Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Gerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einem aus der CH-PS 546 840 bekannten Gerät dieser Art ist das das Garn beaufschlagende Teil ein Kontakt¬ stück, das punktförmig am Garn anliegt und dieses gegen die Auflagefläche eines Reibkörpers drückt und dabei auf das Garn direkt an dessen Berührungsstelle mit der Auf¬ lagefläche einwirkt^ um mit mechanischer Hilfe durch Er¬ höhen des Kontaktdrucks des Garns die Nutzsignale zu verstärken. Das Kontaktstück ist federbelastet.

Bei einem aus der CH-PS 479 478 bekannten Gerät ist das Teil ein Andrückorgan, das das Garn mit ausreichendem Anpreßdruck gegen die Auflagefläche preßt. Das Andrück¬ organ hat die Aufgabe, durch die Reibung am Garn zusätz¬ liche elektrostatische Ladungen zu erzeugen, die starke und hinsichtlich der Garnbewegung gut abgreifbare Poten¬ tialschwankungen entstehen lassen.

Bei einem aus der EP-A 1 139 231 bekannten Gerät wird das Garn an einem mit einem Fußteil verbundenen Füh¬ rungsring umgelenkt. Am Fußteil ist ein piezoelektri¬ sches Wandlerelement vorgesehen, mit dem Schwingungen des Führungsringes in elektrische Signale umwandelbar sind. Die Longitudinalbewegung des Garnes führt dank der Reibung am Führungsring zu Schwingungen. Jedoch ergibt sich bei st llstehendem Garn ein relativ starkes Rausch¬ signal, so daß das Ausgangssignal des Wandlerelementes aufgrund eines ungünstigen Signal-Rausch-Verhältnisses

schwer abgreifbar oder unbrauchbar ist. Eine Bewegung eines glatten Garnes bei geringer Bewegungsgeschwin¬ digkeit ist kaum erfaßbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gerät der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß es auf baulich einfache Weise ein verbessertes Signal-Rausch- Verhältnis des Ausgangssignals erbringt.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Bei dieser Ausbildung wird primär nicht das Garn zum Ei— zeugen des Nutzsignales herangezogen, sondern der bei der Longi tud nalbewegung des Garnes von diesem bewegte Teil, dessen Bewegungen sich deutlich abgreifen lassen. Da die bei der Bewegung des Te.i l ≤ ermittelten Signale wesentlich kräftiger ausfallen, als das Rauschsignal bei stillstehendem Garn und stillstehendem Teil, ist das Signal-Rausch-Verhältnis des Ausgangssignals erheblich verbessert. Gerade bei langsamen Bewegungen eines glat¬ ten Garnes erzeugt das bewegte Teil über das Wandlerele¬ ment ein deutliches Ausgangssignal. Bei einer Bewegung des Garnes entsteht sofort eine Relativbewegung zwischen der Auflagefläche und dem beweglich gelagerten Teil, wo¬ durch die Amplitude des Ausgangssignals des Wandlerele¬ mentes auch bei niedriger Garngeschwindigkeit relativ hoch wird. Auch bei schwierigen Außeneinflüssen ist eine sichere Unterscheidung zwischen Stillstand und Bewegung des Garnes, und zwar im wesentlichen unabhängig von der ^Q ualität und der Geschwindigkeit des Garnes, möglich. Nicht die erhöhte Anpressung des Garnes an die Auflage¬ fläche ist das entscheidende Kriterium, sondern die durch die Garnbewegung erzeugte und für die Signalabga¬ be benutzte Bewegung des Teil relativ zur Auflagefläche.

Wird das Teil durch eine Anlagekraft in Richtung auf die AuflagefL äche zu beaufschlagt, zweckmäßigerweise fe¬ dernd, dann ist es stets bestrebt, nach Wegbewegen von der Auflagefläche verstärkt an die Auflagefläche zurück¬ zukehren, wodurch es markante Relati bewegungen zur oder sogar Aufschläge auf die Auflagefläche ausführt, die das Wandlerelement eindeutig darüber informieren, daß sich das Garn bewegt. Hingegen wird bei einem Stillstand des Garnes das Teil auch durch die Anlagekraft sehr ruhigge¬ stellt, so daß sich ein deutlicher und für das Wandler¬ element genau zu ermittelnder Unterschied ergibt.

Wenn das Teil zusammen mit der Auflagefläche gleichzei¬ tig als Garnbremse für das hinsichltich seiner Longitu- di na Ibewegung überwachte Garn fungiert, ergibt sich eine universelle Ei nsetzbarkei t des Gerätes. Auf engstem Raum" ist das Gerät in der Lage, zwei Funktionen auszuüben, was bei den oftmals beengten Platzverhältnissen günstig ist. Eine Garnbremse wird oftmals benötigt. Ist das Ge¬ rät selbst in der Lage, diese Funktion der Garnbremse auszuüben, so wird eine zusätzliche Garnbremse einge¬ spart.

Sofern die Auflagefläche an einem Garnführungsring der Garnführungseinheit vorgesehen und der Teil eine Kugel ist, deren Durchmesser größer als der Innendurchmesser des Garnführungsrings ist und die an der Abzugsseite des Garnführungs ri ngs an diesem anliegt, dann führt dies zu einer baulich einfachen Ausbildung des Gerätes zum übei— wachen der longi tudi nalen Garnbewegung, wobei das Gerät ohne weiteres auch die Funktion einer Garnbremse auszu¬ führen vermag. Hit einer Kugel als das bewegliche Teil ist unabhängig von der Garnlage im Garnführungsring eine gleichbleibende Signalerzeugungsfunktion gewährleistet.

Auch die Garnbremsenfunktion ist unabhängig davon, an welcher Umfangsstel le des Garnführungsringes das Garn durch den Garnführungsring und an der Kugel vorbei läuft.

Eine baulich zweckmäßige Ausführungsform des Gerätes be¬ nutzt eine Metallkugel, die mittels eines Magnetfeldes, vorzugsweise axial, gegen den Garn ührungsring angepreßt wird. Das Magnetfeld hat den Vorteil, daß die Metallku¬ gel sozusagen durch eine unsichtbare Feder stets gegen den Garnführungsring gezogen wird, und daß das Garn an jedem Umfangsberei ch des Garnführungsrings durchlaufen kann, ohne mit irgendwelchen anderen Teilen des Gerätes als dem Garnführungsring und der Metallkugel in Berüh¬ rung zu kommen. Ein Herausfallen der Metallkugel ist trotzdem verhindert, weil die Magnetkraft nach allen Seiten gleichmäßig wirkt und die Metallkugel stets ir axialer Richtung gegen den Garnführungsring zu ziehen sucht.

Günstig ist es dabei, Magneten verteilt um den Garnfüh¬ rungsring anzuordnen, und diese radial verstellbar zu machen. Da die Magneten auf der der Abzugsseite abge¬ wandten Seite des Garnführungsringes stehen, erzeugen sie die Anlagekraft für die Metallkugel in axialer Rich¬ tung zum Garnführungsring hin, was den Vorteil hat, daß die Bewegungen der etal l kugel nach dem Auslenken durch das Garn deutlich ausfallen ^' bzw. daß die Metallkugel fest gegen die Auflagefläche des Garnführungsringes an¬ schlägt. Damit lassen sich deutliche Signale erzeugen. Die radiale Verstellbarkeit des Magneten läßt die Anla¬ gekraft des Teils exakt wählen.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung besteht der Garnfüh¬ rungsring aus keramischem Material, ist die Garnfüh-

rungseinheit eine elastische Aufhängungseinheit für den Garnführungsring, und ist das. Wand lerelement ein piezo¬ elektrischer Fühler, der mit dem Garnführungsring ver¬ bunden und in die elastische Aufhängungseinrichtung ein¬ gebettet ist. Der Anpreßdruck des vom Garn bewegten Tei¬ les oder die AufSchlagbewegungen des Teils erreichen das Wandlerelement unverzögert und ohne Verluste, so daß ein undverzögertes und starkes Ausgangssignal entsteht.

Günstig ist es ferner, daß die Anlagekraft des Teils verstellbar ist, um die Verstärkung des Ausgangs si gnal s und/oder die Garnbremswirkung variieren zu können. Auf diese Weise ist eine einfache Anpassung an die Garnqua¬ lität oder an die Garngeschwindigkeit möglich. Ferner kann die Ansprechsschwel le des Gerätes individuell ein¬ justiert werden.

Eine alternative Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, daß der Teil aus Metall besteht oder einen Metall- einsatz enthält, und daß das Wand lerelement ein auf den Teil ausgerichteter, stationärer Näherungsinitiator ist. Bei dieser Ausführungsform ist es nicht unbedingt erfor¬ derlich, daß der Teil bei seinen durch das Garn erzeug¬ ten Bewegungen auf die Auflagefläche aufschlägt. Es reicht aus, daß er sich relativ zu dem Näherungsinita¬ tor bewegt und daß der Näherungsinitiator daraus das Signal erzeugt, das wesentlich stärker ist, als das Rauschsignal bei stillstehendem Garn.

Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Gerät zum Erfassen einer Garn¬ bewegung, das gleichzeitig als

Garnbremse einsetzbar ist.

Fig. eine Ansicht des Geräts von Fig. 1 in Richtung der Garn¬ durchlaufbewegurig, und

Fig. einen Schnitt durch das Gerät in Fig. 2 in der Ebene III-III.

Gemäß Fig. 1 hat ein Gerät 1, das sowohl zum Erfassen einer Garnbewegung als auch zum Bremsen des Garnes be¬ stimmt ist, ein topfförmiges Aluminium- oder Kunststoff¬ gehäuse 2 mit einer axialen zentrischen Bohrung 3. In der Bohrung 3 ist eine keramische Eingangsführungshülse 4 lagegesichert. In Durchlaufrichtung eines Garns 5 liegt hinter der Eingangsführungshülse 4 eine Garnfüh¬ rungseinheit 6, die einen aus einem elastischen Material bestehenden, mit dem Gehäuse 2 verbundenen Aufhängungs¬ ring 7 aufweist. Im Aufhängungsring 7 ist ein kerami¬ scher Führungsring 8 gelagert. In Garnbewegungsri chtung hinter der Garnführungseinheit 6 ist ein radial symme¬ trischer Sitz 9 mit einer konischen und zur Bohrung 3 koaxialen Innenbohrung vorgesehen, der zum Einführen des Garns 5 dient. Der Führungsring 8 ist zwischen seiner inneren, z lindrischen Fläche und seinen Stirnflächen jeweils abgerundet, um eine möglichst ^" schonende Führung des Garns 5 zu gewährleisten, und um eine gerundete Auf¬ lagefläche für das Garn und einen Teil 10 zu bilden, der an der Garnabzugsseite des Führungsringes angeordnet ist. Der Teil 10 ist, z.B., eine Metallkugel, deren Durchmesser größer ist als der Innendurchmesser des Füh¬ rungsringes. Der Teil 10 wird in axialer Richtung gegen die Garnlaufrichtung durch ein Magnetfeld mit einer An¬ lagekraft in Richtung zur Auflagefläche des Führungsrin-

ges 8 beaufschlagt. Das Magnetfeld wird von, z.B. zwei, Stabmagneten 11, 12 erzeugt, die an der der Garnabzug¬ seite abgewandten Seite des Garnführungsringes 8 liegen und in bezug auf die Achse der Bohrung 3 radial ausge¬ richtet sind. Gemäß den Fig. 1 und 2 sind die Stabmagne¬ ten 11, 12 in nutförmigen Ausnehmungen 13 des Gehäuses 2 gehaltert, derart, daß sie in radialer Richtung relativ zur Achse der Bohrung 3 verstellbar sind, um das am Teil 10 wirkende Magnetfeld in der Größe vereint stellen zu können. Durch die Stärke des Magnetfeldes wird die Anla¬ gekraft des Teils 10 gegen die Auflagefläche des Garn¬ führungsringes 8 festgelegt, und damit auch die Brems¬ wirkung, die das Teil 10 auf das Garn 5 auszuüben vei— mag.

Ferner ist im Gehäuse 2 eine weich-magnetische, kreis¬ ringförmige Platte 14 zur Bündelung des magnetischen Flusses gel agert .

Wie in Fig. 1 strichpunktiert angedeutet ist, läßt sich der Teil 10 in eine radial außermittige Lage in die In¬ nenbohrung des Sitzes 9 verschieben, um das Einführen des Garns 5 zu erleichtern.

Gemäß Fig. 3 besitzt der keramische Führungsring 8 einen Fortsatz 14, an dem ein piezoelektrisches Wandlerelement 15 angeklebt ist. Dieses hat Anschlüsse 16 zum Anschluß an eine Platine 17 zur Vorverstärkung des Ausgangssig¬ nals, was verstärkt einer ni cht-dargestel Iten Auswei— tungsschal ung zugeführt wird.

Das Teil 10 kann mit der Anlagekraft auch durch ein Fe¬ derelement oder durch eine Ge ichtskraft beaufschlagt werden.

Im beschriebenen Fall ist die Garnführungseinheit mit dem ortsfesten Führungsring ausgestattet. Abändernd kann jedoch auch ein zentrisches, ortsfestes Teil verwendet werden, zu dem die Garnführungseinheit relativ beweglich gelagert ist, da auch dann der Effekt erreicht wird, daß eine Relativbewegung der Garnführungseinheit zu dem dann ortsfesten Teil eine mechanische Verstärkung des Wand¬ lersignals bewirkt. Es kommt ja nur darauf an, daß durch die longi tudi nale Garnbewegung eine Relativbewegung zwi¬ schen dem Teil und der Auflagefläche eintritt, die zu einem deutlicheren Ausgangssignal führt, als die Rela¬ tivbewegung des Garns an der Auflagefläche.

Denkbar ist ferner, andere Wandlerelemente zu verwen¬ den, beispielsweise kapazitive Näherungsfühler, induk¬ tive Elemente zur Erfassung einer Relativbewegung oder beliebige andere, aus dem Bereich der Meßtechnik bekann¬ te Elemente zur Erzeugung eines die Relati bewegung zweier Körper anzeigenden Signales.

Das Teil kann neben der gezeigten Kugelform auch die Form eines Konus oder eines Keiles haben. Sowohl der Teil als auch die Garnführungseinheit müssen nicht not¬ wendigerweise rotationssymmetrisch ausgebildet sein, sondern können auch spiegel symmetri seh bezüglich einer Symmetrieebene sein. Es ist lediglich entscheidend, daß das relativ zur Auflagefläche in der Garnführungsein¬ heit bewegte Teil zusammen mit der Garnführungsei nh-ei t einen Kontakt mit dem Garn hat, so daß die Long tudi nal¬ bewegung des Garns zwangsweise zu einer Relativbewegung zwischen dem Te l und der Garnführungseinheit bzw. der Auflagefläche führt. Mögliche Formen des Teils und der Garnführungseinheit sind beispielsweise gekrümmte Gleit* flächen, die beidseitig am Garn anliegen, oder zylindri¬ sche Elemente, die ebenfalls beidseitig am Garn anlie-

gen. Auch nicht-symmetrische Ausgestaltungen des beweg¬ lichen Teils und der Garnführungseinheit sind denkbar.

Das Gerät 1 ist zusätzlich zu seiner Funktion zum Er¬ fassen der longi tudi nalen Garnbewegung dazu geeignet, als Garnbremse zu wirken, weil das Garn 5 stets zwischen dem Teil und der Auflagefläche hindurch gezogen werden muß, wobei das Teil 10 durch die Anlagekraft eine Brems¬ wirkung im Garn erzeugt. Die Anlagekraft, deren Wert wie erwähnt verstellbar ist, ist einerseits zusammen mit der Masse des Teils für die Stärke des Ausgangssignals ver¬ antwortlich. Andererseits bestimmt die Anlagekraft auch die Bremswirkung, die mit dem Gerät 1 als Garnbremse ei— zeugbar ist. D.h., daß mit der Verstellung der Anlage¬ kraft sowohl die Ausgangssi gna Iverstä rkung als auch die Garnbremswirkung einstellbar sind, wobei durch die vor¬ erwähnten Ausbildungs- oder Formvarianten der zusammen¬ arbeitenden Komponenten von vornherein darauf Einfluß genommen werden kann, wie groß die Verstärkerwirkung für' das Ausgangssignal oder die Bremswirkung für das Garn jeweils in Relation zueinander ausfallen.

Bei der gezeigten Ausführungsform liegt der Teil 10 an der Auflagefläche des Garnführungsrings 8 an, sofern das Garn 5 stillsteht. Dabei kann durchaus eine punktförmige Anlage gegeben sein. Das Garn 5 wird durch das Teil 10 gegen die Auf Lagefl äche angedrückt. Das Wand lerelement 15 erzeugt ein Rauschsignal, das verhältn smäßig schwach ist. Sobald dem Garn 5 eine longi tudi nale Bewegung durch die Bohrung 3 aufgezwungen wird, wird der Teil 10 rela¬ tiv zur Auflagefläche verlagert, wobei er durch die ständig wirkende Anlagekraft bei seinen Bewegungen immer wieder gegen die Auflagefläche schlägt. Das Wandlerele¬ ment 15 nimmt diese wechselnden Anpreßbewegungen oder Aufschläge des Teils 10 wahr und erzeugt ein deutlich

vom Rauschsignal zu unterscheidendes Ausgangssignal. Bei Verwendung eines Näherungsinitiators ist es nicht not¬ wendig, daß das Teil die Auflagefläche ständig berührt, sondern der Näherungsinitiator ist in der Lage, aus den Relativbewegungen des Teils ein deutliches Ausgangssig¬ nal zu erzeugen.