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Vorrichtung zum Überwachen und Steuern von Textilmaschinen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Überwachen und Steuern von Textilmaschinen, insbesondere von Spinnereimaschinen, bei der im Falle einer Störung mindestens eine isolierte, auf einem bestimmten Potential befindliche Elektrode von dem in Bearbeitung befindlichen Material berührt wird und durch diese Berührung eine Potentialänderung der Elektrode hervorgerufen wird.
In der Textilindustrie ist es in vielen Fällen und an vielen Stellen der Fertigung notwendig, das in Bearbeitung befindliche Material daraufhin zu überwachen, dass es seine Fertigungsbahn nicht verlässt bzw. gewünschte Raumgrenzen bzw. Räume nicht überschreitet.
Sofern das in Bearbeitung befindliche Material eine Festigkeit aufweist, die eine mechanische Abtastung ohne Materialbeschädigung zulässt, ist die Aufgabe verhältnismässig einfach, u. zw. mechanisch zu lösen. Solche Lösungen sind in den verschiedensten Ausrührungen bekannt geworden. Wenn jedoch das in Bearbeitung befindliche Material mechanisch sehr empfindlich ist, beispielsweise Streckenband, dann versagen die mechanischen Mittel.
Für solche Fälle sind ebenfalls schon Lösungen bekannt geworden. Beispielsweise ist dafür der Einsatz von Lichtstrahlen mit Photozellen vorgeschlagen worden. Auch ist eine Lösung bekannt geworden, bei der die elektrischen Eigenschaften des in Bearbeitung befindlichen Materials mit Hilfe von gegebenenfalls berührten Elektroden ausgenützt werden. Die Erfindung stellt eine besonders einfache und vorteilhafte Lösung der gestellten Aufgabe unter Ausnützung der elektrischen Eigenschaften des in Bearbeitung befindlichen Materials dar.
Die Vorrichtung ist nun gemäss der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die zu berührende Elektrode über einen Hochohmwiderstand mit einem Kontakt eines sich periodisch, beispielsweise in Zeitabständen von 1 sec, kurzzeitig schliessenden Schalters verbunden ist, dessen anderer Kontakt mit einer Eingangsklemme einer elektrischen M essanordnung verbunden ist, dass zwischen der andern Eingangsklemme der Messanordnung einerseits und dem Verbindungspunkt zwischen dem Schaltkontakt und dem Hochohmwiderstand anderseits ein Kondensator liegt und dass elektrisch leitende Teile, die mindestens im Störfall von dem in Bearbeitung befindlichen Material berührt werden, vorgesehen sind, wobei diese Teile und die direkt mit dem Kondensator verbundene Eingangsklemme der Messvorrichtung an einer Spannungsquelle liegen.
Die erfindungsgemässe Einrichtung ist nachstehend an Hand der Zeichnung in mehreren Ausführungbeispielen noch näher erläutert. Es zeigen : Fig. l eine scliematische Darstellung der mit der erfindungsgemässen Einrichtung versehenen Einzugsvorrichtung eines Flyers, Fig. 2 das Schaltschema eines Messver- stärkers gemäss einer ersten Ausführungsform, Fig. 3 eine zweite Ausführungsform des Messverstärkers und Fig. 4 und 5 Grundriss und Ansicht einer'rastvorrichtung für eine Mehrzahl von wechselweise abgetasteten Elektroden.
In Fig. l ist das aus den Kannen 1 einem Flyer zugeführte Baumwollband mit 2 bezeichnet. Dieses läuft über eine Walze 3 nahezu horizontal zu den Einzugszylindern 4 und 5. Unterhalb der Bandbahn sind zwei Elektroden, z. B. in Form von Stangen 6 und 7, isoliert angeordnet. Diese beiden Elektroden 6 und 7 sind an eine elektrische Messanordnung 8 angeschlossen.
Die elektrische Messanordnung 8 und deren Funktion sind an Hand der Fig. 2 näher erläutert.
Die Elektrode 6 ist an den positiven Pol einer Anodenstromquelle 9 von z. B. 200 Volt angeschlossen.
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Die Anodenstromquellc. 9 speist die drei Verstärkerröhren 10, 11 und 12. Die beiden Verstärkerröhren 10 und 11 arbeiten mit den entsprechenden Schaltelementen als Impulsvervtärker, währen ! die Röhre 1 als Schaltröhre auf das Relais 13 arbeitet. Die Elektrode 7 steht über den Widerstand 14, z. B. von 1000 Meg-Ohm, mit dem Kondensator 15, z. B. von 3000 pF, und einem Kontaktgeber 16 in elektrischer Verbindung. Das andere Ende des Kondensators 15 ist mit dem negativen Pol der Spannungsquelle 9 verbunden. Der Kontaktgeber 16 stellt in regelmässigen Zeitabständen, z. B. in Abständen von 1 sec, kurzzeitig eine leitende Verbindung zwischen dem isolierten Pol des Kondensators 15 und dem Verstärkereingang 17 her.
Der Eingangswiderstand 18 des Verstärkers weist beispielsweise den Betrag von 107 Ohm auf. Sobald das Baumwollband 2 bricht oder zu Ende geht, fällt es auf die Elektroden 6 und 7. Dadurch fliesst zufolge der Potentialdifferenz zwischen den Elektroden 6 und 7 ein Strom, bis der Kondensator 15 ge- laden ist. Beträgt beispielsweise der Widerstand des die Elektroden 6 und 7 überbrückenden Bandstückes 1010 Ohm, so beträgt die Spannung am Kondensator 15 maximal 1 sec nach dem Bandbruch, also zwischen zwei Kontaktgaben des Kontaktgebers 16 etwa 6 Volt. Bei Verbindung des Kondensators 15 über den Kontaktgeber 16 mit dem Verstärkereingang 17 erhält die Verstärketröhre 10 einen positiven Steuerimpuls von 6 Volt und von einer Zeitdauer von 0,03 sec.
Dieser Impuls wird verstärkt und vorteilhafterweise zeitlich gedehnt und betätigt über die Röhre 12 das Relais 13, dessen Schaltkontakte 19 und 20 in an sich bekannter Weise zur Signalbetätigung und/oder Stillsetzung der Maschine benutzt werden.
Die Verwendung des Widerstandes 14 und des Kondensators 15 zusammen mit dem Kontaktgeber 16
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Faktor 1 : 1000 geschwächt, so dass sich Störfelder des Starkstromnetzes selbst bei völlig freiliegender, räumlich sehr ausgedehnter Elektrode 7 in keiner Weise mehr störend auswirken. Zweitens arbeitet die
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ImpulsWiderstandswerte von 106 bis 108 Ohm aufweisen, ohne dass eine uinaerlicne hmpfindlichkeitseinbussc in Kauf genommen werden muss.
Der Kontaktgeber 16 kann sowohl elektromagnetisch wie auch als motorbeiriebener Nockenschc. iben- kontaktgeber ausgebildet sein.
In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsart der Erfindung schematisch dargestellt. Während die Vorrichtung gemäss Fig. 2 als Bezugspotential das Potential Null aufweist, indem die Nulleitung 2 des Kondensators 15 und der ganzen Messanordnung 8 an die Maschinenmasse 21 angeschlossen sind, weist in der Ausführung gemäss Fig. 3 die gemeinsame Nulleitung 22 gegenüber der Maochinenrnasse 21 ein negatives Potential von z. B. 200 Volt auf, so dass auch die Elektrode 7 im Ruhezustand ein Potential von-200 Volt gegenüber der Maschinemnasse 21 besitzt. Ausserdem entfällt die Elektrode 6 ; sie ist praktisch durch die
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Kondensators 15 auf, die sich bei Kontaktgabe des Kontaktgebers 16 als positif ex Impuls auf die Verstärkeranoidnung auswirkt.
In dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 3 wirkt der Widerstand 14 auch als Berthrungsschutz gegen elektrische Schläge bei Berührung der freiliegenden Elektrode 7 durch Bedienende.
Dem Beispiel entsprechend kann der Berührungsstrom maximal 0,2 liA betragen.
Gemäss der Erfindung können an eine Messanordnung auch mehrere, räumlich getrennte Elektroden angeschlossen werden. Dadurch ist es möglich, an einer Maschine das in Bearbeitung befindliche Material an mehreren Stellen mit Hilfe einer einzigen Messanordnung zu überwachen.
Eine weitere Ausführungsart besteht gemäss der Erfindung darin, dass mit Hilfe eines oder mehrerer Kontaktgeber mehrere, mit Widerständen und Kondensatoren versehene Elektroden alternativ mit dem Messeingang der Messanordnung kurzzeitig verbunden werden. Dabei können gemäss der weiteren Erfindung mit Hilfe des bzw. der Kontaktgeber mehrere, den einzelnen Elektroden zugeordnete Signal- bzw.
Steuerorgane synchron mit der Elektrodenschaltung an die Messanordnung angeschlossen werden.
Als Kontaktgeber ist ein Doppeldrehschalter verwendet, bei welchem zwei Scheiben 33 und 34, die an ihrem Umfang mit einer Vielzahl elektrischer Kontakte 3\ - 31n bzw. 321 - 32n versehen sind, gegenüberliegend angeordnet sind und dazwischen eine Drehwelle 37 mit zwei von der Drehwelle 37 isolierten Kontaktarmen 35 und 36 vorgesehen ist. Die Drehwelle 37 dreht sich fortlaufend, wobei der Kontaktarm 35 nach und nach jeden elektrischen Kontakt 311 - 31n der Scheibe 33 berührt, während der an-
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einrichtungen sind ebenfalls nicht dargestellt.
Der Kontaktarm 35 steht elektrisch in Verbindung mit dem Verstärkereingang (Fig. 2 und 3) des Verstärkers 8 und der Kontaktarm 36 mit dem Schaltkreis dieses Ver-
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folge eines Bandbruches eine Potentialverschiebung aufweist, erhält der Verstärker beim Abtasten des der Elektrode zugeordneten Kontaktes durch den Schaltarm 35 einen Impuls, der aber den Schaltarm 36 die an den entsprechenden Kontakt 321 - 32n angeschlossene und der Elektrode zugeordnete Signaleinrichtung betätigt.
Dadurch ist es möglich, Bahnabweichungen des Materials an verschiedenen Stellen durch zugeordnete Signale anzuzeigen bzw. verschiedene zugeordnete Steuereffekte zu erzielen. Schliesslich ist eine bestimmte erfindungsgemässe Elektrodenform bei Anschluss mehrerer Elektroden an eine gemeinsame Messanordnung besonders zweckmässig.
An Vorspinnmaschinen, die eine gro e Länge aufweisen, wird die Elektrode vorceilhafterweise in mehrere Abschnitte unterteilt und jedem Abschnitt ein besonderes Signal zugewiesen. Dabei weisen die Elektroden gemäss der Erfindung Rohrform auf, so dass in den Röhren die isolierten Zuleitungen der von der Messanordnungentiernterliegenden Elektrodenrohrabschnitte untergebracht sipd.
Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung wird als Verbindungsleitung 23 (Fig. 3) zwischen Elektrode 7 und der Messanordnung 8 ein abgeschirmtes Kabel mit Aussenisolation benützt. Dabei stellt die Ader die Verbindung zwischen der Elektrode 7 und aem Hochohmwiderstand 14 her, während die Abschirmung an die Nulleitung 22 (Fig. 2 und 3) angeschlossen wird. Dadurch werden elektrische Störfelder von der Zuleitung ferngehalten.
Schliesslich können an sich bekannte Mittel, z. B. Drehbewegung oder Vibration der Elektroden oder Saugluftimpulse, angewendet werden, um das aus seiner Bahn oder seinem Raum geratene Material in reibende oder impulsartige Berührung mit den Elektroden zu bringen. Dies ist besonders dann von Vorteil, wenn das Material sehr geringe elektrische Leitweite aufweist, z. B. Perlon. In diesem Fall ist die durch reibungselektrische Vorgänge entstehende Elektrizität gut 1 :. usnützbar.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Überwachen und Steuern von Textilmaschinen, insbesondere von Spinnereimaschinen, bei der im Falle einer Störung mindestens eine isolierte, auf einem bestimmten Potential befindliche Elektrode von dem in Bearbeitung befindlichen Material berührt wird und durch diese Berührung eine Potential nderung der Elektrode hervorgerufen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die zu berührende Elektrode über einen Hochohmwiderstand mit einem Kontakt eines sich periodisch, beispielsweise in Zeitabständen von 1 sec, kurzzeitig schliessenden Schalters verbunden ist, dessen anderer Kontakt mit einer Eingangsklemme einer elektrischen Messanordnung verbunden ist,
dass zwischen der andern Eingangsklemme der Messanordnung einerseits und dem Verbindungspunkt zwischen dem Schaltkontakt und dem Hochohmwiderstand anderseits ein Kondensator liegt und dass elektrisch leitende Teile, die mindestens im Störungsfall von dem in Bearbeitung befindlichen Material berührt werden, vorgesehen sind, wobei diese Teile und die direkt mit dem Kondensator verbundene Eingangsklemme der Messvorrichtung an einer Spannungsquelle liegen.