EP2055819B1

EP2055819B1 - Detektionseinrichtung

Info

Publication number: EP2055819B1
Application number: EP20070021160
Authority: EP
Inventors: Ulrich Daub; Klaus Dannecker; Ulrich Rempfer
Original assignee: H Stoll GmbH and Co KG
Current assignee: H Stoll GmbH and Co KG
Priority date: 2007-10-30
Filing date: 2007-10-30
Publication date: 2010-11-24
Anticipated expiration: 2027-10-30
Also published as: EP2055819A1; CN101424007B; DE502007005780D1; CN101424007A

Description

Die Erfindung betrifft eine Detektionseinrichtung für Störungen des Schlossdurchgangs von Füßen von Nadeln oder Stößern einer Flachstrickmaschine, insbesondere für einen Fußbruch.
Abgebrochene Füße von Nadeln oder Stößern verursachen bei Flachstrickmaschinen große Folgeschäden an den Nadelbetten und an den Strickschlössern, wenn ein Fußbruch nicht erkannt und der Schlitten der Maschine nicht sofort zum Stillstand gebracht wird. Der abgebrochene Fuß kann sich im Schlosskanal oder auch zwischen Schloss und Nadelbett verklemmen und dadurch das Brechen weiterer Füße bewirken oder das Nadelbett beschädigen. Es sind daher aus dem Stand der Technik bereits einige Vorrichtungen bekannt, mit denen ein Fußbruch festgestellt und der Schlitten stillgesetzt werden soll.
Die DE 2120824 beschreibt eine Sensoreinrichtung mit einem Piezoelement, das an der Stirnseite des Nadelbetts angeordnet ist. Erschütterungen des Nadelbetts, wie sie beim Abscheren eines Nadelfußes auftreten, führen zu einer Längenänderung des Piezoelements, wodurch der Stromfluss durch den Schaltkreis verändert wird, in den das Piezoelement eingebaut ist. Diese Stromänderung wird ausgewertet und bei Überschreiten eines Schwellenwertes der Schlitten der Maschine abgestellt.
Weiter sind Einrichtungen bekannt, bei denen das bei einem Fußbruch auftretende Geräusch mittels eines Mikrophons erfasst wird. So beschreibt die DE 2206363 ein Mikrophon, das am Aufbaukörper der Maschine, auf dem die Nadelbetten gelagert sind, angebracht ist. In der DE 2331838 ist eine Flachstrickmaschine beschrieben, bei der an der Unterseite der Nadelbetten Mikrophone zu dem gleichen Zweck angeordnet sind.
Bei modernen Flachstrickmaschinen sind in jeder Nut des Nadelbetts mehrere die Nadelbewegungen bewirkende Elemente, wie Nadeln, Stößer und Platinen, gelagert. Alle diese Elemente weisen Füße auf, die in entsprechende Schlosskurven des Maschinenschlittens eingreifen können. Die Belastung der Füße durch die Schlosskurven ist sehr hoch, sodass jeder dieser Füße brechen kann, insbesondere wenn die Schlosskurven beispielsweise durch Verschmutzungen den Durchlauf der Füße erschweren. Die einzelnen Füße der verschiedenen in einer Nut gelagerten Kulierelemente sind versetzt zueinander angeordnet, um von verschiedenen Schlosskurven erfasst werden zu können. Dies bedeutet, dass zur Überwachung der Maschine auf einen Fußbruch ein relativ breiter Bereich des Nadelbetts überwacht werden muss. Mit den bekannten Sensoreinrichtungen ist dies nicht möglich.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabenstellung zugrunde, eine Detektionseinrichtung zu schaffen, mit der Störungen des Schlossdurchgangs von Füßen einer Vielzahl von Nadeln und Stößern einer modernen Flachstrickmaschine, insbesondere ein Fußbruch, sicher erkannt werden kann.
Die Aufgabe wird mit einer Detektionseinrichtung für Störungen des Schlossdurchgangs von Füßen von Nadeln oder Stößern einer Flachstrickmaschine, insbesondere für einen Fußbruch, gelöst, mit einem in einem Gehäuse angeordneten Schwingelement, das durch die bei einem Fußbruch im Nadelbett entstehenden Erschütterungen in Schwingungen versetzbar ist, und mit einem in demselben Gehäuse angeordneten Mikrophon, das die vom Schwingelement erzeugten Schallwellen aufnimmt und in elektrische Signale umwandelt und diese an eine Auswerteeinrichtung weiterleitet.
Mit dieser Detektionseinrichtung wird der Körperschall des Nadelbetts mittels eines Luftschalls ausgewertet. Mit dem Schwingelement wird der Körperschall des Nadelbetts bei Auftreten einer Störung erfasst und in Schallwellen umgewandelt, die vom Mikrofon erfasst werden. Die Anordnung des Schwingelements und des Mikrofons in einem gemeinsamen Gehäuse stellt sicher, dass durch das Mikrofon ausschließlich die vom Schwingelement erzeugten Schallwellen und nicht andere, aus der Umgebung stammende Schallwellen aufgenommen werden.
Durch das Schwingelement werden die Erschütterungen des Nadelbetts verstärkt, wobei Resonanzeffekte genutzt werden. Dadurch weist die erfindungsgemäße Detektionseinrichtung eine sehr viel höhere Empfindlichkeit als bekannte Einrichtungen auf. Die erfindungsgemäße Detektionseinrichtung eignet sich daher nicht nur zur Detektion eines Fußbruchs, sondern auch zur Detektion einer Störung im Schlossdurchgang der Füße, beispielsweise einer Schwergängigkeit aufgrund von Verschmutzungen in den Schlosskurven oder Verformungen an den Nadelfüßen. Durch diese frühzeitige Erkennung von Störungen kann das Auftreten eines Fußbruchs sogar ganz verhindert werden, wenn der Störung rechtzeitig nachgegangen wird.
Für die Ausgestaltung der Detektionseinrichtung gibt es verschiedene Möglichkeiten. Bei einer ersten Alternative können die Erschütterungen des Nadelbetts über ein Distanzstück auf das Schwingelement übertragbar sein. Dieses lässt sich dann mit Abstand zum Nadelbett anordnen.
Außerdem kann das Gehäuse am Schwingelement befestigt sein, d. h. das Schwingelement bildet einen Teil des Gehäuses, das möglichst vollständig geschlossen sein sollte, um störende Schallwellen aus der Umgebung vom Mikrofon abzuschirmen.
Auch das Mikrofon kann am Schwingelement befestigt sein und in das Gehäuse hineinragen, das es gegen Fremdgeräusche abschirmt.
Bei einer alternativen Ausgestaltung kann das Gehäuse unmittelbar am Nadelbett anordenbar sein und können die Erschütterungen des Nadelbetts auf das mit dem Gehäuse verbundene Schwingelement übertragbar sein. Die Schallwellen-Erzeugung durch das Schwingelement und die Detektion der Schallwellen durch das Mikrophon finden dann innerhalb des Gehäuses statt. Bei dieser Ausgestaltung oder aber auch bei der oben beschriebenen Ausgestaltung mit einem Schwingelement, das über ein Distanzstück am Nadelbett befestigt ist, kann das Mikrophon am Gehäuse befestigt sein. Die Anordnung kann beispielsweise an einer dem Schwingelement gegenüberliegenden Gehäuseinnenwand erfolgen.
Weitere Vorteile ergeben sich, wenn das Gehäuse als Schallschutzgehäuse ausgebildet ist. Auf diese Weise kann gewährleistet werden, dass das Mikrophon nur die direkt vom Schwingelement ausgehenden Schallwellen aufnimmt, wodurch Störeinflüsse auf das Messergebnis nahezu ausgeschlossen werden können.
Zur Erzielung der gewünschten Schallschutzeigenschaften kann das Gehäuse zumindest teilweise aus Schaumstoff oder einem vergleichbaren Schall schluckenden und mechanisch dämpfenden Material gefertigt sein. Bei entsprechender Anordnung übt der Schaumstoff gleichzeitig eine mechanisch dämpfende Wirkung auf das Schwingelement aus.
Für die Ausgestaltung des Schwingelements kommen ebenfalls unterschiedliche Möglichkeiten in Betracht. Es kann beispielsweise die Form eines Plättchens aufweisen. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung ist es als Membrane ausgebildet.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Detektionseinrichtungen mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben.
Im Einzelnen zeigen:

Fig. 1: einen Schnitt durch ein Nadelbett mit einer ersten Detektionseinrichtung;
Fig. 2: einen Ausschnitt des Nadelbetts mit der Detektionseinrichtung aus Fig. 1 in der Ansicht von oben;
Fig. 3: eine Detailansicht der Detektionseinrichtung in Pfeilrichtung X in Fig. 2;
Fig. 4: eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung einer zweiten Ausgestaltung einer Detektionseinrichtung;
Fig. 5: einen der Fig. 1 entsprechenden Schnitt durch ein Nadelbett mit einer dritten Detektionseinrichtung;
Fig. 6: eine Ansicht von oben auf das Nadelbett mit der Detektionseinrichtung aus Fig. 5;
Fig. 7: eine Detailansicht der Detektionseinrichtung in Pfeilrichtung X in Fig. 6;
Fig. 8: eine der Fig. 7 entsprechende Darstellung einer vierten Ausgestaltung einer Detektionseinrichtung.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch ein Nadelbett 100 mit mehreren mit Füßen versehenen Elementen 101, 102, 104, 106, von denen das Element 101 eine Nadel und die Elemente 102, 104 und 106 Platinen oder Stößer sind.
Die Nadel 101 muss Bewegungen in den Richtungen des Doppelpfeils N ausführen. Dazu ist sie mit der Platine 102 gekoppelt, an deren Fuß 103 nicht dargestellte Schlossteile angreifen und die Nadelbewegung bewirken.
Zur Nadelauswahl muss außerdem die Platine 104 Bewegungen in den Richtungen des Doppelpfeils D ausführen. Diese werden durch den Fuß 105 der Platine 104 mittels nicht dargestellter Schlosskurven eingeleitet. Weiter muss sich zur Nadelauswahl die Auswahlplatine 106 in den Richtungen des Doppelpfeils A bewegen, wobei diese Bewegungen zuerst über einen Fuß 107 und dann über einen weiteren Fuß 108 mittels nicht dargestellter Schlossteile bewirkt werden. Die nicht dargestellten Schlossteile, die Schlosskurven zwischen sich einschließen, werden vom ebenfalls nicht dargestellten Schlitten der Flachstrickmaschine quer zur Richtung der Nadelbewegung über das Nadelbett hinweg bewegt. Sie beaufschlagen die Füße 103, 105, 107 und 108 durch schiefe Ebenen, wenn sich die Füße in ihrer richtigen Startposition befinden.
An der Unterseite 110 des Nadelbetts 100 ist eine Detektionseinrichtung 1 angeordnet, die in der hier dargestellten Ausgestaltung ein mechanisches Schwingelement 11 aufweist, an dem ein Gehäuse 13 und innerhalb des Gehäuses 13 ein Mikrophon 12 befestigt sind. Das Mikrophon 12 ist dadurch in einer Luftkammer 14 eingeschlossen und somit vor Fremdgeräuschen weitgehend abgeschirmt.
Das Gehäuse 13 ist vorzugsweise als Schallschutzgehäuse ausgebildet und beispielsweise aus Schaumstoff gefertigt. Es reicht vom Schwingelement 11 bis zur Unterseite 110 des Nadelbetts 100. Das Schwingelement 11 bildet eine Wand des Gehäuses 13. Durch den direkten Kontakt des Schwingelements 11 mit den aus Schaumstoff bestehenden übrigen Wänden des Gehäuses 13 erfährt das Schwingelement 11 mechanische Dämpfung. Dadurch können die Erschütterungen im Nadelbett, welche durch die Nadel- und Platinenbewegungen ausgelöst werden, das Schwingelement 11 nicht in Schwingungen versetzen, sondern nur diejenigen Erschütterungen im Nadelbett, welche stoßwellenartig sind und von einem Fußbruch herrühren oder welche von einem Rattern herrühren, das auftritt, wenn der Durchgang der Füße durch die Schlosskurven schwergängig ist.
Diese Art von Erschütterungen im Nadelbett 100 versetzt das Schwingelement 11 in Schwingungen. Diese Schwingungen wiederum erzeugen in der Luftkammer 14 Schallwellen, die vom Mikrophon 12 in elektrische Signale umgewandelt werden. Diese Signale werden einer Auswerteeinrichtung, die hier nicht dargestellt ist, zugeführt, die ermittelt, ob ein Fuß 103, 105, 107, 108 abgebrochen ist und die Schlittenbewegung der Strickmaschine sofort gestoppt werden muss oder ob an den Benutzer eine Meldung ausgegeben wird, dass ein oder mehrere Füße 103, 105, 107, 108 die Schlosskurven schwergängig passieren.
Die Ansicht von oben auf das Nadelbett 100 gemäß Fig. 2 verdeutlicht, dass die Detektionseinrichtung 1 an der Unterseite 110 des Nadelbetts 100 mithilfe einer Schraube 3 befestigt ist.
In der Detailansicht der Fig. 3 ist erkennbar, dass das Schwingelement 11 durch ein Distanzstück 2 von der Unterseite 110 des Nadelbetts 100 beabstandet und durch die Schraube 3 kraftschlüssig mit dem Nadelbett 100 verbunden ist. Die Höhe des Distanzstücks 2 ist identisch zur Höhe des Gehäuses 13.
Die vom Mikrophon 12 erzeugten Signale werden über eine Signalleitung 15 zu einer Buchse 16 geleitet, an der über einen Stecker und Kabel eine Verbindung zu einer hier nicht dargestellten Auswerteeinrichtung geschaffen werden kann.
Fig. 4 zeigt in der gleichen Ansicht wie Fig. 3 eine weitere Ausgestaltung einer Detektionseinrichtung 1', deren Aufbau demjenigen der Detektionseinrichtung 1 ähnelt. Der Unterschied zwischen beiden Einrichtungen besteht darin, dass die Detektionseinrichtung 1' nicht mit einer Schraube und einem Distanzstück am Nadelbett 100 befestigt ist, sondern mittels eines Dauermagneten 20, mit dem das Schwingelement 11 verbunden ist. Dadurch lässt sich die Detektionseinrichtung 1' im Vergleich zur Detektionseinrichtung 1 rascher montieren und demontieren.
Fig. 5 zeigt in gleicher Darstellung wie Fig. 1 das Nadelbett 100 mit einer dritten Ausgestaltung einer Detektionseinrichtung 10. Bei der Detektionseinrichtung 10 wird eine Wand des Gehäuses 113 von einem Kontaktgrund 17 gebildet, mit dessen Hilfe die Detektionseinrichtung 10 an der Unterseite des Nadelbetts 100 befestigt ist. Das Gehäuse 113 und der Kontaktgrund 17 können vorzugsweise aus einem duroplastischen Material gefertigt sein.
In der durch das Gehäuse 113 eingeschlossenen Luftkammer 114 ist ein Schwingelement 111 derart befestigt, dass es von Erschütterungen des Nadelbetts 100 in Schwingungen versetzt werden kann. Außerdem ist in der Luftkammer 114 ein Mikrophon 112 an der Innenseite einer der Wände des Gehäuses 113 befestigt.
Damit die Erschütterungen des Nadelbetts 100 auf die Detektionseinrichtung 10 übertragen werden, ist der Kontaktgrund 17 mittels Schrauben 33 kraftschlüssig mit der Unterseite des Nadelbetts 100 verbunden, was auch aus Fig. 6 zu sehen ist.
Die Wirkungsweise der Detektionseinrichtung 10 stimmt mit derjenigen der Detektionseinrichtungen 1 und 1' überein. Allerdings erfährt das Schwingelement 111 keine mechanische Dämpfung.
Fig. 7 zeigt, dass die Signale des Mikrophons 112 über eine Signalleitung 15 an eine Buchse 16 geleitet werden, an der eine Auswerteeinrichtung anschließbar ist.
In Fig. 8 ist eine vierte Ausgestaltung einer Detektionseinrichtung 10' in der gleichen Ansicht wie die Detektionseinrichtung 10 in Fig. 7 dargestellt. Die Detektionseinrichtung 10' wird im Gegensatz zur Detektionseinrichtung 10 nicht mittels Schrauben am Nadelbett 100 befestigt, sondern mittels eines Dauermagneten 30, der vorzugsweise in die Grundseite des Gehäuses 113' integriert ist. Damit ist die Detektionseinrichtung 10' rasch am Nadelbett 100 montierbar und auch wieder demontierbar. Ansonsten ist die Funktionsweise der Detektionseinrichtung 10' die gleiche wie diejenige der Detektionseinrichtung 10.

Claims

Detektionseinrichtung für Störungen des Schlossdurchgangs von Füßen von Nadeln oder Stößern (101, 102, 104, 106) einer Flachstrickmaschine, insbesondere für einen Fußbruch, mit einem in einem Gehäuse (13, 113) angeordneten Schwingelement (11, 111), das durch die bei einem Fußbruch im Nadelbett (100) entstehenden Erschütterungen in Schwingungen versetzbar ist, und mit einem in demselben Gehäuse (13, 113) angeordneten Mikrofon (12, 112), das die vom Schwingelement (11, 111) erzeugten Schallwellen aufnimmt und in elektrische Signale umwandelt und diese an eine Auswerteeinrichtung weiterleitet.
Detektionseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erschütterungen des Nadelbetts (100) über ein Distanzstück (2) auf das Schwingelement (11, 111) übertragbar sind.
Detektionseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (13) am Schwingelement (11) befestigt ist.
Detektionseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mikrofon (12) am Schwingelement (11) befestigt ist.
Detektionseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (113) unmittelbar am Nadelbett (100) anordenbar ist und die Erschütterungen des Nadelbetts (100) auf das mit dem Gehäuse (113) verbundene Schwingelement (111) übertragbar sind.
Detektionseinrichtung nach Anspruch 1 bis 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Mikrophon (12, 112) am Gehäuse (13, 113) befestigt ist.
Detektionseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (13, 113) als Schallschutzgehäuse ausgebildet ist.
Detektionseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (13, 113) zumindest teilweise aus Schaumstoff gefertigt ist.
Detektionseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwingelement (11, 111) als Membrane ausgebildet ist.