CH698639A2 - Sensor für eine Textilmaschine. - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sensor zur Überwachung eines Fadens (1) an einer Textilmaschine, insbesondere einer Spinnmaschine, wie beispielsweise einer Rotor-Spinnmaschine, mit einem Grundkörper (11), wenigstens einem Sendeelement (7) und einem korrespondierenden Empfangselement sowie mit einem Anbauelement (10), das zumindest eine Führungsfläche (12) für den Faden (1) aufweist. Erfindungsgemäss wird vorgeschlagen, dass das Anbauelement (10) zudem wenigstens eine Aufnahme (9) aufweist, in der das Sendeelement (7) und/oder das Empfangselement geführt sind. Zudem wird ein weiterer Sensor zur Überwachung eines Fadens (1) an einer Textilmaschine mit einem Grundkörper (11), wenigstens einem Sendeelement (7) und einem korrespondierenden Empfangselement beschrieben, wobei der Sensor (5) wenigstens eine Schnittstelle aufweist, über die er mit der Textilmaschine verbindbar ist, und zudem eine Betätigungseinrichtung (18) besitzt, die mit der Schnittstelle in Wirkverbindung steht.

Description

  [0001]    Die Erfindung betrifft einen Sensor zur Überwachung eines Fadens an einer Textilmaschine, insbesondere einer Spinnmaschine, wie beispielsweise einer Rotor-Spinnmaschine, mit einem Grundkörper, wenigstens einem Sendeelement und einem korrespondierenden Empfangselement, sowie mit einem Anbauelement, das zumindest eine Führungsfläche für den Faden aufweist, bzw. einen Sensor mit wenigstens einer Schnittstelle, über die er mit der Textilmaschine verbindbar ist.

  

[0002]    Textilmaschinen, wie beispielsweise (Rotor-)Spinnmaschinen, weisen in der Regel eine Vielzahl von Sensoren auf, die der Überwachung des der Textilmaschine zugeführten bzw. von dieser produzierten Fasermaterials dienen. Bei Spinnmaschinen erfolgt die Überwachung und Abtastung des hergestellten Garns in der Regel getrennt an jede Spinnstelle, wobei hierfür meist optische oder kapazitive Garnüberwachungssysteme zum Einsatz kommen. Diese liefern wichtige Informationen zum Vorhandensein des Garns sowie dessen Stärke und Qualität.

  

[0003]    Da während des Spinnprozesses erhebliche Mengen von Staub, Schmutzpartikeln und Avivage anfallen, lagern sich diese vermehrt auf den Sensorflächen der Sensoren ab, wodurch es zu Verfälschungen der Messergebnisse kommen kann.

  

[0004]    Da jedoch der Verschmutzungszustand der einzelnen Garnüberwachungen der Spinnstellen unterschiedlich ist und somit auch keine gesicherten Voraussagen für einen kritischen Verschmutzungszustand getroffen werden können, muss in vorbeugenden Zeitabständen ein Reinigungsvorgang der Sensorflächen veranlasst werden.

  

[0005]    Um die Reinigung der mit dem Faden in Berührung kommenden Sensorflächen zu vereinfachen, sind diese beim Sensor gemäss der DE 8 716 008 U1 als U-förmiger Einsatz ausgebildet, der für die Reinigung aus dem den Einsatz umgebenden Grundkörper entnommen werden kann.

  

[0006]    Um eine kontinuierliche Reinigung der Sensorflächen zu gewährleisten, schlägt die DE 4 140 952 A1 vor, dass der von der Spinnmaschine produzierte Faden derart entlang der Sensorflächen changiert wird, dass der Faden selbst eine Reinigung derselben bewirkt. Der Sensor weist für die korrekte Führung des Fadens zusätzliche Anschlagsflächen auf, die bezüglich der Sensorflächen justiert werden können und stets einen gewissen Abstand zwischen Faden und Sensorflächen sicherstellen. Hierdurch soll die Haarigkeit des produzierten Fadens ausgenutzt werden, der dann ähnlich einem Pinsel über die Sensorflächen streicht.

  

[0007]    Es ist nun Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Sensor vorzuschlagen, der besonders einfach aufgebaut ist und dennoch eine hohe Zuverlässigkeit bei gleichzeitig hoher Funktionalität aufweist.

  

[0008]    Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Anbauelement des Sensors, das zumindest eine Führungsfläche für den Faden aufweist, zudem wenigstens eine Aufnahme besitzt, in der das Sendeelement und/oder das Empfangselement des Sensors geführt werden. Hieraus resultieren mehrere Vorteile. Zunächst ist kein aufwändiges Justieren der Sende- bzw. Empfangselemente bezüglich der Führungsfläche für den Faden mehr notwendig, da die Lage dieser Elemente im Wesentlichen durch die Lage und Geometrie der Aufnahme(n) vorbestimmt ist. Die Aufnahme selbst wird bereits bei der Herstellung des Anbauelements entsprechend der späteren gewünschten Lage von Sende- und/oder Empfangselement gefertigt, wobei dies mit höchster Genauigkeit geschehen kann.

   Da das Anbauelement neben der Aufnahme auch wenigstens eine Führungsfläche für den Faden aufweist, verläuft der Faden im Betrieb der Spinnmaschine folglich auch stets in der gewünschten Lage bezüglich der Sende- und Empfangselemente. Zudem ist für die Führung des Fadens und die Aufnahme von Sende- und Empfangselement nunmehr lediglich ein Bauteil notwendig, so dass auch die Herstellung des Sensors wesentlich verbilligt und gleichzeitig beschleunigt werden kann.

  

[0009]    Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Aufnahme wenigstens teilweise der Negativform zumindest eines Abschnitts des Sendeelements bzw. des Empfangselements entspricht. Hierdurch wird eine besonders sichere und dennoch einfache Führung bzw. Befestigung der Sensorelemente gewährleistet. Diese werden schliesslich in die Aufnahmen gesteckt und anschliessend, falls erforderlich, durch Kleben oder mittels einer sonstigen Befestigungsart in der Aufnahme fixiert. Die Aufnahme muss die Sende- oder Empfangselemente hierbei nicht vollständig umgeben. Es sollte jedoch stets sichergestellt werden, dass eine ausreichende Führung und die damit verbundene korrekte Ausrichtung der Sende- oder Empfangselemente gegenüber der Führungsfläche sichergestellt werden kann. Denkbar sind daher auch entsprechende Klipps- oder Steckverbindungen zwischen Aufnahme und Sensorelementen.

  

[0010]    Ebenso kann es auch von Vorteil sein, wenn das Anbauelement zwei bezüglich der Führungsfläche gegenüberliegende Aufnahmen aufweist, in denen einerseits das Sendeelement und andererseits das Empfangselement einzeln geführt sind. Hierdurch erfolgt nicht nur eine bauartbedingte Ausrichtung der jeweiligen Sensorelemente bezüglich der Führungsfläche und damit dem späteren Faden, sondern auch eine zuverlässige Ausrichtung von Sende-und Empfangselement gegeneinander. Auf diese Weise kann durch die Ausgestaltung der Aufnahmen und damit des Anbauelements bereits die spätere Lage dieser Elemente bei der Herstellung des Sensors bestimmt werden, so dass eine nachträgliche Ausrichtung von Sende- und Empfangselement gänzlich entfällt.

   Diese müssen lediglich mit den Aufnahmen in Wirkverbindung gebracht werden, wodurch eine Fehlausrichtung und die damit verbunden Messfehler bereits durch die Konstruktion des Sensors ausgeschlossen werden können.

  

[0011]    Vorteile bringt es auch mit sich, wenn das Sendeelement eine Lichtquelle, insbesondere in Form einer Leuchtdiode, und das Empfangselement einen lichtempfindlichen Detektor, insbesondere in Form einer Photozelle, aufweist. Hierdurch bilden beide Elemente eine Lichtschranke, deren Signale sowohl Aussagen über das Vorhandensein eines Garns als auch dessen Gleichmässigkeit zulässt, wenn dieser zwischen beiden Elementen entlang der Führungsfläche geführt wird. Alternativ kann der Sensor selbstverständlich auch als kapazitiver Sensor ausgebildet werden, wobei in diesem Fall entsprechend kapazitiv arbeitende Sende- und Empfangselemente zum Einsatz kommen.

  

[0012]    In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung verläuft die wenigstens eine Führungsfläche des Anbauelements parallel zum Strahlengang der Lichtquelle zwischen Sendeelement und Empfangselement. Hierdurch wird sichergestellt, dass der Faden stets im Strahlengang geführt wird und damit eine ständige Beeinflussung der vom Sendeelement emittierten Strahlung bewirkt. Diese Beeinflussung, resultierend in einer Abschwächung der Strahlung, wird schliesslich vom Empfangselement detektiert und ermöglicht nach einer entsprechenden Auswertung eine Aussage über die Beschaffenheit des Fadens bzw. das Erkennen eines Fadenbruchs.

  

[0013]    Auch ist es von Vorteil, wenn das Anbauelement zumindest teilweise aus einem lichtdurchlässigen Material, insbesondere Glas, Keramik und/oder Kunststoff, besteht. Die Sende- und Empfangselemente können in diesem Fall durch eine entsprechende Anordnung der Aufnahme(n) derart von dem Anbauelement umgeben werden, dass sie nicht mehr direkt mit dem Faden in Berührung kommen. Das Anbauelement dient in diesem Fall nicht nur der ' Führung der Sende- und Empfangselemente, sondern auch als gewisse Umhüllung und damit dem Schutz dieser Bauteile vor Staub, Verschmutzung aber auch mechanischer Einwirkung, die ebenso Messfehler zur Folge haben könnten.

  

[0014]    Zudem kann es von Vorteil sein, wenn das Anbauelement wenigstens teilweise beschichtet ist. So kann hierdurch die Abriebfestigkeit besonders derjenigen Flächen erhöht werden, die mit dem sich stets bewegenden Faden in Berührung kommen. Ein "Einschneiden" des Anbauelements wird auf diese Weise wirkungsvoll verhindert. Eine entsprechende Beschichtung kann jedoch auch dazu dienen, die Oberflächenrauigkeit der Führungsflächen zu verringern, um eine Beschädigung des Fadens zu verhindern. Auch sind Beschichtungen denkbar, die die Empfindlichkeit des Sensors gegenüber Fremdlichteinflüssen herabsetzen, wodurch schliesslich die Zuverlässigkeit des Sensors erhöht werden kann.

  

[0015]    Vorteilhafterweise sind das Anbauelement und/oder der Grundkörper im Wesentlichen C-förmig ausgebildet. Handelt es sich bei den Sende- und Empfangselementen um optisch oder kapazitiv arbeitende Bauteile, so können diese bei einer C-förmigen Ausgestaltung des Anbauelements in den Schenkeln desselben angeordnet werden. Hierdurch erhält man einen Messspalt, durch den schliesslich der Faden läuft. Gleichzeitig kann das Anbauelement sicher zwischen den Schenkeln des Grundkörpers gewissermassen als Einsatz angeordnet werden, wenn dieser ebenfalls C-förmig ausgestaltet ist. Denkbar sind jedoch auch andere Ausgestaltungen beider Bauteile, wobei es auch möglich ist, das Anbauelement und den Grundkörper in vergleichbarer Grösse auszubilden.

  

[0016]    Vorteilhaft ist zudem, wenn das Anbauelement mit dem Grundkörper verklebt ist. Hierdurch entsteht eine besonders dichte Verbindung beider Bauteile, so dass ein Eindringen auch von feinstem Staub in das Innere des Sensors praktisch ausgeschlossen werden kann.

  

[0017]    Von Vorteil ist auch, wenn das Anbauelement und der Grundkörper mit Hilfe einer lösbaren Verbindung, insbesondere einer Schraub-, Klipps- und/oder Magnetverbindung, miteinander verbunden sind. Auf diese Weise kann das Anbauelement jederzeit vom Grundkörper getrennt und bei Bedarf gereinigt, oder auch durch ein anderes Anbauelement ersetzt werden. Hierdurch kann ein Grundkörper an verschiedensten Textilmaschinen oder zur Überwachung unterschiedlichster Fadenarten an einer Maschine verwendet werden. Sind nämlich hierfür Messspalte unterschiedlicher Beschaffenheit notwendig, kann einfach ein entsprechend beschaffenes Anbauelement mit dem Grundkörper verbunden werden.

   Wichtige Grössen in diesem Zusammenhang sind die Geometrie des Messspaltes, die Eigenschaften der Sensorflächen oder auch die Materialbeschaffenheit des Anbauelements, das ja letztendlich auch der Führung des Fadens dient.

  

[0018]    Vorteilhafterweise ist zwischen Grundkörper und Anbauelement eine Abdichtung angeordnet. Insbesondere, wenn beide Bauteile lösbar miteinander verbunden sind und häufig getrennt voneinander ausgetauscht werden, wird hierdurch eine zuverlässige Abdichtung vorhandener Innenräume gegenüber Staub oder Fasermaterial gewährleistet.

  

[0019]    Ebenso bringt es Vorteile mit sich, wenn der Grundkörper eine Führung für das Anbauelement aufweist. Hierdurch wird das Anbauelement stabil gegenüber dem Grundkörper fixiert. Dies ist vor allem dann sinnvoll, wenn der Sensor lediglich über den Grundkörper mit der Textilmaschine verbunden ist. Eine derartige Führung ist jedoch in den meisten Fällen nur dann notwendig, wenn die Verbindung zwischen Grundkörper und Anbauelement allein keine ausreichende Fixierung des Anbauelements sicherstellen kann.

  

[0020]    In diesem Zusammenhang ist es von besonderem Vorteil, wenn das Anbauelement formschlüssig mit der Führung in Kontakt steht, um jede Art von Spiel zwischen beiden Bauteilen zu verhindern. Unter den Begriff "Führung" fallen im Rahmen der Erfindung sämtliche dem Fachmann bekannten Ausführungen, beispielsweise Kombinationen aus Nut und Feder, Bolzen und entsprechenden Bohrungen, oder auch verschiedenste Schienenanordnungen.

  

[0021]    Des weiteren wird ein besonders funktioneller und dennoch einfach herzustellender Sensor vorgeschlagen, der eine Schnittstelle aufweist, über die er mit der Textilmaschine verbindbar ist, wobei der Sensor erfindungsgemäss eine Betätigungseinrichtung aufweist, die wiederum mit der Schnittstelle in Wirkverbindung steht. Gattungsgemässe Sensoren sind, wie bereits oben ausgeführt, an einer Vielzahl unterschiedlicher Textilmaschinen vorhanden. Meist sind diese auch für den Bediener zugänglich angeordnet, so dass eine Reinigung oder ein Austausch derselben problemlos vorgenommen werden kann. Bisher werden die jeweiligen Sensoren jedoch lediglich zur Überwachung des in die Textilmaschine gespeisten sowie des daraus hergestellten Fasermaterials herangezogen.

   Der erfindungsgemässe Sensor erlaubt jedoch neben der Überwachung auch den aktiven Eingriff in die Steuerung bzw. den Betrieb der Textilmaschine, so dass die Funktionalität des Sensors hierdurch beträchtlich erhöht wird. Die Betätigungseinrichtung kann z.B. zum Stoppen oder (Wieder-)Anfahren der Textilmaschine oder einzelner Abschnitte derselben, wie beispielsweise der Spinnbox einer Rotorspinnmaschine, genutzt werden. Auch können Bedieneraufforderungen, z.B. nach einem Fadenbruch oder einer sonstigen Störung des Produktionsprozesses, quittiert werden. Grundsätzlich kann die Betätigungseinrichtung in all den Fällen Verwendung finden, in denen bisher Betätigungseinrichtungen zum Einsatz kommen, die an anderen Stellen der Textilmaschine angeordnet sind.

  

[0022]    In einer besonders zweckmässigen und dennoch einfachen Ausgestaltung ist die Betätigungseinrichtung ein Schalter oder Taster, der je nach Einsatzzweck vom Fachmann ausgewählt wird. So sind Drucktaster, aber auch Kippschalter oder berührungsempfindliche Taster denkbar. Selbstverständlich ist auch die Verwendung von Betätigungseinrichtungen in Form von Reglern (z.B. Potentiometer) möglich, mit denen beispielsweise Drehzahlen verschiedener Bauteile der Textilmaschine beeinflusst werden können.

  

[0023]    Auch kann es von Vorteil sein, wenn die Betätigungseinrichtung berührungslos betätigbar ist. Hierbei sind Betätigungseinrichtungen nach Art einer Lichtschranke oder auch kapazitiv messender Vorrichtungen denkbar, ebenso wie Einrichtungen, die mittels Funk- oder Infrarotsignalen betätigbar sind.

  

[0024]    Um insbesondere eine lösbare Verbindung zwischen Sensor und Textilmaschine zu erhalten, ist es von Vorteil, wenn die Schnittstelle Teil einer Steckverbindung, wie z.B. ein Stecker, ist. Der Stecker wird schliesslich im Verlauf des Einbaus des Sensors mit einer entsprechenden Verkabelung der Textilmaschine, die eventuell mit einer zentralen Steuereinheit in Verbindung steht, verbunden. Die Verbindung zwischen Sensor und Textilmaschine kann selbstverständlich auch kabellos, beispielsweise durch eine Funk- oder IR-Verbindung, realisiert werden. In derartigen Fällen wären die jeweiligen Sendekomponenten als Schnittstelle zu verstehen.

  

[0025]    Zudem weist der Sensor vorteilhafterweise wenigstens ein optisches und/oder akustisches Anzeigeelement auf. Mit Hilfe dieser Elemente kann der Bediener der Textilmaschine schnell und zuverlässig auf verschiedene Zustände der Maschine bzw. notwendige Eingriffe aufmerksam gemacht werden. So können Fadenbrüche, Unregelmässigkeiten in der Fadenqualität, das Erreichen einer vorgegebenen Fadenlänge, oder aber auch der Verschmutzungsgrad des Sensors angezeigt werden. Auch kann der Bediener darauf hingewiesen werden, wenn eine Spule für das Betriebslabor entnommen werden muss oder sonstige Tätigkeiten notwendig sind, die einen manuellen Eingriff bedürfen. Hierbei können auch mehrere gattungsgleiche oder aber auch gattungsfremde Anzeigeelemente zum Einsatz kommen. So wäre beispielsweise die Anordnung mehrerer LEDs denkbar.

   Je nach Anzahl der leuchtenden oder blinkenden LEDs bzw. deren Farbe werden dem Bediener schliesslich unterschiedliche Anweisungen oder Betriebszustände der Textilmaschine vermittelt.

  

[0026]    Vorteilhaft ist ebenso, wenn der Sensor eine Elektronik zur Auswertung von Empfangssignalen des Empfangselements aufweist. Hierdurch wäre ein Austausch dieser Signale zwischen Sensor und Steuereinheit der Textilmaschine überflüssig oder zumindest nur noch eingeschränkt notwendig. Über die Elektronik könnten auf diese Weise verschiedene Bauteile der Textilmaschine direkt durch den Sensor angesteuert werden. Beispielsweise könnte eine Spinnstelle angehalten werden, wenn die Elektronik durch die Auswertung der Empfangssignale einen Fadenbruch detektiert. Bei Bedarf können die entsprechenden Signale natürlich auch zusätzlich an die Steuereinheit der Textilmaschine weitergeleitet werden, so dass die Signale mehrerer Sensoren zentral ausgewertet oder gespeichert werden können.

  

[0027]    Hierbei hat es sich als Vorteil erwiesen, wenn das Anzeigeelement und/oder die Betätigungseinrichtung mit der Elektronik in Verbindung stehen. Dies würde zu einer weiteren Einsparung entsprechender Verkabelungen führen, da die Elektronik mit den genannten Bauteilen auf direktem Wege und damit ohne Umweg über die Steuereinheit der Textilmaschine kommunizieren könnte.

  

[0028]    Während die Betätigungseinrichtung bzw. das Anzeigeelement auch direkt mit der Schnittstelle und damit der Steuerung der Textilmaschine in Verbindung stehen kann, ist es selbstverständlich auch möglich und oftmals auch von Vorteil, wenn die Elektronik zwischen Betätigungseinrichtung und Schnittstelle und/oder zwischen Anzeigeelement und Schnittstelle angeordnet ist. Die Betätigungseinrichtung steht in diesem Fall über die Elektronik mit der Schnittstelle in Wirkverbindung. Hierdurch kann über die - eventuell auch programmierbare - Elektronik direkt auf die Kommunikation zwischen den genannten Bauteilen und der Textilmaschine Einfluss genommen werden. Zudem kann auf diese Weise auch eine Einsparung der notwendigen Verkabelung erzielt werden.

  

[0029]    Eine besonders signifikante Verringerung des Verkabelungsaufwandes zwischen Textilmaschine und Sensor lässt sich durch die Verwendung einer bitseriellen Schnittstelle, insbesondere einer Eindraht-Schnittstelle, erzielen. Sämtliche Signale, die zwischen Sensor und Textilmaschine ausgetauscht werden müssen, wie beispielsweise die Signale des Empfangselements, Signale der Betätigungseinrichtung oder auch des Anzeigeelements, können hierdurch mit Hilfe nur eines Kabels übermittelt werden, so dass der Verkabelungsaufwand drastisch reduziert werden kann.

  

[0030]    In diesem Zusammenhang ist es von besonderem Vorteil, wenn die Schnittstelle mit einem Feldbus verbindbar ist, da hierdurch eine besonders kostengünstige und verkabelungsarme Verbindung zwischen Sensor und Textilmaschine hergestellt werden kann.

  

[0031]    Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren erläutert. Es zeigen:
<tb>Fig. 1<sep>eine schematische Darstellung des Fadenverlaufs zwischen Spinnbox und Spule an einer Rotor-Spinnmaschine,


  <tb>Fig. 2<sep>eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemässen Sensors,


  <tb>Fig. 3<sep>eine Draufsicht eines erfindungsgemässen Sensors,


  <tb>Fig. 4<sep>eine weitere Draufsicht eines erfindungsgemässen Sensors,


  <tb>Fig. 5<sep>eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemässen Anbauelements, und


  <tb>Fig. 6<sep>eine weitere Draufsicht eines erfindungsgemässen Sensors.

  

[0032]    Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung des Verlaufs eines gesponnenen Fadens 1 zwischen Spinnbox 2 und Spule 3 an einer Rotor-Spinnmaschine. Der gesponnene Faden 1 wird durch eine entsprechende Abzugsvorrichtung 4 aus der Spinnbox 2, in der sich unter anderem der Spinnrotor befindet, abgezogen. Anschliessend passiert der Faden 1 einen erfindungsgemässen Sensor 5, der der Überwachung des Vorhandenseins bzw. der Qualität des Fadens 1 dient. Schliesslich wird der Faden 1, geführt durch eine Changiervorrichtung 6, auf die sich drehende Spule 3 aufgespult.

  

[0033]    Der Sensor 5 selbst weist im gezeigten Beispiel ein optoelektronisches Sendeelement 7 sowie ein entsprechendes Empfangselement 8, beispielsweise in Form einer Fotozelle, auf. Diese werden in entsprechenden Aufnahmen 9 eines erfindungsgemässen Anbauelements 10 geführt, wobei die Aufnahmen 9 z.B. als Bohrungen ausgebildet sein können, in die das Sendeelement 7 und das Empfangselement 8 eingesteckt werden.

  

[0034]    Das Anbauelement 10 selbst ist als eine Art Einsatz innerhalb des Grundkörpers 11 des Sensors 5 angeordnet und weist eine mittlere Führungsfläche 12 sowie zwei senkrecht daran angrenzende seitliche Führungsflächen 12 für den Faden 1 auf. Die genannten Führungsflächen 12 bilden schliesslich einen Messspalt 13, in dem der Faden 1 geführt wird.

  

[0035]    In Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemässen Sensors 5 dargestellt. Wie hieraus ersichtlich, sind sowohl der Grundkörper 11 als auch das Anbauelement 10 im gezeigten Beispiel C-förmig ausgebildet, so dass das Anbauelement 10 in Form eines Einsatzes in den Grundkörper 11 integriert werden kann und gleichzeitig einen von den drei Führungsflächen 12 begrenzten Messspalt 13 bildet.

  

[0036]    Der Faden 1 verläuft, bedingt durch die Anordnung des Sensors 5 bezüglich der nicht gezeigten Textilmaschine, vorteilhafterweise derart, dass er stets gegen die mittlere Führungsflächen 12 gezogen wird. Dies stellt sicher, dass' sich der Faden 1 in jedem Zeitpunkt im Bereich des Strahlengangs zwischen Sendeelement 7 und Empfangselement 8 befindet.

  

[0037]    Des Weiteren zeigt Fig. 2, dass der Grundkörper 11 mehrteilig ausgebildet sein kann, wodurch die Herstellung und eine eventuelle Wartung des Sensors 5 vereinfacht wird. Der Grundkörper 11 kann z.B. aus einem Bodenelement 14 und einem Deckelelement 15 bestehen, die entweder miteinander verklebt oder auf sonstige feste oder lösbare Weise miteinander verbunden sind.

  

[0038]    Das Anbauelement 10, das bei der Verwendung von optischen Sendeelementen 7 aus einem lichtdurchlässigen Material, wie beispielsweise Glas, besteht, weist zudem eine Ausbuchtung 16 auf, die mit einer entsprechend in dem Grundkörper 11 angeordneten Führung 17 formschlüssig zusammenwirkt. Hierdurch wird ein zuverlässiger Sitz des Anbauelements 10 gewährleistet. Bei einer entsprechenden Ausgestaltung der Führung 17 kann in vorteilhafter Weise gänzlich auf weitere Verbindungselemente zwischen Grundkörper 11 und Anbauelement 10 verzichtet werden. Selbstverständlich kann die Führung 17 auch durch andere Elemente, wie beispielsweise Bolzen und korrespondierende Bohrungen, gebildet werden. Auch kann das Anbauelement 10 selbst Vertiefungen oder Nuten aufweisen, die mit entsprechenden Gegenstücken des Grundkörpers 11 zusammenwirken.

  

[0039]    Das Anbauelement 10 weist weiterhin zwei Aufnahmen 9 auf, die zum grössten Teil der Negativform des Sendeelements 7 bzw. des Empfangselements 8 entsprechen, so dass diese zuverlässig in den Aufnahmen 9 geführt werden. Die Aufnahmen 9 sind jedoch in vorteilhafter Weise nur so tief, dass die Führungsflächen 12 nicht durchstossen werden. Hierdurch ist das Sendeelement 7 und das Empfangselement 8 stets vor Staub oder sonstigen mechanischen Einflüssen geschützt.

  

[0040]    Des Weiteren weist der Sensor 5 gemäss Fig. 2 eine Betätigungseinrichtung 18, z.B. in Form eines Tasters, auf. Diese kann unterschiedlichsten Verwendungszwecken dienen. So können mit Hilfe dieser Betätigungseinrichtung 18 Anweisungen durch den Bediener der Textilmaschine quittiert, aber auch einzelne Funktionen der Maschine oder Bauteile davon gestoppt oder gestartet werden. Folglich kann durch den Einsatz der Betätigungseinrichtung 18, die selbstverständlich auch mehrere Taster umfassen kann, auf entsprechende Betätigungseinrichtungen 18 an anderer Stelle der Textilmaschine verzichtet werden.

  

[0041]    Der Vorteil einer Anordnung der Betätigungseinrichtung 18 direkt an einem erfindungsgemässen Sensor 5 liegt insbesondere darin, dass dieser in der Regel von aussen für einen Bediener gut zugänglich ist. Zudem ist zwischen Sensor 5 und Textilmaschine in den meisten Fällen zwangläufig, insbesondere zur Auswertung der Messwerte, bereits eine Verkabelung vorhanden, so dass diese Verkabelung auch zur Weiterleitung der Signale der Betätigungseinrichtung 18 verwendet werden kann. Hieraus resultiert eine Verringerung des Verkabelungsaufwands, der bei modernen Textilmaschinen, wie beispielsweise Rotorspinnmaschinen mit bis zu 500 Spinnstellen und einer gleichen Anzahl an Sensoren 5, durchaus beträchtlich ausfallen kann.

  

[0042]    Für die Verbindung zwischen Textilmaschine und Sensor 5 weist dieser eine Schnittstelle, im gezeigten Beispiel in Form einer Buchse 19, auf, die mit einem entsprechenden Kabel 20 in Verbindung steht, welches wiederum beispielsweise mit einer zentralen Steuereinheit 21 (s. Fig. 1) der Textilmaschine verbunden ist.

  

[0043]    Um den Bediener auf eventuelle Qualitätsmängel des produzierten Fadens 1 bzw. einen Fadenbruch, aber auch auf durchzuführende Tätigkeiten, wie eine Spulenentnahme oder einen Spulenwechsel, hinzuweisen, weist der Sensor 5 im gezeigten Beispiel drei Anzeigeelemente in Form von LEDs 22 auf. Diese können entweder in unterschiedlicher Kombination oder unterschiedlichen Farben leuchten oder blinken, je nachdem, welche Informationen an den Bediener übermittelt werden sollen. Selbstverständlich kann auch eine LED 22 leuchten, wenn kein Fehler vorliegt bzw. keine Handlung durchgeführt werden muss. Diese LED 22 würde dann lediglich auf einen einwandfreien Betrieb der entsprechenden Spinnstelle bzw. eines sonstigen überwachten Bauteils der Textilmaschine, wie beispielsweise des Sensors 5 selbst, hinweisen.

  

[0044]    Die Anzeigeelemente und/oder die Betätigungseinrichtung(en) 18 können dabei entweder mit der Steuereinheit 21 der Textilmaschine oder aber auch mit einer nicht gezeigten Elektronik verbunden sein. Diese kann wiederum innerhalb des Sensors 5 angeordnet sein und dient vorrangig der Auswertung der Empfangsdaten des Empfangselements 8 oder auch der Kommunikation mit der Betätigungseinrichtung 18 bzw. dem Anzeigeelement.

  

[0045]    Fig. 3 zeigt eine Draufsicht eines erfindungsgemässen Sensors 5. Hieraus ist ersichtlich, dass die Aufnahmen 9 des Sendeelements 7 und des Empfangselements 8 bezüglich der mittleren Führungsfläche 12 derart angeordnet sind, dass die Führungsfläche 12 entlang der Verbindungslinie beider Elemente verläuft. Bei einem Verlauf des Fadens 1, wie ihn Fig. 2zeigt, wird hierdurch sichergestellt, dass dieser stets in dem vom Empfangselement 8 detektierten Strahlengang des Sendeelements 7 verläuft und somit eine kontinuierliche Überwachung des Fadens 1 stattfinden kann.

  

[0046]    Ein Vergleich von Fig. 3mit Fig. 4 macht deutlich, dass durch die erfindungsgemässe Ausgestaltung des Anbauelements 10 die Einsatzvielfalt des Sensors 5 deutlich erhöht werden kann. Da nämlich die Aufnahmen 9 für das Sendeelement 7 sowie das korrespondierende Empfangselement 8 in das Anbauelement 10 integriert sind, das zugleich die Führungsflächen 12 für den Faden 1 aufweist, kann bei der Herstellung des Sensors 5 ein Grundkörper 11 mit unterschiedlichsten Anbauelementen 10 aufgestattet werden. Ebenso ist ein späterer Austausch bei entsprechend lösbarer Verbindung von Anbauelement 10 und Grundkörper 11 möglich, falls die Textilmaschine ein anderes Ausgangsprodukt verarbeiten oder ein anderes Endprodukt produzieren soll.

   So weist der Sensor 5 in Fig. 3 beispielsweise einen nach einer Seite vollständig offenen Messspalt 13 auf, während dieser Messspalt 13 im Fall des Anbauelements 10 gemäss Fig. 4 ein zusätzliches Führungselement 23 aufweist. Durch die Führung des Sendeelements 7 bzw. des Empfangselements 8 entfällt bei einem Austausch des Anbauteils oder generell bei der Herstellung des Sensors 5 jegliche Ausrichtung von Sendeelementen 7 bzw. Empfangselementen 8 bezüglich der Führungsflächen 12, da deren Lage durch die Geometrie der Aufnahmen 9 bereits vorbestimmt ist.

  

[0047]    Fig. 5 zeigt eine weitere Ausgestaltung eines erfindungsgemässen Anbauelements 10. Dieses weist auf der der Messspaltsöffnung abgewandten Seite eine Aussparung 24 auf. Eine derartige Aussparung 24 kann z. B. als eine Art Kabelkanal für vorhandene Verkabelungen dienen. Je nach Geometrie kann hierüber auch eine Führung durch ein entsprechendes Gegenstück am Grundkörper 11 erfolgen. Hierbei sollte jedoch darauf geachtet werden, dass stets eine ausreichende Führung des Sendeelements 7 und des zugehörigen Empfangselements 8 gewährleistet werden kann. Ein weiterer Vorteil einer derartigen Aussparung 24 liegt in der Möglichkeit, den Sensor 5 zunächst grösstenteils zu montieren und erst anschliessend das Anbauelement 10 gewissermassen über das später in das Anbauelement 10 hineinragende Sendeelement 7 bzw. das entsprechende Empfangselement 8 zu schieben.

  

[0048]    Zuletzt verdeutlicht Fig. 6, dass das Anbauelement 10 nicht unbedingt als Einsatz ausgebildet sein muss, wie dies in den Fig. 1 bis 5gezeigt ist. So sind auch andere Ausgestaltungen denkbar, bei denen sich das Anbauelement 10 beispielsweise über die gesamte Breite des Grundkörpers 11 erstreckt oder sogar seinerseits den Grundkörper 11 wenigstens teilweise umschliesst.

  

[0049]    Die vorliegende Erfindung wurde anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Abwandlungen der Erfindung sind im Rahmen der Patentansprüche ohne weiteres möglich, wobei ausdrücklich sämtliche in den Patentansprüchen, der Beschreibung sowie den Figurenbeschreibungen aufgeführten Einzelmerkmale in beliebiger Kombination miteinander verwirklicht werden können, soweit dies sinnvoll und möglich erscheint. So können die erfindungsgemässen Sensoren nicht nur an Spinnmaschinen, sondern auch anderen Textilmaschinen, wie beispielsweise einer Strecke, zum Einsatz kommen. Wird in der Anmeldung der Begriff "Faden" gebraucht, so ist darunter je nach Anwendungsfall selbstverständlich auch jeder andere Faserverbund zu verstehen, der mit einem entsprechenden Sensor überwacht werden kann.

   Auch ist ein Einsatz nicht nur am Ausgang der Textilmaschine, sondern auch an deren Fasermaterialeingang denkbar, um hier die Qualität des einlaufenden Materials zu überprüfen.

Claims (23)

1. Sensor zur Überwachung eines Fadens (1) an einer Textilmaschine, insbesondere einer Spinnmaschine, wie beispielsweise einer Rotor-Spinnmaschine, mit einem Grundkörper (11), wenigstens einem Sendeelement (7) und einem korrespondierenden Empfangselement (8), sowie mit einem Anbauelement (10), das zumindest eine Führungsfläche (12) für den Faden (1) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Anbauelement (10) zudem wenigstens eine Aufnahme (9) aufweist, in der das Sendeelement (7) und/oder das Empfangselement (8) geführt sind.

2. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (9) wenigstens teilweise der Negativform zumindest eines Abschnitts des Sendeelements (7) bzw. des Empfangselements (8) entspricht.

3. Sensor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anbauelement (10) zwei bezüglich der Führungsfläche (12) gegenüberliegende Aufnahmen (9) aufweist, in denen einerseits das Sendeelement (7) und andererseits das Empfangselement (8) einzeln geführt sind.

4. nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sendeelement (7) eine Lichtquelle, insbesondere in Form einer Leuchtdiode, und das Empfangselement (8) ' einen lichtempfindlichen Detektor, insbesondere in Form einer Photozelle, aufweist.

5. Sensor nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Führungsfläche (12) des Anbauelements (10) parallel zum Strahlengang der Lichtquelle zwischen Sendeelement (7) und Empfangselement (8) verläuft.

6. Sensor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anbauelement (10) zumindest teilweise aus einem lichtdurchlässigen Material, insbesondere Glas, Keramik und/oder Kunststoff, besteht.

7. Sensor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anbauelement (10) wenigstens teilweise beschichtet ist.

8. Sensor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anbauelement (10) und/oder der Grundkörper (11) im Wesentlichen C-förmig ausgebildet sind.

9. Sensor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anbauelement (10) mit dem Grundkörper (11) verklebt ist.

10. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Anbauelement (10) und der Grundkörper (11) mit Hilfe einer lösbaren Verbindung, insbesondere einer Schraub-, Klippsund/oder Magnetverbindung, miteinander verbunden sind.

11. Sensor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Grundkörper (11) und Anbauelement (10) eine Abdichtung angeordnet ist.

12. Sensor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (11) eine Führung (17) für das Anbauelement (10) aufweist.

13. Sensor nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Anbauelement (10) formschlüssig mit der Führung (17) in Kontakt steht.

14. Sensor, insbesondere nach einem der vorangegangenen Ansprüche, zur Überwachung eines Fadens (1) an einer Textilmaschine, insbesondere einer Spinnmaschine, wie beispielsweise einer Rotor-Spinnmaschine, mit einem Grundkörper (11), wenigstens einem Sendeelement (7) und einem korrespondierenden Empfangselement (8), wobei der Sensor (5) wenigstens eine Schnittstelle aufweist, über die er mit der Textilmaschine verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (5) eine Betätigungseinrichtung (18) aufweist, die mit der Schnittstelle in Wirkverbindung steht.

15. Sensor nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (18) ein Schalter oder Taster ist.

16. Sensor nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (18) berührungslos betätigbar ist.

17. Sensor nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle Teil einer Steckverbindung ist.

18. Sensor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (5) ein optisches und/oder akustisches Anzeigeelement aufweist.

19. Sensor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (5) eine Elektronik zur Auswertung von Empfangssignalen des Empfangselements (8) aufweist.

20. Sensor nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Anzeigeelement und/oder die Betätigungseinrichtung (18) mit der Elektronik in Verbindung stehen.

21. Sensor nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronik zwischen Betätigungseinrichtung (18) und Schnittstelle und/oder zwischen Anzeigeelement und Schnittstelle angeordnet ist.

22. Sensor nach einem der Ansprüche 14 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle eine bitserielle Schnittstelle, insbesondere eine Eindraht-Schnittstelle, ist.

23. Sensor nach einem der Ansprüche 14 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle mit einem Feldbus verbindbar ist.