DE4142079A1 - Fadenwaechter fuer die ueberwachung der fadenspannung an textilmaschinen - Google Patents
Fadenwaechter fuer die ueberwachung der fadenspannung an textilmaschinenInfo
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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-A-29 15 749
einen elektromechanischen Fadenwächter, bei dem eine durch
eine Feder vorgespannte Wächternadel beim Nachlassen der
Fadenspannung einen elektrischen Kontakt schließt. In der
Praxis hat es sich gezeigt, daß solche Schaltkontakte dazu
neigen, an den Kontaktstellen zu korrodieren, so daß unter
Umständen nach einer bestimmten Einsatzzeit auch bei ge
schlossenem Kontakt kein Strom mehr fließt. Diese Erschei
nung tritt insbesondere dann auf, wenn die Wächternadel beim
Ausschwenken etwas nachschwingt, so daß durch die mehrmali
ge, kurzzeitige Wiederöffnung des Schaltkontakts ein Abbrand
an den Kontaktstellen auftreten kann.
Es sind bereits berührungslos schaltende Fadenwächter bekannt
geworden, bei denen der ausschwenkende Fadenfühler eine
Lichtschranke unterbricht und derart ein Steuersignal aus
löst. Diese elektrooptischen Fadenwächter eignen sich aber
nicht für alle Einsatzzwecke und sind außerdem störanfällig,
indem z. B. herabfallende Fäden, Staubansammlungen usw. den
Lichtstrahl unterbrechen können. Neben elektrooptischen
Systemen sind aber auch noch andere berührungslose Mittel zur
Signalbildung bekannt. So beschreibt die DE-A-35 06 698 eine
Vorrichtung zum Messen der Fadenzugkraft eines Fadens, bei
welcher an dem als Blattfeder ausgebildeten Fadenfühler ein
Permanentmagnet angeordnet ist, der einen im Schwenkbereich
des Fadenfühlers fest angeordneten Hallgenerator zur Signal
bildung beeinflußt. Diese Meßvorrichtung eignet sich jedoch
aus verschiedenen Gründen nicht als Fadenwächter an einem
Spulengestell, der lediglich eine Schaltfunktion mit kurzen
Reaktionszeiten ausüben muß.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, einen Fadenwächter
der eingangs genannten Art zu schaffen, der unter Ausnützung
des Halleffekts kontaktlos arbeitet und der auch bei einer
großen Anzahl nebeneinander liegender Fäden an einem Spulen
gatter einfach zu handhaben ist und an verschiedene Betriebs
bedingungen angepaßt werden kann. Diese Aufgabe wird erfin
dungsgemäß mit einem Fadenwächter gelöst, der die Merkmale
im Anspruch 1 aufweist.
Die separate Anordnung der Hallsonde auf einem Tragkörper, an
dem das Gehäuse lösbar befestigt ist, bewirkt eine Trennung
des elektrischen bzw. elektronischen Teils vom rein mechani
schen Teil des Fadenwächters. Das Gehäuse selbst mit dem
schwenkbar gelagerten Hebelarm enthält ausschließlich mecha
nische Teile, so daß beim Ein- oder Ausbau der Gehäuse
keinerlei elektrische Kontakte geschlossen bzw. unterbrochen
werden müssen. Dies erleichtert beispielsweise die Reini
gungsarbeiten, die bei der starken Staubentwicklung relativ
häufig erforderlich sind. Bei abmontiertem Gehäuse ist die
Hallsonde frei zugänglich. Der schwenkbar im Gehäuse gelager
te Hebelarm erlaubt die Definition exakter Schaltpositionen
mit geringer Neigung zur Rückfederung.
Der Permanentmagnet ist in der Betriebsstellung des Hebelarms
mit gespanntem Faden im Wirkbereich der Hallsonde angeordnet,
während er in der oberen Endstellung des Hebelarms ohne
Fadenspannung ganz außerhalb des Wirkbereichs der Hallsonde
angeordnet ist.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn der
Hebelarm vom Ende einer im Gehäuse vorgespannten Blattfeder
beaufschlagt wird. Mit einer vorgespannten Blattfeder lassen
sich auf kleinem Raum relativ große Federkräfte aufbringen,
so daß die Reaktionszeit noch verkürzt werden kann. Trotzdem
neigt die Blattfeder bei richtiger Positionierung nicht zu
Rückschwingungen, sondern verbleibt ruhig in der Endposition.
Wenn die Blattfeder im Gehäuse an einer Haltevorrichtung
befestigt ist, die in verschiedenen Positionen arretierbar
ist, kann die Federspannung auf einfachste Weise eingestellt
werden. Dies ist je nach der Beschaffenheit des Fadens bzw.
je nach 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 verschie
denen Rastpositionen gestellt werden.
Der eigentliche Fadenführer ist als Gabel, Haken oder Öse
ausgebildet und ist am freien Ende des Hebelarms angeordnet.
Der Hebelarm kann an einer Gabel befestigt sein, die zwischen
zwei parallelen Gehäusewänden schwenkbar angelenkt ist, wobei
das Ende der Blattfeder zwischen die Gabel greift. Die rela
tiv kurze Distanz zwischen der Schwenkachse und dem Angriffs
punkt der Blattfeder bewirkt einen kurzen Federweg und damit
verbunden eine rasche Reaktionszeit des Fadenwächters.
Besonders vorteilhaft ist der Tragkörper als Schiene zur
Aufnahme mehrerer Hallsonden bzw. mehrerer Gehäuse ausgebil
det. Derartige Schienen können fest an vertikalen Stützen am
Spulengestell fixiert werden, wobei je nach Bedarf eine
beliebige Anzahl von Gehäusen auf die Schienen aufgesetzt
werden können. Wenn die Schiene im Querschnitt eine Hinter
schneidung aufweist, die mit einer Halteschraube am Gehäuse
zusammenwirkt, lassen sich die Gehäuse besonders leicht und
sicher fixieren. Alternativ wäre natürlich auch ein schrau
benloser Schnappmechanismus denkbar.
Die Hallsonden können auf einer Platine befestigt sein, die
in einer Nut auf der Oberseite der Schiene gehalten ist.
Dadurch können auch die Hallsonden leicht ausgewechselt bzw.
richtig plaziert werden. Auf der Platine verlaufen die elek
trischen Kontakte sämtlicher Hallsonden einer Schiene.
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 Blattfeder 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
zeigt
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,
Fig. 5 einen Teilquerschnitt durch die Ebene A-A gemäß
Fig. 1,
Fig. 6 eine Draufsicht auf die Anordnung gemäß Fig. 6,
und
Fig. 7 ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel eines Hebel
arms.
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 von Achsstümpfen
25, 25′ verschwenkbar zwischen den beiden parallelen Gehäuse
wänden 7, 8 gehalten. Zwischen der Gabel ist ein abgewinkel
tes Federlager 26 angeordnet, in dem die vorgespannte Blatt
feder 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 Hebelarm kann aber auch ganz aus Kunststoffmaterial
gefertigt sein, wobei sich der Permanentmagnet besonders
einfach einbetten läßt, z. B. durch Spritzgießen mit in die
Form eingesetztem Permanentmagneten.
Die vorgespannte und um fast 180 Grad umgebogene Blattfeder
20 ist in einer Haltevorrichtung 21 eingespannt, indem sie in
eine Nut 38 eingespannt ist. Diese Haltevorrichtung 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 gelagert sind. Auf diese
Weise ist die Haltevorrichtung 21 ebenfalls verschwenkbar in
Gehäuse 6 gelagert. Wenigstens auf einer Seite hat die Halte
vorrichtung eine nasenartige Verlängerung, an der im Abstand
zum Achsstumpf 22′ ein Nocken 23 angeordnet ist. Dieser
Nocken ist in Vertiefungen 32 einrastbar, die in seinem
Schwenkbereich im Gehäusedeckel 8 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.
Im Schwenkbereich des Permanentmagneten 5 und unmittelbar
parallel neben seiner Schwenkebene ist auf der Schiene 16
eine 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 ersten 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.
Wie insbesondere aus den Fig. 5 und 6 ersichtlich ist,
können auf der Schiene 16 mehrere Fadenwächter 6, 6a, 6b usw.
angeordnet sein. Auf beiden Seiten der Schiene 16 sind Ab
schlußstücke 28 vorgesehen, zwischen denen auch die Faden
führerschiene 30 gehalten ist. Diese Abschlußstücke dienen
auch dazu, die Schienen 16 an vertikalen Stützen am Spulenge
stell zu fixieren. Die Platine 19 auf der Schiene 16 trägt
ebenfalls mehrere Hallsonden 4, 4a, 4b usw., wobei die elek
trischen Leitungen einer Platine auf der Seite in einem
vertikalen Sammelleiter 31 weitergeführt werden. 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 zur Hall
sonde, wodurch ein Störsignal zum Abschalten der Wickelma
schine gebildet werden kann. Die Wirkungsweise einer Hall
sonde bzw. die korrekte Dosierung des Steuerstroms und die
Ausnutzung der Hallspannung sind dem Fachmann ohne weiteres
bekannt.
Bei unbenutztem Fadenwächter ist keine spezielle Sperrvor
richtung zum Niederhalten des Hebelarms nötig, da die Hall
sonde unbeeinflußt bleibt. Eine derartige Sperrvorrichtung
könnte jedoch aus Sicherheitsgründen eingebaut werden.
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.
Fig. 7 zeigt ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel eines
Hebelarms 40, der aus Kunststoffmaterial einstückig gegossen
ist. Der Permanentmagnet 5 ist dabei unmittelbar in den
Hebelarm eingebettet bzw. eingegossen. Anstelle einer Gabel
hat der Hebelarm ein gelenkseitiges Ende, in dem eine Kerbe
42 zur Aufnahme der Blattfeder 20 angeordnet ist. Eine Öff
nung 41 dient der Aufnahme von gehäuseseitigen Achsstümpfen
bzw. einer Achse.
Der gabelartige Fadenführer 43 ist in den Hebelarm einge
steckt. Er kann aus Metall oder ebenfalls aus Kunststoff
bestehen.
Claims (12)
1. Fadenwächter für die Überwachung der Fadenspannung an
Textilmaschinen, mit einem verschwenkbaren und unter
Federvorspannung stehenden Fadenfühler und mit Mitteln
zur Signalbildung beim Auslenken des Fadenfühlers, be
stehend aus einer im Schwenkbereich des Fadenfühlers
angeordneten Hallsonde und einem am Fadenfühler angeord
neten Permanentmagneten, dadurch gekennzeichnet, daß der
Fadenfühler ein Hebelarm (3) ist, der in einem Gehäuse
(6) schwenkbar gelagert ist und dessen den Faden (2)
berührendes Ende aus dem Gehäuse ragt, daß die Hallsonde
(4) auf einem Tragkörper (16) fixiert ist und daß das
Gehäuse derart lösbar am Tragkörper (16) befestigt ist,
daß die Hallsonde (4) parallel zur Schwenkebene des
Hebelarms (3) neben dem am Hebelarm befestigten Perma
nentmagneten (5) angeordnet ist.
2. Fadenwächter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Permanentmagnet (5) in der Betriebsstellung des
Hebelarms mit gespanntem Faden im Wirkbereich der Hall
sonde angeordnet ist und daß er in der oberen Endstel
lung des Hebelarms ohne Fadenspannung ganz außerhalb des
Wirkbereichs der Hallsonde angeordnet ist.
3. Fadenwächter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß der Hebelarm (3) vom Ende einer im Gehäuse (6)
vorgespannten Blattfeder (20) beaufschlagt wird.
4. Fadenwächter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Blattfeder (20) im Gehäuse (6) an einer Halte
vorrichtung (21) befestigt ist, die zur Veränderung der
Federspannung in verschiedenen Positionen arretierbar
ist.
5. Fadenwächter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Haltevorrichtung (21) ein zwischen zwei paral
lelen 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 angeordnete Vertiefungen einrastbar ist.
6. Fadenwächter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, 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
Blattfeder (20) zwischen die Gabel greift.
7. Fadenwächter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der Tragkörper als eine Schiene (16)
zur Aufnahme mehrerer Hallsonden (4, 4a, 4b) bzw. mehre
rer Gehäuse (6, 6a, 6b) ausgebildet ist.
8. Fadenwächter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schiene (16) im Querschnitt eine Hinterschnei
dung (17) aufweist, die mit einer Halteschraube (12) am
Gehäuse (6) zusammenwirkt.
9. Fadenwächter nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeich
net, daß die Hallsonden auf einer Platine (19) befestigt
sind, die in einer Nut (18) auf der Oberseite der Schiene
(16) gehalten ist.
10. Fadenwächter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die elektrischen Verbindungen von den bzw. zu den
Hallsonden ausschließlich auf der Platine angeordnet
sind.
11. Fadenwächter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß das Gehäuse (6) zwei parallele
Seitenwände (7, 8) aufweist, von denen eine als Gehäuse
deckel (8) ausgebildet ist, und daß das Gehäuse zwischen
den parallelen Seitenwänden neben der Öffnung (9) für
den Hebelarm (3) wenigstens eine weitere Öffnung (10)
aufweist.
12. Fadenwächter nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß der Hebelarm (3) aus Kunststoff
material gefertigt ist und daß der Permanentmagnet (5)
in den Hebelarm eingebettet ist.
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