DE1915362A1

DE1915362A1 - Vorrichtung zur UEberwachung von Rundstrickmaschinen

Info

Publication number: DE1915362A1
Application number: DE19691915362
Authority: DE
Inventors: Peter Brose
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1968-04-08
Filing date: 1969-03-26
Publication date: 1969-10-23
Also published as: US3529445A; DE1915362B2; AT303949B; GB1224691A; CS153512B2; FR2005725A1

Description

!Patentanmeldung

Erwin Sick. Icking/Isartal, Stifterweg 6

Vorrichtung zur Überwachung von Rundstrick-

maschinen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überwachung von" Rundstrickmaschinen, bei welcher durch eine photoelektrische Abtastvorrichtung die Reflexe von den daran vorbeilaufenden Nadeln erfaßt werden und der Abtastvorrichtung eine Auswerterschaltung nachgeschaltet ist, welche auf Unregelmäßigkeiten des erhaltenen Wechselsignals anspricht.

Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise bekannt aus dem Aufsatz "Photoelektrische Warenkontrolle an Doppelzylinder-Automaten von Christian Schwabe" aus !'Wirkerei- und Strickereitechnik", 1964, 478-482.

Bei dieser bekannten Anordnung wird durch eine Beleuchtungsoptik ein kleiner lichtfleck auf einem von den Nadeln mit dem auf der Nadel befindlichen Faden durchlaufenen· Gesichtsfeld erzeugt. Dieses Gesichtsfeld wird auf einen photoelektrischen Empfänger abgebildet. Das kann beispielsweise in der Form geschehen, daß eine Lichtquelle über einen zur optischen Achse der Beleuchtungsoptik geneigten teildurchlässigen Spiegel auf dem Gesichtsfeld und das Gesichtsfeld von der gleichen Optik auf einen hinter dem teildurchlässigen Spiegel angeordneten photoelektrischen Empfänger abgebildet wird.

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Die bekannte Anordnung geht davon aus, daß sich bei Beschädigungen der Nadeln oder wenn eine Nadel fehlt, die lage des Fadens relativ zu der Nadel verändert. Das macht sich in einer Unregelmäßigkeit des erhaltenen Wechselsignals bemerkbar, die zur Fehleranzeige und gegebenenfalls zum Abschalten der· Maschine ausgenutzt werden kann. Bei der bekannten Anordnung bietet es gewisse Schwierigkeiten, das erhaltene» Signal einwandfrei in dem vorerwähnten Sinne auszuwerten. Das Signal aus dem den Faden enthaltenden Gesichtsfeld hat einen zwar periodischen, aber innerhalb einer Periode ziemlich unregelmäßigen Verlauf, der zudem noch von verschiedenen Faktoren, wie der Stärke des verwendeten Garnes, abhängt. Es muß also dann festgestellt werden, ob der unregelmäßige Verlauf des Signals in einer bestimmten, der defekten Nadel zugeordneten Periode von dem'!normalen" Verlauf abweicht, wie er bei der Abtastung der übrigen Nadeln auftritt. Dieser normale Verlauf ist zwar innerhalb einer Periode ziemlich unregelmäßig, sollte jedoch für alle Perioden gleich sein. Eine solche Signalauswertigung läßt sich zwar durchführen, erfordert aber einen relativ großen Aufwand.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde mit relativ geringem Aufwand eine photoelektrische Vorrichtung zur unmittelbaren Überwachung der Nadeln an Rundstrickmaschinen zu schaffen.

Die Vorrichtung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerterschaltung auf den Zeitabstand zwischen den aufeinanderfolgenden, von der Abtastvorrichtung durch die reinen Nadelreflexe gelieferten Impulse anspricht.

Es wird also nicht, wie bei der vorbekannten Anordnung, die lage des Fadens auf der Nadel beobachtet und als Kriterium für Intaktsein oder Defekt der Nadel benutzt.

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Kriterium für die einwandfreie Punktion der Maschine ist vielmehr die zeitliche Aufeinanderfolge der Impulse, die von dem reinen Nadelreflex geliefert werden. Bei intakten Nadeln sollten diese Impulse in einem bestimmten, "bekannten Zeitabstand aufeinanderfolgen. Wenn eine Nadel verbogen ist, so kommt der eine Impuls etwas früher, oder später. Infolgedessen wird der Zeitabstand zu dem einen Nachbarimpuls hin verkürzt und zu dem anderen Nachbarimpuls hin vergrößert. Wenn eine Nadel fehlt, so wird der Zeitabstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen gegenüber dem Normalwert verdoppelt. Auf diese Weise läßt sich die Überwachung der Nadeln auf eine Zeitmessung .zurückführen. Das kann auf die verschiedenste Weise geschehen. Man könnte beispielsweise daran denken, die von den Nadelreflexen hervorgerufenen.Impulse mit einer Folge von "Sollimpulsen" zu vergleichen, so daß ein Fehlersignal ausgelöst wird, wenn der Nadelrefleximpuls von dem Sollimpuls abweicht.

Eine besonders vorteilhafte Lösung besteht darin, daß die Auswertersphaltung ein mit konstantem Eingangssignal beaufschlagtes Integrationsglied enthält, das durch die von der Abtastvorrichtung gelieferten Impulse rückstellbar ist und daß eine Schaltvorrichtung vorgesehen ist, die anspricht, wenn der Ausgang des Int.egrationsgliedes einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet. Das Integrationsglied, könnte dabei beispielsweise ein Vorwahlzähler sein, dessen Eingangssignal eine konstante Impulsfrequenz ist und der auf den vorgegebenen Grenzwert vorgewählt ist. Der Zähler würde von den von der Abtastvorrichtung gelieferten Impulsen auf null zurückgestellt.

Eine besonders einfache Auswertersehaltung ergibt sieh dadurch, daß das Integrationsglied einen Kondensator enthält, der von einem konstanten Strom aufgeladen und bei Erscheinen

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eines Impulses von der Abtastvorrichtung entladen wird," so daß Sägezahnimpulse entstehen und daß die Schaltvorrichtung einen Schwellwert besitzt, der gleich oder geringfügig größer ist als die Amplitude der Sägezahnimpulse bei normalem Nadelabstand.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben:

Figur 1 zeigt schematisch perspektivisch einen Teil einer üblichen Rundstrickmabchine mit photoelektrischen Nadelabtastköpfen nach der Erfindung.

Figur 2 zeigt den Strahlengang eines Nadelabtast- · kopfes nach der Erfindung. . - . *

Figur 3 zeigt.als Blockschaltbild die zugehörige Auswerterschaltung.

Figur 4 zeigt Einzelheiten der Auswerterschaltung.

Figur 5 zeigt Signalverlaufe zur Erläuterung der Wirkungsweise der Erfindung.

In Figur 1 ist schematisch ein zylindrischer Nadelzylinder gezeigt, wie er bei einer Großrundstrickmaschine verwendet wird. Auf dem Zylinder 30, der beim Stricken gedreht wird, ". sind Rippscheibennadeln 32 und Zylindernadeln 31 angeordnet. Rippscheiben- und Zylindernadeln 32 bzw. 31 stehen aufeinander senkrecht. Während des Strickvorganges weisen die Nadeln unterschiedliche Stellungen auf.

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Die Wirkungsweise solcher Rundstrickmaschinen ist allgemein bekannt und bildet keinen Teil der vorliegenden Erfindung. Sie braucht deshalb hier nicht im einzelnen erläutert zu werden.

An den Stellen 35 und 36 (Figur 1) haben die Nadeln immer die gleichen Lagen. Dort werden erfindungsgemäß die Rippscheibennadeln 32 von einem Ifadelabtastkopf 34 u^-d die Zylindernädeln 31 von einem Nadelabtastkopf- 33 in noch zu beschreibender Weise photoelektrisch abgetastet.

Figur 2 zeigt den Strahlengang eines solchen Nadelabtastkopfes.

Eine Lampenwendel 1 wird durch ein Objektiv aus den Linsen 2 und 3 auf einer Stricknadel 4 abgebildet. Die Rückabbildung erfolgt durch die Linsen 3, 2, sowie eine im Mittelteil der Linse 2 angeordnete zusätzliche Linse 5 aufdas Photoelement 6. Das Photoelement ist in einem Akrylglasträger 7 gelagert. Das Beleuchtigungslichtbündel ist durch eine Blende 8 ringförmig ausgeblendet. Es erfolgt also die Beleuchtung durch ein ringförmiges Bündel über die äußeren Teile der.Linsen 2 und 3, während die Rückabbildung über die mittleren Teile der Linsen 2 und 3 sowie die Linse 5 stattfindet.

Für eine Großrundstrickmaschine, die mit zwei Uadelreihen, den Rippscheiben- und den Zylindernadeln, arbeitet, sind zwei derartige Abtastvorrichtungen vorgesehen. Die eine Abtastvorrichtung überwacht die Rippscheibennadeln und die andere überwacht die" Zylindernadeln. In Figur 3 sind die beiden Photoelemente der beiden Abtastvorrichtungen mit 6 bzw. 6' bezeichnet. Von je einer Konstantstromquelle 9 bzw. 9^! werden je ein Kondensator 10 bzw« 10' aufgeladen.

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Die Spannung an dem Kondensator steigt somit linear an. Wenn die Photoelemente 6 "bei Erfassen einer Nadel 4 einen Impuls liefern, so wird dieser 'Impuls über einen Verstärker mit einer der Kondensatoraufladung entgegengesetzten Polarität auf den zugehörigen Kondensator gegeben, um diesen zu entladen. An den Kondensatoren entstehen somit Sägezahnsignale, wie sie bei 19 in Figur 5 dargestellt sind.

In Figur 5 sind mit 17 die Impulse von dem Photoelement 6 bezeichnet. Gegen die Impulse 17 versetzt sind die Impulse 18 von dem Photoelement 6^f. Die Impulse 17 erzeugen in Verbindung mit dem Integrationsglied 91 10 Sägezahnsignale, die gegenüber den Sägezahnsignalen, die von den Impulsen 18 in Verbindung mit dem Integrationsglied 9', 10' erzeugt werden, versetzt sind, aber gleiche Amplitude besitzen. Auf die genaue relative Lage der Impulse 17 und 18 zueinander kommt es dabei nicht an, da jede Art von Impulsen mit einem eigenen Integrationsglied 9> 10 bzw« 9'j 10' zusammenwirkt. Wenn jedoch, wie in Figur 5 bei 20 dargestellt, ein Impuls ausfällt, weil die betreffende Nadel abgebrochen ist, dann wird der betreffende Kondensator 10' weiter aufgeladen. Die Ausgangsspannung steigt über die Amplitude der übrigen Sägezahnkurven an. Das gleiche geschieht, wenn ein Impuls zu früh oder zu spät kommt. Im ersteren Falle wird dann der Abstand zwischen dem zu früh kommenden Impuls und dem nächstfolgenden .Impuls entsprechend vergrößert, so daß eine über die normale Amplitude der Sägezahnsignale hinausgehende Spannungsspitze an. dem betreffenden Kondensator auftritt. Das gleiche wäre- der Fall, wenn ein Impuls zu spät, kommt: Dann ist der Abstand.-; ;v zwischen dem vorangehenden Impuls und dem zu-spät kommenden Impuls größer als normal, was zu einer Spannungs,spitz.-e

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Die Sagezahnimpulse werden über die Diode 13 entkoppelt auf den Eingang einer einen Schwellwert aufweisenden Schaltvorrichtung 14 gegeben. Die Schaltvorrichtung gibt kein Signal, Solange der Schwellwert nicht überschritten ist. Wenn durch eine Unregelmäßigkeit im Nadelabstand oder durch Ausfall einer Nadel eine Spannungsspitze an dem Kondensator 10 oder dem Kondensator 10' auftritt, dann bewirkt die über den Schwellwert hinausgehende Spannungsspitze 21 (Figur 5) ein Ansprechen der Schaltvorrichtung. Die Schaltvorrichtung liefert ein Signal 22, welches auf ein Abschaltrelais 15 gegeben wird. Das Relais 15 unterbricht den Maschinenstromkreis 16.

Figur 4 zeigt einige Einzelheiten der in Figur 3 als Blockschaltbild dargestellten Auswerterschaltung.

Der Photowiderstand 6 bildet mit einem Widerstand R1 einen Spannungsteiler, dessen Mittelpunkt über einen Koppelkondeneator C1 am Eingang des Verstärkers 12 liegt, der aus einem Transistor T1 und den Widerständen R2, R3, R4, R5 besteht. Wild der Photowiderstand 6 beleuchtet, so ändert sich die Spannung am Hittelpunkt des von dem Photowiderstand 6 und dem Widerstand R1 gebildeten Spannungsteilers, und die Spannungsänderung wird über den Verstärker 12 verstärkt und über einen Koppelwiderstand R6 auf einen Schwellwertschalter 38 gegeben. Der Schwellwertschalter besteht aus einem Transistor T2 und Widerständen R7, R8 und R9. Die Schwelle, bei welcher der Transistor T2 schaltet, wird an dem regelbaren Widerstand R9 eingestellt. Der Schwellwertschalter 38 bewirkt, daß Spannungsänderungen, die durch zufällige Reflexe entstehen, zu keinen Fehlsteuerungen führen. Die Schwelle ist zu diesem Zweck so eingestellt, daß nur Spannungsänderungen, die durch Nadelreflexe hervorgerufen werden, größer als der Schwellwert sind»

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Schaltet der Transistor T2 durch, so entsteht an seinem Ausgang ein positiver Spannungssprung, der über einen Koppelwiderstand R10 und einen Impedanzwandler 40, bestehend aus . einem Transistor T3 und Widerständen RH und-RT2, und über einen Koppelwiderstand R13 auf den Eingang eines Transistors T4 geleitet wird. Der Transistor T 4 .bildet zusammen mit einem Widerstand R14 und einer Diode D1 einen Entladestromkreis für einen Kondensator C2, welcher, dem Teil 10 von Figur 3 entspricht. Der ladestromkreis "(Konstantstromquelle 9) für den Kondensator 02 verläuft über einen Transistor T5, einen regelbaren Widerstand R16 und einen Widerstand R15. Die Vorspan- ^ nung des Transistors T5 ist über eine Zener-Diode ZI so eingestellt, daß der Transistor T5 leitend ist und somit der Kondensator 02 ständig aufgeladen wird. Wird der Transistor T4 leitend geschaltet, so wird der Entladestromkreis·für den Kondensator 02 geschlossen, und es entstehen die in Figur 5 „ mit 19 oder 20 bezeichneten Sägeζahnkurven.

Bleibt ein Impuls 17 oder 18 (Figur 5) aus, oder kommt er zu früh oder zu spät, so wird der Kondensator 02 auf eine höhere Spannung aufgeladen. Die Steilheit der Ladekurve des Kondensators wird durch den Regelwiderstand R16 bestimmt.

Das Potential am Kondensator 02 gelangt über eine Entkopplungs- || diode D5 auf den Schwellwertschalter 14. Dieser besteht aus einem Transistor T6 und Widerständen R17, R18,R19, R20 und R21. Die Schwelle dieses Schalters wird mit dem Regerwiderstand R20 eingestellt. Überschreitet die Spannung am Kondensator 02 einen vorgegebenen Wert, so schaltet der Transistor T6 durch. Am Ausgang des Transistors T6 entsteht eine negative Spannungsänderung, die über eine Differenzierschaltung, bestehend aus Kondensator 03 und Widerstand R22, und über eine Diode D2 auf die Basis eines Transistors T7 gegeben wird.

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Der Transistor 17, dessen V or spannung en am Emitter über eine Diode D3 und an der Basis über einen Widerstand R23 eingestellt sind, schaltet "bei einem negativen Impuls an seiner Basis durch und das in seinem Arbeitskreis liegende Relais ein. Dem Relais 15 ist zur Erzeugung einer Abfallverzögerung eine Diode D4 parallelgeschaltet. Das Relais 15 bewirkt die Abschaltung der Maschine und gibt eventuell Warnsignale.

Über die Diode 13 ist die nicht gezeigte zweite elektronische Auswerterschaltung an die dargestellte Schaltung angekoppelt. Bei Wiederstarten der Maschine wird die elektronische Auswerterschaltung durch dem lachmann geläufige und daher nicht im einzelnen dargestellte Mittel in ihren Ausgangszustand zurückversetzt.

Die Wirkungsweise der einzelnen elektronischen Baugruppen, wie Verstärker, Schwellwertschalter und Konstantstromquelle, ist an sich dem Fachmann geläufig und bedarf daher keiner näheren Erläuterung. '

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Claims

Patentansprüche

Vorrichtung zur Überwachung von Rundstrickmaschinen, bei welcher durch eine photoelektrische Abtastvorrichtung die Reflexe von den daran vorbeilaufenden Nadeln erfaßt werden und der Abtastvorrichtung eine Auswerterschaltung nachgeschaltet ist, welche auf Unregelmäßigkeiten des erhaltenen Wechselsignals anspricht, dadurch gekennzeichnet,

daß die Auswerterschaltung auf den Zeitabstand zwischen den aufeinanderfolgenden, von der Abtastvorrichtung (Figur 1) durch die reinen ITadelreflexe gelieferten Impulse (1 Ίβ. 18) anspricht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Auswerterschaltung ein mit konstantem Eingangssignal beaufschlagtes Integrationsglied (9, 10) enthält, das durch die von der Abtastvorrichtung (17) gelieferten Impulse rückstellbar ist und

™ daß eine Schaltvorrichtung (14) vorgesehen ist, die anspricht, wenn der Ausgang des Integrationsgliedes (9, 10) einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

daß das Integrationsglied einen Kondensator (10) enthält, der von einem konstanten Strom aufgeladen und bei Er-. scheinen eines Impulses von der Abtastvorrichtung entladen wird, so daß Sägezahnimpulse entstehen und

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daß. die Schaltvorrichtung (H) einen Schwellwert besitzt, der gleich oder geringfügig großer ist als die Amplitude der Sägezahnimpulse hei normalem Nadelabstand.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3 für Rundstrickmaschinen, die • zwei Iiadelreihen, nämlich die Rippscheiben- und Zylindernadeln, aufweisen, dadurch gekennzeichnet,

daß Jeder Nadeireihe eine photoelektrische Abtastvorrichtung sowie ein-Kondensator (10, 10') an einer Konstantstromquelle (9_f 9') und Mittel (12, 12«) zum Entladen dee Kondensators bei Erscheinen eines Impulses von der Abtastvorrichtung zugeordnet sind und daß die beiden Kondensatoren über eine Diode (13) ent-, koppelt an dem Eingang einer gemeinsamen Schaltvorrichtung (H)-liegto.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,

daß die Impulse von einer photoelektrischen Abtastvorrichtung über einen Verstärker (12, 12') mit einer der Kondensatoraufladung entgegengesetzten Polarität auf den zugehörigen Kondensator (10, 10') gegeben werden, um diesen zu entladen.

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