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Dokumentenidentifikation DE69006776T2 01.06.1994
EP-Veröffentlichungsnummer 0401699
Titel Vorrichtung zum Zählen der vom Schussfadenspeicher einer Webmaschine abgezogenen Fadenwindungen.
Anmelder L.G.L. Electronics S.p.A., Bergamo, IT
Erfinder Zenoni, Pietro, I-24026 Leffe (Bergamo), IT
Vertreter Hagemann, H., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat.; Kehl, G., Dipl.-Phys., 81675 München; Braun, D., Dipl.-Ing., Pat.-Anwälte, 30175 Hannover
DE-Aktenzeichen 69006776
Vertragsstaaten CH, DE, ES, FR, GB, LI, SE
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 01.06.1990
EP-Aktenzeichen 901104604
EP-Offenlegungsdatum 12.12.1990
EP date of grant 23.02.1994
Veröffentlichungstag im Patentblatt 01.06.1994
IPC-Hauptklasse D03D 47/36

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zählen der Windungen, die von Schußfadenspeichern von Webmaschinen abgezogen werden, wodurch eine automatische Einstellung der Geschwindigkeit dieser Speicher ermöglicht wird.

Typische Schußfadenspeicher sind Vorrichtungen, die mit einer ortsfesten Trommel versehen sind, auf der ein drehender Arm, der von einem Asynchron-Motor bewegt wird, eine Vielzahl von Fadenwindungen aufwickelt, die fortschreitend durch den Webstuhl oder eine andere Textilmaschine abgezogen werden. Die Spannung des Fadens am Ausgang des Schußfadenspeichers wird durch eine Bremseinrichtung gesteuert, die durch einen Ring von Borsten oder durch einen Satz von metallischen Lamellen gebildet werden kann.

Der Vorrat von Windungen, die auf der ortsfesten Trommel aufgewickelt sind, variiert zwischen einem Maximalwert und einem Minimalwert, der durch entsprechende mechanische und/oder optische Fühler angezeigt wird.

Um Nachteile zu vermeiden, die sich aus kontinuierlichen Stopp- und Startvorgängen des Motors ergeben, die ein Verheddern und/oder unerwünschte Variationen der Spannung des Fadens erzeugen können, ist es wichtig, daß der Vorrat an Windungen immer zwischen dem Maximalwert und dem Minimalwert gegeben ist, was bedeutet, daß die Zuführgeschwindigkeit der Windungen des Vorrats mit der Entfernungsrate übereinstimmen oder im wesentlichen übereinstimmen muß. Die letztere ist jedoch im allgemeinen unbekannt, und in jedem Fall ist sie signifikant variabel wahrend des Betriebs der Textilmaschine, insbesondere im Fall von webschifflosen Webstühlen, wie z.B. Strahl- Webstühlen und ähnlichem.

Eine bekannte Webmaschine mit ortsfesten Trommeln wird durch die EP-A-0 286 590 offenbart. In der bekannten Maschine wird der Faden von der Trommel durch einen Steuering hindurch abgewickelt, der mit optischen Detektoren zum Überwachen des abgewickelten Fadens versehen ist. Die zuletzt erwähnte Überwachungsanordnung, die die optischen Detektoren enthält, ist jedoch ziemlich kompliziert und relativ unzuverlässig beim Betrieb.

Ein Gerät zum automatischen Steuern der Schußgarnzuführung in Luft-Webstühlen ist aus der EP-A-0 189 919 bekannt. Wie in der Figur 1 gezeigt wird, sieht die EP-A-0 189 919 einen Sensor zum Überwachen des Garns vor, wobei der Sensor in einem gewissen Abstand vom abgewickelten Garn und außerhalb des Weges des abgewickelten Garns angeordnet ist. Wiederum ist eine solche Anordnung relativ aufwendig und erreicht keine zuverlässige Überwachung des Garns.

Die GB-A-2 069 184 offenbart ein Webstuhl-Zuführsystem mit einem schwenkbaren Eisenteil, das die Dicke des Garns feststellt, das auf die Webstuhl-Zuführtrommel aufgewickelt wird. Des weiteren ist ein schwenkbarer Sensor vorgesehen, um den Speicherwert des Garns zu erfassen. Dieses System ist jedoch auch nicht zuverlässig, was die Überwachung des Fadenwindung betrifft.

In Anbetracht des Vorhergehenden ist es ein Ziel der Erfindung, eine Vorrichtung zum Zählen der Windungen bereitzustellen, die von einer Trommel eines Vor-Speichers abgezogen werden, und eine nachfolgende Anzeige der Abziehrate des Fadens zu erzeugen, die durch die numerische Verarbeitung durch einen Mikroprozessor erlaubt, die Rotationsrate des Windungsaufbringungsarms derart zu variieren, daß die Aufbringungsrate der Windungen an die Entfernungsrate angepaßt wird.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Zählvorrichtung bereitzustellen, die extrem einfach, zuverlässig und in der Lage dazu ist, die Geschwindigkeitsdaten in die Form elektrischer Impulse umzuwandeln, die direkt dem verarbeitenden M ikroprozessor zugeführt werden können.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung bereitzustellen, deren Installation das korrekte Abziehen des Fadens von der Trommel des Fadenspeichers nicht beeinträchtigt.

Dieses Ziel, diese wichtigen Aufgaben und weitere Aufgaben, die aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung ersichtlich werden, werden durch eine Vorrichtung zum Zählen der Windungen erreicht, die von dem Schußfadenspeichern abgezogen werden, wie sie in den angehängten Ansprüchen definiert ist.

Die Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung und mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen ersichtlich, die in Art eines nicht-begrenzenden Beispiels gegeben sind, worin:

Figur 1 eine schematische Teilschnittansicht eines Schußfadenspeichers mit der Zählvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist,

Figur 2 eine vergrößerte Teilfrontansicht ist, die entlang der Linie II-II der Figur 1 verläuft,

Figur 3 eine Teilschnittansicht ist, ähnlich zur Figur 1, die eine unterschiedliche Ausführungsform der Erfindung illustriert,

Figur 4 eine vergrößerte Teilfrontansicht der Ausführungsform der Figur 3 ist

Anfangs wird auf die Figuren 1 und 2 Bezug genommen, wo 10 allgemein den bekannten Schußfadenspeicher angibt, der eine festliegende Basis 11, eine Motorwelle 12 und eine ortsfeste Trommel 13 aufweist, die frei drehbar auf der Welle 12 angeordnet ist und deren Drehen durch die Kraft von Permanentmagneten 14 verhindert wird, die mit entsprechenden Magneten 15 zusammenwirken, welche starr mit der Basis 11 verbunden sind. In einer an und für sich bekannten Art und Weise hat die Welle 12 einen Axialhohlraum 12a und einen einseitig eingespannten Arm 16, der auch hohl ist. Der Faden F durchläuft den Hohlraum der Welle und den Hohlraum des Arms und wird von einer Spule abgewickelt (nicht gezeigt), um von dem Arm auf die Trommel 13 in beabstandeten Windungen aufgewickelt zu werden, die einen Fadenvorrat bilden, der zwischen einem Maximalwert und einem Minimalwert variabel ist, der von einem mechanischen Fühler 17 angezeigt wird, welcher z.B. mit einer optischen Einrichtung D0 verbunden ist, die in bekannter Art und Weise dazu in der Lage ist, elektrische Signale des Vorratsminimums und des Vorratsmaximums zu emittieren.

Das Beabstanden der Windungen wird durch ein auch bekanntes Vorschubsystem sichergestellt, das eine Vielzahl von Stäben 18 verwendet, die zyklisch aus Schlitzen der Trommel 13 hervorkommen.

Die Welle 12 wird mit einer Winkelgeschwindigkeit Np durch einen asynchronen Elektromotor M gedreht, der von einem System 22 mit variabler Frequenz des bekannten PWM-Typs mit Energie versorgt wird, welcher im Kapitel 16 des "Hexfet Designer's Manual" der Int. Rectifier, California, USA, beschrieben wird.

Das System 22 wird von einem Mikroprozessor uP angetrieben, der Frequenzerhöhungs oder Absenkungssignale in der Art und Weise sendet, die weiter unten mittels eines Anschlusses "Pu" beschrieben wird. Die Ausgänge der optischen Einrichtung D0, die mit dem Fühler 17 verbunden ist, werden den jeweiligen Eingangsanschlüssen "Pi" des Mikroprozessors uP zugeführt.

Der Faden wird von der Trommel dem Webstuhl oder einer anderen Textilmaschine zugeführt und wird mit einer linearen Geschwindigkeit Vt abgezogen, die im allgemeinen unbekannt ist, und durchläuft einen Fadenführungsring 19.

Die Spannung des Fadens während des Abziehens der Windungen wird durch eine Bremseinrichtung gesteuert, die typischerweise durch einen Ring von Borsten oder metallische Lamellen 20 gebildet wird, die den Faden elastisch ergreifen und von einem ringförmigen Träger 20a getragen werden, der im Fall von Lamellen mit einem konischen Ring 20b zusammenwirkt, der axial bewegbar mittels eines Knopfes 21 zum Einstellen der Bremskraft ist.

Bei der Abziehbewegung definiert der Faden F eine ausgezogene Drehungs-Kurve, die im wesentlichen durch einen ersten, stumpfförmigen Abschnitt A, der sich zwischen der Trommel 13 und dem Fadenführungsring 19 erstreckt, und durch einen zweiten, konischen Abschnitt B gebildet wird, der sich über den Fadungsführungsring hinaus erstreckt.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die lineare Abziehgeschwindigkeit Vt des Fadens gemessen, indem der Durchgang des Fadens in einer allgemein Meridianebene der ausgezogenen Drehungs-Kurve erfaßt wird, wobei zumindest ein Umwandler 30 verwendet wird, der an dieser Meridianebene angeordnet ist, der im wesentlichen tangential zu der ausgezogenen Kurve angeordnet ist und auf die Tangentialkomponente der Bewegung des Fadens reagiert.

Der Umwandler wird durch einen piezoelektrischen Kristall z.B. vom Typ PXE.5, hergestellt von der Philips Company, gebildet. Ein Fühler 31 in der Form eines oszillierenden Stabs oder einer Platte ist mechanisch mit dem Kristall (insbesondere in Berührung damit) verbunden und ist dafür ausgelegt durch den Faden bewegt zu werden, der zyklisch auf der Platte oder dem Stab bei jedem Abziehen von Windungen läuft. Der Kristall und der damit verbundene Fühler bilden eine Art von piezoelektrischem Aufnehmer, der ein gepulstes, elektrisches Signal SE auf den Durchgang jeder Windung hin erzeugen kann.

In der Ausführungsform der Figuren 1 und 2 ist der Umwandler 30 starr mit dem ringförmigen Träger 20a verbunden und sein Fühler 31 ist in Berührung mit einer der Lamellen der Bremseinrichtung 20 oder mit einem Satz von Borsten der Bremseinrichtung, so daß der Faden, wenn er unter der Lamelle oder dem Satz von Borsten verläuft, eine entsprechende Schwingung auf den Fühler 31 überträgt die den Umwandler 30 dazu veranlaßt ein elektrisches Signal SE zu erzeugen, das, nachdem es verstärkt und quadriert wurde, zu einem Eingangsanschluß "Pi" des Mikroprozessors uP übertragen wird.

Dieser Mikroprozessor ist dazu programmiert, die ausgegebenen Impulse in der Zeit-Einheit zu zählen, die daraus folgende Geschwindigkeit Vt des Abziehens des Fadens zu berechnen (wobei Vt = 2πnr, wobei r der Radius der ausgezogenen Drehungs-Kurve in dem betrachteten Punkt ist und n die Anzahl der Windungen ist, die gleich der Anzahl der gezählten Impulse in der Zeiteiriheit ist) und die Geschwindigkeit Vt, die so berechnet wird, mit der Aufwickelgeschwindigkeit Va zu vergleichen, die gleich der Umfangsgeschwindigkeit V = 2πNpR des Arms 16 ist (R ist der Radius des Kreises, der vom Ende dieses Arms gezeichnet wird), die wiederum proportional zur Spannungsversorgungsfrequenz des Motors M ist.

Aus dem Vergleich zwischen den beiden Geschwindigkeiten Vt und Va erhält der Mikroprozessor eine Differentialangabe, und gemäß dem Vorzeichen der letzteren erhöht er oder senkt er die Spannungsversorgungsfrequenz des Motors M in Abhängigkeit davon, ob

Va < Vt

oder

Va > Vt ist.

In der Ausführungsform der Figuren 3 und 4 ist der Umwandler 30 starr mit dem Träger 19a des Fadenführungsrings 19 verbunden, und zwar bevorzugterweise auf der Innenseite des Trägers, wie in der Figur dargestellt ist, und ist mit einem Fühler versehen, der durch einen schwingfähigen Stab 31 gebildet wird, der den konischen Abschnitt B der ausgezogenen Drehungs-Kurve schneidet, die durch die abgezogenen Windungen definiert wird.

Auch in diesem Fall kommt der Faden, indem er entlang des Umfangs des Rings 19 dreht, zyklisch in Berührung mit dem Stab 31, der die Schwingung, die ihm durch den Faden verliehen wird, auf den Umwandler 30 überträgt, und zwar mit der nachfolgenden Ausgabe von gepulsten Signalen SE.

Wo technischen Merkmalen, die in einem Anspruch erwähnt werden, Bezugszeichen nachfolgen, sind diese Bezugszeichen für den einzigen Zweck der Verbesserung des Verständnisses der Ansprüche aufgenommen worden, und dementsprechend haben diese Bezugszeichen keine beschränkende Auswirkung auf den Bereich jedes Elements, das beispielhaft durch diese Bezugszeichen identifiziert wird.


Anspruch[de]

1. Vorrichtung zum Zählen von Windungen eines Fadens (F), die von einem Schußfadenspeicher (10) für Webmaschinen und ähnlichem abgezogen wird, wobei die Vorrichtung eine Einrichtung (30,31) zum Detektieren des Durchgangs des Fadens (F) aufweist, der von einer Trommel (13) des Schußfadenspeichers (10) abgezogen wird, wobei die Einrichtung (30,31) seitlich an der ausgezogenen Drehungs-Kurve (A,B) angeordnet ist, die durch das Abziehen des Fadens (F) erzeugt wird, auf die Tangentialkomponente der Fadenbewegung reagiert und einen elektrischen Impuls (SE) bei jedem Durchgang des Fadens (F) erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (30,31) zum Detektieren einen Umwandler (30) und einen Fühler (31) enthält, der mit dem Umwandler (30) verbunden ist, wobei sich der Fühler (31) von dem Umwandler (30) aus im wesentlichen tangential zu der ausgezogenen Drehungs-Kurve (A,B) erstreckt, so daß der Faden (F) dem Fühler (31) bei jedem Durchgang eine Schwingungsbewegung verleiht, die den Umwandler (30) dazu veranlaßt den elektrischen Impuls (SE) zu erzeugen.

2. Vorrichtung zum automatischen Einstellen des Windungsvorrats auf einer Trommel (13) eines Schußfadenspeichers (10), wobei die Vorrichtung umfaßt; eine Einrichtung (30,31) zum Detektieren der Umfangsgeschwindigkeitskomponente (Vt eines Fadens (F), der bezüglich der Trommel (13) abgezogen wird, eine Einrichtung (uP) zum Vergleichen der Umfangsgeschwindigkeitskomponente (Vt) mit der Rotationsgeschwindigkeit (Va) eines drehbaren Arms (16), der den Faden (F) auf die Trommel (13) aufwickelt, und zum Erzeugen einer Differentialgeschwindigkeit und eine Einrichtung (22) zum Steuern des Motors (M), der den drehbaren Arm (16) in Abhängigkeit von dem Vorzeichen der Differentialgeschwind igkeit betätigt, um selektiv die Fadenaufwickelgeschwindigkeit zu erhöhen oder abzusenken, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (30,31) zum Detektieren der Umfangsgeschwindigkeitskomponente (Vt) einen Umwandler (30) und einen Fühler (31) enthält, der mit dem Umwandler (30) verbunden ist, wobei sich der Fuhler (31) von dem Umwandler (30) im wesentlichen tangential zu einer ausgezogenen Drehungs-Kurve (A,B) erstreckt die durch das Abziehen des Fadens (F) erzeugt wird, so daß der Faden (F) dem Fühler (31) bei jedem Durchgang eine Schwingungsbewegung verleiht, die den Umwandler (30) dazu veranlaßt, einen elektrischen Impuls (SE) zu erzeugen, der für die Umfangsgeschwindigkeitskomponente (Vt) des Fadens (F) repräsentativ ist.

3. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Umwandler (30) den elektrischen Impuls (SE) bei jedem Durchgang des Fadens (F) an der Erzeugenden der ausgezogenen Drehungs-Kurve (A,B) erzeugt, die in der Meridianebene angeordnet ist, welche die Achse des Fühlers (31) enthält oder schneidet.

4. Vorrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Umwandler (30) einen piezoelektrischen Aufnehmer aufweist und daß der Fühler (31) einen Stab oder eine Platte aufweist, wobei der Aufnehmer das elektrische Signal (SE) jedesmal dann erzeugt, wenn eine abgezogene Windung den Stab oder die Platte bewegt oder eine Schwingung des- oder derselben.

5. Vorrichtung gemäß den Ansprüchen 1 oder 2 und 3-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Umwandler (30) starr mit einem Träger (20a) einer Bremseinrichtung (20) des Schußfadenspeichers (10) ist und daß der Fühler (31) in Berührung mit der Bremseinrichtung (20) ist, der zu ihr die Schwingung überträgt, die durch den Durchgang des Fadens (F) erzeugt wird.

6. Vorrichtung gemäß den Ansprüchen 1 oder 2 und 3-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Umwandler (30) starr mit einem Fadenführungsring (19) des Schußfadenspeichers (10) ist und daß der Fühlerstab (31) den konischen Abschnitt (B) dieser ausgezogenen Drehungs-Kurve (A,B) schneidet, der sich über den Fadenführungsring (19) hinaus erstreckt wobei der Stab (31) zyklisch von dem Faden (F) ergriffen wird, der entlang dem Umfang des Fadenführungsrings (19) während des Abziehens der Windungen rotiert.

7. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal des Umwandlers (30) nach Verstärkung und Quadrieren dem Eingangsanschluß (Pi) des Mikroprozessors (uP) zugeführt wird, der weiterhin die Spannungsversorgungsfrequenz des Motors (M) für das Betätigen des drehbaren Arms (16) zum Aufwickeln der Vorratswindungen auf die Trommel (13) steuert.

8. Vorrichtung gemaß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikroprozessor (uP) programmiert ist, die Windungen zu zählen, die von dem Speicher (10) abgezogen werden, und um die entsprechende Fadenabziehgeschwindigkeit (Vt) zu berechnen, um die Abziehgeschwindigkeit (Vt) mit der Rotationsrate (Va) des drehbaren Arms (16) zu vergleichen, die proportional zu der Spannungsversorgungsfrequenz des Betätigungsniotors (M) ist, um die Geschwindigkeit dieses drehbaren Arms (16) mittels entsprechenden Variationen der Spannungsversorgungsfrequenz immer dann zu erhöhen oder abzusenken, wenn das Differential der Abziehgeschwindigkeit und der Aufwickelgeschwindigkeit positiv bzw. negativ ist.

9. Vorrichtung gemaß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der piezoelektrische Umwandler (30) außerhalb der ausgezogenen Drehungs-Kurve (A,B) angeordnet ist, die durch das Abziehen des Fadens (F) erzeugt wird.







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