DD262683A1

DD262683A1 - THREAD SENSOR FOR RING SPINNING AND RING TWINS

Info

Publication number: DD262683A1
Application number: DD30551887A
Authority: DD
Inventors: Uwe Koenig; Wolfgang Schaefer; Frank Schuetze; Amadeus Eidner
Original assignee: Textima Veb K
Priority date: 1987-07-30
Filing date: 1987-07-30
Publication date: 1988-12-07
Also published as: DD262683B5

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Fadenlaufsensor für Ringspinn- und Ringzwirnmaschinen mit einer achsensymmetrisch zum Fadenballon gestalteten Sensorelektrode und findet Anwendung an Ringspinn- und Ringzwirnmaschinen, die mit Prozessdatenerfassung und fadenlaufabhängiger Drehzahlregelung arbeiten. Die Sensorelektrode besteht aus mehreren in Umfangsrichtung um den Fadenballon angeordneten Segmenten, die als Teilelektroden elektrisch verbunden sind. Dabei können die Teilelektroden kammartig angeordnet werden. Ebenso kann die Sensorelektrode eine dem Winkel des Fadenballons angepasste Trapezelektrode sein, die zwei entsprechend den Seiten eines Trapezes zueinander angeordnete Teilflächen besitzt, welche als Teilelektroden ausgebildet sind. Die Teilflächen können auch kammartige Teilelektroden enthalten. Eine weitere Möglichkeit besteht im Einsatz einer ringförmig gestalteten Sensorelektrode, die längs ihres Umfanges regelmäîig angeordnete Durchbrüche aufweist. Fig. 1{Fadenlaufsensor, Sensorelektrode, Teilelektrode, Trapezelektrode, Teilflächen, Fadenballon, Fadenführer. Durchbrüche, Ringspinnmaschine, Ringzwirnmaschine, Fadenlauferkennung}The invention relates to a yarn running sensor for ring spinning and ring twisting machines with an axially symmetric to the yarn balloon designed sensor electrode and finds application to ring spinning and ring twisting machines that work with process data acquisition and threadline-dependent speed control. The sensor electrode consists of several circumferentially arranged around the yarn balloon segments which are electrically connected as part electrodes. In this case, the partial electrodes can be arranged like a comb. Likewise, the sensor electrode may be a trapezoidal electrode adapted to the angle of the yarn balloon, which has two partial surfaces which are arranged corresponding to the sides of a trapezoid and which are formed as partial electrodes. The partial surfaces may also contain comb-like partial electrodes. Another possibility is the use of a ring-shaped sensor electrode which has regularly arranged openings along its circumference. Fig. 1 {yarn running sensor, sensor electrode, part electrode, trapezoidal electrode, faces, thread balloon, yarn guide. Breakthroughs, ring spinning machine, ring twisting machine, threadline recognition}

Description

Hierzu 3 Seiten ZeichnungenFor this 3 pages drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft einen Fadenlaufsensor zur berührungslosen Erkennung des Fadenlaufes an Ringspinn- und Ringzwirnmaschinen mit einer achsensymmetrisch zum Fadenballon gestalteten Sensorelektrode. Anwendung findet dieser Fadenlaufsensor an Ringspinn- und Ringzwirnmaschinen, die mit Prozeßdatenerfassung und fadenlaufabhängiger Drehzahlregelung arbeiten.The invention relates to a yarn running sensor for non-contact detection of the yarn path of ring spinning and ring twisting machines with an axially symmetrical to the yarn balloon shaped sensor electrode. This threadline sensor is used on ring spinning and ring twisting machines that work with process data acquisition and threadline-dependent speed control.

Characteristic of the known technical solutions

Zur Überwachung des Fadenlaufes an Ringspinn- und Ringzwimmaschinen ist es bekannt, nach dem Prinzip der Frequenzauswertung ladungsempfindliche Fadenlaufsensoren im Bereich des sich beim Spinn- bzw. Zwirnvorgang bildenden Fadenballons einzusetzen. Dabei wird durch die Ladungsträger im Faden an den metallischen Elektroden des Fadenlaufsensors eine Ladungstrennung bewirkt. Diese metallischen Elektroden sind als ebene, zylindrische, konkave oder konvexe Flächenelektroden ausgeführt. Das in den Elektroden hervorgerufene, vom Faden ausgehenden elektrische Signal weist als Grundquelle einen sinusförmigen Verlauf mit Fadenballonfrequenz auf.To monitor the yarn path of the ring spinning and ring spinning machines, it is known to use charge-sensitive yarn flow sensors in the area of the thread balloon forming during the spinning or twisting process according to the principle of frequency evaluation. In this case, a charge separation is effected by the charge carriers in the thread at the metallic electrodes of the yarn flow sensor. These metallic electrodes are designed as flat, cylindrical, concave or convex surface electrodes. The electrical signal originating in the electrodes and originating from the thread has a sinusoidal profile with a thread balloon frequency as the basic source.

Dieses elektrische Signal wird von den Störfrequenzen getrennt und in einen für die Weiterverarbeitung geeignete Pegel gewandelt. ZurTrennung des Nutzsignals von der 50-Hz- Störspannung ist es bekannt, aktive und passive Filterschaltungen höherer Ordnung sowie Sample-and-Hold-Schaltungen anzuordnen (DE-OS 3215182).This electrical signal is separated from the interference frequencies and converted into a suitable level for further processing. To separate the useful signal from the 50 Hz interference voltage, it is known to arrange active and passive filter circuits of higher order and sample-and-hold circuits (DE-OS 3215182).

Auch ist die Ausnutzung der Gleichtaktunterdrückung eines Differenzverstärkers bekannt (WP 123894). Ebenso ist für die Trennung von Nutz- und Störsignal eine PLL-Schaltung (WP 123894) angewendet worden. Problematisch ist jedoch bei dem Einsatz der bekannten Mittel der geringe Frequenzunterschied zwischen dem Störsignal und dem Nutzsignal, da dem 50-Hz-Störsignal nur ein Nutzsignal von etwa 100...300Hz gegenübersteht. In diesem Frequenzbereich liegen auch noch Störsignale durch elektrische Wechselfelder, die durch rotierende Fäden und Kopse benachbarter Arbeitsstellen hervorgerufen werden.Also, the utilization of the common mode rejection of a differential amplifier is known (WP 123894). Likewise, a PLL circuit (WP 123894) has been used for the separation of useful and interference signal. However, the problem with the use of the known means is the small frequency difference between the interference signal and the useful signal, since the 50 Hz interference signal is only offset by a useful signal of approximately 100. In this frequency range, there are also interference signals due to alternating electric fields caused by rotating threads and cops of adjacent workstations.

Object of the invention

Es ist das Ziel der Erfindung, eine bessere und einfachere Trennung des Nutzsignales vom Störsignal zu erreichen und damit die Qualität der Fadenlauferkennung ohne den Einsatz kostenintensiver Bauelemente weiter zu erhöhen.It is the object of the invention to achieve a better and easier separation of the useful signal from the interfering signal and thus to further increase the quality of the yarn path detection without the use of cost-intensive components.

Explanation of the essence of the invention

Das Wesen der Erfindung besteht darin, eine Elektrode für Fadenlaufsensoren zu schaffen, die es ermöglicht, ein Nutzsignal mit einer Grundfrequenz zu liefern, die einem Vielfachen der Ballonfrequenz entspricht.The essence of the invention is to provide an electrode for threadline sensors, which makes it possible to provide a useful signal with a fundamental frequency which corresponds to a multiple of the balloon frequency.

Dies ist erreicht worden, indem die Sensorelektrode aus mehreren, um den Fadenballon herum angeordneten Segmenten besteht, die als Teilelektroden elektrisch verbunden sind. Segmente werden auch dadurch gebildet, daß ein metallischer Ring Durchbrüche aufweist oder kammartig gestaltet ist, so daß der Faden an einer Metallfläche wechselnder Gesamtbreite vorbeiläuft. Die Sensorelektrode kann auch eine dem Winkel des Fadenballons unterhalb des Fadenführers angepaßte Trapezelektrode sein, die zwei entsprechend den Seiten eines Trapezes zueinander angeordnete Teilflächen besitzt, die außerdem in kammartige Segmente unterteilt sein können, welche elektrisch verbundene Teilelektroden darstellen.This has been achieved by the sensor electrode consists of several, arranged around the thread balloon around segments which are electrically connected as partial electrodes. Segments are also formed in that a metallic ring has openings or is designed comb-like, so that the thread passes by a metal surface changing overall width. The sensor electrode can also be a trapezoid electrode adapted to the angle of the thread balloon below the thread guide, which has two partial surfaces arranged corresponding to the sides of a trapezoid, which can also be subdivided into comb-like segments which represent electrically connected partial electrodes.

embodiment

Anhand der Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnungen wird die Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:On the basis of the embodiments illustrative drawings, the invention will be described in more detail. Show it:

Fig. 1: den Fadenlaufsensor mit kegelmantelförmig dargestellter Elektrode perspektivisch mit dem Fadenführer als Baueinheit dargestellt,1: the yarn running sensor with cone-shaped electrode shown in perspective with the yarn guide as a unit,

Fig. 2: ein Teilstüek des Elektrodenträgers mit der Elektrodenanordnung geschnitten dargestellt, Fig. 3: die Baueinheit nach Fig.! mit trapezförmig ausgeführter Elektrode, Fig.4: eine ringförmig gestaltete Elektrode mit Durchbrüchen.FIG. 2: a partial section of the electrode carrier with the electrode arrangement shown in section, FIG. 3: the structural unit according to FIG. with a trapezoidal electrode, Figure 4: a ring-shaped electrode with openings.

Die gesamte Baueinheit, bestehend aus dem Fadenführer 1, dem Sensoraufnahmestück 2 und dem Haltekörper 3, wird mittels der Bohrung 4 von dem in den Fig. 1 und 3 nur als Achse 5 dargestellten Tragrohr schwenkbar aufgenommen und der Spindelteilung entsprechend justiert. Der Fadenführer 1 ist mit dem Sensoraufnahmestück 2 an der Stirnseite des Haltekörpers 3 befestigt. Alle für die Signalaufbereitung erforderlichen Bauteile sind in dem hohl ausgebildeten Haltekörper 3 untergebracht. Dicht unterhalb der Öse 6 des Fadenführeres 1 sitzt im Sensoraufnahmestück 2 der kegelstumpfartig ausgeführte Fadenlaufsensor, dessen Öffnungswinkel α zur Spindel zu gerichtet ist. Der Öffnungswinkel α ist hinsichtlich seiner Größe dem Winkel des Fadenballons angeglichen. Das Innere des Kegelstumpfmantels ist mit Isolierstoff 7 ausgelegt, mit dem die der Kegelmantelform angepaßte Sensorelektrode 8 verbunden ist. Die Sensorelektrode 8 ist kammartig gezahnt gestaltet und besteht aus mehreren Segmenten 9, die als Teilelektroden elektrisch verbunden sind. Diese elektrisch verbundenen Segmente 9 bilden mit dem Kegelstumpfmantel und dem dazwischenliegenden Isolierstoff 7 die Eingangskapazitäten der Elektrodenanordnung. Der Kegelstumpfmantel des Sensoraufnahmestückes 2 ist mit dem Bezugspotential der Signalaufbereitung (Masse) verbunden. Der Kegelstumpfmantel des Sensoraufnahmestückes 2 ist zur Einführung des Fadens zweckmäßig mit dem Schlitz 10 versehen.The entire assembly, consisting of the yarn guide 1, the sensor holder piece 2 and the holding body 3 is pivotally received by means of the bore 4 of the support tube shown in Figs. 1 and 3 only as an axis 5 and adjusted the spindle pitch accordingly. The yarn guide 1 is attached to the sensor receiving piece 2 on the front side of the holding body 3. All components required for signal processing are accommodated in the hollow holder body 3. Just below the eyelet 6 of the thread guide 1 sits in the sensor receptacle piece 2 of the truncated cone running thread running sensor, the opening angle α is directed to the spindle. The opening angle α is adjusted in terms of its size to the angle of the thread ballon. The interior of the truncated cone jacket is designed with insulating material 7, with which the cone-shaped mold adapted sensor electrode 8 is connected. The sensor electrode 8 is designed comb-like serrated and consists of a plurality of segments 9, which are electrically connected as part electrodes. These electrically connected segments 9 form with the truncated cone jacket and the intermediate insulating material 7, the input capacitances of the electrode assembly. The truncated cone jacket of the sensor receptacle 2 is connected to the reference potential of the signal conditioning (ground). The truncated cone jacket of the sensor receiving piece 2 is expediently provided with the slot 10 for the introduction of the thread.

Entsprechend der Fig.3 besteht auch die Möglichkeit, die geometrische Form der Elektrode durch eine geschlitzte Trapezelektrode 11 zu bestimmen. Diese Trapezelektrode 11 wird gebildet von zwei gebogenen, sich entsprechend den Seiten eines Trapezes gegenüberliegenden Teilflächen 12, deren Öffnungswinkel α ebenfalls zur Spindel zu gerichtet ist und dem Winkel des sich bildenden Fadenballons entspricht. Im Ausführungsbeipiel beträgt der Öffnungswinkel der Trapezelektrode 11 etwa 35°. Beide Teilflächen 12 sind durch eine kammartige Segmentierung in elektrisch verbundene Teilelektroden 13 unterteilt. Nach Fig. 3 sind dies vorzugsweise vier Teilelektroden 13 mit einer räumlichen Breite derselben von 70°, bezogen auf den Fadenballonumfang. Mit dem Haltekörper 3 ist die Trapezelektrode 11 stimseitig fest verbunden, so daß sie ebenfalls dicht unterhalb der Öse 6 des Fadenführers 1 liegt. Der der Öse 6 am nächsten liegende gebogene Teil der Trapezelektrode 11 ist mit dem Schlitz 14zur Fadeneinführung versehen. Die Signalverarbeitung wird realisiert durch einen selbstkalibrierenden Verstärker und eine nachgeschaltete PLL-Schaltung zur Frequenzauswertung. Verständlicherweise kann im erforderlichen Fall die Trapezelektrode 11 mit einer Abschirmung versehen werden.According to FIG. 3, it is also possible to determine the geometric shape of the electrode by means of a slotted trapezoidal electrode 11. This trapezoidal electrode 11 is formed by two curved, corresponding to the sides of a trapezoid opposite partial surfaces 12, whose opening angle α is also directed to the spindle and corresponds to the angle of the forming thread balloon. In the exemplary embodiment, the opening angle of the trapezoidal electrode 11 is about 35 °. Both partial surfaces 12 are subdivided by a comb-like segmentation into electrically connected partial electrodes 13. According to Fig. 3, these are preferably four sub-electrodes 13 with a spatial width thereof of 70 °, based on the yarn balloon circumference. With the holding body 3, the trapezoidal electrode 11 is firmly connected end side, so that it is also close to the eye 6 of the yarn guide 1. The eyelet 6 nearest bent portion of the trapezoidal electrode 11 is provided with the slot 14 for thread introduction. The signal processing is realized by a self-calibrating amplifier and a downstream PLL circuit for frequency evaluation. Understandably, if necessary, the trapezoid electrode 11 can be provided with a shield.

In Fig.4 werden die Teilelektroden 13 dadurch gebildet, daß eine ringförmige Sensorelektrode 8 regelmäßig auf ihrem Umfang angeordnete Durchbrüche 15 aufweist, so daß die vom Faden beeinflußte Metallfläche einmal der vollen Breite des Ringes und einmal der infolge des Durchbruches 15 verminderten Breite des Ringes entspricht. Mittels der an die Durchbrüche 15 angrenzenden Metallstege 16 sind die Teilelektroden 13 leitend miteinander verbunden. Eine solche Elektrode kann ebenfalls noch mit einer sie umschließenden, elektrisch von ihr isolierten Abschirmung verbunden sein. Diese ringförmige Elektrode kann auch in der Höhe des Balloneinengungsringes oder des Spinnringes angeordnet sein.In Figure 4, the sub-electrodes 13 are formed by an annular sensor electrode 8 regularly arranged on its circumference openings 15, so that the metal surface influenced by the thread once the full width of the ring and once the reduced due to the opening 15 width of the ring corresponds , By means of the metal webs 16 adjoining the openings 15, the sub-electrodes 13 are conductively connected to one another. Such an electrode may also be connected to a shield enclosing it and electrically isolated from it. This annular electrode can also be arranged in the height of the balloon constriction ring or the spinning ring.

Claims

1. yarn running sensor for ring spinning and ring twisting machines with an axisymmetric designed for Fadenbaiion sensor electrode for non-contact yarn path detection, characterized in that the sensor electrode (8) consists of a plurality of circumferentially around the yarn balloon around arranged segments (9) which are electrically connected as partial electrodes.

2. yarn running sensor according to claim 1, characterized in that the sensor electrode (8) has partial electrodes, which are arranged like a comb and electrically connected to each other.

3. yarn running sensor according to claim 1, characterized in that the sensor electrode (8) is an angle of the yarn balloon below the thread guide (1) adapted trapezoidal electrode (11) having two corresponding to the sides of a trapezoidal to each other arranged surface (12) which are formed as partial electrodes.

4. yarn running sensor according to claim 3, characterized in that the two corresponding to the sides of a trapezoid mutually arranged partial surfaces (12) comprise comb-like, electrically interconnected partial electrodes.

5. yarn running sensor according to claim 1, characterized in that the sensor electrode (8) is annular and has along its circumference regularly arranged openings (15).