DE4142078C2 - Fadenwächter für die Überwachung der Fadenspannung an Textilmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Fadenwächter für die Überwa­ chung der Fadenspannung an Textilmaschinen gemäß dem Oberbe­ griff von Anspruch 1. Derartige Fadenwächter werden insbeson­ dere an Spulengestellen von Schär- und Zettelanlagen einge­ setzt. Sie haben die Aufgabe, das Vorhandensein eines Fadens bzw. das Vorhandensein einer ausreichenden Fadenspannung permanent zu überwachen, um bei einem Fadenbruch oder bei einem unzulässigen Nachlassen der Fadenspannung den Pro­ duktionsvorgang zu stoppen.

Es sind bereits zahlreiche verschiedene Typen von Fadenwäch­ tern bekannt geworden, die nach ganz unterschiedlichen Funk­ tionsprinzipien arbeiten. So beschreibt z. B. die DE 29 15 749 A1 einen elektromechanischen Fadenwächter, bei dem eine durch eine Zugfeder vorgespannte Wächternadel beim Nachlassen der Fadenspannung einen elektrischen Kontakt schließt. Bei der als Zugfeder eingesetzten Schraubenfeder besteht die Gefahr, daß sich zwischen den Windungen Staubpartikel und Flusen ansetzen, welche die Funktion der Zugfeder ersichtlicherweise beeinträchtigen können. Die Reinigung ist aufwendig, da diese praktisch nur im gestreckten Zustand der Feder ausgeführt werden kann, was einen Ausbau der Feder erforderlich macht. Eine Verstellmöglichkeit der Zugfeder ist nur bei einer Demontage möglich. Da die Federcharakteristik exakt auf die Betriebsbedingungen abgestimmt sein muß, ist die Herstellung relativ aufwendig.

Die DE 35 06 698 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Messen der Fadenzugkraft eines Fadens, bei welcher der den Faden beauf­ schlagende bewegliche Fadenführer am freien Ende einer ein­ seitig eingespannten Blattfeder angeordnet ist. Hier ist zwar die Gefahr einer Beeinträchtigung der Federwirkung durch Verschmutzung nicht vorhanden. Das Ersetzen des schwenkbar gelagerten Hebelarms durch eine Blattfeder hat jedoch den Nachteil, daß der vom Fadenführer zurückgelegte Weg nicht mehr genau definiert ist und weitgehend vom Zustand der Blattfeder abhängt. So hat z. B. eine leicht verkrümmte Blattfeder unmittel­ bar eine veränderte Relativbewegung des Fadenführers zur Folge. Dies kann ggf. zu Meß- und Schaltfehlern führen. Bei einem Austauschen der Blattfeder müssen außerdem immer auch die Teile ausgewechselt werden, welche an der Blattfeder befestigt sind, wie z. B. der Fadenführer, Sensorelemente, usw. Eine Verstell­ möglichkeit der Federkraft ist ebenfalls nicht vorgesehen.

Das DE 19 79 729 U1 zeigt eine Vorrichtung zum Überwachen des Fadenlaufs an Streckzwirnmaschinen mit Streck- und Umlenkrollen, bei welcher eine Umlenkrolle mit einem Schalter für einen Steuerstromkreis gekoppelt ist.

Die Umlenkrolle ist auf einen Träger angeordnet, der über eine Flachfeder (Biegefeder) am Maschinengestell befestigt ist. Bei Ausfall der Fadenspannung drückt die Flachfeder den Träger mit der Umlenkrolle in eine Außerbetriebsstellung, wodurch der Schalter betätigt wird, und ein optisches oder akustisches Signal ausgelöst wird.

Die EP 365 471 A1 zeigt eine Vorrichtung zur Fadenüberwachung an einer Textilmaschine, bei der eine Wächternadel unter Federvor­ spannung in einem Gehäuse drehbeweglich gelagert ist. In der Ebene des Fadens und im Schwenkbereich der Wächternadel ist eine Lichtsender/Lichtempfänger-Anordnung am Gehäuse befestigt, welche sowohl bei Fadenunregelmäßigkeit als auch beim Durchqueren des Lichtstrahls durch die Wächternadel ein Steuersignal produziert.

Die CH 658 679 A5 zeigt ein Fadenüberwachungsaggregat zum Führen und Überwachen einer laufenden Fadenschar mit einer nachgeschal­ teten Umschlingungs-Fadenbremse. Die Fadenbremse ist nach unten herab schwenkbar gelagert und wird mittels einer gewundenen Biegefeder in ihrer oberen Position gehalten.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Fadenwächter der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Feder zur Erzeu­ gung der Vorspannung des Hebelarms leicht gereinigt, ausge­ tauscht und bezüglich der Federkraft justiert bzw. bestimmten Betriebsbedingungen angepaßt werden kann. Außerdem soll der Fadenwächter auch beim Auftreten starker Verunreinigungen noch funktionsfähig bleiben. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Fadenwächter gelöst, der die Merkmale im Anspruch 1 aufweist.

Die gekrümmte Biegefeder hat den Vorteil, daß sie vollständig unempfindlich ist gegenüber Verunreinigungen. Je nach der Gesamtlänge bringt sie die nötige Federkraft auf, ohne daß ein nennenswerter Federweg zurückgelegt werden muß. Die Biegefeder läßt sich somit auch platzsparend im Gehäuse unterbringen. Die Krümmung liegt vorzugsweise zwischen 90° und 180°. Es wird vorzugsweise eine Blattfeder mit rechteckigem Querschnitt eingesetzt, wobei aber auch andere Typen von Biegefedern denkbar wären. Die rechteckige Blattfeder läßt sich auf einfachste Weise aus einem Materialabschnitt aus fe­ derndem Material ausstanzen oder ablängen. Dabei könnte neben einem geeigneten Federstahl ggf. auch ein Kunststoffmaterial ver­ wendet werden. Die Biegefeder könnte aber auch als Draht aus Federstahl ausgebildet sein. Ein genereller Vorteil der Biegefeder besteht auch noch darin, daß sie kaum zu Rück­ schwingungen neigt, und bei Fadenbruch ruhig in der Endposition verbleibt.

Die Biegefeder kann am Hebelarm nur anliegen, oder sie kann auch am Hebelarm eingespannt sein, so daß sie an beiden Enden eingespannt ist.

Wenn die Biegefeder im Gehäuse an einer Haltevorrichtung befestigt ist, die in verschiedenen Positionen arretierbar ist, kann die Federspannung auf einfachste Weise auf ver­ schiedene Betriebsbedingungen, z. B. für fein, mittel, grob bezogen auf den Faden, eingestellt werden. Dies ist je nach der Beschaffenheit des Fadens bzw. der Lage des Fadenwächters im Spulengatter besonders vorteilhaft. Die Haltevorrichtung kann dabei ein zwischen zwei parallelen Gehäusewänden schwenkbar angelenkter Bügel sein, an dem wenigstens ein Nocken angeordnet ist, der in mehrere im Schwenkbereich des Bügels an der Gehäusewand angeordnete Vertiefungen einrastbar ist. Der Bügel kann z. B. mit Hilfe eines Schraubenziehers von außen in die verschiedenen Rastpositionen gestellt werden.

Der Hebelarm kann von unten gegen den Faden preßbar sein und er kann Bestandteil eines einseitigen Hebels sein, wobei die Biegefeder nahe bei der Schwenkachse von unten am Hebelarm angreift. Es könnte sich aber ohne weiteres auch um einen Doppelhebel handeln, wobei die Biegefeder am Kraftarm von oben oder von unten angreift. Das Drehmoment am Hebelarm kann ggf. durch Verändern des Angriffspunktes der Biegefeder verändert werden.

Der Hebelarm kann an einer Gabel befestigt sein, die zwischen zwei parallelen Gehäusewänden schwenkbar angelenkt ist, wobei das Ende der Biegefeder zwischen die Gabel greift. Die rela­ tiv kurze Distanz zwischen der Schwenkachse und dem Angriffs­ punkt der Biegefeder bewirkt einen kurzen Federweg und damit verbunden eine rasche Reaktionszeit des Fadenwächters.

Das Gehäuse kann so ausgebildet sein, daß zwischen zwei parallelen Seitenwänden die schwenkbar gelagerten Teile befestigt sind. Eine Seitenwand kann dabei als Gehäusedeckel ausgebildet sein, was die Montage wesentlich vereinfacht. Neben der Öffnung für den Hebelarm kann wenigstens eine weitere Öffnung vorhanden sein, durch die die Haltevorrich­ tung mit der Biegefeder zugänglich ist. Diese weitere Öff­ nung erlaubt auch ein Ausblasen der Innenseite des Gehäuses ohne vollständige Demontage des Fadenwächters.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird nachstehend genauer beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Schiene mit einem daran befestigten Fadenwächter mit geöffnetem Gehäusedeckel,

Fig. 2 eine Detaildarstellung der Haltevorrichtung für die Blattfeder in stark vergrößerter Darstellung,

Fig. 3 eine Detaildarstellung des Hebelarms in stark vergrößerter Darstellung,

Fig. 4 eine Draufsicht auf den Hebelarm aus Pfeilrichtung A gemäß Fig. 3, und

Fig. 5 ein alternatives Ausführungsbeispiel mit zweisei­ tigem Hebel.

Wie in Fig. 1 dargestellt, hat ein Fadenwächter 1 ein Gehäu­ se 6, das an einer Schiene 16 lösbar befestigt ist. Das Gehäuse besteht aus den beiden parallelen Seitenwänden 7 und 8 (Fig. 2), wobei die Seitenwand 8 als Gehäusedeckel ausge­ bildet ist. Der Gehäusedeckel kann beispielsweise mit Zapfen versehen sein, die in Öffnungen 33 am anderen Gehäuseteil einrastbar sind. Das Gehäuse wird vorzugsweise aus Kunst­ stoffmaterial hergestellt. Die Schiene 16 weist eine Hinter­ schneidung 17 auf, an der eine Schraube 12 im Gehäuse 6 verspannbar ist. Diese Schraube ist in einem Stützansatz 11 angeordnet, der gleichzeitig das Gehäuse am unteren Teil der Schiene 16 abstützt. Das Gehäuse ist allseitig geschlossen, mit Ausnahme einer oberen Öffnung 9 und einer unteren Öff­ nung 10.

Aus der oberen Öffnung 9 ragt ein abgewinkelter Hebelarm 3, der an seinem äußeren Ende einen Fadenführer 15 in der Form einer Gabel trägt. Der Hebelarm 3 ist im Gehäuse 6 mit Hilfe einer Gabel 24 angelenkt, deren Details aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich sind. Die Gabel ist mit Hilfe einer Achse 25 verschwenkbar zwischen den beiden parallelen Gehäusewänden 7, 8 gehalten. Zwischen der Gabel ist ein abgewinkeltes Federla­ ger 26 angeordnet, in dem die vorgespannte Blattfeder 20 abgestützt werden kann. Unmittelbar vor der Gabel weist der Hebelarm 3 eine Abflachung 27 auf, an der auf einer Seite ein Permanentmagnet 5 z. B. durch. Kleben befestigt ist, der zusam­ men mit einer Hallsonde 4 das Mittel zur Signalbildung bei einer Hebelauslenkung bildet.

Die vorgespannte und um fast 180° umgebogene Blattfeder 20 ist in einer Haltevorrichtung 21 eingespannt, indem sie in eine Nut 38 eingesteckt ist. Diese Haltevorrichtung 21 hat etwa die Form eines U-förmigen Bügels, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist. An beiden Schenkeln des Bügels sind Achsstümpfe 22 und 22′ angeordnet, die in entsprechende Vertiefungen in den parallelen Seitenwänden 7 und 8 einrastbar sind. Auf diese Weise ist die Haltevorrichtung 21 ebenfalls verschwenkbar in Gehäuse 6 gelagert. Wenigstens auf einer Seite hat die Halte­ vorrichtung 21 eine nasenartige Verlängerung, an der im Abstand zu den Achsstümpfen 22, 22′ ein Nocken 23 angeordnet ist. Dieser Nocken 23 ist in Vertiefungen 32 einrastbar, die in seinem Schwenkbereich im Gehäusedeckel 8 mehrfach angeordnet sind. So kann ersichtlicherweise die Haltevorrichtung 21 in verschiedene Positionen gebracht werden, wobei die Blattfeder 20 mehr oder weniger vorgespannt wird. Die untere Öffnung 10 dient dazu, die Haltevorrichtung 21 mit Hilfe eines Werkzeugs z. B. eines Schraubenziehers zu verstellen. In Fig. 1 ist strichpunktiert eine zweite Position der Haltevorrichtung 21 angedeutet.

Im Schwenkbereich des Permanentmagneten 5 und unmittelbar parallel neben seiner Schwenkebene ist auf der Schiene 16 die Hallsonde 4 befestigt. Die Hallsonde ist dabei auf einer Platine 19 fixiert, die in eine Nut 18 auf der Schiene 16 eingeschoben werden kann.

Auf dem Gehäuse 6 ist in einer Quernut 29 ein erster Faden­ führer 13 befestigt. In der Fadenlaufrichtung ist im Abstand zum Gehäuse 6 bzw. zur Schiene 16 eine Fadenführerschiene 30 mit einem zweiten Fadenführer 14 fixiert. Der Faden 2 ist zwischen den beiden festen Fadenführern 13 und 14 durchge­ führt. Der durch die Blattfeder 20 vorgespannte Hebelarm 3 beaufschlagt mit seinem Fadenführer 15 den Faden mit einer Kraft in Pfeilrichtung x.

Ersichtlicherweise können auf der Schiene 16 mehrere Faden­ wächter 6 angeordnet sein. Auf beiden Seiten der Schiene 16 sind Abschlußstücke 28 vorgesehen, zwischen denen auch die Fadenführerschiene 30 gehalten ist. Diese Abschlußstücke 28 dienen auch dazu, die Schienen 16 an vertikalen Stützen am Spulengestell zu fixieren. Die jedem einzelnen Fadenwächter zugeordneten festen Fadenführer 13, 14 sind auf bekannte Weise so ausgebildet, daß der Faden 2 seitlich eingeführt werden kann.

Beim Normalbetrieb des Fadenwächters 1 wird der Hebelarm 3 durch die Spannung des Fadens 2 etwa in der Lage gemäß Fig. 1 niedergehalten. Der Permanentmagnet 5 steht dabei in einer bestimmten Relativlage zur Hallsonde 4. Reißt der Faden 2 oder läßt seine Spannung z. B. infolge eines Versagens des ihm zugeordneten Fadenspanners auf unzulässige Weise nach, so wird der Hebelarm 3 durch die Federkraft in die strichpunk­ tierte obere Lage gepreßt. Dadurch verändert sich ersichtli­ cherweise die Relativlage des Permanentmagneten 5 zur Hallson­ de 4, wodurch ein Störsignal zum Abschalten der Wickelmaschine gebildet werden kann. Die Wirkungsweise einer Hallsonde bzw. die korrekte Dosierung des Steuerstroms und die Ausnutzung der Hallspannung sind dem Fachmann ohne weiteres bekannt. Die Hallsonde kann beim erfindungsgemäßen Fadenwächter ohne weiteres auch dazu benutzt werden, um die effektive Faden­ spannung zu messen. Auf diese Weise wäre es z. B. denkbar, daß der Fadenwächter als Meßsensor zum kontinuierlichen Regeln eines Fadenspanners verwendet wird. Sobald ein Nach­ lassen der Fadenspannung ermittelt wird, wird ein motorisch aktivierbarer Fadenspanner solange betätigt, bis der Faden­ wächter wieder die vorgegebene Sollspannung am Faden ermit­ telt. Auch zu diesem Zweck wäre die Biegefeder aufgrund ihrer Federcharakteristik besonders vorteilhaft.

Fig. 5 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel, bei dem der Hebelarm 34 als Doppelhebel ausgebildet ist. Die Blattfe­ der 20 greift am Kraftarm an und bewirkt ein Drehmoment in Pfeilrichtung y. Dabei wird ersichtlicherweise der bewegliche Fadenführer 15 von oben auf den Faden 2 gepreßt. Der Faden­ führer könnte dabei z. B. als Haken oder als Öse ausgebildet sein. Der Drehpunkt des Doppelhebels ist als stromleitende Achse 36 ausgebildet und der Doppelhebelarm 34 ist mit einer Kontaktfahne 35 versehen. Sobald der Faden reißt, wird der Doppelhebelarm 34 in die strichpunktierte Lage nach unten gepreßt, wobei die Kontaktfahne 35 sich mit einem Sammellei­ ter 37 kurzschließt und auf diese Weise ein Steuersignal auslöst. Es wäre aber auch denkbar, daß die Kontaktfahne 35 mit optischen Mitteln zusammenwirkt, bei denen ein Licht­ strahl ganz oder teilweise unterbrochen wird, um auf diese Weise ein Steuersignal zu bilden.

Claims (8)

1. Fadenwächter für die Überwachung der Fadenspannung an Textilmaschinen, mit einem als Hebelarm ausgebildeten Fadenfühler, der um eine Achse schwenkbar in einem Ge­ häuse gelagert und mit einer bezüglich ihrer Federkraft verstellbaren Feder vorgespannt ist, sowie mit Mitteln zur Signalbildung beim Auslenken des Fadenfühlers, da­ durch gekennzeichnet, daß die Feder eine Biegefeder (20) ist, deren eines Ende federnd am Hebelarm (3; 34) an­ greift und deren anderes Ende im Gehäuse (6) an einer Haltevorrichtung (21) eingespannt ist, die zur Verände­ rung der Federspannung schwenkbar gelagert ist und die in verschiedenen Positionen arretierbar ist, wobei die Biegefeder (20) zwischen der Einspannstelle und dem Angriffspunkt am Hebelarm um weniger als 270° gekrümmt ist.

2. Fadenwächter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegefeder zwischen 90° und 180° gekrümmt ist.

3. Fadenwächter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegefeder (20) eine Blattfeder ist.

4. Fadenwächter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegefeder (20) aus einem Kunst­ stoffmaterial besteht.

5. Fadenwächter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung (21) ein zwi­ schen zwei parallelen Gehäusewänden (7, 8) schwenkbar angelenkter Bügel ist, an dem wenigstens ein Nocken (23) angeordnet ist, der in mehrere, im Schwenkbereich des Bügels an der Gehäusewand (8) angeordnete Vertiefungen (32) einrastbar ist.

6. Fadenwächter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebelarm (3) von unten gegen den Faden (2) preßbar ist und daß er Bestandteil eines einseitigen Hebels ist, wobei die Biegefeder (20) nahe bei der Schwenkachse (25) von unten am Hebelarm (3) angreift.

7. Fadenwächter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebelarm (3) an einer Gabel (24) befestigt ist, die zwischen zwei parallelen Gehäusewänden (7, 8) schwenkbar angelenkt ist und daß das Ende der Biegefeder (20) zwischen die Gabel greift.

8. Fadenwächter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (6) zwei parallele Sei­ tenwände (7, 8) aufweist, von denen eine als Gehäuse­ deckel (8) ausgebildet ist und daß das Gehäuse zwischen den parallelen Seitenwänden neben einer Öffnung (9) für den Hebelarm (3) wenigstens eine weitere Öffnung (10) auf­ weist.