachung fadenförmiger Materialien sind in großer Anzahl und Vielfalt bekannt. Neben einer Reihe von Anordnungen, die eine Abtastung dieses Materials mit einem mechanischen Fühler realisieren und damit insbeson­ dere bei empfindlichen Materialien deren freie Beweglich­ keit und unter Umständen auch deren Qualität negativ beeinflussen, gibt es eine Vielzahl berührungslos arbei­ tender Anordnungen. Diese beruhen u. a. auf kapazitivem oder optoelektronischem Prinzip. Sie sind jedoch meist sehr empfindlich gegen Umwelteinflüsse, die das Über­ wachungsergebnis verfälschen können. Solche Einflüsse sind u. a. Verschmutzung, Luftfeuchte, Fremdlichtbeein­ flussung, Farbänderungen.

Derartige Überwachungsanordnungen haben in der Regel als Grundelemente einen Sender und einen im Abstand zu diesem angeordneten Empfänger, zwischen denen sich das zu über­ wachende Material befindet bzw. bewegt.

Dieser Sender-Empfänger-Kombination ist eine Auswerte­ schaltung nachgeordnet, die das empfangene Signal in notwendige Reaktion umsetzt.

Ein Beispiel hierfür ist die Vorrichtung gemäß der DE-OS 21 23 641, die auf optoelektronischer Basis arbeitet. Auch auf sie treffen die genannten Nachteile zu.

Diese Nachteile führen jedoch im Endeffekt dazu, daß Störungen im Prozeß der Bearbeitung des zu überwachenden Materials nicht erkannt werden und erhebliche Schäden durch Unterbrechungen der Produktion hervorrufen. Damit verbunden ist eine Verringerung der ökonomischen Effektivität der Textilmaschine.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur berührungslosen Einzelüberwachung fadenförmiger Mate­ rialien zu schaffen, deren Funktionssicherheit nicht durch Umwelteinflüsse beeinträchtigt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Anordnung gelöst, deren Sender als Ultraschallsender und deren Em­ pfänger als Ultraschallempfänger ausgebildet ist.

Weitere wesentliche Merkmale der Erfindung enthalten die Patentansprüche 2 und 3.

Die erfindungsgemäße Anordnung ist gegen Verschmutzung unempfindlich. Frei im Spalt zwischen Ultraschallsender und Ultraschallempfänger schwebende Staubteilchen haben ebenfalls keinen Einfluß, da sie infolge ihrer geringen Masse mitschwingen und die Ultraschallwellen nicht spür­ bar dämpfen.

Eine meßbare Dämpfung tritt lediglich durch das zu über­ wachende Material ein, so daß die Auswerteeinheit ein­ deutig auf das Vorhandensein oder Fehlen dieses Materials im Überwachungsbereich schließen und gegebenenfalls not­ wendige Schaltvorgänge bzw. Reaktionen auslösen kann. Akustische Umwelteinflüsse, z. B. Maschinengeräusche, könnten allenfalls dann Einfluß haben, wenn sie im Ultra­ schallbereich lägen. Die Anordnung des Selektivverstärkers vor der Auswerteeinheit verhindert dies jedoch weitest­ gehend.

Die Erfindung soll nachfolgend an Hand eines Ausführungs­ beispieles näher erläutert werden. Die Zeich­ nung zeigt ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Anordnung.

Als wesentliche Elemente enthält die Anordnung einen Ultraschallsender 1 und einen Ultraschallempfänger 2. Zwischen diesen wird das fadenförmige Material 3 geführt.

Der Ultraschallsender 1 ist mit einem Oszillator 4 ge­ koppelt, der die Ultraschallschwingungen erzeugt. Dem Ultraschallempfänger 2 nachgeschaltet sind ein Selektiv­ verstärker 5 und eine Auswerteeinheit 6.

Der Abstand a, in welchem Ultraschallsender 1 und Ultra­ schallempfänger 2 voneinander entfernt sind, ist abhängig von der Wellenlänge λ der vom Oszillator 4 er­ zeugten Ultraschallschwingung. Der Abstand a soll ein Vielfaches von λ betragen. Durch die gegenüberliegende Anordnung von Ultraschallsender 1 und Ultraschallempfän­ ger 2 bilden sich stehende Wellen aus, die bekannterweise Schwingungsmaxima und -minima aufweisen. Die Bewegungsbahn des fadenförmigen Materials 3 wird so gelegt, daß sie durch ein Schwingungsmaximum verläuft.

Während des Betriebes der erfindungsgemäßen Anordnung werden die vom Ultraschallsender 1 ausgesendeten und vom Ultraschallempfänger 2 aufgenommenen Ultraschallwellen durch das zu überwachende fadenförmige Material 3 ge­ dämpft. Das vom Ultraschallempfänger 2 in ein elektri­ sches Signal umgewandelte Schallsignal wird zunächst mit Hilfe des Selektivverstärkers 5 auf eine der Sende­ frequenz des Ultraschallsenders 1 entsprechende Band­ breite begrenzt.

Die Auswerteeinheit 6, die nicht näher dargestellt ist, da dem Fachmann hierfür genügend Kenntnisse zur Ver­ fügung stehen, vergleicht dieses Signal mit dem Sig­ nal, das ohne Vorhandensein des fadenförmigen Mate­ rials 3 entsteht. In hinreichend bekannter Weise wird das Ergebnis dieses Auswertevorganges zur entsprechen­ den Beeinflussung der die erfindungsgemäße Anordnung enthaltenen Textilmaschine ausgenutzt.

Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen

1 Ultraschallsender
2 Ultraschallempfänger
3 fadenförmiges Material
4 Oszillator
5 Selektivverstärker
6 Auswerteeinheit
a Abstand
λ Wellenlänge

Claims (3)

1. Anordnung zur berührungslosen Einzelüberwachung eines fadenförmigen Materials, die einen Sender und einen im Abstand zu diesem angeordneten Empfänger aufweist, zwischen denen sich das zu überwachende Material be­ findet, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender als Ul­ traschallsender (1) und der Empfänger als Ultraschall­ empfänger (2) ausgebildet ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand von Ultraschallsender (1) und Ultraschall­ empfänger (2) ein Mehrfaches der Wellenlänge (λ) des Ultraschallsenders (1) beträgt.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsbahn des zu überwachenden fadenförmigen Materials (3) durch ein Schwingungsmaximum führt.