DE4203314A1 - Fadenbruch-kontrollvorrichtung zur ueberwachung von fadenscharen an textilmaschinen, insbesondere fuer wirkmaschinen, raschelmaschinen o. dgl. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Fadenbruch-Kontrollvorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.

Stand der Technik, Problemstellung:

Es ist z. B. an Wirkmaschinen bereits bekannt geworden, Fadenbruch durch Lichtschranken festzustellen und die Maschinen bei Feststellung eines Fadenbruches durch eine mit dem Ausgang der Lichtschranke verbundene Abschaltvorrichtung zu stoppen. Dabei ist parallel zur überwachenden Lichtschranke eine Blaseinrichtung mit einem Blasrohr befestigt welche die Fadenschar seitlich derart anbläst, daß ein abgerissener Faden mit einem seiner Enden durch die Lichtschranke hindurch geschwenkt wird. Der Lichtstrahl wird dadurch unterbrochen und die Abschaltvorrichtung aktiviert. Durch den Einsatz derartiger Lichtschranken-Kontrollvorrichtungen lassen sich Brüche auch relativ dünner Fäden mit Stärken ab ca. 16 dtex mit relativ hoher Rate registrieren.

Aus Sicherheitsgründen ist man bereits dazu übergegangen, zwei parallele Lichtschranken vorzusehen, die beispielsweise unter Einsatz von Laserstrahlen ausgebildet sein können und eine Abschaltung in der Maschine nur dann vorzunehmen, wenn ein Fadenbruchsignal bei beiden Laserstrahlen anliegt. Ein Hauptproblem der Fadenbruch-Überwachung mit Lichtschranken ist nämlich der extrem hohe Staubanfall, der in Arbeitsbereichen auftritt, in denen Textilmaschinen laufen. Stäube, textile Fasern und Faserbündel werden durch die hohe Arbeitsgeschwindigkeit der Textilmaschinen aufgewirbelt und treten naturgemäß auch im Bereich der Lichtschranken auf, so daß Fehlabschaltungen, d. h. Maschinenstop ohne Vorliegen eines Fadenbruches, relativ häufig vorkommen, wodurch die Produktivität von Textilmaschinen herabgesenkt wird. Darüber hinaus sind die als Stand der Technik bekannten Vorrichtungen insoweit teuer, als sie aus Sicherheitsgründen zwei Lichtschranken einsetzen, also im Bereich der Lichtschranken doppelter baulicher Aufwand zu tätigen ist.

Auch im Bereich der die Blaseinrichtungen versorgenden drucklufterzeugenden Vorrichtungen sind die Kontrolleinrichtungen nach dem Stand der Technik insofern nachteilig, als die im Bereich der Textilmaschinen angeordneten Ansaugvorrichtungen der drucklufterzeugenden Geräte Staub ansaugen, der entweder eingangsseitig angeordnete Filteranlagen im Lauf der Zeit zusetzt und dabei die Effektivität der Blaseinrichtungen mindert oder gar Stäube, die in den Bereich der Ausblasdüsen gelangen, eine Düse völlig verstopfen können, was dann zur Folge haben kann, daß ein gerissener Faden nicht mehr ordnungsgemäß durch die ihm zugeordnete Lichtschranke geschwenkt wird und mithin ein Fadenbruch gar nicht mehr erkannt wird. Folge sind unter Umständen fehlerhafte Produkte, die Wirkfehler über weite Strecken aufweisen.

Aufgabenstellung, Lösung, Vorteile:

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fadenbruch-Kontrollvorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1 derart weiterzubilden, daß sie auf Stäube im Bereich von Textilmaschinen wenigen empfindlich reagiert und mit geringerem baulichen Aufwand auskommt.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruches 1 und des Nebenanspruches 4 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Erstes Hauptmerkmal der Erfindung ist zunächst die Ausgliederung des druckluft­ erzeugenden Gerätes aus dem unmittelbaren Arbeitsbereich der überwachten Textilmaschine, d. h. in einen Bereich, in dem weniger Stäube auftreten. Vorzugsweise wird das Gebläse in einem gesonderten Raum untergebracht und über ein Leitungssystem mit einer Mehrzahl von mit der Kontrollvorrichtung versehenen Textilmaschinen verbunden. Dabei kann nicht nur Energie eingespart werden, es wird zusätzlich auch im Bereich der Textilmaschinen zusätzliche maschinelle Abwärme vermieden, die die im Bereich der Textilmaschinen notwendigen Klimatisierungsmaßnahmen nicht unerheblich reduziert. Einzelne Filteranlagen an den Maschinen, die in regelmäßigem Turnus zu warten sind, können entfallen. Dadurch wird nicht nur maschineller, sondern auch personeller Aufwand eingespart.

In vorteilhafter Weise ist dem Zentralkompressor ein Druckluftspeicher zugeordnet, der so ausreichend bemessen ist, daß auch bei längerem Kompressorstillstand die an die drucklufterzeugende Anlage angeschlossenen Blaseinrichtungen weiterarbeiten können. So ist es beispielsweise möglich, einen Kompressor auszutauschen, ohne die gesamte Textilmaschinen-Anlage, die über den Kompressor versorgt wird, stillzulegen.

Ein weiterer Kern der Erfindung ist die Taktung des Blasluftstromes in vorzugsweise regelmäßigen Abständen. Wird der Blasluftstrom nämlich nicht kontinuierlich aufrechterhalten, sondern beispielsweise alle fünf Sekunden ein relativ kurzer Druckluftimpuls auf die Fadenschar abgegeben, so kann dabei beispielsweise 70- 80% der zu Drucklufterzeugung aufzuwendenden Gesamtenergie eingespart werden. Dadurch kann die gesamte drucklufterzeugende Anlage kompakter und preisgünstiger ausgebildet sein. Ein vorteilhafter Nebeneffekt der Drucklufttaktung stellt sich ferner bei solchen Textilmaschinen ein, bei denen die Fadenschar schräg verläuft und ein abgerissener Faden nicht ohnehin aufgrund seines Eigengewichtes durch die Lichtschranke geschwenkt wird. Der Druckluftimpuls wird nämlich den nach unten hängenden Faden erfassen und mit einer gewissen Verzögerung gegenüber der ansteigenden Druckluftimpulsflanke durch die Lichtschranke blasen, nachdem der Druckluftimpuls abgeschaltet hat, wird wiederum mit einer gewissen Verzögerung der gerissene Faden aufgrund der nun wegfallenden Druckluftunterstützung in seine ursprüngliche Lage zurückschwenken und dabei ein zweites Mal durch die selbe Lichtschranke zurückschwenken. Daraus resultiert ein gewissermaßen an die Flanken des Druckluftintervalles gekoppeltes doppeltes Lichtschrankenunterbrechungssignal, das besonders sicher detektiert werden kann und sich ganz besonders deutlich von Staubsignalen unterscheiden läßt.

Aber auch an Textilmaschinen, bei denen die Fadenschar schräg verläuft und mithin ein abgerissener Faden bereits aufgrund seines Eigengewichtes durch die Lichtschranke hindurchschwenkt läßt sich ein impulsgetakteter Druckluftstrom dadurch vorteilhaft ausnützen, daß man mit ansteigender Druckluftimpulsflanke das gerissene Fadenende nochmals durch die Lichtschranke zurückbläst und nach Abschalten des Druckluftimpulses dem gerissenen Faden ein abermaliges Durchschreiten der Lichtschranke ermöglicht. Die Druckluftimpulstaktung läßt sich mithin je nach Ausbildung und Art der Textilmaschine unterschiedlich vorteilhaft ausnutzen. Allerdings ist die erfindungsgemäß Drucklufttaktung auch an solchen Textilmaschinen vorteilhaft, bei denen eine Maschinenabschaltung bereits beim erstmaligen Durchtreten eines abgerissenen Fadenendes durch die Lichtschranke vorgenommen wird.

Besonders vorteilhaft und sicher gegen Fehlabschaltungen wird die Vorrichtung dann, wenn bei Feststellen eines Fadenbruches sofort noch einmal nachgemessen wird. Die das Druckluftschaltventil taktende Elektronik wird im Falle eines Fadenbruchsignals unmittelbar nach der Druckluft-Abschaltflanke eine Druckluft- Einschaltflanke bewirken, um nochmals gezielt festzustellen, ob wirklich ein Fadenbruch vorliegt. Ein Maschinenstop wird nur dann eingeleitet, wenn Fadenbruchsignale über zwei nachfolgende Intervalle registriert wurden.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels in den Zeichnungsfiguren näher erläutert. Diese zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der gesamten Anlage zur Fadenbruchkontrolle,

Fig. 2 eine Darstellung der Druckluftimpulsfolgen und Lichtschrankenimpulse bei Normalbetrieb und bei Feststellen eines Fadenbruches.

Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Fadenbruchkontrollvorrichtung dient zur Überwachung von Fadenscharen 2 an fadenverarbeitenden Maschinen, ins besondere Wirkmaschinen, Raschelmaschinen und dergleichen. Die Maschinen selbst sind nicht im einzelnen dargestellt. Die Fadenbruchkontrollvorrichtung weist beim dargestellten Ausführungsbeispiel eine Mehrzahl von Lichtschranken 3 auf, von denen jede eine Laserlichtquelle 4 und einen optischen Empfängers beispielsweise in Form einer Fotodiode oder dergleichen aufweist. Etwa parallel zur Richtung der Fadenscharen 2 oder der Lichtschranke 3 ist eine Blaseinrichtung 6 vorgesehen, die die zugeordnete Fadenschar 2 seitlich anbläßt und im Falle des Reißens eines oder mehrerer Fäden der Fadenschar 2 das abgerissene Fadenende durch die Lichtschranke hindurchschwenkt. Mit dem Ausgang 7 eines jeden optischen Empfängers 5 ist eine Abschaltvorrichtung 8 verbunden, die mit ihrem Ausgangssignal 9 den Lauf der zugeordneten Maschine stoppt, falls ein Fadenbruch festgestellt wird.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Blaseinrichtungen 6 über einen von den Maschinen beabstandeten, in einem gesonderten Raum 10 angeordneten Zentralkompressor 11 angeschlossen und werden von diesem mit Druckluft versorgt wobei zwischen dem Zentralkompressor 11 und den daran angeschlossenen Blaseinrichtungen 6 ein Leitungsnetz 12 mit mindestens einem Druckluftpuffer 13 vorgesehen ist. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel führt zunächst vom Zentralkompressor 11 ein Hauptleitungsabschnitt 12 zu einem Druckminderer 14, an den eine Mehrzahl von Stichleitungen 12′′ angeschlossen sind, die zu den jeweiligen Druckluftpuffern 13 führen. Die Ausgänge der Druckluftpuffer sind an pneumatische Riegelventile 15 angeschlossen, durch welche die Druckluftzufuhr zu den Blaseinrichtungen 6 in regelmäßigen Abschnitten getaktet wird. Beispielsweise kann ein Luftstoß von 300 msec mit Abständen von etwa 5 sec. erzeugt werden. Druckluftimpulslänge, -höhe- und -abstand lassen sich durch eine Einstellvorrichtung 16 manuell eingeben. Ferner sind die Abschalteinrichtungen 8 über eine Steuerleitung 17 mit einem weiteren Ausgang der Einstellvorrichtung 16 verbunden.

Im gesonderten Raum 10, in dem sich der Zentralkompressor 11 befindet, ist darüber hinaus noch ein höherkapazitives Druckluftreservoir 18 vorgesehen, das bei längerfristigem Kompressorstillstand die einzelnen Kontrolleinheiten über einen längeren Zeitraum mit Druckluft versorgen kann.

In Zeichnungsfigur 2 sind übereinander auf Zeitachsen die Druckluftimpulse Pd und die Lichtschrankenimpulse Pl aufgetragen, wobei sich letztere nur dann ergeben, wenn ein Fadenbruch an einer der Maschinen registriert wird.

Zunächst werden durch die Einstellvorrichtung 16 und die damit angesteuerten Regelventile 15 Druckluftimpulse Pd erzeugt wobei über die beiden ersten dargestellten Druckluftimpulse Pd1 und Pd2 keine Fadenbrüche registriert worden sind und demnach auch keine Lichtschrankenimpulse vorliegen.

Im Zeitintervall tf ist nun ein Faden der durch die Lichtschranke 3 kontrollierten Fadenschar 2 gerissen, das hat zur Folge, daß der Druckluftimpuls P3 das abgerissene Fadenende durch die Lichtschranke hindurchschwenkt, wodurch der Lichtschrankenimpuls Pl erzeugt wird und nach Abschalten des Druckluftimpulses P3 das Fadenende durch die Lichtschranke 3 zurückschwenkt, wodurch ein Lichtschrankenimpuls Pl2 erzeugt wird. Sobald ein derartiges Lichtschrankenimpulsverhalten durch die zugeordnete Abschalteinrichtung 8 registriert wird, wird über die Steuerleitung 17, Einstellvorrichtung 16 und das zugeordnete Regelventil 15 mit weit kürzerem Zeitabstand tk ein weiterer Druckluftimpuls Pd geschaltet, der zum Auftreten der Impulse Pl3 und Pl4 führt. Werden auch diese von der Abschaltvorrichtung 8 registriert, wird die zugeordnete Maschine abgeschaltet.

Es wird betont, daß natürlich auch eine Abschaltung der Maschine lediglich bei Vorliegen der beiden Lichtschrankenimpulse Pl1 und Pl2 im Rahmen der Erfindung liegt die Nachschaltung eines Kontrolldruckluftimpulses Pd4, der dann zum Vorliegen der Lichtschrankenimpulse Pl3 und Pl4 führt, ist nur eine zusätzliche Sicherheitsmaßnahme.

Besonders vorteilhaft an der Erfindung ist, daß die Lichtschrankenimpulse Pl1 und Pl2 bzw. Pl3 und Pl4 einen durch apparative und materielle Parameter vorgegebenen Abstand von der ansteigenden bzw. abfallenden Flanke der Druckluftimpulse haben. Apparative Parameter sind beispielsweise die Länge und Stärke des Druckluftimpulses, Materialparameter sind die Fadenstärke, das Fadengewicht und die Fadenfestigkeit.

Aus dem Impuls-Zeitdiagramm gemäß Fig. 2 wird ferner ersichtlich, daß es möglich ist, über die Steuerleitung 17 die Abschaltvorrichtung 8 nur während eines gewissen Zeitfensters zu aktivieren, beispielsweise durch die ansteigende Impulsflanke eines Druckluftimpulses. Sofern nach einer gewissen Zeit kein Lichtschrankenimpuls vorliegt kann das Aktivierungsfenster wieder geschlossen werden, so daß die Lichtschranke beeinflussende Stäube, Wärmeschlieren und dergleichen, nicht zu einer Abschaltung der Maschine führen. Das Aktivierungsfenster kann solange geschlossen bleiben, bis der nächste ansteigende Druckluftimpuls geschaltet wird. Wird hingegen nach der positiven Druckluftimpulsflanke ein Lichtschrankenimpuls (beispielsweise Pl1) registriert, bleibt das Aktivierungsfenster geöffnet und überprüft, ob die Lichtschranke innerhalb eines vorgebbaren Zeitintervalles durch den rückschwenkenden Faden ein zweites Mal durchbrochen wird und dabei einen weiteren Lichtschrankenimpuls erzeugt. Wird ein solcher Impuls nicht erzeugt wird das Aktivierungsfenster über die Steuerleitung 17 wieder geschlossen.

Claims (9)

1. Fadenbruch-Kontrolleinrichtung (1) zur Überwachung von Fadenscharen (2) an fadenverarbeitenden Maschinen, insbesondere Wirkmaschinen mit

• - einer Lichtschranke (3), die im wesentlichen aus einer Lichtquelle (4) und einem optischen Empfänger (5) besteht,
• - einer etwa parallel zur Lichtschranke (3) angeordneten Blasvorrichtung (6), die die Fadenschar (2) seitlich anbläst und im Falle des Reißens eines oder mehrerer Fäden das/die Fadenende(n) durch die Lichtschranke (3) hindurchschwenkt sowie
• - einer den Maschinenlauf stoppenden Abschaltvorrichtung (8), die mit dem Ausgang (7) des optischen Empfängers (5) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet,

daß die Blaseinrichtung (6) über einen von der Maschine beabstandet vorzugsweise in einem gesonderten Raum (10) angeordneten Zentral-Kompressor (11) mit Druckluft versorgt wird, wobei zwischen dem Zentral-Kompressor und den daran angeschlossenen Blaseinrichtungen (6) ein Leistungsnetz (12) mit einem Druckluftpuffer (13) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Zentralkompressor (11) und den Blaseinrichtungen (6) ein Druckminderer (14) vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Blaseinrichtung (6) einer jeden Maschine ein gesonderter Druckluftpuffer (13) vorgesehen ist.

4. Fadenbruch-Kontrollvorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluftzufuhr zur Blaseinrichtung (6) durch ein Regelventil (15) getaktet wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das die Druckluftzufuhr taktende Regelventil (15) zwischen dem der Maschine zugeordneten Druckluftpuffer (13) und dem Eingang der zugeordneten Blaseinrichtung (6) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Blaseinrichtung (6) etwa im Abstand von 4-8 sec mit Druckluftimpulsen (Pd) beaufschlagt wird.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Feststellen eines Fadenbruches durch die Lichtschranke (3) dem den Fadenbruch erstmalig feststellenden Druckluftim­ puls (Pd3) weitere Druckluftimpulse (Pd4) mit geringem Intervallabstand (tk) folgen.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschaltvorrichtung (8) durch den Ausgang der Lichtschranke (3) erst dann aktiviert wird, wenn ein Fadenbruch über mindestens zwei nacheinander folgende Druckluftimpulse (Pd3, Pd4) registriert wurde.