Elektronischer Fadenwächter für Stickmaschinen
Die Erfindung bezieht sich auf einen elektronischen Fadenwächter für Stickmaschinen mit einem im Stickrhythmus betätigten, Signalstromkreis öffnenden bzw. schliessenden Schalter und mit bei jeder Lockerung der Fadenspannung schliessenden Fühlerkontakten in einem Steuerstromkreis.
Bei Anlagen dieser Art wird der zu verarbeitende Faden periodisch gelockert und gespannt, aus welchem Grunde die von den Fäden unmittelbar betätigten Fühlerkontakte nur während einer sehr kurzen Zeitspanne betätigt sind. Es ist bereits ein elektronischer Fadenwächter bekannt, bei welchem in den Signalstromkreisen mit Anzeigelampen und einem akustischen Signalgeber je eine Glimmtriode liegt, deren Starterelektrode über einen oder mehrere parallel liegende Fühlerkontakte an einer für das Zünden der Glimmtriode ausreichenden positiven Spannung liegt, wobei zwischen den Klemmen der Spannungsquelle und parallel zu den Signalstromkreisen ein Relais vorgesehen ist, nach dessen Ansprechen infolge Schliessens des im Stickrhythmus betätigten Schalters, die Spannung am Fühlkontakt unter die Zündspannung der Glimmtrode absinkt,
so dass eine eventuelle Zündung der Glimmtriode nur während der Ansprechverzögerung des Relais möglich ist. Die Glimmtrioden dienen nicht nur als Schaltelement sondern auch als Anzeigeelement. Glimmtrioden sind an sich empfindliche Schaltglieder.
Fällt eine Glimmtriode bei einer Schaltung dieser Art aus, so wird weder ein optisches noch ein akustisches Signal gegeben, so dass bei mangelnder Aufmerksamkeit durch das Bedienungspersonal eventuelle Fadenbrüche nicht wahrgenommen werden, so dass es zur Fertigung von mangelhafter Ware kommt. Dar über hinaus sind für Glimmtrioden relativ hohe Versorgungsspannungen erforderlich, was für die Sicherheit des Bedienungspersonals nicht zweckmässig ist. Das von der Glimmtriode abgegebene Licht (optische Anzeige) ist relativ schwach, so dass bei entsprechendem Lichteinfall auf das Anzeigetableau das Aufleuchten der Glimmtriode im Fehlerfall nicht gleich bemerkt werden kann.
An sich wäre es technisch durchaus möglich, Glimmtrioden mit hellen Anzeigelampen, also mit Glühlampen zu bestücken bzw. in den Schaltkreis einzubeziehen, doch ist dies nur dann möglich, wenn Schaltrelais dazu berücksichtigt und verwendet werden. Die Verwendung solcher Schaltrelais ist aber viel zu teuer, muss doch bedacht werden, dass bei Fadenwächteranlagen für Stickmaschinen immerhin bei grösseren Anlagen pro Maschine 1200-1500 Fäden zu überwachen sind, wenngleich selbstverständlich nicht für jeden Faden eine optische Anzeige vorgesehen ist, sondern mehrere Fadengruppen auf eine Anzeigelampe zusammen gefasst werden. Dennoch ist der Aufwand recht erheblich. Alle diese Nachteile belasten Fadenwächteranlagen der bekannten Art erheblich.
Der Gegenstand der Erfindung stellt eine Weiterentwicklung des bekannten Fadenwächters dar und hat sich zum Ziel gesetzt, den Fadenwächter einfacher und betriebssicherer zu gestalten.
Gemäss der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass in den Signalstromkreisen Signalgeber und parallel dazu geschaltete Widerstände in Serie mit einem Tyristor geschaltet sind und an der Torelektrode des Tyristors einerseits über eine Diode der Ausgang eines Impulsgenerators und andererseits die Betriebsspannung des die Fühlerkontakte aufweisenden Steuerstromkreises liegt. Auf Grund dieser Halbleiterbestückung wird die Eigenart des Tyristors ausgenützt, der sich nur durch einen steilflankigen Impuls durchschalten (zünden) lässt, nicht jedoch durch einen allmählichen Spannungsanstieg.
Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung und dessen Wirkungsweise näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 das Schaltschema einer solchen Fadenwächteranlage und Fig. 2 ein Diagramm, das die zeitliche Veränderung der Fadenspannung und die einzelnen Schaltpunkte darstellt.
An einer positiven Versorgungsspannung von ca. + 12 Volt liegen für jeden Signalstromkreis je eine Anzeigelampe 1 und ein Tyristor 2 in Serie, wobei parallel zur Anzeigelampe 1 ein Widerstand 3 geschaltet ist. Das Tor 4 des Tyristors 2 ist einmal über ein R-C-Glied 7 und einmal über eine Diode 6 an den Ausgang eines Impulsgenerators 5 angeschlossen. Der Eingang des Impulsgenerators 5 liegt an der Versorgungsspannung von + 12 V. Am Tor des Tyristors ist ferner über die Widerstände R, und R3 eine hohe positive Gleichspannung von ca. +200 V gelegt, wobei Rl hochohmig, beispielsweise 1 M Ohm und R2 relativ dazu niederohmig, beispielsweise mit 10 k Ohm ausgelegt ist.
Zwischen diesen beiden Widerständen R, und R2 ist eine Ableitung 9 gegen Masse vorgesehen, in der ein oder mehrere parallel zueinander liegende Fühlerkontakte 10 liegen, die durch die sich ändernde Fadenspannung während des Laufes der Stickmaschine geschlossen bzw. geöffnet werden.
Mechanisch von der Stickmaschine gesteuert ist in der Zuleitung 8 für die positive Versorgungsspannung von 12 V der Schalter S eingefügt, der von der Maschine kurz vor Erreichen der höchsten Fadenspannung im Punkt A geschlossen und vor dem nächsten Fadenzug (Punkt C) wieder geöffnet wird. Diese Schaltzeitpunkte sind regelbar und können auf die günstigsten Zeiten eingestellt werden. Die Fühlerkontakte 10 werden durch die Fadenspannung direkt gesteuert und zwar sind diese Schalter bei lockerem Faden geschlossen und bei festgespanntem Faden geöffnet. In der praktischen Ausführung liegen in der Regel mehrere solche Fühlerkontakte 10, beispielsweise 15 Stück, nebeneinander vor, die alle zueinander parallel geschaltet sind.
Die Einrichtung arbeitet nun wie folgt, wobei vorerst vorausgesetzt ist, dass alle Fäden in Ordnung sind und kein Faden gebrochen ist. Der Schalter 8 wird von der laufenden Maschine mechanisch betätigt und ist während der periodisch sich wiederholenden Zeitspanne T geschlossen, so dass während dieser Zeit die Versorgungsschiene 8 unter Spannung steht. Dadurch wird der Impulsgenerator 5 erregt und sendet einen Impuls aus, der auf Grund der Dimensionierung dieses Impulsgenerators 5 eine steile Flanke besitzt und eine Dauer von ca. 4 millesec. aufweist.
Da, wie erwähnt, alle Fäden in Ordnung sind, sind im Augenblick der höchsten Fadenspannung die Fühlerkontakte 10 geöffnet, so dass an der Kathode der Diode 6 die volle Vorspannung von ca. 200 V über die Widerstände R, und R2 liegt, wodurch die Diode 6 gesperrt ist, so dass der vom Impulsgenerator ausgesandte Impuls von 4 millesec. nicht zum Tor des Tyristors 2 gelangen kann. Der Tyristor verbleibt daher ungezündet, lässt keinen Strom durch und die Anzeigelampe 1 bleibt dunkel.
Wird hingegen angenommen, dass zumindest ein Faden gerissen ist, so ist während des Augenblicks der höchsten Fadenspannung mindestens einer der Fühlerkontakte 10 geschlossen. Auf Grund des geschlossenen Fühlerkontaktes 10 wird die Vorspannung von ca. 200 V über den Widerstand Rl gegen Masse belastet, so dass die Spannung am Anschlusspunkt 13 bzw. an der Kathode der Diode 6 praktisch auf Null zusammenfällt, wodurch wiederum die Diode 6 zum Durchfluss des Impulses freigegeben wird. Der nun zum Tor des Tyristors durchkommende Impuls zündet den Tyristor und die Lampe 1 leuchtet auf und zwar so lange, als der Schalter S geschlossen ist. In den Signalstromkreis können selbstverständlich direkt oder indirekt akustische Signalgeber eingeschaltet sein, so dass ausser einem optischen auch ein akustisches Signal gegeben wird.
Damit dieses akustische Signal bei einem Lampendefekt nicht ausfällt, ist im Nebenschluss zur Anzeigelampe jeweils ein Widerstand 3 vorgesehen.
Da die Zündung des Tyristors nur während der kurzen Zeitspanne der höchsten Fadenspannung eintreten darf, ist der Impulsgenerator 5 so ausgelegt, dass er während der Schliesszeit T des Schalters S einen Impuls aussendet von der Zeitdauert, die etwa 4 millesec. beträgt, und dadurch jene Zeitspanne erfasst, während der die höchste Fadenspannung herrscht. Wird also der von der Stickmaschine gesteuerte Schalter S geschlossen, so wird der Impulsgenerator 5 erregt und sendet einen Impuls von 4 millesec. Dauer aus, der nur dann zur Zündung des Tyristors über dessen Tor führen kann, wenn die Vorspannung von ca. + 200 V am Tor zusammengebrochen ist, was dann der Fall ist, wenn zum Zeitpunkt der höchsten Fadenspannung einer oder mehrere der Fühlerkontakte 10 geschlossen ist bzw. sind, was bei Fadenbruch der Fall ist.
Da in der praktischen Ausführung der Steuerstromkreis aus 2 parallel verlaufenden Metallschienen gebildet ist, auf welchen die Kontaktelemente 10 aufliegen, die durch die sich periodisch ändernde Fadenspannung gehoben und gesenkt werden, ist die Verwendung einer relativ hohen Spannung (+ 200 V) sehr vorteilhaft. Es lässt sich nämlich im praktischen Betrieb nicht vermeiden, dass sich auf diesen spannungsführenden Schienen Öl und Staubteilchen absetzen, die unter Umständen die Kontakt galte in Frage stellen können. Dank der gewählten relativ hohen Spannung sind solche Ablagerungen aber nicht von Bedeutung, da sie von der hohen Spannung durchschlagen werden. Da ferner diese hohe Spannung hochohmig belastet ist, ist sie ungefährlich, so dass den Sicherheitsvorschriften Genüge geleistet ist.
Der Widerstand R3 hat dabei nur die Aufgabe, einen Kurzschluss des Impulses zu vermeiden, falls einer der Fühlerkontakte 10 geschlossen ist. Der Kondensator im R-C-Glied 7 trennt die Gleichspannung vom Tor des Tyristors. Die angegebenen elektrischen Werte und Zeitangaben sind selbstverständlich nur als Beispiele aufzufassen und sie können im Rahmen der Erfindung geändert werden.