Eine kontinuierliche Messung und Überwachung der Fadenbewegung beim Schusseintrag ist damit ausgeschlossen. Auch eine Optimierung des Verlaufes des Schusseintrages, beispielsweise über die gezielte Ansteuerung der Luftdüsen bei der Luftdüsenwebmaschine, ist damit nicht möglich. Ebenso ist es schwierig, Schwierig- keiten beim Schusseintrag frühzeitig zu erkennen. Das zuverlässige Stoppen der Webmaschine bei Schussstörungen ist aber Voraussetzung, um Webfehler zu ver- meiden. Vielfach werden deshalb die bestehenden Sensoren so empfindlich einge- stellt, dass sie im Zweifelsfall die Maschine stoppen. Dies führt aber zu einem ver- mehrten Bedarf an Bedienungseingriffen.

Die Messung der Zugkraft auf dem Schussfaden wird gelegentlich zu wissenschaftli- chen Zwecken experimentell durchgeführt. Die dabei eingesetzten Sensoren benüt- zen Dehnmessstreifen als mechanisch-elektrische Wandler. Die Empfindlichkeit, die Oberlastftihigkeit und die Grenzfrequenz sind dabei durch die eingesetzten Werkstoffe derart begrenzt, dass nur sorgfältig vorbereitete Labormessungen an einzelnen Schusseintragszyklen durchgeführt werden können, und dies nur mit besonders robu- sten Garnen, weiche die zusätzliche Beanspruchung durch die Umlenkstellen des Sensors aushalten. Ein Einsatz dieses Messverfahrens in der industrielien Produktion kommt deshalb, und weiter auch wegen der begrenzten Lebensdauer, der anspruchs- vollen Handhabung und der hohen Kosten dieser experimentellen Geräte, nicht in Frage.

Die vorlegende Erfindung hat zum Ziel, mit einem kostengünstigen, robusten, genau- en und rasch reagierenden Sensor die Fadenkraft beim Schusseintrag zu messen und damit den Verlauf des Schusseintrages besser zu optimieren und zuverlässiger zu überwachen. Der Sensor beruht auf dem Prinzip einer Fadenumlenkung, wobei der Umlenkwinkel weniger als 45 Grad, bevorzugt weniger als 30 Grad beträgt. Die Grenzfrequenz des Sensors liegt über 1 kHz, bevorzugt über 5 kHz. Dieser Sensor wird bevorzugt mit einem piezoresistiven oder piezoelektrischen Kristall realisiert. Für das piezoresisitive Messprinzip wird dazu beispielsweise ein Kraftsensor der Firma Honeyweil Typ PK 88870 benützt. Dieser wird in Verbindung mit einem Gleichspan- nungsverstärker mit einer Grenzfrequenz von mindestens 1 kHz, bevorzugt über 5 kHz, eingesetzt. Für das piezoelektrische Messprinzip wird beispielsweise ein Kraft- sensor aus dem Programm der Firma Kistler eingesetzt, in Verbindung mit einem La- dungsverstärker. In diesem Fall wird ein quasistatisches Ausgangssignal erzeugt, in- dem der Verstärker jeweils in der kraftfreien Phase des Eintragszyklus zurückgestellt wird. Die Einzelheiten des piezoelektrischen Messverfahrens sind in der Verkaufsdo- kumentation der Firma Kistler ausführlich beschrieben.

In Fig. 1 ist der schematische Zusammenhang der verfahrensgemässen Mittel, in Fig.

2 das Fadenkraftsignal dargestellt. Fig. 3 zeigt die verfahrensgemässe Anwendung zur Überwachung des Schusseintrages, und Fig. 4 die Prinzipien für die Optimierung des Schusseintrages.

Das Prinzip der Messeinrichtung ist in Fig. 1 schematisch dargestellt. Der Schussfa- den 1 wird von der Spule 2 mit Hilfe des Schussfadenspeichers 3 abgezogen. Hierauf durchläuft er eine Fadenbremse 4 und den erfindungsgemässen Fadenkraftsensor 5.

Die auf den Schussfaden wirkende Kraft wird auf bekannte Weise durch Auslenkung des Fadens gemessen, indem die Reaktionskraft 7 des Fadens vom druckempfindli- chen Element 6 in ein elektrisches Signal 13 umgewandelt wird. Hierauf durchläuft der Schussfaden den sogenannten Farbwähler, der die Zuordnung unterschiedlicher Schussfäden für den Schusseintrag besorgt. Für den eigentlichen Schusseintrag wird der Faden im Element 9 beschleunigt und weiter angetrieben.

Dieses Element hat je nach Art der Webmaschine verschiedene Gestalt : Es kann sich um ein Projektil oder um einen Greifer handeln, oder um die Hauptdüse und die fol- genden Stafettendüsen einer Luftwebmaschine, oder um den Injektor einer Wasser- strahlwebmaschine. Beim Schusseintrag durchläuft der Faden nun das zwischen den Scheren 10 und 12 liegende Webfach 11.

Das Kraftmesselement 6 kann auf eine mit Fadenführern versehene Platte 5 aufge- baut oder so in den maschinenseits bereits vorhandenen Fadenlauf integriert werden, dass die gewünschte Kraftkomponente darauf erzeugt wird. Es ist im Fadenlauf je- denfalls nach der Bremse 4, jedoch vor dem Eintritt ins Webfach 11 angeordnet, bei Luft-und Wasserwebmaschinen vor der Hauptdüse 9.

Das vom Fadenkraftsensor 5 gelieferte elektrische Signal 13 wird in der Auswerteein- heit 14 elektronisch verstärkt, ausgewertet und als Signal 15 auf eine Anzeige 16 ge- geben, welche den Bediener über den Verlauf des Schusseintrages orientiert und ihn auf Störungen und Korrekturen dazu aufmerksam macht. Die Auswerteeinheit 14 steht dazu über die Datenleitung 17 in Verbindung mit der Maschinensteuerung 19, von wo sie die Zeitsignale weiterer, am Schusseintrag beteiligter Maschinenfunktionen erhält, beispielsweise die momentane Winkellage der Hauptwelle der Maschine. An- dererseits erhält die Maschinensteuerung über die Datenleitung 18 die Überwa- chungssignale der Fadenkraftauswertung, beispielsweise zum sofortigen Stillsetzen im Falle eines Fadenbruches beim Schusseintrag, oder zum Aktivieren eines maschi- nenbezogenen Alarmmittels im Falle einer Störung, welche einen Bedienereingriff verlangt.

Die Form des Signals 13 ist in ihrem zeitlichen Verlauf in Fig. 2 am Beispiel einer Luftwebmaschine dargestellt. Das Diagramm zeigt in der vertikalen Achse 20 den Fa- denzug, in der horizontalen Achse 21 die Zeit. Im Abschnitt 22, ausserhalb des ei- gentlichen Schusseintragsvorganges, steht der Faden nicht unter Zug. Im Zeitpunkt 23 wird der Faden beschleunigt und tritt ins Webfach ein. Dies führt zu einem raschen Anstieg der Fadenkraft. Im Zeitabschnitt 24 läuft der Faden ins Webfach ein. Im Zeit- punkt 25 wird der in seiner Länge vom Vorspulgerät 3 vorbestimmte Faden von die- sem gestoppt, was zu einer typischen Kraftspitze führt. Der Faden bleibt danach wäh- rend dem Zeitabschnitt 26 gespannt, bis im Zeitpunkt 27 das Webblatt den Faden ans Gewebe anschlägt und dabei wiederum eine charakteristische Kraftspitze erzeugt.

Anschliessend wird der Faden beidseits von den Scheren 10 und 12 geschnitten, die Fadenkraft verschwindet, und der Zyklus beginnt erneut.

Die verschiedenen Möglichkeiten zur Auswertung dieses Signals sind in der Folge be- schrieben. In Fig. 3 ist das Kraftsignal bei störungsfreiem Schusseintrag analog zur Fig. 2 dargestelit. Die Überwachung eines solchen Signalverlaufes über bestimmte Zeitabschnitte hinweg gehört zum bekannten Stand der Technik der digitalen Signal- verarbeitung. Das in analoger Form vom Sensor gelieferte Signal wird dazu in Zeitin- tervallen von maximal 10 ms, bevorzugt weniger als 1 ms, digitalisiert, und mit den dem betreffenden Zeitschritt zugeordneten Grenzwerten verglichen. Diese Grenz- werte können vom Benützer der Maschine auf Grund von Garndaten oder Erfah- rungswerten fest eingegeben werden, oder aber vom Auswertegerät selbst während des praktischen Einsatzes nach dem Prinzip der adaptiven Steuerung selbst festge- legt werden. Auch ein sogenanntes Teach-In durch den Bediener ist vorgesehen.

Schliesslich ist auch vorgesehen, von dem auf Grund der Betriebserfahrung ermittel- ten Verlauf der Fadenkraft für jeden Zeitschritt den Mittelwert zu bilden und damit ei- nen Musterverlauf festzulegen. Nun wird jeder einzelne Schusseintrag mit diesem Musterverlauf verglichen, und bei Überschreiten einer vorgegebenen Toleranz ein Aiarm ausgelöst oder die Maschine gestoppt. Ein entscheidender Vorteil besteht dar- in, dass der zum Stopp führende Kraftverlauf anschliessend für die Diagnose durch den Bediener zur Verfügung steht und mit dem Bild verglichen werden kann, das ihm die Maschine selbst bietet.

Als Grenzwerte kommt, wie in Fig. 3 gezeigt, beispielsweise die Maximalzugkraft 30 beim Einziehen des Garnes in Betracht. Diese Zugkraft ist infolge der gleichzeitigen Beschleunigung des Games auf einen bestimmten Wert begrenzt, der in der Regel tiefer liegt als jener beim Stoppen des Garnes. Während des ganzen Schusseintrages ist eine minimale Fadenkraft 31 zu überwachen, um Fadenbrüche sofort zu erkennen.

Schliesslich ist die Spitzenbelastung des Garnes beim Stoppen 32 zu überwachen.

Die Grosse dieser Kraftspitze ist andererseits ein Merkmal für den erfolgreich volizo- genen Schusseintrag, und wird wiederum mit einem Minimalwert 33 überwacht. Auch die zeitlichen Abläufe, gegeben durch die Lage der Kraftspitzen 23,25 und 27 sind auf analoge Weise durch die Steuerung zu überwachen. Diese Funktion ist hier nicht weiter dargestellt, weil sie gleich gehandhabt wird wie die heute bereits übliche Über- wachung des Ankommens des Fadenkopfes im Bereich der Schere 12 (Fig. 1) mit ei- nem optischen Sensor.

Die Ausgestaltung des Verfahrens zur Optimierung des Schusseintrages zeigt die Fig.

4. Die Fadenkraft ist in der vertikalen Achse 20 dargestellt. Die horizontale Achse 40 ist hier aber nicht zeitlich, sondern in Abschnitte 41 des Webzyklusses eingeteilt, wel- che einer bestimmten Anzahl Winkelgrade der Hauptwelle der Webmaschine entspre- chen. Hieraus ! ässt sich die Zuordnung bestimmter Effekte beim Schusseintrag zu den Steuerungsfunktionen der Webmaschine erkennen. Dies ist für das praktische Vorgehen beim Optimieren des Schusseintrages entscheidend, denn über die dazu nötigen Eingriffe muss der Bediener entscheiden, oder sie müssen ihm bei einem au- tomatischen Optimierungsverfahren zumindest bekannt und plausibel sein. Der nor- male Kraftverlauf 42 wird durch Mittelwertbildung einer Reihe von Eintragszyklen nu- merisch ermittelt und auf dem Bildschirm farbig (hier gepunktet) dargestellt. Abwei- chungen einzelner Zyklen, die zum Stopp der Maschine führen, wie beispielsweise die durch Fadenbruch abgebrochenen Schusseinträge 43 oder 44, werden davon abwei- chend besonders kenntlich gemacht. Dabei gibt eine automatische Fehterdiagnose gleich die Art des Fehlers an, wie dies heute bereits in einfacher Weise mit alphanu- merischen Anzeigen auf den Webmaschinen erfolgt, jedoch nur in sehr beschränktem Umfang, z. B. mit der Unterscheidung von Schuss-oder Kettfehler.

In ähnlicher Weise macht die Anzeige auf ungünstige Einstellwerte aufmerksam, bei- spielsweise auf zu hohe Kraftspitzen 45 im Bereich des Fadenstoppens. Während in diesem Fall die Maschine nicht angehalten wird, weist die Anzeige deutlich mit dem Pfeil 46 auf die heikle Stelle hin, welche mit einer geänderten Einstellung zu beheben ist, beispielsweise durch Verlangsamung des Schusseintrages über eine Senkung des Druckes an den Stafettendüsen.