DE69102156T2

DE69102156T2 - Vorrichtung zum Prüfen der Anwesenheit von Fäden in Spinnmaschinen.

Info

Publication number: DE69102156T2
Application number: DE69102156T
Authority: DE
Inventors: Paolo Sterchele
Original assignee: Zignago Tessile SpA
Current assignee: Zignago Tessile SpA
Priority date: 1990-02-14
Filing date: 1991-01-31
Publication date: 1994-09-08
Anticipated expiration: 2011-02-01
Also published as: IT1238996B; IE910370A1; EP0442327B1; IE65591B1; IT9083333A1; BR9100572A; IT9083333A0; ES2054382T3; US5140805A; EP0442327A1; DE69102156D1; ATE106462T1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Prüfen der Anwesenheit von Fäden in Spinnmaschinen. Genauer gesagt wird die Erfindung zweckmäßigerweise auf Ringspinnmaschinen angewandt.
Die Erfindung kann an beliebigen Spinnmaschinen angebracht werden und ist besonders vorteilhaft im Falle von Naßspinnmaschinen für Leinen, andere ähnliche Fasern od.dgl.
Bekanntlich muß bei Spinnmaschinen ein Detektor vorgesehen werden, welcher feststellt, ob die Fäden durchlaufen oder nicht.
Falls nämlich keine Fäden vorhanden sind, bedeutet dies, daß der Spule nichts zugeführt wird und die Spindel zwecklos rotiert. Mit anderen Worten werden ohne Erreichen irgendeines Resultates Zeit und Energie nutzlos verschwendet.
Einer Vorrichtung zum Prüfen der Anwesenheit von Fäden in einer Spinnmaschine ist immer eine andere Vorrichtung zugeordnet, die üblicherweise stromauf der Streckzone gelegen ist und dazu dient, den Faden anzuhalten, damit der Faden nicht auf sich bewegende Teile gewickelt wird und diese oder andere beschädigt, sodaß es keine Ausschußverluste an Faden gibt.
Vorrichtungen zum Prüfen der Anwesenheit eines Fadens sind bekannt und es gibt unterschiedliche Typen. Eine Type besitzt einen Sensor zum Feststellen der Anwesenheit des Fadens, wobei - falls der Faden fehlt - eine Schaltung zum Ingangsetzen einer Faden-Festhalteeinrichtung aktiviert wird. Ein solcher Sensor kann ein mechanischer, mit einem Hebel, sein, oder ein piezoelektrischer, er kann ein photosensitives Element aufweisen, er kann auf Basis des Halleffektes arbeiten oder ein Positionsgeber von Encodertyp sein, etc.
Alle diese Sensortypen sind jedoch bei bestimmten Verarbeitungsmethoden auf Spinnmaschinen nicht vorteilhaft, oder sie sind bei gewissen Garntypen nicht zweckmäßig.
Um die Nachteile dieser Sensortypen zu vermeiden, wurde in der EP-A-0 329 618 ein Sensor vorgeschlagen, der an der Ringschiene angeordnet ist und der den regelmäßigen Vorbeigang des metallischen Fadenführer-Läufers feststellt.
Dieser metallische Fadenführer-Läufer beeinflußt periodisch das auf den Sensor wirkende Magnetfeld, wenn er vor dem Sensor vorbeiläuft. Durch Messen und Verarbeiten dieser periodischen Veränderungen erhält man ein Signal, welches anzeigt, ob der Faden vorhanden ist oder nicht.
Diese Vorrichtung, die an sich sehr genau und zuverlässig ist, ist es dann nicht mehr, wenn der Fadenführer-Läufer aus Kunststoff besteht, oder allgemein, aus einem Material, welches das auf den Sensor wirkende und fühlende Magnetfeld nicht beeinflußt.
In einem Fall, in dem das zu verarbeitende Garn aus nicht- magnetischem Material hergestellten Fadenführer-Läufer benötigt, muß man auf diese an der Ringschiene angebrachten Sensoren verzichten und Sensoren verwenden, die durch unmittelbares Zusammenwirken mit dem Faden arbeiten.
Wie bereits vorhin gesagt, sind solche Sensoren weniger genau und zuverlässig und sie benötigen auch ständige Wartung, um sie auf einem annehmbaren Qualitätsniveau zu halten. So verringert mit dem Wasser vermischter Schmutz die Zuverlässigkeit dieser Sensoren beträchtlich.
Das Dokument WO-A-88/08047 offenbart einen Detektor, welcher das spezifische Längengewicht oder die lineare Dichte eines zu verarbeitenden Faserbandes überprüfen soll. Das von dem in einem Trichter angeordneten Sensor einlangende Signal dient dadurch die größtmögliche Gleichförmigkeit des Faserbandes zu erhalten. Der in diesem Dokument geoffenbarte Sensor überwacht die akustischen Emissionen, welche durch das natürliche Drücken der Fasern gegeneinander und durch den Kontakt mit dem Trichter, durch den sie hindurchgetrieben werden, entstehen. Das Anwendungsgebiet des Sensors und seine funktionale Beschaffenheit sind somit klar verschieden von jenen, für welche der Sensor unserer Erfindung verwendet wird.
Das Dokument FR-A-2,161,471 offenbart ein System zur Überwachung der Anwesenheit des Fadens auf der Basis der Tatsache, daß der Faden ein von einem Ultraschallstrahler ausgesandtes akustisches Signal verändert. Dieses System ist deshalb von der gegenständlichen Erfindung unterschiedlich, weil der Schall nicht auf natürliche Weise durch den Faden und/oder den auf dem Ring der Spinnmaschine rotierenden Läufer erzeugt wird, sondern künstlich von einer Ultraschallquelle, und auch deshalb, weil das System aus zwei aktiven Komponenten besteht, nämlich aus einem Sender und einem Empfänger, und auch auf Grund der Tatsache, daß dieses System das Vorhandensein des Fadens unmittelbar überwacht und im Ultraschallgebiet arbeitet. Alle diese Unterschiede zusammen machen die Lehre der FR-A-2,161,471 nicht dazu geeignet, jene Probleme zu lösen, welche unsere Erfindung lösen soll.
Die vorliegende Erfindung ist somit an dieses Problem gegangen, indem sie eine Lösung gesucht hat, welche den Anforderungen zufriedenstellend entspricht.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung zum Prüfen der Anwesenheit eines Fadens in Spinnmaschienen ist in dem Hauptanspruch festgelegt und gekennzeichnet, wogegen die abhängigen Ansprüche Varianten der grundlegenden Lösungsidee beschreiben.
Gemäß der Erfindung ist ein mikrophonischer Sensor in Zusammenwirken mit einer radialen Lage des Umfangsweges des Läufers angeordnet.
Unter mikrophonischem Sensor ist jedes schallempfindliche Element zu verstehen, wie ein Wandler mit variablem Kontakt, ein Weicheisenwandler, ein elektrostatischer Wandler, ein piezoelektrischer Wandler, ein Tauchspulenwandler etc, sowie äquivalente Schaltmittel. Dieser mikrophonische Sensor ist vorteilhafterweise an der Ringschiene befestigt.
Gemäß einer Variante ist der mikrophonische Sensor in einem wasserdichten Schutzgehäuse untergebracht und in zumindest eine Dämpfungsmasse eingelassen.
Gemäß einer weiteren Variante ist innerhalb des Schutzgehäuses auch eine Einheit zum zumindest teilweise Verarbeiten des von dem mikrophonischen Sensors empfangenen Signals untergebracht.
Der mikrophonische Sensor stellt Zyklen dünner und dichter Luft fest, welche den Vorbeigang des Fadenführer-Läufers begleiten. Diese Zyklen werden von dem Sensor als Stoßwellen erfaßt und somit als regelmäßige Änderung des von dem Läufer erzeugten Geräusches; dieses Geräusch trifft auf den mikrophonischen Sensor.
Wenn der Läufer nicht rotiert, da der Faden gerissen ist und den Läufer nicht in Rotation versetzt, wird der mirkophonische Sensor lediglich von dem Hintergrundgeräusch getroffen.
Falls ein Gehäuse vorgesehen ist, besitzt dieses gemäß der Erfindung eine äußere Breite und Höhe von 1,5 bis 3 cm und vorteilhafterweise, doch nicht ausschließlich, kreisförmigen Querschnitt.
Der mikrophonische Sensor ist innerhalb des Gehäuses untergebracht und nimmt vorteilhafterweise ein Drittes der Gehäuselänge ein. Die Länge des Gehäuses beträgt üblicherweise 1,5 bis 4 cm.
Das Gehäuse kann auf der Ringschiene in einer festen Lage für das Gehäsue zur Einstellung der radialen Position des Gehäuses in bezug auf den Führungsring des Fadenführer-Läufers geeignet sein.
Je nach Ausbildung des Gehäuses und der Eigenschaften des mikrophonischen Sensors beträgt der Abstand des Gehäuses von dem Ring zwischen 3 und 7 mm, falls der Läufer mit 7000 Umdrehungen pro Minute rotiert.
Gemäß der Erfindung wirkt die Achse des mikrophonischen Sensors oder des Gehäuses mit einem Nahbereich des oberen Teils des Ringes zusammen.
Der mikrophonische Sensor arbeitet mit elelktronischen Mitteln zusammen, welche das Signal verstärken, aus ihm Fremdgeräusche filtern und es formen, sowie mit Steuer- und Antriebsmitteln. Die Steuer- und Antriebsmittel wirken auf eine Einrichtung, welche den Faden schneidet und anhält.
Steuer- und Regelmittel für den Maschinenbetrieb sind vorgesehen.
Die beigefügten Figuren, die als nicht einschränkende Beispiele gegeben sind, zeigen folgendes:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer möglichen Naßspinnmaschine für Leinen, Fig. 2 einen möglichen Einbau der Erfindung, Fig. 3 eine Seitenansicht bzw. eine Draufsicht auf den Einbau nach Fig. 2, Fig. 4 das Arbeitsprinzip, Fig. 5 eine mögliche Verarbeitungs-, Steuer- und Betätigungsschaltung und Fig. 6 eine mögliche Ausführungsform der Erfindung in Verbidnung mit einem Gehäuse.
In den Figuren besitzt eine Spinnmaschine 11 einen bewegbaren Spindelhalter 12, welcher Spindeln 13 trägt. Auf diesen sind Spulen 14 zur Aufnahme zugehöriger Rohgarnpackungen angeordnet.
Die Spule 14 ist mittels des bewegbaren Spindelhalters 12 vertikal beweglich und wirkt mit einer feststehenden Schiene 15 zusammen.
Für jede Spule 14 ist auf der stationären Schiene 15 ein Ring 16 vorgesehen, auf welchem ein zugehöriger Läufer 18, gezogen von einem Faden 17, läuft.
Oberhalb des Ringes 16 sind eine Führungsplatte 19, eine Streckeinheit 20, Faden-Festhaltemittel 21, die auch zum Schneiden des Vorgarns dienen, in diesem Fall ein Befeuchtungskessel 22 und eine Rohgarnpackung 23 angeordnet.
Auf der Führungsplatte 19 ist üblicherweise ein Annäherungsdetektor bekannter Bauart angeordnet, welcher den Faden überwacht; wie wir bereits weiter oben sagten, hat die Erfindung die Aufgabe, jenen Detektor bekannter Bauart zu ersetzen.
Gemäß einer Variante können sowohl der auf der Führungsplatte 19 angeordnete Sensor als auch eine Vorrichtung 10 nach der Erfindung, die auf der stationären Ringschiene angeordnet ist, vorgesehen sein.
Bei dem gezeigten Beispiel ist die Vorrichtung 10 auf der Schiene 15 mit Hilfe einer Schelle 25 befestigt, welche ein Gehäuse 24, aus dem Kabel 26 austreten, festklemmt.
Das Gehäuse 24 kann bezüglich des Ringes 16 mit Hilfe der Schelle 25 axial justiert werden und seine Achse befindet sich in radialer Lage bezüglich des Ringes 16.
In diesem Fall wirkt die Achse des Gehäuses 24 mit der Umlaufbahn des Läufers 18 zusammen, sodaß man den stärksten Einfall der Stoßwelle erhält.
Gemäß einer Variante liegt die Achse des Gehäuses 24 im Läufers 18, jedoch unter einem Winkel zur radialen Lage des Ringes 16.
Dieser Winkel kann sogar einen Wert von etwa fünfzehn Grad erreichen, je nach Art des verwendeten mikrophonischen Sensors 27, den Eigenschaften des Gehäuses 24 und der Rotationsgeschwindigkeit des Läufers 18.
Wenn der Faden 17 an der Vorrichtung 10 vorbeiläuft, wird das von der Vorrichtung 10 empfangene Signal (Fig. 4a) über einen Vestärker 32 zu einem Signalsystem 33 übertragen, wobei es eine Form hat, bei welcher, von Störungen abgesehen, die Spitzen das Vorhandensein dichter bzw. dünner Luft anzeigen.
Falls der Faden 17 nicht an der Vorrichtung 10 vorbeiläuft, hat das empfangene Signal das durch 35 in Fig. 4b gezeigte Aussehen und stellt das Hintergrundgeräusch dar.
Fig. 5 zeigt ein zur Vorrichtung 10 gehöriges, mögliches elektrisches Blockschaltbild.
Dieses elektrische Blockschaltbild besitzt einen Vorverstärker-Begrenzer 31, einen Filterverstärker 37, einen Zähler 38, einen Speicher 39, eine Taktgebereinheit 40, eine Dateneinheit 41 und eine Leistungseinschalteinheit 42 für das Anhalte- und Schneidemittel 21.
Bei diesem Beispiel wird das Anhalte- und Schneidemittel 21 auch von einer Minimalgeschwindigkeits-Überwachungseinheit 43 gesteuert, welche ihrerseits die Speisung 44 des elektronischen Gerätes freigibt.
Der Filterverstärker 37, die Taktgebereinheit 40 und die Speisung 44 wirken auf ein Steuermittel 36, welches die Leistungs-Einschalteinheit 42 in Tätigkeit setzt, falls die Vorrichtung 10 ausgefallen ist, sodaß das Schneiden des Fadens mit Hilfe des Anhalte- und Schneidemittels 21 durchgeführt Fig. 6a zeigt bei einer Ausführungsform der Vorrichtung 10 den mikrophonischen Sensor 27 und den Vorverstärker-Begrenzer 31 vor ihrer Behandlung mit einer Harzbeschichtung.
Fig. 6b zeigt die Vorrichtung 10 der Fig. 6a nach dem Beschichten mit Harz, wobei der mikrophonische Sensor 27 durch Applikation eines Harzes 30 mit dem Vorverstärker-Begrenzer 31 zusammengefaßt ist.
Fig. 6c bzw. 6d sind Ansichten in Richtung der Pfeile A bzw. B der Fig. 6b.
Fig. 6e zeigt einen Längsschnitt der Vorrichtung 10, die zusammen mit Harz 30 in ein Metall- oder Kunststoffgehäuse 24 eingesetzt ist.
Die Vorrichtung 10 ist an dem Gehäuse 24 zweckmäßigerweise mittels eines Fixierstoffes 45 festgehalten. Der Boden des Gehäuses 24 ist mit Hilfe eines Deckels 28 und eines torusförmigen Ringes 29 verschlossen.
Falls der Behälter 24 aus Metall besteht, kann er eine Breite und Höhe oder einen Durchmesser von 1,5 bis 3 cm und eine Länge von 1,5 bis 4 cm besitzen.

Claims

1. Vorrichtung zum Prüfen der Anwesenheit von Fäden in Spinnmaschinen (11), welche an einer stationären Ringschiene (15) befestigt ist und mit einem Läufer (18) zusammenwirkt, der mittels des Fadens (17) auf einem Ring (16) in Rotation versetzt wird, wobei die Vorrichtung (10) zumindest auf ein Mittel (21) zum Anhalten und Schneiden von Fäden wirkt, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen mikrophonischen Sensor (27) aufweist, der von den Schallwellen erregt wird, die von dem Vorbeilaufen des Läufers (18) herrühren.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher der mikrophonische Sensor (27) in einem Gehäuse (24) aufgehängt und untergebracht ist, dessen Achse im wesentlichen auf der Gleitebene des Läufers (18) liegt und zur vertikalen Achse des Ringes (16) hin ausgerichtet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher der mikrophonische Sensor (27) mit Verarbeitungsmitteln zum Verarbeiten des von dem mikrophonischen Sensor empfangenen Signals elektrisch verbunden ist und die Verarbeitungsmittel ein Signal liefern, welches das Anhalte- und Schneidemittel steuert.

4. Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, bei welcher zumindest einige der Verarbeitungsmittel in einer Schaltung (31) enthalten sind, die innerhalb des Gehäuses (24) vorgesehen sind.

5. Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, bei welcher zumindest der mikrophonische Sensor (27) und die Schaltung (31) gemeinsam mit einer elastischen Harz beschichtung (30) versehen sind. - 2-

6. Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, bei welcher ein Fixierstoff (45) den mikrophonischen Sensor in dem Gehäuse (24) festhält.