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Fadeneinlaufgeschwindigkeit-Abfragevorrichtung an Strickmaschinen
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oderAbfrageeinrichtungen, welche aus den den einzelnen Abtastvorrichtungen nachgeschalteten Einrichtungsteilen bestehen, an einer Stelle der Maschine bzw. des Maschinenraumes zusammen angeordnet.
Um Zählwerke und deren Antrieb zu sparen, ist erfindungsgemäss nur ein einziges aus den den einzelnen Abtastvorrichtungen nachgeschalteten Einzelteilen bestehendes Aggregat vorgesehen, welches wahlweise über Schieber, Drehschalter, Tasten od. dgl. mit den einzelnen Abtastvorrichtungen verbindbar ist.
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen : Fig. l die Abwicklung eines Teils des Nadelkreises der Zylindernadeln einer Rundstrickmaschine, wobei der Nadelkreisteil sechs Strickstellen bzw. Arbeitssysteme hat und sechs Fadenzuführstellen mit je einem elektrischen Impulserzeuger und je einem Zählwerk bzw. Ableseaggregat ; Fig. 2 die Abwicklung eines Teils des Nadelkreises der Zylindernadeln mit sechs Systemen, von deren Fadenrollen jedes Abtastmagnetkabel an einer Kontaktstelle endet und je eine dieser Kontaktstellen schrittweise mittels eines Schiebers bzw. Schlittens elektrisch mit der Schieber- bzw.
Schlitten schiene verbindbar ist und die Schiene mit dem Zähl-bzw. Ableseaggregat elektrisch verbunden ist ; Fig. 3 die Impulskabelenden mit
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angeordnet sind und ein schwenkbarer Schalthebel vorhanden ist, der schrittweise mit je einem der Kontakte in Verbindung bringbar ist, wobei die Achse des Schalthebels mit dem Zähl- bzw.
Ableseaggregat in elektrischer Verbindung steht ; Fig. 4 die Impulskabelenden mit den Kontaktstellen, die wie in Fig. 2 auf einer Geraden angeordnet sind mit einem Druckschalter für jeden Kontakt, so dass die Kontaktstellen in beliebiger Reihenfolge mit dem Zähl-bzw. Ableseaggregat in elektrische Verbindung gebracht werden können ; Fig. 5 ein Zähl- bzw. Ableseaggregat mit einem die Rolle
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einer dreispurigen Lichtsirene an der Fadenrolle mit Verstärkern als Drehfeldgeber ; Fig. 7 ein Zähl- bzw.
Ableseaggregat, wie Fig. 4, jedoch mit einem Schrittmotor, der vom abgetasteten Impuls über einen Impulsformer erregt wird ; Fig. 8 ein zähl- bzw. Ableseaggregat, wie Fig. 6, mit einer einspurigen Lichtsirene, deren durch eine Photodiode indizierten Impulse über einen Verstärker den Schrittmotor erregen ; Fig. 9 eine Fadenrolle mit Magnet-Eiseneinlage für die Magnetabtastung in Achsrichtung gesehen ; Fig. 10 eine Fadenrolle mit dreispuriger Lichtsirene zur Hälfte im Längsschnitt von der Seite gesehen ; Fig. l l die schematische Darstellung eines Stricksystems mit einem Faden an einer Rundränder-Strickmaschine mit zentraler Fadeneinlauf-Mustervorrichtung und Fig. 12 und 12a einen elektronischen Drehzahlmesser mit einem Kompensator, dessen Skala auf die Fadengeschwindigkeit geeicht ist.
Fig. 1 zeigt die Lösung, bei der das Zählwerk bzw. der Antrieb des Zählwerkes elektronisch mit der vom Faden angetriebenen Rolle in Verbindung steht. Die Kraft, die der Faden aufzuwenden hat, um die Rolle schlupflos zu drehen, ist dabei praktisch gleich Null. Das Drehen der Rolle durch den Faden übt also keine nachteiligen Folgen auf die Spannungsverhältnisse des Fadens aus. Die Masse der Rolle ist klein zu wählen, damit beim Beschleunigen oder Verzögern der Fadengeschwindigkeit keine Spannungsveränderungen auftreten.
Fig. l zeigt sechs Systeme I bis VI. Der Verlauf der Nadelbewegung ist durch die gestrichelte Linie --X-- gezeigt. Bei jedem System ist die in höchster Stellung befindliche Nadel schematisch dargestellt und mit--l--bezeichnet. Da Fig. 1 die Abwicklung eines Teils des Zylindernadelkreises einer vielsystemigen Rundstrickmaschine zeigt, haben die Nadeln-l-Füsse--la-, die in nicht dargestellte Schlosskurven eingreifen, welche die Nadeln heben und senken, wie beispielsweise die Linie --X-- zeigt. Die Nadeln können Zungennadeln oder Spitzennadeln sein, wie überhaupt die Konstruktion und Art der Strick- und Wirkmaschine an sich bei der Erfindung keine Rolle spielt, wenn sie nur eine Vielzahl von Stricksystemen hat.
Diesen Stricksystemen wird Fig. 1 entsprechend je ein Faden --2-- zugeführt, der kurz vor dem Eintritt in den Haken der Nadel--l--in bekannter Weise von einer Öse--3-, durch die er hindurchläuft, geführt wird. Vor jeder Öse --3-- befindet sich eine leicht drehbare Rolle-4-, auf der der Faden --2-- aufliegt oder um dieselbe herumgeschlungen ist. Die Rolle hat eine so beschaffene Oberfläche, dass sie vom Faden ohne Schlupf gedreht wird. Die Rolle hat also eine Umfangsgeschwindigkeit, die gleich der Geschwindigkeit ist, mit der sich der Faden bewegt. Diese Fadengeschwindigkeit ist die Einlaufgeschwindigkeit, die der Erfindungsaufgabe entsprechend jederzeit bezüglich jeden Fadens an jedem System ablesbar sein soll.
Die Drehzahl der Rolle steht mit der Fadeneinlaufgeschwindigkeit immer im gleichen Verhältnis,
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so dass das Zählwerk, welches mit der Rolle in Verbindung steht, statt der Drehzahl der Rolle die Einlaufgeschwindigkeit in Metern pro Zeiteinheit anzeigen kann. Im folgenden wird immer vom "Zählwerk" gesprochen. Wie und was dasselbe anzeigt bzw. die dazu nötige Konstruktion des "Zählwerkes-' ist in das Belieben des Fachmannes gestellt und wird von der Art und Weise bestimmt, wie die abgelesenen Zahlen ausgewertet werden sollen.
Jede Rolle --4-- besteht, soweit es sich um die elektronische Verbindung derselben mit dem Zählwerk gemäss Fig. 1, 2, 5, 7 und 9 handelt, aus Nichteisen-Material und hat am Umfang mindestens
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Drehzahl der Rolle je Zeiteinheit und demzufolge im gleichen Verhältnis zur Längeneinheit des Fadens, die in der Zeiteinheit in der Strickstelle einläuft.
Die Impulse dienen dem Antrieb des Zählwerkes mittels Vorrichtungen, die dafür sorgen, dass das Zählwerk mit der Impulsfrequenz arbeitet, also die Rollendrehzahl oder übersetzt die Fadeneinlaufgeschwindigkeit anzeigt.
In den Fig. 1, 2, 3 und 4 sind die Zählwerke mit ihren Antriebsmitteln und elektrischen Umformern als komplette Abfragevorrichtungen-A--in Gestalt eines Kreises dargestellt.
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1--6, 4- verbunden. Die Abfragevorrichtungen, im folgenden als Aggregate bezeichnet, sind zwecks Kontrolle von einer Stelle der Maschine oder des Raumes aus dicht nebeneinander angeordnet.
Um die gemäss Fig. 1 notwendige Vielzahl von Aggregaten --A-- zu vermeiden, wird gemäss der Erfindung vorgeschlagen, alle Impulskabel-a-an eine Schaltvorrichtung anzuschliessen, die nur ein Aggregat hat und Mittel, dieses Aggregat wahlweise mit einem der Impulskabel--a--zu verbinden.
Fig. 2 zeigt, dass die Impulskabel--al bis aVI--an Kontakten-71 bis 7VI--enden. Die Kontakte sind auf einer Geraden angeordnet, zu der sich parallel eine stromleitende Schiene --8-erstreckt, auf der ein Schieber oder Schlitten --9-- hin- und herverschiebbar ist. Der Schlitten oder Schieber --9-- hat eine Zunge --9a--, die je nach Stellung des Schlittens --9-- mit einem der Kontakte --7-- in Verbindung steht. Die Schiene steht mit einem Aggregat--A--in elektrischer Verbindung. Durch Verschieben des Schiebers oder Schlittens --9-- kann die Fadeneinlaufgeschwindigkeit jedes Systems abgelesen werden.
Fig. 3 zeigt statt des Schlittens oder Schiebers einen um eine Achse --10--- schwenkbaren Hebel - 11--, dessen Ende wahlweise mit auf einem Kreis oder Kreisbogen angeordneten Impulskabelenden --71 bis 7VI--in Kontakt gebracht werden kann. Der Hebel --11-- steht mit einem Aggregat - in elektrischer Verbindung.
Bei diesen Ausführungsarten nach Fig. 2 und 3 erfolgt die Kontakgabe schrittweise. Bei der Ausführungsart nach Fig. 4 kann jedes System sofort gewählt werden, ohne dass davor liegende Kontake überschaltet werden müssen.
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--13-- dieserTasten --12-- stehen die Impulskabel --al bis aVI--und damit die Tasten --12-- selbst in elektrischer Verbindung. Wird eine der Tasten nach unten gedrückt, dann erhält sie Kontakt mit einer Schiene--14--, die mit dem Aggregat-A--in Verbindung steht. Die Tasten werden federnd in Ausserkontaktstellung gehalten.
Die Vorrichtung kann auch eine der an sich bekannten Tastaturen sein, bei der die niedergedrückt Taste in Kontaktstellung bleibt und erst beim Niederdrücken einer andern Taste in die Ausserkontaktstellung zurückgeht, ehe die betätigte Taste ihre Kontaktstellung erreicht.
Eine Leerlauftaste kann vorhanden sein, die ohne einen Kontakt zu schaffen, die jeweils in Kontaktstellung befindliche Taste in die Ausserkontaktstellung zurückbringt, so dass sich keine der Tasten in Kontaktstellung befindet. Mit einem derartigen Mechanismus kann jede Fadeneinlaufgeschwindigkeit jedes Systems am Zählwerk abgelesen werden, ohne dass, wie bei Fig. 2 und 3, an andern Kontaktstellen vorbeigeschaltet werden muss.
Die als Aggregat--A--in den Fig. 1, 2, 3, 4 und 11 bezeichnete Kombination von Zählwerken und elektrischen Einrichtungen und Apparaten kann verschiedenartig sein und hängt auch von der Art
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wodurch zum Ausdruck gebracht werden soll, dass ausser den im folgenden beschriebenen Arten von Aggregaten auch andere Ausführungsarten, die durch elektronische Abtastung der Rolle angetrieben
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werden, mit von der Erfindung erfasst sein sollen. Eine mögliche Ausführungsform eines Aggregates --A-- ist in Fig. 5 schematisch dargestellt.
Der die Rolle --4-- abtastende Magnet --6-- gibt seine Impulse über das Kabel-a--an den Impulsumformer--15--, der mit einem eisenlosen Drehstromgenerator mit Schalttransistoren--16--in Verbindung steht, von dem über die Kabel --RST-- ein Synchronmotor--17--erregt wird. Der Synchronmotor läuft also mit einer Drehzahl, die der Drehzahl der Rolle --4-- immer proportional ist. Mit dem Synchronmotor --17-- steht das Zählwerk-18-in Drehverbindung.
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"Elektronik" 9/63, S.271).Nr. 2, 834, 896 beschrieben.
Fig. 6 zeigt ein Aggregat--A--, bei dem der Drehfeldgeber des Synchronmotors--21--eine dreispurige Lichtsirene ist. Die Rolle--4b--ist zu diesem Zweck hohl und hat in ihrem Inneren mindestens eine Lichtquelle-22-, an der drei im Rollenmantel befindliche Licht durchlassende Bohrungen --23a,23b,23c-- beim Drehen der Rolle-4b-vorbeilaufen. Die Rolle-4b-hat hinter den drei Bohrungen--23--eine in Fig. 6 nicht eingezeichnete Rille, in der der Faden --2-liegt und die Rolle dreht. Ausserhalb des Rollenmantels sind für jede Bohrung je eine Photodiode --24a, 24b und 24c--vorgesehen, deren durch das Licht indizierten elektrischen Impulse über
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dem Zählwerk --18-- in Drehverbindung steht.
Fig. 10 zeigt die Rolle --4b-- zur Hälfte im Schnitt mit den drei Bohrungen--23a, 23b und 23c--, den drei Photodioden--24a, 24b und 24c--und drei Lampen--26a, 26b und 26c--im Inneren der hohlen Rolle. Die Lampen sind stationär angebracht.--27--ist eine Rille in der Rolle, in der der Faden --2-- liegt und die Rolle dreht.
Eine Möglichkeit, den Schrittmotor mittels lichtindizierten Stromes mit einer zur Rollendrehzahl proportionaler Drehzahl anzutreiben, zeigt schematisch Fig. 8. Die Fadenrolle--4a--, die vom Faden --2-- gedreht wird, hat an ihrem freien Ende eine Scheibe--4a'--, in der sich mindestens eine Bohrung befindet. Auf der einen Seite der Scheibe ist eine elektrische Lichtquelle --28-- angeordnet.
Auf der andern Seite der Scheibe befindet sich eine Photodiode--29--, die bei jedem Vorbeigang
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in Drehverbindung steht.
Fig. ll zeigt die Hälfte einer Seitenansicht einer Rundränder-Strickmaschine, bei der eine von vielen Fadenzuführungen gezeigt ist. Derartige Maschinen haben 48 und mehr Systeme (oder Strickstellen), von denen zu Musterzwecken jedes System mehrere Fadenzuführungen haben kann. Um jeden der 48 und mehr Fadeneinläufe kontrollieren zu können, sind also 48 und mehr Rollen --4 bzw. 4a bzw. 4b--mit magnetischer bzw. photoelektrischer Abtastung notwendig, und es zeigt sich bei dieser hohen Zahl von zu kontrollierenden Stellen, wie vorteilhaft die erfindungsgemässe Abfragevorrichtung ist, besonders die Ausführungsarten mit zentraler Abfragevorrichtung, also diejenigen Anordnungen, die nur ein Aggregat--A--und demzufolge ein Zählwerk bzw.
Ablesegerät --18-- haben, dem die einzelnen Kontrollstellen nach und nach zuschaltbar sind, wie Fig. 2, 3 und 4 zeigen.
Bei Fig. ll ist die Stelle der Maschine, wo das Aggregat--A--angeordnet ist, der obere Teil eines seitlich aus der Maschinenperipherie herausragenden Gestellfusses --35---. Von hier aus kann bequem jeder Fadeneinlauf auf dem ganzen Umfang der Maschine kontrolliert werden. Es ist in Fig. 11 eines der Verbindungskabel--a--als strichpunktierte Linie gezeigt, das die Abtaststelle --St-- mit dem Aggregat--A--verbindet, zu dem das Ablesegerät--18-und die Schalttasten--12-- gehören.
Der Faden--2--, der über die abtastbare Rolle--4-- (bzw. 4a bzw. 4b) läuft und diese dreht, kommt von der Spule--36--, von wo er über die Bremsen und Leitösen--37 und 38, 39 und 40, 40a-- sowie über die walzenförmige, sich drehende Fadenliefervorrichtung (Fournisseur)--41-geführt wird. Hinter der Fadenöse --40a-- läuft der Faden --2-- über die Rolle--4-- (bzw. 4a bzw. 4b) und von da aus durch die Öse--3--an die Strickstelle mit den Zylindernadeln- 1-- und den Rippnadeln--42--.
Das Zählwerk bzw. Ablesegerät kann auch nach der Art eines Tachometers funktionieren.
Die Erfindung ist anwendbar bei allen Faden verarbeitenden Maschinen, bei denen es vorteilhaft ist, die Laufgeschwindigkeit der verschiedenen Fäden zu kontrollieren, z. B. Spinnmaschinen,
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Zwirnmaschinen, Spulmaschinen, Haspelmaschinen, Webmaschinen, Strickmaschinen flach und rund (Fig. 11), Cottonwirkmaschinen, Kettenwirkmaschinen und Raschelmaschinen.
Fig. 12 zeigt ein Aggregat-A-, das aus einem elektronischen Drehzahlmesser--44-und einem Kompensator --55-- besteht. Der Impulsgeber ist, wie bei den Ausführungsarten nach Fig. 1, 2, 5, 7 und 9 die vom Faden-2-gedrehte Rolle-4c-mit einem eingesetzten Magnetkern --5-- (Markierung), der beim Vorbeilauf am stationären Magnet --6-- einen elektrischen Impuls erzeugt.
Der diese Impulse in eine Gleichspannung umformende Drehzahlmesser --44-- ist hinsichtlich seiner Schaltung in Fig. 12a dargestellt, die dem Buch "Praktische Elektronik", vierte
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Wie Zeichnung 54, die Fig. 12a der Erfindung entspricht, zeigt, wird die vom Drehzahlgeber (nämlich die Fadenrolle 4c, Fig. 12 der Erfindung) gelieferte Wechselspannung dem aus --Rö 1a und Rö 1b-- bestehenden monostabilen Multivibrator zugeführt. Im Ruhezustand führt--Rö la- Strom, während in-gesperrt ist. Dieser Zustand wird durch den Spannungsteileer
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R3--während--Rö la--stromlos ist. Dieser Zustand dauert so lange, bis die Spannung am Gitter von --Rö 1a-- wieder einen bestimmten Wert erreicht hat.
Die Anordnung kippt dann wieder in die Ausgangslage zurück.
An der Anode von --Rö 1b-- entsteht ein positiver Rechteckimpuls mit sehr steilen Flanken.
Durch elektrische Differentiation, die durch das nachfolgende Glied aus Kondensator und Widerstand bewirkt wird, bekommt man je Rechteckimpuls einen positiven und einen negativen Impuls von äusserst kurzer Dauer. Die positiven Impulse werden durch die Gleichrichterschaltung --D1-D2-abgeschnitten, während die negativen Impulse zur Beeinflussung der eigentlichen Drehzahlmessschaltung dienen. Hiebei wird von der Triggerung Gebrauch gemacht, deren Grundgedanke bereits in Bd. I der "Elektronik" beschrieben worden ist.
Der bis jetzt beschriebene Schaltungsteil bewirkt, wie gezeigt wurde, dass die am Gitter von --Rö 2a-- wirksamen Impulse stets die gleiche Form und Amplitude haben, unabhängig davon, welche Spannung vom Drehzahlgeber geliefert wird. Diese muss nur eine gewisse Mindestamplitude besitzen.
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und Rö 2b--. Gelangt ein negativer Impuls an das Gitter von --Rö 2a--, so kippt die Schaltung, ähnlich wie schon beschrieben, in den labilen Zustand um. Die Zeitkonstanten der Kopplungsglieder zwischen den beiden Röhren bestimmen die Zeitdauer, während der das System in dieser Stellung verbleibt. Danach nimmt es wieder die Ausgangsstellung ein.
An der Anode von --Rö 2-- tritt bei jeder Triggerung ein Spannungsimpuls von konstanter Fläche auf, so dass das Strom-Zeitprodukt konstant ist. Eine aus Kondensatoren und Widerständen bestehende Integrierkette, die an die Anode von 2b-angeschlossen ist, bewirkt, dass am Ausgang eine Gleichspannung zur Verfügung steht, die dem Mittelwert des Anodenstromes von --Rö 2b-entspricht. Wie man zeigen kann, ist der Mittelwert dieses Anodenstromes der Frequenz der am Eingang vorhandenen Wechselspannung proportional. Die Genauigkeit der abgegebenen Gleichspannung hängt im wesentlichen von der Konstanz der Betriebsspannungen für das Gerät ab. Bei Verwendung von Stabilisatoren und Konstanthaltern für die Heizspannungen kann man den Fehler in der Grössenordnung von etwa 1% vom Skalenendausschlag halten.
Drehzahlbereiche im Verhältnis von 1 : 10 lassen sich ohne Umschaltung messen ; bei grösseren Bereichen müssen die Koppelkondensatoren umgeschaltet werden. Wegen des relativ geringen Aufwandes und der dadurch bedingten Betriebssicherheit sowie wegen der hohen Genauigkeit eignet sich das Gerät in Verbindung mit genauen Gleichspannungsanzeigern sowohl für betriebsmässige Dauerüberwachungen der Drehzahl von Maschinen als auch für Messungen im Labor.
Die abgegebene Gleichspannung wird einem Frequenzmesser zugeführt, dessen Skala in Fadengeschwindigkeit, also Fadenlängeneinheit pro Zeiteinheit, geeicht ist.