Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fadenüberwachungseinrichtung für Textilmaschinen, mit einer das Vorhandensein des Fadens überwachenden Vorrichtung, mit welcher eine zur Erzeugung eines Steuersignals in Abhängigkeit des Fadenzustandes bestimmte elektrische Schaltungsanordnung in Wirkungsverbindung steht.
Die Kontrolle von Fäden auf Unterbruch ist an vielen Textilmaschinen von erheblicher Bedeutung.
Diese Aufgabe wird teilweise noch heute von mechanischen Wächtersystemen übernommen,welche durch die Faden spannung betätigt werden. Hierbei wird vorzugsweise ein Hebel durch den Umschlingungswinkel des Fadens in seine Überwachungsstellung ausgelenkt, wobei eine entsprechende Rückstellkraft zu überwinden ist. Der Eingriff in den Produktionsablauf erfolgt dann direkt mechanisch oder auch durch mit dem Hebel gekoppelte elektrische Kontakte.
Die häufig jedoch nur sehr geringen Kräfte zur Auslenkung des Überwachungshebels setzen aber der Verwendung solcher Anordnungen Grenzen. Ein weiterer Nachteil solcher Anordnungen ist aber auch, dass der Faden mit grossen Reibungskräften über den Hebel abläuft, wodurch leicht Beschädigungen in Form einer Aufrauhung am Garn entstehen.
Anstelle der vorgenannten Anordnungen sind daher in letzter Zeit viele verschiedene Systeme von elektronischen Fadenüberwachungseinrichtungen zum Einsatz gelangt.
Diese Fadenüberwachungseinrichtungen arbeiten sowohl berührungslos, z. B. fotoelektrisch, als auch mit geringer Berührung nach elektrostatischen Prinzipien, z. B. piezoelektrisch oder trieboelektrisch. Alle bisher bekanntgewordenen elektronischen Fadenüberwachungseinrichtungen benötigen aber eine Speisespannung, welche zudem noch in der Regel hoch stabil sein muss. Diese Speisespannungsquelle sowie die für jede einen Faden überwachenden Anordnung notwendige Installation und Verkabelung machen aber einen beträchtlichen Anteil der gesamten Anlage aus. Die hieraus resultierenden Investitionskosten pro Fadenüberwachungsstelle lassen daher den Einsatz derartiger elektronischr Fadenwächter oftmals nicht mehr zu.
Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fadenüberwachungseinrichtung der einleitend genannten Art zu schaffen, welche gestattet, die Nachteile der bekannten Anordnungen zu vermeiden.
Dies wird nun erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die überwachende Vorrichtung einen, vom zu überwachenden Faden über eine Fadenscheibe antreibbaren, der Erzeugung der Betriebs- und Signalspannung für die elektrische Schaltungsanordnung dienenden Generator umfasst.
Durch diese Massnahmen ist es nunmehr möglich, auf die bisher durch eine Fremdspeisung notwendigen Verkabelungen zu verzichten, was die Gesamtanordnung an einer Maschine wesentlich verbilligt und was eine raumsparendere Plazierung erlaubt Durch den Ablauf des Fadens über eine Fadenscheibe erfolgt zwar eine berührende Überwachung, die aber hier praktisch ohne Reibung auf den Faden durch- führbar ist, wogegen der Faden durch diese Fadenscheibe zusätzlich eine vorteilhafte Abstützung und Führung erhält.
Zweckmässig ist hierbei der Generator ein Wechselspannungsgenerator.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Fadenüberwachungseinrichtung kann dabei die Anordnung so getroffen sein, dass die elektrische Schaltungsanordnung eine mit dem Generator verbundene Eingangsstufe mit einer Diode und einem Glättungskondensator zur Erzeugung einer Gleichspannung sowie eine, durch einen mit der Gleichspannung betätigbaren elektronischen Schalter gebildete Ausgangsstufe umfasst.
Für eine wirksame Kompensation der Auslaufverzögerung am Generator bei einem Fadenbruch kann die Anord nung so verbessert werden, dass zwischen der Eingangsstufe und der Ausgangsstufe der Schaltungsanordnung ein Differ entialverstärker angeordnet ist, wobei ein erster Eingang die ses Differentialverstärkers über einen Spannungsverteiler an die Eingangsstufe und ein zweiter Eingang über einen Span nungsteiler an einen der Eingangsstufe parallelen weiteren
Gleichstromkreis mit einer Diode und einem Kondensator an geschlossen ist, wobei dann zweckmässig der Kondensator des weiteren Gleichstromkreises eine kürzere Zeitkonstante bestimmt als der Kondensator der Eingangsstufe.
Beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegen standes werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher er läutert. Es zeigen:
Fig. 1 in Seitenansicht eine Fadenüberwachungseinrich tung gemäss der Erfindung,
Fig. 2 in schaubildlicher Darstellung den Faden überwachenden Teil der Anordnung gemäss Fig. 1,
Fig. 3 eine erste Ausführungsform der elektrischen Schal tungsanordnung der Einrichtung gemäss Fig. 1 und
Fig. 4 eine weitere Ausführungsform der Schaltungsanordnung der Einrichtung.
Gemäss Fig. 1 umfasst die Fadenüberwachungseinrichtung für Textilmaschinen eine auf einer Welle 2 aufsitzende
Fadenscheibe 1. Die Welle 2 durchdringt hierbei ein Gehäuse 3, in welchem sich ein nachfolgend noch näher zur erläuternder Wechselspannungsgenerator befindet, mit welchem die Welle 2 gekuppelt ist.
Aus Fig. 2 ist nun die das Vorhandensein des Fadens überwachende Vorrichtung mit dem, eine Betriebs- und Signalspannung für eine noch näher zu erläuternde Schaltungsanordnung erzeugenden Generator 7 ersichtlich. Hierbei setzt der über die Fadenrolle 1 geführte Faden 4 einen Permanentmagneten 5 in Rotation, so dass in den beiden, längs des Magneten 5 angeordneten Spulen 6a und 6b eine Wechselspannung UB erzeugt wird. Die Frequenz und die Höhe der Spannung hängen hierbei von der Geschwindigkeit des Fadens 4 und dem gewählten Durchmesser der Fadenrolle 1 ab. Bei einer geeigneten Anpassung an die Betriebsverhältnisse ergeben sich für den Generator in praktischen Betrieb Drehzahlen von etwa 2000 - 4000 U/min.
Da die von der Wechselspannung UB zu speisende Schaltungsanordnung nur wenige Milliwatt benötigt, ist die vom Faden 4 aufzubringende Antriebsleistung sehr gering, so dass diese praktisch immer zur Verfügung steht. Durch das Abrollen des Fadens 4 auf dem Umfang der Fadenrolle 1 ensteht zudem absolut keine schädliche Reibung bzw. Aufrauhen des Fadens.
Aus Fig. 3 ist nun eine erste Ausführungsform einer mit dem Genrator 7 verbundenen Schaltungsanordnung der Fadenüberwachungseinrichtung entnehmbar. Die durch den Generator 7 bei laufendem Faden erzeugte Wechselspannung wird über eine Diode 8 gleichgerichtet und in einem Kondensator 9 gespeichert und geglättet. Über einen Widerstand 10 gelangt diese Gleichspannung nun an die Basis eines Transistors 11, derart, dass sich dieser Transistor 11, bei laufendem Faden 4, in seinem leitenden Zustand befindet, dagegen bei fehlendem oder stehendem Faden 4 in seinen Sperrzustand gelangt. Der Transistor 11 ist also ein elektronischer Schalter für den jeweiligen Fadenzustand. Über die potentialfreien Ausgänge 12 und 13 kann dann z. B. ein Relais oder Magnet des Maschinensteuerkreises betätigt werden.
Da der Generator sehr leicht läuft, wird dieser bei plötzlichem Fadenbruch zwangsläufig eine gewisse Auslaufzeit haben. Dies kann zu einer erheblich verzögerten Fadenbruchsignalisation führen, was nicht in jedem Falle zulässig ist.
Unter Zwischenschaltung eines Differentialverstärkers mit unterschiedlichen Zeitkonstanten an den beiden Eingängen kann dies jedoch eliminert werden.
Eine solche entsprechende Schaltungsanordnung kann der Fig. 4 entnommen werden. Auch hier wird die Wechselspannung des Generators 7 wieder durch die Diode 8 gleichgerichtet und im Kondensator 9 gespeichert. Aus dem Kondensator 9 wird nun ein Differentialverstärker 14 (OP Amp.) gespeist und gleichzeitig über einen Spannungsteiler mit den Widerständen 15 und 16 der eine Eingang I des Differentialverstärkers angeschlossen. Über eine weitere Diode 17 wird ein weiterer Spannungsteiler mit den Widerständen 18 und 19 für den zweiten Eingang II des Differentialverstärkers 14 versorgt. Dieser Eingang weist einen Siebkondensator 20 auf, wobei dessen Kapazität so bemessen ist, dass dessen Zeitkonstante wesentlich kürzer ist als die durch den Kondensator 9 gebildete Zeitkonstante.
Erfolgt nun nach einem Fadenbruch eine minimale Verringerung der Drehzahl und damit ein Abfall der Spannung am Generator 7, so wird der Eingang 11 des Differentialverstärkers 14 dieser Spannungsänderung rasch folgen und den Transistor 11 gleichfalls entsprechend schnell in seinen nichtleitenden Zustand bringen.
Es ist nun ohne weiteres ersichtlich, dass, gemäss dem Vorstehenden, eine Fadenüberwachungseinrichtung geschaffen wurde, welche in der Lage ist, in optimaler Weise alle an solche Überwachungsmittel zu stellenden Anforderungen zu erfüllen, wobei dies mit relativ geringem technischen Aufwand erreicht wird, was solche Fadenüberwachungseinrichtungen besonders ökonomisch einsetzen lässt.
Es sollen hierbei neben den beschriebenen Beispielen auch Ausführungsformen im Rahmen der Erfindung liegen, bei denen die Merkmale des Patentanspruches mit einzelnen
Merkmalen oder Gruppen von Merkmalen in Unteransprü chen kombiniert sind, soweit sich die Merkmale nicht gegen seitig widersprechen.
The present invention relates to a thread monitoring device for textile machines, with a device monitoring the presence of the thread, with which an electrical circuit arrangement intended to generate a control signal as a function of the thread condition is in operative connection.
The control of threads for interruptions is of considerable importance on many textile machines.
This task is still partially taken over today by mechanical guard systems, which are operated by the thread tension. Here, a lever is preferably deflected into its monitoring position by the angle of wrap of the thread, with a corresponding restoring force having to be overcome. Intervention in the production process then takes place directly mechanically or through electrical contacts coupled to the lever.
However, the forces for deflecting the monitoring lever, which are often only very small, place limits on the use of such arrangements. Another disadvantage of such arrangements is that the thread runs off the lever with great frictional forces, which easily causes damage in the form of a roughening of the thread.
Instead of the aforementioned arrangements, many different systems of electronic thread monitoring devices have recently come into use.
These thread monitoring devices work both without contact, e.g. B. photoelectrically, as well as with low contact according to electrostatic principles, z. B. piezoelectric or driveoelectric. However, all of the electronic thread monitoring devices that have become known to date require a supply voltage which, as a rule, also has to be highly stable. However, this supply voltage source and the installation and cabling required for each arrangement monitoring a thread make up a considerable proportion of the entire system. The resulting investment costs per thread monitoring point therefore often no longer permit the use of such electronic thread monitors.
It is therefore the object of the present invention to create a thread monitoring device of the type mentioned in the introduction which allows the disadvantages of the known arrangements to be avoided.
This is now achieved according to the invention in that the monitoring device comprises a generator which can be driven by the thread to be monitored via a thread disk and is used to generate the operating and signal voltage for the electrical circuit arrangement.
These measures now make it possible to dispense with the cabling previously required by an external power supply, which makes the overall arrangement on a machine significantly cheaper and which allows more space-saving placement.Through the passage of the thread over a thread disc, contact monitoring takes place, but this is done here can be carried out practically without friction on the thread, whereas the thread additionally receives advantageous support and guidance through this thread disc.
The generator is expediently an alternating voltage generator.
In an advantageous embodiment of the thread monitoring device, the arrangement can be such that the electrical circuit arrangement comprises an input stage connected to the generator with a diode and a smoothing capacitor for generating a direct voltage and an output stage formed by an electronic switch that can be operated with the direct voltage.
For effective compensation of the run-out delay on the generator in the event of a thread breakage, the arrangement can be improved so that a differential amplifier is arranged between the input stage and the output stage of the circuit arrangement, a first input of this differential amplifier to the input stage and a second via a voltage distributor Input via a voltage divider to another parallel to the input stage
DC circuit with a diode and a capacitor is closed, in which case the capacitor of the further DC circuit then expediently determines a shorter time constant than the capacitor of the input stage.
For example, embodiments of the subject invention are explained in more detail below with reference to the drawing. Show it:
Fig. 1 is a side view of a Fadenüberwachungseinrich device according to the invention,
FIG. 2 is a diagrammatic representation of the part of the arrangement according to FIG. 1 that monitors the thread,
Fig. 3 shows a first embodiment of the electrical circuit arrangement of the device according to FIGS. 1 and
4 shows a further embodiment of the circuit arrangement of the device.
According to FIG. 1, the thread monitoring device for textile machines comprises one which is seated on a shaft 2
Thread disc 1. The shaft 2 penetrates a housing 3 in which there is an alternating voltage generator, to which the shaft 2 is coupled, which will be explained in greater detail below.
From FIG. 2 the device monitoring the presence of the thread with the generator 7 generating an operating and signal voltage for a circuit arrangement to be explained in more detail can now be seen. Here, the thread 4 guided over the thread reel 1 sets a permanent magnet 5 in rotation, so that an alternating voltage UB is generated in the two coils 6a and 6b arranged along the magnet 5. The frequency and the level of tension depend on the speed of the thread 4 and the selected diameter of the thread roll 1. With a suitable adaptation to the operating conditions, speeds of about 2000-4000 rpm result for the generator in practical operation.
Since the circuit arrangement to be fed by the alternating voltage UB only requires a few milliwatts, the drive power to be applied by the thread 4 is very low, so that it is practically always available. The rolling of the thread 4 on the circumference of the thread roll 1 also causes absolutely no harmful friction or roughening of the thread.
A first embodiment of a circuit arrangement of the thread monitoring device connected to the generator 7 can now be seen in FIG. 3. The alternating voltage generated by the generator 7 while the thread is running is rectified via a diode 8 and stored in a capacitor 9 and smoothed. Via a resistor 10, this direct voltage is now applied to the base of a transistor 11 in such a way that this transistor 11 is in its conductive state when the thread 4 is running, but in its blocking state when the thread 4 is missing or stopped. The transistor 11 is therefore an electronic switch for the respective thread state. Via the potential-free outputs 12 and 13, z. B. a relay or magnet of the machine control circuit can be operated.
Since the generator runs very easily, it will inevitably have a certain time to run down if the thread breaks suddenly. This can lead to a considerably delayed thread break signaling, which is not permissible in every case.
However, this can be eliminated by interposing a differential amplifier with different time constants at the two inputs.
Such a corresponding circuit arrangement can be seen in FIG. Here, too, the alternating voltage of the generator 7 is rectified again by the diode 8 and stored in the capacitor 9. A differential amplifier 14 (OP Amp.) Is now fed from the capacitor 9 and, at the same time, one input I of the differential amplifier is connected via a voltage divider with the resistors 15 and 16. Another voltage divider with the resistors 18 and 19 for the second input II of the differential amplifier 14 is supplied via a further diode 17. This input has a filter capacitor 20, the capacitance of which is dimensioned such that its time constant is significantly shorter than the time constant formed by the capacitor 9.
If, after a thread break, there is a minimal reduction in speed and thus a drop in the voltage at the generator 7, the input 11 of the differential amplifier 14 will quickly follow this change in voltage and likewise quickly bring the transistor 11 into its non-conductive state.
It is now readily apparent that, according to the above, a thread monitoring device has been created which is able to optimally meet all the requirements to be placed on such monitoring means, with this being achieved with relatively little technical effort, which is what such thread monitoring devices do can be used particularly economically.
In addition to the examples described, embodiments in which the features of the patent claim with individual
Features or groups of features in dependent claims are combined, provided the features do not contradict one another.