DE4142079C2 - Fadenwächter für die Überwachung der Fadenspannung an Textilmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Fadenwächter zur Überwachung der Spannung eines Fadens an einer Textilmaschine mit einem an einer Halterung angeordneten, unter Federvorspannung verschwenkbaren Fadenführer.

Gemäß §3 (2) Ziff. 1 PatG ist ein Fadenwächter der eingangs genannten Gattung bereits aus der DE 40 39 121 A1 bekannt. Derartige Fadenwächter werden insbesondere an Spulengestellen von Schär- und Zettelanlagen eingesetzt und dienen dazu, 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 Produktionsvorgang zu stoppen.

Es sind bereits zahlreiche Typen von Fadenwächtern bekannt geworden, die nach ganz unterschiedlichen Funktionsprinzipien arbeiten. So beschreibt z. B. die DE 29 15 749 A1 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 geschlossenem Kontakt kein Strom mehr fließt. Diese Erscheinung tritt insbesondere dann auf, wenn die Wächternadel beim Ausschwenken etwas nachschwingt, so daß durch die mehrmalige, 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 auslöst. 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 35 06 698 A1 eine vorrichtung zum Messen der Fadenzugkraft eines Fadens, bei welcher an dem als Blattfeder ausgebildeten Fadenfühler ein Permanentmagnet angeordnet ist, der bei einer Auslenkung des Fadenfühlers zur Signal­ bildung mit einer Hallsonde zusammenwirken kann. 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 Aufgabe der Erfindung, einen Fadenwächter der eingangs genannten Art zu schaffen, 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.

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.

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 Oese 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.

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 Oeffnung für den Hebelarm kann wenigstens eine weitere Oeffnung vorhanden sein, durch die die Haltevorrich­ tung mit der Blattfeder zugänglich ist. Diese weitere Oeff­ 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 Oeffnungen 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 Oeffnung 9 und einer unteren Oeff­ nung 10.

Aus der oberen Oeffnung 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 Oeffnung 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 Oeff­ 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 (11)

1. Fadenwächter für die Überwachung der Spannung eines Fadens (2) an einer Textilmaschine, mit einem an einer Halterung angeordneten, unter Federvorspannung verschwenkbarem Faden­ führer (15),
wobei an der Halterung des Fadenführers (15) ein Permanent­ magnet (5) angeordnet ist, der bei einer Auslenkung des Fadenführers (15) zur Signalbildung mit einer Hallsonde (4) zusammenwirken kann,
wobei die Halterung des Fadenführers (15) als ein Hebelarm (3) ausgebildet ist, der in einem Gehäuse (6) um eine Schwenkachse verschwenkbar ist,
wobei der Fadenführer (15) an einem Ende des Hebelarms (3) angeordnet ist und aus dem Gehäuse hervorragt,
wobei das Gehäuse (6) und die Hallsonde (4) jeweils separat auf einem Tragkörper (16) angeordnet sind,
wobei das Gehäuse (6) lösbar am Tragkörper (16) befestigt ist, und wobei der Tragkörper als Schiene (16) zur Aufnahme mehrerer Gehäuse (6, 6a, 6b) und mehrerer Hallsonden (4, 4a, 4b) ausgebildet 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 parallelen Gehäusewänden (7, 8) schwenkbar angelenk­ ter 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, da­ durch gekennzeichnet, dass der Hebelarm (3) an einer Gabel (24) befestigt ist, die zwischen zwei paralle­ len 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, da­ durch gekennzeichnet, dass die Schiene (16) im Quer­ schnitt eine Hinterschneidung (17) aufweist, die mit einer Halteschraube (12) am Gehäuse (6) zusammen­ wirkt.

8. Fadenwächter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, dass die Hallsonden auf einer Platine (19) befestigt sind, die in einer Nut (18) auf der Oberseite der Schiene (16) gehalten ist.

9. Fadenwächter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Verbindungen von den bzw. zu den Hallsonden ausschliesslich auf der Platine an­ geordnet sind.

10. Fadenwächter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (6) zwei parallele Seitenwände (7, 8) aufweist, von denen eine als Gehäusedeckel (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.

11. Fadenwächter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebelarm (3) aus Kunststoffmaterial gefertigt ist und dass der Perma­ nentmagnet (5) in den Hebelarm eingebettet ist.