DE4110729A1 - Vorrichtung zum ermitteln des fuellstandes von textilspulen, die eine einen fotooptischen detektor mit einer empfaengeroptik aufweisende messeinrichtung besitzt - Google Patents
Vorrichtung zum ermitteln des fuellstandes von textilspulen, die eine einen fotooptischen detektor mit einer empfaengeroptik aufweisende messeinrichtung besitztInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit den Merkmalen des
Oberbegriffes des Anspruchs 1.
Im Normalfall werden die Kopse in den Spulstellen einer
Spulmaschine vollständig leergespult, das heißt, sie verlassen
die Spulstellen als Leerhülse. Es kann jedoch vorkommen, daß
ein mehr oder weniger großer Bewicklungsrest verbleibt, dessen
Fadenanfang innerhalb der Spulstelle den entsprechenden
Fadenführungsorganen beziehungsweise einer
Fadenverbindungseinrichtung nicht mehr zugeführt werden kann.
Aus den Spulstellen ausgeworfene Leerhülsen, Hülsen mit
geringem Bewicklungsrest und Hülsen mit größerem,
wiederverwendbarem Bewicklungsrest werden in der Regel
gemeinsam abtransportiert. Da diese Spulen unterschiedlich
behandelt werden müssen, ist es erforderlich, am gemeinsamen
Rückführweg Detektoren einzusetzen, die diese verschiedenen
Bewicklungszustände erkennen können und das Abzweigen in
verschiedene Transportwege steuern.
Die Kontrolle des Bewicklungsrestes erfolgt nach dem Stand der
Technik vorzugsweise mechanisch oder fotooptisch. In vielen
Fällen wird jedoch fotooptischen Sensoren der Vorzug gegeben,
da diese im Gegensatz zu mechanischen Fühlern praktisch keinem
Verschleiß unterliegen.
Durch die DE-AS 12 78 308 ist eine Vorrichtung bekannt, bei der
vom gemeinsamen Rückführband zunächst Spulen mit größerem
Bewicklungsrest und anschließend Spulen mit nicht mehr
weiterverarbeitbarem Bewicklungsrest abgetrennt werden.
Leerhülsen werden direkt der Spinnmaschine wieder zugeführt.
Während an der ersten Abzweigung über die Auslenkung eines
mechanischen Tasters die noch vorhandene Bewicklungsdicke
festgestellt wird, ist an der zweiten Abzweigung ein
fotooptischer Detektor angeordnet, der geringe verbliebene
Bewicklungsmengen festzustellen vermag. Die Anordnung von
Strahlungsquelle und Fotodetektor ist so gewählt, daß die
Winkelhalbierende zwischen deren optischen Achsen mit einer
durch den Scheitelpunkt der beiden optischen Achsen
verlaufenden Senkrechten auf die Oberfläche der
Textilspulenhülse zusammenfällt. Dadurch wird der größte Teil
der auf der Oberfläche der Spulenhülse auftreffenden Strahlen
direkt in die Empfängeroptik des Fotosensors reflektiert.
Darüber hinaus sind die beiden optischen Achsen in einer Ebene
angeordnet, die auch mit der Mittelachse der Spulenhülse
zusammenfällt.
Eine ähnliche Vorrichtung ist aus der DE 40 08 795 A1 bekannt,
die die gleichen Merkmale aufweist, bei der jedoch die zum
Erfassen des Fadenrestes erforderliche Relativbewegung zwischen
Detektor und Spule durch das Bewegen des Detektors entlang der
Spule erzeugt wird.
Die bekannten Vorrichtungen arbeiten nicht immer mit der
gewünschten Sicherheit.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine derartige
Vorrichtung so weiterzuentwickeln, daß die Unterscheidung des
Füllstandes der Textilspulen verbessert wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß sich bei
Glanzunterschieden auf der Oberfläche der Spulenhülse
erhebliche Unterschiede bezüglich der Intensität der von den
Fotosensoren empfangenen Strahlen ergeben. Diese Schwankungen
können gegebenenfalls so groß sein, daß eine Unterscheidung
zwischen von der Spulenhülse und einem Faden reflektierten
Strahlen nicht mehr gesichert ist. Hinzu kommt, daß bei
Querrillen, die bei Kopshülsen sehr häufig vorhanden sind, die
auf diese auftreffenden Strahlen nicht mehr direkt in die
Empfängeroptik reflektiert werden. Auch daraus resultieren
Schwankungen, die eine Unterscheidung zwischen Fadenrest und
Hülse erheblich erschweren.
Die erfindungsgemäße Anordnung von Sender- und Empfängeroptik
zur Textilspulenhülse während der Messung gewährleistet, daß
die Senderstrahlen nicht direkt in die Empfängeroptik
reflektiert werden. Vielmehr wird von der Empfängeroptik
lediglich von der Textilspulenhülse oder deren Bewicklung
gestreutes Licht empfangen und auf den Fotosensor konzentriert.
Dadurch werden Schwankungen im Reflexionswinkel der Strahlung
kaum wirksam. In der Spulenhülse vorhandene Querrillen haben
ebenfalls keinen Einfluß auf die Meßgenauigkeit, da sich durch
diese Querrillen der Reflexionswinkel nur in der Ebene der
Spulenlängsachse ändert, was bei der erfindungsgemäßen
Anordnung ohne nennenswerten Einfluß bleibt. Bei Rillen, die
nicht konzentrisch um die Hülsenlängsachse verlaufen, sondern
schraubenlinienförmig, kann die Ebene, in der die beiden
optischen Achsen liegen, auch im Bereich der Steigungsrichtung
der schraubenlinienförmigen Rille liegen. Die Sender- oder
Empfängeroptik sind dann jeweils in einer solchen räumlichen
Lage zueinander anzuordnen, daß die beanspruchte Lage der Ebene
der beiden optischen Achsen erreicht wird.
Durch das Ausschließen größerer Schwankungen der zum Fotosensor
gelangenden Strahlen während eines Meßvorganges entlang einer
leeren Textilspulenhülse läßt sich das Vorhandensein auch
geringster Restfadenmengen zuverlässig detektieren.
Die Erfindung ist durch die kennzeichnenden Merkmale der
Ansprüche 2 bis 12 vorteilhaft weitergebildet.
Die Vermeidung der Überlappung der beiden zwischen Senderoptik
und Textilspulenhülse sowie Empfängeroptik und
Textilspulenhülse vorhandenen Strahlenkegel wird auch
vermieden, daß Senderstrahlen aus dem Randbereich des von der
Senderoptik erzeugten Strahlenkegels in den Randbereich des
Strahlenkegels der Empfängeroptik direkt reflektiert werden.
Diese Maßnahme ist dann von Bedeutung, wenn der hinter der
Empfängeroptik angeordnete Sensor auch Strahlen aus dem
Randbereich der Empfängeroptik erfaßt.
Die Erfindung ist gleichermaßen anwendbar für ein
Transportsystem, bei dem die Textilspulen zum Beispiel auf
einem Transportband an der Meßeinrichtung vorbeigeführt werden,
und ein Transportsystem, bei dem die Textilspulen neben der
Meßeinrichtung positioniert werden und die für die Messung
erforderliche Relativbewegung ausschließlich von der
Meßeinrichtung ausgeführt wird.
Eine hohe Meßgenauigkeit wird garantiert, wenn der Meßkopf,
während er an der Textilspulenhülse entlanggeführt wird, einen
konstanten Abstand zu deren Oberfläche einnimmt. Allerdings ist
es notwendig, daß der Meßkopf auch ausweichen kann, wenn er
einen Bewicklungsrest passiert, da dessen Außendurchmesser je
nach Größe des Bewicklungsrestes den Außendurchmesser der
Textilspulenhülse gegebenenfalls erheblich übertrifft.
Der Abstand zwischen der Oberfläche der Textilspulenhülse und
der Brennweite der Senderoptik sollte so eingestellt sein, daß
die Strahlen auf der Oberfläche der Textilspulenhülse einen
möglichst kleinen Brennfleck erzeugen, um dort eine hohe
Strahlendichte zu erzielen und auch Einzelfäden erfassen zu
können.
Besonders gering sind die Einflüsse von Abweichungen in der
Oberflächenstruktur der Textilspulenhülse auf das Meßergebnis,
wenn die optische Achse der Senderoptik senkrecht auf die
Oberfläche der Textilspulenhülse gerichtet ist.
Die Durchführung der Messungen in unterschiedlichen
Spektralbereichen führt zu einer weiteren Entfernung zwischen
den Signalen "Hülse" und "Faden", da sich beide in bestimmten
spektralen Farbanteilen deutlicher unterscheiden, als das über
den reinen Helligkeitswert bei der Verwendung von weißem Licht
der Fall ist.
Die Zuordnung der Meßwerte zu der jeweiligen Stellung der
Meßeinrichtung entlang der Textilspulenhülse ermöglicht darüber
hinaus noch die Aussage, in welchem Bereich, das heißt mit
welcher Ausdehnung auf der Textilspulenhülse, noch eine
Bewicklung vorhanden ist. Daraus leitet sich unmittelbar eine
Aussage über den tatsächlichen Bewicklungszustand der
Textilspulenhülse ab. Es ist also auf diese Weise mit nur einer
Vorrichtung möglich, nicht nur zwischen Leerhülse und Hülse mit
Bewicklungsrest zu unterscheiden, sondern zusätzlich eine recht
exakte Aussage über die Menge des Bewicklungsrestes zu treffen.
Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, wenn die
Meßeinrichtung entlang der fest positionierten Textilspule
bewegt wird, abwechselnd den Meßvorgang von oben nach unten und
von unten nach oben durchzuführen. Dadurch wird der jeweilige
Rückhub in die Ausgangsposition für den erneuten Meßvorgang
eingespart.
Durch eine Zentriereinrichtung kann die Textilspulenhülse so
positioniert werden, daß ihre der Meßeinrichtung
gegenüberliegende Oberfläche so orientiert ist, daß die
Meßeinrichtung entlang ihres Hubweges einen konstanten Abstand
zu dieser Oberfläche einhalten kann.
Die Erfindung soll nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen
er erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht der gesamten Vorrichtung,
Fig. 2 eine Vorderansicht der Vorrichtung,
Fig. 3 den Schnitt A-A aus Fig. 2 mit zusätzlicher Abzweigung
von Transportwegen,
Fig. 4 eine Einzelheit aus einem Hubschlitten mit Halterung
für die Meßeinrichtung,
Fig. 5 eine perspektivische Darstellung einer Meßeinrichtung,
Fig. 6 eine schematische Darstellung der Zuordnung zwischen
Senderoptik, Empfängeroptik und Textilspulenhülse,
Fig. 7 eine Meßeinrichtung mit Sendeeinrichtung für Strahlen
in verschiedenen Spektralbereichen.
Bevor auf Einzelheiten der Meßeinrichtung eingegangen wird,
soll nachfolgend anhand der Fig. 1 bis 3 erläutert werden, wie
die Meßeinrichtung lageveränderbar ist und wie ihr die zu
prüfenden Textilspulen zugeführt werden. Dabei konzentriert
sich die Darstellung auf das Prüfen von Kopsen, da bei diesen
die Vorteile der Erfindung insbesondere nutzbar sind.
Die Kopse 2 werden entlang eines Transportkanales 5 von einem
Transportband 6 zugeführt. Sie sind für den Transport auf
voneinander unabhängige Paletten 1 aufgesetzt, die vom
Transportband 6 durch Reibschluß mitgenommen werden. Der
Transportkanal 5 dient der Führung der Paletten 1.
Zum Anhalten der jeweiligen Palette 1 an der Tastvorrichtung
dient ein Stopper 7, der in einer Höhe angeordnet ist, in der
seine Sperre 7′′ die Palette 1 an ihrem über einer Grundplatte
1′′′ liegenden sockelartigen Aufbau 1′′ stoppt. Dieser Stopper
7 kann entweder von einer der Tasteinrichtung zugeordneten
zentralen Steuereinheit 41 oder auch von einem stromauf des
Transportkanales 5 angeordneten Sensor 47 über eine
Steuerleitung 7′ angesteuert werden.
Das Stoppen der Paletten 1 an ihrem sockelartigen Aufbau 1′′
hat den Vorteil, daß bei einem Rückstau von Paletten zwischen
den sockelartigen Aufbauten 1′′ benachbarter Paletten durch die
Grundplatten 1′′′ ein ausreichender Zwischenraum vorhanden ist,
um die für die Freigabe einer einen geprüften Kops 2 tragenden
Palette 1 zurückgezogene Sperre 7′′ des Stoppers 7 wieder in
den Transportweg verschieben zu können, bevor sie Kontakt zur
nachfolgenden Palette 1 hat. Der Betätigungsmechanismus für die
Sperre 7′′, hier ein Fluidzylinder, kann dabei, wie bereits
erwähnt, auch über einen Teil der Grundplatten der Paletten 1
ragen, wodurch der erforderliche Hubweg der Sperre 7′′
verringerbar ist.
An einem Ständer 16 ist eine Einrichtung 32 zum Zentrieren
beziehungsweise derartiges Ausrichten des zu prüfenden Kopses 2
vorhanden, daß die dem die Meßeinrichtung bildenden Meßkopf 8
zugewandte Oberfläche der Hülse 3 des Kopses 2 vertikal
ausgerichtet ist. In jedem Fall ist dafür Sorge zu tragen, daß
der Meßkopf 8 entlang seines Hubweges einen gleichen Abstand
zur Hülse 3 hat.
Diese Zentriervorrichtung 32 besitzt einen Zentrierkopf 33,
dessen der Hülsenspitze der jeweiligen Hülse 3 zugewandte
Profil konusartig ausgebildet ist, wobei jedoch die der
Tasteinrichtung abgewandte Seite 33′ des Konus′ flacher ist.
Dadurch wird die Hülse 3 um einen Winkel aus ihrer vertikalen
Ausrichtung auf den Meßkopf zu verschwenkt, der ihrer Konizität
entspricht.
Statt dieser Maßnahme ist es jedoch auch möglich, die
Hubeinrichtung 9, insbesondere Führungsschienen 11 und 12 oder
auch den gesamten Ständer 16 in einer Größenordnung zu neigen,
die der Konizität der jeweiligen Hülsen 3 entspricht.
Allerdings besteht durchaus die Möglichkeit, daß bei relativ
geringer Konizität der Hülsen 3 auch noch eine zuverlässige
Bestimmung des Bewicklungszustandes möglich ist, wenn der
Meßkopf parallel zur Hülsenlängsachse bewegt wird.
Wird nach der zuerst beschriebenen Methode verfahren, kann es
sich als erforderlich erweisen, daß bei relativ starker
Konizität der Hülsen der Transportkanal eine nicht dargestellte
Aussparung an seiner Unterseite aufweisen muß, damit die
Palette 1, die dann an der Kippbewegung teilnimmt, nicht das
Transportband 6 einklemmt.
Sowohl die Halterung 34 selbst, als auch eine weitere Halterung
36 für einen Fluidzylinder 35 sind an einem Träger 38
befestigt. Dieser Träger 38 ist über Arretierschrauben 40 in
einem Langloch 3g des Ständers 16 angebracht. Diese Art der
Anbringung ist erforderlich, um die Zentriereinrichtung 32
verschiedenen Kopslängen anpassen zu können.
Über einen Kolben 35′′, der gelenkig mit dem Schwenkarm 37 für
den Zentrierkopf 33 verbunden ist, wird durch den Fluidzylinder
35 die Zentriereinrichtung betätigt. So muß der Schwenkarm 37
für die Freigabe des jeweiligen Kopses 2 nach oben verschwenkt
werden, bis ein neuer Kops am Stopper 7 positioniert ist. Dazu
ist der Fluidzylinder 35 über eine Steuerleitung 35′ mit der
zentralen Steuereinheit 41 verbunden. Die zentrale
Steuereinheit 41 steuert diesen Fluidzylinder 35 entweder
taktweise oder in Abhängigkeit zum Beispiel von Signalen des
Sensors 47, der zu diesem Zweck mit der zentralen Steuereinheit
41 verbunden werden müßte. Ebenso ist direkt in der
Prüfposition die Anordnung eines Näherungssensors denkbar. Dazu
tragen die Paletten 1 jeweils einen hier nicht dargestellten
Eisenring am Umfang ihrer Grundplatte 1′′′. Die Verwendung
derartiger Paletten bringt auch noch den Vorteil mit sich, daß
diese zum Beispiel mit Hilfe von Elektromagneten in ihrer
Bewegungsrichtung gesteuert werden können. Ein derartiges
System ist in der DE 39 19 106 A1 beschrieben, weshalb hier
nicht näher darauf eingegangen zu werden braucht.
Wir der Zentrierkopf 33 über den Punkt hinaus, in dem er
normalerweise durch die jeweilige Hülsenspitze gestoppt wird,
nach unten verschwenkt, kann dies durch einen zusätzlichen
Sensor, der entweder im Fluidzylinder 35 oder zum Beispiel
neben dem Schwenkarm 37 angeordnet ist, überwacht werden. Da
einerseits die Ankunft einer leeren Palette 1, zum Beispiel
mittels des Sensors 47 erkannt wurde, aber keine Hülse
vorhanden ist, kann dies gesondert angezeigt werden, um Abhilfe
zu schaffen. Ebenso wäre die Anordnung eines Sensors über dem
Sensor 47 denkbar, der ebenso das Nichtvorhandensein eines
Kopses feststellen könnte. Dieses Signal wird gebraucht, damit
zum Beispiel keine leeren Paletten in die Maschine gelangen.
Der Meßkopf 8 ist über Parallellenker 18 und 19 mit einem
Hubschlitten 10 gelenkig verbunden. Der Hubschlitten 10 ist
längsverschiebbar in Führungsschienen 11 und 12 angeordnet.
Über eine Halterung 17 ist er mit einem Hubriemen 13 verbunden,
durch den er längs der Führungsschienen 11 und 12 verschoben
werden kann. Der endlose Hubriemen 13 ist durch zwei
Umlenkrollen 14 und 15 geführt. Die Umlenkrolle 14 ist über ein
Getriebe 45 mit einem Motor 46 verbunden. Sie wirkt demzufolge
als Antriebsrolle für den Hubriemen 13.
Auf der die Umlenkrolle 14 mit dem Getriebe 45 verbindenden
Welle ist ein Polrad 42 angeordnet, welches zum Beispiel an
seinem Umfang 60 voneinander getrennte Magnetpole aufweist.
Diese Magnetpole werden von zwei Hallsensoren 43 und 44
berührungslos abgetastet, wobei diese Hallsensoren über
Signalleitungen 43′ und 44′ mit der zentralen Steuereinheit 41
verbunden sind. Die von den beiden Hallsensoren 43 und 44
gelieferten Impulse werden in der zentralen Steuereinheit 41
gezählt. Das jeweilige Zählergebnis kennzeichnet die Stellung
des Hubriemens 13 und damit des Hubschlittens 10 und des
Meßkopfes 8.
Die Verwendung von zwei Hallsensoren 43 und 44 ist nur dann
erforderlich, wenn die Gefahr besteht, daß ein Eingriff von
Hand vorgenommen wird, wodurch die Lage des Hubschlittens 10
verändert wird. Da die Anordnung der Hallsensoren so erfolgt,
daß jeweils ein Hallsensor direkt auf einen Magnetpol des
Polrades 42 gerichtet ist, während der andere Hallsensor direkt
zwischen zwei Magnetpolen liegt, ist es möglich, nicht nur die
Inkremente zu zählen, sondern auch die Richtung der Bewegung
des Hubriemens 13 festzustellen. Dadurch kann nach einem
manuellen Eingriff die Vorrichtung wieder selbsttätig in die
Ausgangsstellung zurückgefahren werden. Will man jedoch auf
diese Sicherheitsmaßnahme verzichten, reicht im Grunde auch ein
Hallsensor aus. Allerdings erzeugen zwei Hallsensoren bei
gleicher Polradteilung die doppelte Genauigkeit beim Wegmessen,
wenn der zweite Hallsensor, wie beschrieben, um eine halbe
Teilung versetzt angeordnet ist.
Das Getriebe 45 beziehungsweise der Motor 46 selbst ist mit
einer Stillstandsbremse versehen, wodurch gewährleistet wird,
daß der Hubschlitten 10 mit dem von ihm getragenen Meßkopf 8
aufgrund seines Eigengewichtes unbeabsichtigt die angesteuerte
Position verläßt.
In die zentrale Steuereinheit 41 können die beiden Extremwerte
der Stellung des Meßkopfes 8 eingegeben werden, wobei der
untere Totpunkt des Meßkopfes normalerweise festliegt, da
unabhängig von der Kopslänge der Kopsfuß und damit auch der
untere Rand der Bewicklung in gleichbleibender Höhenlage
angeordnet sind. Diese untere Stellung des Meßkopfes 8 kann
demzufolge auch der Eichung der Zähleinrichtung in der
zentralen Steuereinheit 41 dienen. Ein auf der Führungsschiene
11 angeordneter Puffer 30, der als unterer Anschlag des
Hubschlittens vorgesehen sein kann, kann gleichzeitig als
Sensor, zum Beispiel Näherungssensor, dienen und das Zählwerk
auf Null setzen. Ebenso ist zum Beispiel denkbar, am Hubriemen
eine Kennzeichnung anzubringen, die bei Erreichen der untersten
Stellung des Hubschlittens 10 von einem in entsprechender Höhe
angeordneten Sensor erfaßbar ist. Der Motor 46 kann über die
Steuerleitung 46′ von der zentralen Steuereinheit 41 so
angesteuert werden, daß er beim Annähern an den unteren
Totpunkt des Hubschlittens 10 seine Drehzahl reduziert, wodurch
der Totpunkt genau erreicht und ein zu starkes Abbremsen
vermieden werden kann.
Nachfolgend soll die Aufhängung des Meßkopfes 8 an dem
Parallellenkerpaar 18, 19 näher erläutert werden. Der
Parallellenker 19 ist, wie aus Fig. 4 ersichtlich, auf einer
Welle 20 befestigt, die durch den Hubschlitten 10 hindurch
verläuft und an ihrem anderen Ende einen Hebel 21 mit Tastrolle
21′ trägt. Bei Annäherung an den unteren Totpunkt läuft diese
Tastrolle 21′ auf eine Auflaufkontur 22 auf, die am Ständer 16
befestigt ist. Dadurch wird der Hebel 21 und mit ihm über die
Welle 20 der Parallellenker 19 und mit diesem der Meßkopf 8
nach hinten verschwenkt. Das Parallellenkerpaar 18, 19 sorgt
dabei dafür, daß sich die Ausrichtung des Meßkopfes 8 im Raum
nicht verändert. Das ist jedoch, wie später noch beschrieben
werden wird, besonders von Bedeutung während des Abfahrens der
Hülsenoberfläche. Das Verschwenken in der unteren Stellung ist
erforderlich, wenn der Totpunkt so gelegt ist, daß der Taster
26 selbst mit Teilen der Palette 1 in Berührung kommen kann.
Das Verschwenken kann auch dann erforderlich sein, wenn, wie
später noch beschrieben werden wird, der Meßkopf 8 zum Messen
abwechselnd in beiden Richtungen bewegt werden kann, so daß er
beim Zuführen eines neuen Kopses in seiner untersten Stellung
so weit weggeschwenkt werden muß, daß er keinen Kontakt zur
eventuell vorhandenen Bewicklung dieses Kopses bekommt.
Analog der Auflaufkontur 22 kann eine weitere Auflaufkontur 31
im Bereich des oberen Totpunktes des Hubschlittens 10
angeordnet sein, die auch dort ein Wegschwenken des Meßkopfes 8
bewirkt. Diese Auflaufkontur 31 sorgt dafür, daß der Meßkopf 8
erst dort in die Nähe der Hülse 3 gelangt, wo die Bewicklung
beginnen kann. Dieser Punkt kann jedoch auch noch weiter nach
unten verstellt werden, wenn es für den Betreiber nicht
interessant ist, zum Beispiel eine Differenzierung der
Bewicklung im oberen Drittel des Kopses vorzunehmen. Soll
bereits sehr weit oben gemessen werden, kann es auch
erforderlich sein, um einen Kontakt zwischen der Stützfläche 28
des Meßkopfes 8 und dem Zentrierkopf 33 zu vermeiden, diesen
Zentrierkopf auf der dem Meßkopf zugewandten Seite abzuflachen.
Das ist im Grunde auch nicht problematisch, da der Zentrierkopf
vor allem ein Kippen des Kopses 2 auf den Meßkopf zu vornehmen
muß und die dem Meßkopf zugewandte Seite des Zentrierkopfes im
Grunde keine Funktion besitzt.
Aus der Darstellung in Fig. 4 geht des weiteren hervor, daß die
den Parallellenker 19 und den Hebel 21 verbindende Welle 20 in
ihrer Bewegung gesteuert ist. Eine Torsionsfeder 55, die sich
gegen einen auf einer Buchse 51 befestigten Nocken 52 abstützt,
ist in einen abgewinkelten Anschlagbolzen 54 einer Halterung 56
eingehängt. Diese Halterung 56 ist über eine Feststellschraube
57 mit der Welle 20 verbunden. Die Torsionsfeder 55 bewirkt
demzufolge ein Verdrehen der Welle 20 von links gesehen gegen
den Uhrzeigersinn. Ein Nocken 53, der ebenfalls auf der Buchse
51 befestigt ist, dient dem abgewinkelten Anschlagbolzen 54 als
Anschlag. Da die Buchse 51 mit dem Hubschlitten 10 fest
verbunden ist, liegt die Stellung des Nockens 53 innerhalb des
Hubschlittens fest. Dieser Anschlag bildet deshalb eine
Begrenzung für die auf den Kops gerichtete Horizontalbewegung
des Meßkopfes 8. Dadurch wird erreicht, daß der Meßkopf entlang
seines Hubweges immer die gleiche vorderste Stellung einnimmt
und demzufolge gleiche Verhältnisse bei der Prüfung jedes
Kopses vorliegen. Werden zum Beispiel nach Umstellung auf eine
andere Partie Hülsen mit abweichendem Durchmesser verwendet,
läßt sich dieser vordere Anschlag auf einfache Weise nach Lösen
der Feststellschraube 57 dadurch verstellen, daß die Halterung
56 gegenüber der Welle 20 verdreht wird.
Der Parallellenker 19 ist auf in Fig. 4 ebenfalls dargestellte
Weise mit dem Meßkopf 8 verbunden. An einer Halteplatte 72 für
den Meßkopf ist durch eine feste Verbindung 59, zum Beispiel
eine Schweiß- oder Lötverbindung, eine Buchse 58 befestigt, in
die eine am Parallellenker 19 befestigte Welle 58′ ragt, die
gemeinsam das Drehgelenk 25 bilden. Die Welle 58′ ist zum
Beispiel durch einen hier nicht dargestellten Sprengring in der
Buchse 58 gesichert.
In Fig. 3 ist dargestellt, daß stromab zur Prüfeinrichtung
Abzweigungen vom Transportkanal 5 angeordnet sind. Im
Transportkanal 49 verläuft ein Transportband 48, welches durch
eine Umlenkrolle 48′ und eine weitere Umlenkrolle, die hier
nicht dargestellt ist, umgelenkt wird. An dieser Abzweigung ist
eine aus einem Elektromagneten 50 bestehende Weiche angeordnet,
die über eine Steuerleitung 50′ von der zentralen Steuereinheit
41 in Abhängigkeit vom Meßergebnis, das heißt, in Abhängigkeit
vom Bewicklungszustand des Kopses 2, angesteuert wird. Eine
weitere Abzweigung ist gegenüber dem Transportkanal 49
angeordnet. Diese weitere Abzweigung wird durch einen
Transportkanal 52 gebildet, in dem ein Transportband 51 vom
Transportkanal 5 weg transportiert. Dieses Transportband 51
wird durch eine Umlenkrolle 51′ sowie eine weitere Umlenkrolle,
die hier nicht dargestellt ist, umgelenkt. An dieser Abzweigung
ist eine aus einem Elektromagneten 53 bestehende Weiche
angeordnet, die über eine Steuerleitung 53′ ebenso von der
zentralen Steuereinheit 41 in Abhängigkeit vom Meßergebnis, das
heißt, in Abhängigkeit vom Bewicklungszustand des Kopses 2,
angesteuert wird. Dadurch können zum Beispiel Leerhülsen auf
dem Transportband 6 verbleiben und der Spinnmaschine zugeführt
werden, während Hülsen mit geringem Bewicklungsrest durch
Aktivieren des Elektromagneten 53 über die Steuerleitung 53′ in
den Transportkanal 52 geleitet und vom Transportband 51 einer
Hülsenputzeinrichtung zugeführt werden. Hülsen mit
wiederverwendbarem Bewicklungsrest werden durch Aktivieren des
Elektromagneten 50 über die Steuerleitung 50′ in den
Transportkanal 49 geleitet, dessen Transportband 48 sie einer
Fadenendevorbereitungseinrichtung zuführt, von der sie dann
wieder in die Spulmaschine gelangen. Ebenso kann, wie das der
DE 40 09 318 A1 zu entnehmen ist, entlang des Transportkanales
49 die entsprechende Aufteilung der noch eine Bewicklung
tragenden Kopse in Abhängigkeit von der Menge ihres
Bewicklungsrestes erfolgen.
Fig. 5 enthält eine perspektivische Darstellung eines Meßkopfes
8, mit dem die erfindungsgemäßen Merkmale realisierbar sind.
Dieser Meßkopf 8 weist Längsführungen 70 und 71 auf, in die
Stege 68 und 69 eingreifen können, die an der bereits im
Zusammenhang mit Fig. 4 erwähnten Halteplatte 72 befestigt
sind. Diese Art der Verbindung des Meßkopfes 8 mit der
Halteplatte 72 gestattet es, das Auswechseln eines
gegebenenfalls defekten Meßkopfes zu erleichtern. Zusätzlich
besteht die Möglichkeit, zum Beispiel mittels einer nicht
dargestellten Befestigungsschraube, die von der Rückseite des
Meßkopfes 8 her den Steg 68 klemmt, eine Arretierung
vorzunehmen.
Auf der Oberseite des Meßkopfes 8 ist eine Steckbuchse 62
angeordnet, in die innerhalb des Meßkopfes alle Leitungen
münden, die zu der der Senderoptik 26 zugehörigen Lichtquelle
und der der Empfängeroptik 27 zugehörigen Sensorik führen. Mit
dieser Steckbuchse 62 kann ein Stecker 63 in Verbindung
gebracht werden, der über ein Kabel 64 Verbindung zur zentralen
Steuereinheit 41 hat. Dieses Kabel 64 kann an einer Halterung
65 über eine Befestigungslasche 66 angebracht sein, um seine
Lage entsprechend zu fixieren. Die Halterung 65 ist über eine
Befestigungsschraube 67 mit dem Meßkopf 8 verbunden. Es besteht
jedoch auch die Möglichkeit, wenn, wie aus Fig. 4 ersichtlich,
die Halterung 65 mit der Halteplatte 72 einstückig verbunden
ist, auf die Befestigungsschraube 67 oder die erwähnte, nicht
dargestellte, von der Rückseite des Meßkopfes 8 auf den Steg 68
wirkende Befestigungsschraube zu verzichten.
An der der Kopshülse 3 zugewandten Seite des Meßkopfes 8 ist
eine Stützfläche 28 vorgesehen, die eine untere Abrundung 29
und eine obere Abrundung 29′ aufweist. Diese Stützfläche 28
soll bewirken, daß, wenn der Meßkopf 8 den größeren
Bewicklungsdurchmesser eines Kopses 2 passiert, dieser Meßkopf,
wie bereits in Zusammenhang mit Fig. 4 beschrieben, gegen die
Kraft der Torsionsfeder 55 nach hinten verschwenkt wird. Die
Parallellenker 18 und 19 sorgen dafür, daß der Meßkopf 8 seine
Orientierung im Raum nicht ändert. Dadurch, daß Senderoptik 26
und Empfängeroptik 27 gegenüber der Stützfläche 28
zurückgesetzt sind, kommen diese auch nicht in Kontakt mit der
Bewicklung, wenn die Stützfläche 28 bereits auf dieser
aufliegt. Die Abrundungen 29 und 29′ sorgen dafür, daß der
Meßkopf leicht über die Bewicklung gleiten kann, ohne diese zu
beschädigen.
Aus der perspektivischen Darstellung in Fig. 5 geht bereits
hervor, daß Senderoptik 26 und Empfängeroptik 27 in einer
Horizontalebene angeordnet sind. Rillen 3′ in der Hülse 3
bilden konzentrische Ringe, die ebenfalls jeweils in einer
Horizontalebene liegen. Die sich abwechselnden konkaven und
konvexen Oberflächenkrümmungen sind ohne Einfluß auf die von
der Hülsenoberfläche in die Emfpängeroptik 27 gestreuten
Strahlen. Diese Anordnung der Senderoptik 26 und der
Empfängeroptik 27 in einer Horizontalebene gewährleistet auch
noch sichere Meßergebnisse, wenn die Hülse eine
schraubenlinienförmig verlaufende Rille aufweist und diese
keine zu große Steigung besitzt. Allerdings besteht auch die
Möglichkeit, wie später noch im Zusammenhang mit Fig. 7
beschrieben werden wird, von dieser Anordnung von Senderoptik
26 und Empfängeroptik 27 abzuweichen.
Die schematische Darstellung in Fig. 6 zeigt die
Strahlenverläufe, wie sie sich im Falle der Anordnung gemäß
Fig. 5 ergeben.
In die Senderoptik 26 einfallende Strahlen sind hier als
Parallelstrahlen dargestellt. Dazu ist in
Strahlenverlaufsrichtung vor der Senderoptik 26 eine Blende 26′
angeordnet. Nahezu parallele Strahlen lassen sich bereits
dadurch erzeugen, daß ein ausreichend großer Abstand zur
Strahlungsquelle besteht oder zum Beispiel eine weitere
Sammellinse, die hier ebenfalls nicht dargestellt ist,
angeordnet ist, die die streuende Strahlung parallelisiert. Da
es sich dabei um in der Optik bekannte Maßnahmen handelt, kann
auf eine nähere Beschreibung an dieser Stelle verzichtet
werden.
Die von der Senderoptik 26, die hier ebenfalls lediglich aus
einer Sammellinse besteht, gebündelten Strahlen treffen in
ihrem Brennpunkt oder gegebenenfalls auch hinter diesem
Brennpunkt auf die Oberfläche der Hülse 3. Der Anteil der
direkt, insbesondere durch den vorhandenen Glanz auf der
Hülsenoberfläche, reflektierten Strahlen fällt wieder in den
Bereich des Sendestrahlenkegels zurück und bleibt deshalb ohne
Einfluß auf den hinter der Empfängeroptik 27 angeordneten
Fotosensor 61. Die die Empfängeroptik 27 bildende Sammellinse
besitzt einen Brennpunkt, der auf die gleiche Stelle der
Oberfläche der Hülse 3 gerichtet ist, wie der der Senderoptik.
Dadurch wird erreicht, daß auf den Fotosensor 61 nur die
Strahlen treffen, die auf der Hülsenoberfläche durch die
Senderoptik gebündelt wurden. Durch die geringe Größe des
Brennfleckes wird erreicht, daß auch einzelne Fäden erfaßbar
sind.
Aus Fig. 6 ist des weiteren ersichtlich, daß die
Winkelhalbierende der beiden optischen Achsen von Senderoptik
26 und Empfängeroptik 27 von der durch den Scheitelpunkt der
beiden optischen Achsen verlaufenden Senkrechten auf die
Oberfläche der Textilspulenhülse 3 um einen Winkel α von
hier mehr als 20 Grad abweicht. Dabei fällt die optische Achse
der Senderoptik 26 mit der genannten Senkrechten zusammen. Auch
ist zu erkennen, daß der Winkel β, den die beiden optischen -
Achsen einschließen, größer ist als die Summe der
Winkel γ s max und γ e max, die zwischen den durch die
maximale Bündelung der jeweils durch den Randbereich der
Sammellinsen der Sender- und Empfängeroptik zum Brennpunkt hin
gerichteten Strahlen und der jeweiligen optischen Achse
eingeschlossen werden. Dadurch wird eine Uberlappung der
Strahlenbündel vermieden, wodurch auch verhindert wird, daß ein
Anteil direkt reflektierter Strahlen in die Empfängeroptik 27
gelangt. Allerdings ist es auch denkbar und im Grunde nicht
schädlich, wenn eine Überlappung in einem solchen Bereich
stattfindet, daß diese genannten direkt reflektierten Strahlen
zwar in den Randbereich der Empfängeroptik 27 gelangen, den
Fotosensor 61, der geringere Abmessungen als die Sammellinse
der Empfängeroptik 27 aufweist, aber nicht erreichen.
In Fig. 7 ist eine zum Teil schematische Darstellung eines
Meßkopfes 8 enthalten, dessen Lichtquelle aus drei Leuchtdioden
74 bis 76 besteht. Diese Leuchtdioden strahlen in
unterschiedlichen Spektralbereichen ab und sind mittels einer
Steuereinheit 82 seriell impulsweise ansteuerbar. Die
Lichtstrahlen der Leuchtdioden 74 bis 76 werden zunächst durch
Sammellinsen 77 bis 79 gebündelt.
Um zu erreichen, daß die Lichstrahlen aller drei Leuchtdioden
so auf die Sammellinse der Senderoptik 26 gerichtet werden, ist
eine Anordnung von zwei dichroitischen Spiegeln 80 und 81
vorgesehen. Diese beiden dichroitischen Spiegel lassen die in
einem begrenzten Spektralbereich liegenden Strahlen der
Leuchtdiode 74 durch. Der dichroitische Spiegel 80 wirkt
gegenüber dem Spektralbereich der Strahlen der Leuchtdiode 75
jedoch als Spiegel, das heißt, er läßt diese Strahlen nicht
durch, sondern reflektiert sie in den gleichen Strahlengang wie
die Strahlen aus der Leuchtdiode 74. Der dichroitische Spiegel
81 reflektiert seinerseits die Strahlen des Spektralbereiches
der Leuchtdiode 76, während er die Strahlen in den beiden
anderen Spektralbereichen, die von den Leuchtdioden 74 und 75
erzeugt wurden, durchläßt.
Die Leuchtdioden werden über Steuerleitungen 74′ bis 76′ von
der Steuereinheit 82 angesteuert, die wiederum ihre
Steuerbefehle über eine Steuerleitung 83 von der zentralen
Steuereinheit 41 erhält. Das übermittelte Signal kann im
einfachsten Fall aus einem Start- und einem Stoppsignal beim
Meßbeginn und am Meßende bestehen.
Nachfolgend soll kurz die Wirkungsweise der Meßeinrichtung
beschrieben werden, die auf der Auswertung der Strahlen
unterschiedlicher Spektralbereiche beruht.
Zum Erkennen von Einzelfäden oder Wicklungen auf Hülsen der
Textilspulen wird die Farbe der Hülsen und die Farbe der
Wicklung oder Fadens zunächst getrennt gemessen, wobei die
vorhandenen drei spektralen Farbanteile der erfaßten Mischfarbe
gemessen und die Meßwerte abgespeichert werden. Die Farbwerte
der Hülse können dabei prinzipiell am Beginn der Messung als
solche identifiziert werden, da unabhängig vom Startpunkt der
Meßkopf zunächst einen bewicklungsfreien Teil der Hülse
passiert. Danach werden die gleichfarbigen Anteile von Hülse
und Wicklung oder Faden getrennt miteinander verglichen und bei
einer vorgebbaren Abweichung mindestens eines Farbanteils ein
Signal für das Vorhandensein eines Fadens oder einer Wicklung
auf der Hülse an die zentrale Steuereinheit 41 abgegeben.
Die Frequenz der Impulse der seriell getakteten Lichtsender,
der Leuchtdioden 74 bis 76, ist größer als ein Kilohertz. Die
Steuereinheit 82 versorgt über die Steuerleitung 82′ mit
gleicher Taktfolge auch eine elektronische Schaltung des
Lichtempfängers mit Vergleichssignalen. In diese elektronische
Schaltung münden die Signalleitungen 61′ des Fotosensors 61. Da
es sich hierbei um bekannte elektronische Bauelemente handelt,
wurde auf eine Darstellung derselben verzichtet.
Die vom Fotosensor 61 empfangenen, von der Textilspulen
beziehungsweise Textilspulenhülsenoberfläche rückgestreuten
Strahlen der Leuchtdioden 74 bis 76 werden über die
Signalleitung 61′ der zentralen Steuereinheit 41, die einen
Rechner einschließt, zur Auswertung und Verarbeitung
zugeleitet. In dieser zentralen Steuereinheit 41 werden die
nacheinander gemessenen Farbanteile den einzelnen Meßpunkten
zugeordnet. Darüber hinaus erfolgt die Zuordnung der für die
einzelnen Meßpunkte ermittelten Mischfarbenwerte zur jeweiligen
Position des Meßkopfes 8. Dadurch wird in der zentralen
Steuereinheit 41 eine solche Meßfolge gespeichert, die nicht
nur die Tatsache des Vorhandenseins einer Restbewicklung,
sondern auch deren Lage entlang der Spulenhülse wiedergibt.
Dadurch lassen sich genaue Aussagen über die Menge der noch
vorhandenen Bewicklung treffen.
Im einfachsten Fall werden Leerhülsen, Hülsen mit geringem
Bewicklungsrest und Hülsen mit weiterverarbeitbarem
Bewicklungsrest unterschieden und entsprechend, wie im
Zusammenhang mit Fig. 3 bereits erläutert, die Elektromagnete
50 beziehungsweise 53 über die Steuerleitungen 50′
beziehungsweise 53′ angesteuert.
Durch die Möglichkeit der Unterscheidung verschieden großer
Bewicklungsreste nahezu ohne Abstufung kann der Betreiber der
Textilmaschine zum Beispiel nach Belieben die Untergrenze für
einen solchen Bewicklungsrest festlegen, den er für weiter
abspulwürdig erachtet. Es wäre aber auch zum Beispiel denkbar,
dieser Spule auf einem ihr zugeordneten Informationsträger eine
Information über die noch vorhandene Bewicklungsmenge
mitzugeben. Diese Information kann beispielsweise dafür benutzt
werden, die Spule ganz bestimmten Spulstellen zuzuführen, wenn
an einer Abzweigung des Zuführweges der Spulen zur Spulmaschine
eine Leseeinrichtung angeordnet ist, die entsprechende
Abzweigungsmittel, wie zum Beispiel Weichen ansteuert. Denkbar
wäre auch, die Füllstandsinformation in der Spulstelle zu
verwerten, wenn dort ein entsprechendes Lesegerät vorhanden
ist. Dadurch ließe sich der Spulstellenrechner ansteuern, der
dann beispielsweise die Absenkung der Spulgeschwindigkeit zum
Vermeiden einer zu hohen Fadenspannung beim Abspulen des
letzten Drittels der Bewicklung auch bei Restkopsen zum
richtigen Zeitpunkt steuert.
Das pulsweise Senden eines jeden Farbanteils dient unter
anderem zum Kompensieren von Fremdlichteinfluß. Eine hohe
Pulsfrequenz des jeweiligen Lichtkanals in Verbindung mit einer
hohen Taktfrequenz mit kurzer Pulsdauer der seriell
angesteuerten Leuchtdioden 74 bis 76 ermöglicht eine hohe
Relativgeschwindigkeit zwischen Meßkopf 8 und Oberfläche der
Hülse 85. Wenn beispielsweise im Sekundentakt bei einer Meßzeit
von jeweils 0,5 Sekunden pro Textilspule deren Farbe optisch
und elektronisch gemessen werden soll, muß mit einer
Relativgeschwindigkeit von mindestens 36 m/min gerechnet
werden. Die erfindungsgemäße Einrichtung ist in der Lage, die
optische Erkennung auch bei diesen hohen
Relativgeschwindigkeiten zu ermöglichen.
Die Meßwertverarbeitungs- und/oder Auswerteeinrichtung in der
zentralen Steuereinheit 41 enthält einen Pufferspeicher, damit
die seriell eingehenden Signale zeitgleich ausgewertet und
gegebenenfalls auch angezeigt werden können.
Dabei ist es möglich, entweder bezogen auf einen oder mehrere
Farbkanäle auch für die Bewicklung typische Farbabweichungen
gegebenenfalls in der zentralen Steuereinheit 41 fest
vorzugeben, um auch bereits geringe Fadenreste, die aus
Einzelfäden bestehen, identifizieren zu können. Der Durchmesser
von häufig verarbeiteten Fäden ist so gering, daß der
Brennfleck auf der Hülsenoberfläche größer ist als der
Fadendurchmesser, so daß gleichzeitig auch Licht von der Hülse
rückgestreut wird, gegebenenfalls ergänzt durch Strahlen, die
durch den Faden hindurch die Hülsenoberfläche erreicht haben.
In diesem Fall muß bereits eine geringe Abweichung der für die
Hülsenfarbe typischen Rückstreuung als Fadensignal
identifiziert werden können. Dazu muß bekannt sein, welche
Abweichungen in den Spektralanteilen für die Bewicklung typisch
sind. Diese Abweichung wird in diesem Fall nur einen Bruchteil
der Abweichung betragen, die durch eine kompakte Bewicklung
bewirkt wird.
Hierdurch lassen sich Einflüsse von Verschmutzungen oder
Beschädigungen der Hülse weitestgehend ausschließen. Im Grunde
kann das Meßergebnis nur eines Farbkanals unter Umständen als
Entscheidungskriterium genügen. Häufig ist es so, daß bei
Hülsen und Garn die Farbanteile der Farben Rot und Grün jeweils
sehr ähnlich sind, so daß es vorteilhaft ist, zur
Unterscheidung zwischen Hülse und Wicklung die Farbe blau zu
wählen.
Der Fotosensor 61 ist hier als ein selbstlernender Farbsensor
ausgebildet, der die wählbaren Grundfarben getrennt messen und
abspeichern kann. Er ist insofern lernfähig, als er immer
wieder neu auf die Farbe eines Objekts abgeglichen werden kann
und danach die folgenden Meßobjekte, das heißt, Hülsen einer
bestimmten Farbe und die Bewicklung, die ebenfalls in
Abhängigkeit von der verarbeiteten Partie Farbunterschiede
aufweisen kann, mit dem Speicherwert vergleicht. Zum Auswerten
der Farbsignale für jede Farbe kann ein Fensterdiskriminator
vorgesehen werden. Als Fensterdiskriminatoren sind
elektronische Bausteine mit Verstärkerfunktion bekannt. Des
weiteren ist ein Summenbildner zum Bilden eines
Farbsummensignal vorgesehen, das den Grauwert symbolisiert und
das als Identifikationsmerkmal für den Grauwert als
Unterscheidungsmerkmal verwertbar ist. Zur Summenbildung
verschiedener Signale sind elektrische Widerstände bekannt,
welche die Signalleitungen zusammenschalten und beispielsweise
an einem Verstärker oder Differenzverstärker anschließen.
Wie der Fig. 7 weiterhin zu entnehmen ist, ist die
Empfängeroptik 27, die die weiteren Bestandteile des
Empfängers, insbesondere des Fotosensors 61 einschließt, in
einer Öffnung in Form eines Langloches 84 längsverschiebbar.
Dadurch kann die Ebene, die von den beiden optischen Achsen der
Sender und der Empfängeroptik eingeschlossen werden, aus der
Horizontalen gekippt werden. Dies ist im Falle der Darstellung
in Fig. 7 um einen Winkel δ erfolgt, der der Steigung der
Rille 85′ einer benachbarten Textilspulenhülse 85 entpricht.
Eine derartige Maßnahme kann dann erforderlich werden, wenn der
Winkel δ relativ groß ist.
Die Sammellinse der Senderoptik 26 ist bei diesem Beispiel in
einer festen Halterung 73 verankert. Es ist aber durchaus auch
möglich, daß die Halterung zum Beispiel mit einem
Schraubgewinde versehen ist, wodurch eine Justierung der
Sammellinse entlang ihrer optischen Achse möglich wird. Eine
solche Einstellung kann erforderlich werden, wenn sich im
Einzelfall herausstellt, daß eine Verbesserung der
Meßgenauigkeit möglich wird, wenn der Brennpunkt dieser
Sammellinse vor der Oberfläche der Textilspulenhülse liegt und
dann auf der Oberfläche einer Art Abbildung der Senderstrahlen
erfolgt.
Bei der Auswertung der Meßsignale unter Zuordnung zum
jeweiligen Meßort entlang der Textilspulenhülse kann auch
berücksichtigt werden, wenn zwischen Bewicklungsanfang und
Bewicklungsende entlang des Meßweges Signalfolgen auftreten,
die eindeutig auf von der Hülse selbst rückgestreute Strahlen
schließen läßt. Diese Lückengradauswertung dient der Prüfung,
ob die Schlußfolgerung zutreffend ist, es handele sich um einen
größeren Bewicklungsrest, da der erkannte Bewicklungsanfang und
das erkannte Bewicklungsende weit auseinanderliegen. Der
Bewicklungsrest ist in diesem Falle relativ klein, jedoch
netzartig auf der Textilspulenhülse auseinandergezogen. Durch
diese Lückengradauswertung wird vermieden, daß diese an sich
aufgrund der Geringfügigkeit des Bewicklungsrestes nicht
wiederverwertbaren Textilspule trotzdem lediglich der
Hülsenputzeinrichtung zugeführt werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt es zu, daß von Meßvorgang
zu Meßvorgang der Meßkopf 8 abwechselnd von oben nach unten und
unten nach oben bewegt wird. Durch die bereits beschriebene
Anordnung der beiden Hallsensoren 43 und 44 ist es
unproblematisch, die jeweilige Bewegungsrichtung zu definieren.
Entsprechend ist es auch ohne Probleme realisierbar die
Meßpunkte jeweils in abwechselnder Reihenfolge abzuzählen,
wodurch auch die exakte Lage der Bewicklung unabhängig von der
Bewegungsrichtung des Meßkopfes bestimmt werden kann.
Insbesondere in diesem Fall ist es auch von Bedeutung, daß
neben der Auflaufkontur 22 auch die Auflaufkontur 31 vorhanden
ist, da der Meßkopf 8 abwechselnd von Hülse zu Hülse bei deren
Zuführung zum Meßplatz in der oberen oder unteren Position
angeordnet ist und ein Kontakt zur Vermeidung von
Beschädigungen vermieden werden muß.
Claims (12)
1. Vorrichtung zum Ermitteln des Füllstandes von Textilspulen,
die eine einen fotooptischen Detektor (61) mit einer
Empfängeroptik (27) aufweisende Meßeinrichtung (8) besitzt,
der eine Lichtquelle zugeordnet ist, deren Strahlen zur
Erzeugung eines eng begrenzten Lichtpunktes mittels einer
Senderoptik (26) focussiert auf die Oberfläche der
Textilspule gerichtet sind, wobei die Meßeinrichtung die
Ermittlung des Füllzustandes der Textilspule (2) während
einer Relativbewegung zwischen Textilspule und Detektor
entlang der Längsausdehnung der Textilspule vornimmt und
wobei die optischen Achsen der Senderoptik der Lichtquelle
und der Empfängeroptik des Detektors sich im Bereich der
Oberfläche der Hülse der Textilspule schneiden,
dadurch gekennzeichnet,
daß Sender- (26) und Empfängeroptik (27) zumindest während
der Messung so zur Textilspulenhülse (3; 85) angeordnet
sind, daß die Winkelhalbierende der beiden optischen Achsen
um α ≧ 10 Grad von der durch den Scheitelpunkt der
beiden optischen Achsen verlaufenden Senkrechten auf die
Oberfläche der Textilspulenhülse abweicht und daß die durch
die beiden optischen Achsen gebildete Ebene eine auf der
Oberfläche der Textilspulenhülse liegende und der
Verlaufslinie des Auftreffpunktes der Senderstrahlen
während der Relativbewegung zwischen Textilspule und
Meßeinrichtung entsprechende gedachte Gerade in einem
Winkel von 90 Grad bis 90 Grad + δ schneidet, wobei δ
dem Steigungswinkel von rillenartigen Oberflächenstrukturen
(3; 85) auf der Textilspulenhülse entspricht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
daß der Winkel β, den die beiden optischen Achsen
einschließen, größer ist, als die Summe der Winkel
γ s max und γ e max, die zwischen den durch die
maximale Bündelung der jeweils durch den Randbereich der
Sammellinsen der Sender- und Empfängeroptik zum Brennpunkt
hin gerichteten Strahlen und der jeweiligen optischen Achse
eingeschlossen werden.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Meßeinrichtung (8) in Richtung der Längsausdehnung
der Textilspule unter Beibehaltung eines gleichbleibenden
Abstandes zur Textilspulenhülse lageveränderbar angebracht
ist und daß Positioniereinrichtungen (32) zum
aufrechtstehenden exakten benachbarten Positionieren der
Textilspule vorhanden sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (8) senkrecht zur
Textilspulenhülse (3; 85) durch Federkraft in Richtung zur
Textilspulenhülse hin zur Einhaltung des erforderlichen
Abstandes zur Textilspulenhülse gegen einen festen Anschlag
(58) gespannt ist, daß die Meßeinrichtung mit einer
Kontaktfläche (28) versehen ist, die innerhalb des
Abstandes der Meßeinrichtung zur Oberfläche der
Textilspulenhülse angeordnet ist, und daß durch Kontakt
zwischen der Bewicklung (4) der Textilspule und der
Kontaktfläche die Meßeinrichtung gegen die Federkraft von
der Textilspulenhülse weg lageveränderbar ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Senderoptik (26) aus mindestens
einer Sammellinse besteht, deren Brennweite (f)
kleiner/gleich ihrem Abstand (a) zur Oberfläche der
Textilspulenhülse ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die optische Achse der Senderoptik (26) senkrecht auf die
Oberfläche der Textilspulenhülse (3; 85) gerichtet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Lichtquelle aus mehreren Leuchtdioden (74, 75, 76)
besteht, die in unterschiedlichen Spektralbereichen
abstrahlen, seriell impulsweise ansteuerbar sind, und deren
Lichtstrahlen so auf die Sammellinse (26) gerichtet sind,
daß sie zum gleichen Brennpunkt hin focussiert werden.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß der Bewegungsmechanismus mit einer
Wegmeßeinrichtung (42 bis 44) verbunden ist, die ein
Wegsignal abgibt, und daß eine Verknüpfungsschaltung für
das jeweilige Meßsignal mit dem zugehörigen Wegsignal und
eine Logikschaltung für die Auswertung der Signalfolgen in
der Zuordnung zum Bewicklungszustand der Textilspule (2)
vorgesehen sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Hubschlitten (10), der den Meßkopf (8) über ein
Parallellenkerpaar (18, 19) trägt, an einem Zugmittel (13)
befestigt ist, welches über eine Umlenkrolle (14)
antreibbar ist, die mit einem Magnetpolrad (42) gekoppelt
ist, welchem mindestens ein Näherungsschalter (43, 44)
zugeordnet ist, der mit einer Impulszähleinrichtung (41)
gekoppelt ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet,
daß am unteren Totpunkt des Tastweges ein Sensor (30)
angeordnet ist, der die Ankunft der Meßeinrichtung (8)
erkennt und die Impulszähleinrichtung (41) auf Null setzt.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß der Antrieb (46) für den Vertikalhub
der Meßeinrichtung (8) so eingerichtet ist, daß er die
Meßeinrichtung für die aufeinanderfolgenden Meßvorgänge in
abwechselnder Bewegungsrichtung von einem zum anderen
Totpunkt bewegt.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß der Meßeinrichtung (8) eine
Zentriereinrichtung (32) zugeordnet ist, die der
Textilspule (2) so zustellbar ist, daß sie die der
Meßeinrichtung zugewandte Oberfläche der Textilspulenhülse
(3; 85) parallel zum Hubweg der Meßeinrichtung hält.
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