CZ303931B6 - Senzor príze - Google Patents

Abstract

Senzor príze ke kontrole alespon jednoho parametru procházející príze (17) sestává z mericí mezery (5, 16) a pláste, který je tvoren z nevodivé plastické hmoty, a elektronických soucástí. Povrch pláste je pokryt kovovým povlakem (21), který ze vsech stran obklopuje elektronické soucásti. Alespon cást povrchu v mericí mezere (5, 16) senzoru (1, 25) príze je bez povlaku (21). Kovový povlak (21) senzoru (1, 25) príze je pripojen k vodici tepla tak, ze se pres povlak (21) odvádí teplo.

Description

Vynález se týká senzoru příze ke kontrole alespoň jednoho parametru procházející příze, který sestává z měřicí mezery a pláště, který je tvořen z nevodivé plastické hmoty, a elektronických součástí.

Dosavadní stav techniky

Senzory příze se používají v nejrůznějších provedeních na pracovních místech textilních strojů, například dopřádacích nebo soukacích strojů. Pro senzory příze se mohou používat kovové pláště, do kterých jsou namontována elektronická zařízení. Obvykle jsou takovéto sériově vyráběné kovové pláště vyráběny litím pod tlakem, poněvadž je lití pod tlakem ve srovnání například s výrobou třískovým obráběním značně cenově příznivější, Vhodnými kovy pro lití pod tlakem jsou hliník, zinek, nebo hořčík. Výhodou hliníku sice je, že je lehký, ale má tu nevýhodu, že při použití tohoto materiálu nelze při lití pod tlakem vyrobil: jemné obrysy. Zinek sice dovoluje z důvodu své nižší viskozity výrobu jemnějších obrysů, je ale více než dvojnásobně těžký než hliník a velmi křehký. Při použití hořčíku lze vyrobit jemné obrysy a tento materiál je přibližně tak těžký jako hliník, hořčík však není odolný proti působení vzduchu a podléhá oxidaci.

Shora uvedeným nevýhodám lze zabránit, jestliže se jako materiál zvolí plastická hmota. Při provedení pláště z plastické hmoty se mohou využít její výhody jako nízká cena materiálu, nízké výrobní náklady, nízká hmotnost a rovněž chemická odolnost. Bez problému je rovněž možná výroba jemných obrysů. Jako izolátor působící plastická hmota však podporuje statické nabíjení, které může nastat tím, že se třením procházející příze vzniklý elektrický náboj předá na senzor příze. Při kapacitním měření mohou tímto způsobem nastat nežádoucí chyby měření.

Takovémuto statickému nabíjení se má zabránit například měřicím zařízením podle US patentu 3,377,852, jehož těleso v podobě bloku sestává z izolačního materiálu. Na obou stranách měřicí mezery jsou umístěny v bloku elektrody tak, že tvoří kondenzátor, který je vhodný pro účely měření. Povrch v měřicí mezeře, včetně povrchu zde umístěných elektrod, je potažen tenkou vrstvou, která je označována jako slabě izolující materiál. Elektrické náboje se mají pomocí toto vrstvy rozložit v měřicí mezeře a pomalu vybíjet. Izolační účinek, případně elektrická vodivost vrstvy musí být stanovena tak, že v žádném případě nesmí působit jako rozšíření elektrodové plochy, poněvadž by to mohlo vést ke zkreslení výsledků měření. V patentovém spise se výslovně poukazuje na to, že potřebná funkce měřicího zařízení není zajištěna, když elektrický odpor vrstvy poklesne příliš nízko.

DE 39 29 895 Al popisuje detektor přetrhu příze s metalizovaným pláštěm z plastické hmoty. Na své přední straně není plášť metalizován, takže odstínění zůstává neúplné a z vnějšku mohou působit rušivé vlivy. Detektorem přetrhu nitě se může detekovat, zdaje příze přítomna v detekční oblasti, či nikoliv. Tento detektor přetrhu příze nemůže splňovat vyšší nároky na kvalitu měření.

EP 0 401 600 A2 zveřejňuje měřicí hlavu k měření, případně kontrole parametrů probíhající příze, která má plášť vstřikovaný z plastické hmoty. Měřicí hlava sestává z optického a kapacitního měřicího orgánu, které jsou společně umístěny v plášti. Nosná deska se součástmi pro optické měření je vložena do pláště a přišroubována k němu. Zdroj světla a snímač světla jsou vzhledem k měřicí mezeře zakryty pomocí kotouče. Kondenzátorové desky pro kapacitní měření jsou umístěny jako elektricky vodivá, světlo propustná vrstva z kovu na kotoučích, nebojsou v nich uloženy.

- 1 CZ 303931 Β6

Tyto jako stav techniky známé senzory příze však neumožňují odstranit, nebo zabránit řadě nežádoucích vlivů. U měřicích orgánů, nebo procesorů, jaké jsou umístěny uvnitř senzorů příze, případně pláště, vzniká například často ztrátové teplo, které vede ke značnému nárůstu vnitřní teploty v plášti. Zvýšené teploty mohou vést k vybočením elektrických součástí vestavěných do pláště. Magnetické, případně elektrické pole, zejména pole se slabší intenzitou pole, která mají svůj původ v okolí senzoru příze, mohou nežádoucím způsobem zkreslit výsledek měření.

Podstata vynálezu

Vynález spočívá v úkolu zlepšit vlastnosti známých senzorů příze s pláštěm z nevodivé plastické hmoty.

Tento úkol se podle vynálezu vyřeší senzorem příze se znaky nároku 1.

Výhodná provedení vynálezu jsou předmětem závislých nároků.

V podle vynálezu povlečeném plášti jsou elektronické součásti měřicích orgánů, procesory a také oblast měření v měřicí mezeře uspokojivě odstíněny proti vlivu elektrického, případně magnetického pole. Povlak pláště přitom tvoří účinnou Faradayovu klec. Zkreslení výsledku měření se zabraňuje pomocí cizího pole. Poněvadž alespoň část povrchu je v měřicí mezeře bez povlaku mohou se k měření sloužící paprsky nebo siločáry šířit bez překážky od vysílacího měřicího zařízení k přijímacímu měřicímu zařízení. Tak se zabrání překážkám, nebo zkreslení dráhy paprsků nebo průběhu siločár vlivem povlaku, které mohou vést k chybným výsledkům měření.

Senzor příze je připojen k vodiči tepla tak, že se teplo dobře odvádí přes kovový povlak. To může nastat například pomocí co možná největší dotykové plochy mezi podle vynálezu povlečeným senzorem příze a na kovovém podstavci stroje upevněným úchytným plechem. Tímto způsobem lze docílit vysoké schopnosti odvodu tepla, což může působit proti nárůstu teploty. Tímto způsobem se může zabezpečit dodržení vysoké přesnosti měření.

Podle nároku 3 je přednostně alespoň část povlaku nanesena pomocí galvanického nanášení. Galvanické nanášení zajišťuje zvláště rovnoměrné a stabilní povlaky bez dutin, které lze vyrobit cenově příznivě na chemicky nanesené základní vrstvě.

Podrobná vysvětlení chemicko-galvanického postupu nanášení jsou patrná například v DEOS 22 55 430. Nevodivý povrch povlékaného tělesa se přitom podrobí předcházejícímu ošetření. Předcházející ošetření může sestávat z mechanického mikrozdrsňování tryskáním pískem a ponořením do chemické lázně, která je vhodná k hygroskopickému vytváření vodu odpuzujících povrchů. Následně chemicky vytvořená kovová usazenina může tvořit základ pro elektrolytické nanesení jedné, nebo více nanášených kovových vrstev. Tloušťka základní vrstvy by neměla překročit 5 mp.

Podle nároku 4 sestává povlak přednostně z vrstvy mědi s na ní ležící krycí vrstvou z niklu, nebo chrómu. Tímto způsobem se kombinuje vynikající vodivost tepla a vysoká elektrická vodivost mědi s výhodnými užitnými vlastnostmi niklu, nebo chrómu, jako otěruvzdomost, nebo magnetické odstínění.

Výhodně činí podle nároku 5 tloušťka povlaku mezi 5 pm až 20 pm. Tím lze jednak vyrobit dobře adhezní povlak při relativně omezené době nanášení a jednak lze v dostatečné míře docílit požadovaný účinek, případně funkci povlaku.

Povlečením povrchu se může zvýšit odolnost povrchu pláště z plastické hmoty proti mechanickému působení, jako otěr, případně poškrábání.

-2CZ 303931 B6

Plášť může sestávat z více částí, které jsou složeny do jedné jednotky.

Podle vynálezu vytvořeným senzorem příze lze podstatně zmírnit, nebo zcela odstranit nežádoucí působení na výsledek měření. Tato působení mohou vznikat tím, že součásti v plášti senzoru příze jsou vystaveny zvýšeným teplotám, nebo magnetickým, případně elektrickým polím. Působí se proti tak zvaným vybočením součástí. O vybočeních součástí se například hovoří v souvislosti se zvyšováním teploty, které je vystaveno měřicí zařízení, a tím u měřených hodnot a při zpracování signálů vznikají a zvětšují se chyby. V plášti vznikající tepelné ztráty na zde umístěných elektrických součástech se mohou v dostatečné míře odvádět senzorem příze. Povlakem podle vynálezu se rovněž odvádí elektrostatický náboj.

Zvýší se kvalita výsledků měření, kvalita kontroly příze, a tím i kvalita příze samotné. Vedle zlepšené otěruvzdomosti pláště otevírá povlak podle vynálezu možnosti pro vytvoření optického vzhledu senzoru pláště, například pomocí chromovaného povrchu.

Přehled obrázků na výkresech

Další podrobnosti vynálezu jsou patrné pomocí vyobrazení na výkresech.

Na výkresech znázorňuje:

obr. 1 otevřený plášť s krytem ve zjednodušeném zobrazení v perspektivě, obr. 2 plášť z jednoho kusu v zobrazení v perspektivě a obr. 3 dílčí pohled na povrch s povlakem v řezu.

Příklady provedení vynálezu

Použití a umístění senzorů 1, 25 příze na textilních strojích, jako jsou dopřádací, nebo soukací stroje, je například známé z uvedených dokumentů a proto zde není třeba tuto problematiku blíže vysvětlovat.

Na obr. 1 znázorněný senzor 1 příze má plášť, který zahrnuje šachtové základní těleso 2 s odnímatelným krytem 3. V základním tělese 2 je umístěno měřicí zařízení 4 s měřicí mezerou 5, kterou příze 17 prochází během měření v podélném směru. Povrch měřicí mezery 5 není v příkladu provedení podle obr. 1 pokoven. Jak základní těleso 2, tak také kryt 3 mají vybrání 6, 7, jejichž poloha je stanovena polohou měřicí mezery 5.

Měřicí zařízení 4 je opatřeno zdrojem 8 světla a optickým senzorem 9, které jsou připojeny pomocí prvního vedení 10 a pomocí druhého vedení 11 k procesoru 12. Procesor 12 je upevněn na dnu základového tělesa 2 a je vytvořen jako tak zvané ASIC. Po složení základového tělesa 2 a krytu 3 se procesor 12 nachází v takto vytvořené dutině uvnitř uzavřeného senzoru i příze. V alternativním provedení senzoru i příze může být v plášt i umístěn také více než jeden procesor 12 ke zpracování signálu a dat.

Procesor 12 je pomocí třetího vedení 13 připojen k, z důvodu zjednodušení neznázorněnému, centrálnímu řízení textilního stroje. Přitom třetí vedení 13 slouží vedle přenosu signálů a rovněž dat přídavně k zásobování energií. Povrch základního tělesa 2 a krytu 3 je pokoven. Povlak 21 pokrývá jak vnější povrch pláště tak také vnitřní povrch pláště, přivrácený do dutiny. Povlečené povrchy jsou jak na obr. 1, tak také na obr. 2 zobrazeny jako šrafované plochy.

Základové těleso 2 je upevněno na úchytném plechu _14, přičemž povlečený povrch dosedá přímo na povrch úchytného plechu 14. Úchytný plech 14 působí ja ko vodič tepla.

- J CZ 303931 B6

Obr. 2 znázorňuje jako alternativní provedení jiný senzor 25 příze s pláštěm, jehož základní těleso 15 je vytvořeno jako jeden kus. Základní těleso 15 jiného senzoru 25 příze má měřicí mezeru j6 jiného senzoru 25 příze, kterou prochází příze 17. Povrch základního tělesa 15 jiného senzoru 25 příze je pokoven. Pouze v měřicí oblasti 18 měřicí mezery 16 jiného senzoru 25 příze není povrch pokoven. 1'ím se má zabránit nežádoucímu ovlivnění měřicího výsledku, zejména při kapacitním měření. Základní těleso 15 jiného senzoru 25 příze je připojeno pomocí jiného úchytného plechu J_9 k z důvodu zjednodušení neznázorněnému rámu textilního stroje. Doprava dat a rovněž signálu mezi jiným senzorem 25 příze a centrálním řízením textilního stroje nastává pomocí pátého vedení 20. Pokovený povrch základového tělesa 15 jiného senzoru 25 příze dosedá najiný úchytný plech J9 plošně.

Na obr. 3 znázorněný povlak 21 sestává ze tří vrstev 22. 23, 24, které byly naneseny na základní těleso 2 pláště. Chemickým způsobem nanesená základová vrstva 22 je tvořena vrstvou niklu o tloušťce mezi 0,5 μηι a 1 μηι. Na ní je galvanickým způsobem elektrolytickou cestou nanesena vrstva 23 mědi. Krycí vrstva 24 z niklu je rovněž nesena elektrolyticky. Tloušťka vrstvy 23 z mědi činí 50 % celkového povlaku 21.

Bližší údaje ke způsobu pokovení jsou patrné například v DE-OS 22 55 430.

Povlak na základovém tělese 2 a krytu 3 senzoru i příze podle obr. 1, nebo v jednom kuse provedeném základovém tělese 15 jiného senzoru 25 příze podle obr. 2 představuje účinné odstínění proti cizím elektrickým, případně magnetickým polím a zabraňuje zkreslení výsledků měření takovými poli.

V senzoru i, 25 příze ztracené teplo, například ze zdroje světla, nebo jiných elektrických zařízení, jako procesorů 12, se odvádí pomocí kovového povlaku 21 na úchytný plech 14, 19. případně na rám stroje a do okolní atmosféry.

Krycí vrstva 24 z niklu umožňuje oproti povrchu z plastické hmoty podstatně lepší ochranu proti otěru. Také ve srovnání s povrchem, který sestává z mědi, umožňuje nikl lepší ochranu proti otěru. Místo krycí vrstvy 24 z niklu se může jako vnější povrch alternativně nanést krycí vrstva 24 z chrómu.

Jsou možná další alternativní provedení senzoru příze podle vynálezu. Zejména se může měnit tvar pláště senzoru příze. Povlečený plášť může mít například tvar, jako plášť znázorněný v EP 0 945 533 Al, přičemž ale v EP 0 945 533 Al není patrný povlak 21 podle vynálezu.

Claims (5)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Senzor příze ke kontrole alespoň jednoho parametru procházející příze (17), který sestává z měřicí mezery (5, 16) a pláště, který je tvořen z nevodivé plastické hmoty, a elektronických součástí, vyznačující se tím, že povrch pláště je pokryt kovovým povlakem (21), přičemž elektronické součásti jsou ze všech stran obklopeny povlakem (21) a alespoň část povrchu v měřicí mezeře (5, 16) je bez povlaku (21).
2. 2. Senzor příze podle nároku 1, vyznačující se tím, že kovový povlak (21) senzoru (1, 25) příze je připojen k vodiči tepla pro odvod tepla pomocí kovového povlaku (21).
3. 3. Senzor příze podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že povlak (21) je tvořen alespoň dvěma vrstvami (22, 23, 24), přičemž povlak (21) má chemicky přímo na povrch pláště nanesenou základovou vrstvu (22) a alespoň jednu na ní galvanicky nanesenou vrstvu (23, 24).

   -4CZ 303931 B6
4. 4. Senzor příze podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že povlak (21) má vrstvu (23) mědi s na ní ležící krycí vrstvou (24) z niklu nebo chrómu.
5. 5. Senzor příze podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že tloušťka povlaku (21) činí mezi 5 pm až 20 pm.