DE1933640C3 - Einrichtung zur kontaktlosen Messung der Längsbewegung eines Materials - Google Patents
Einrichtung zur kontaktlosen Messung der Längsbewegung eines MaterialsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur kontaktlosen Messung der Längsbewegung eines elektrisch
nicht-leitenden, durchlaufenden, festen Materials der angegebenen Gattung.
Eine solche Einrichtung ist insbesondere zur Messung der Geschwindigkeit und der Länge eines durchlaufenden,
aus einer oder mehreren Fasern bestehenden Garns geeignet.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, drehbare Räd-
b5 chen in Reibungseingriff mit dem Garn zu bringen,
um beispielsweise die Garnzuführung zu Nadeln einer Strick- oder Wirkmaschine zu messen. Aufgrund der
Trägheit dieser Rädchen wird jedoch das Garn relativ
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starken Spannungen ausgesetzt, so daß es oft reißt.
Aus dem Buch von Rohr bach »Handbuch für elektrisches Messen mechanischer Größen«, 1967, ist
ein kapazitiver Flächengeber bekannt, dv;r im wesentlichen
aus einer runden Scheibe, deren Drehpunkt vom Scheibenmittelpunkt um eine bestimmte Strecke
versetzt ist, und einem schmalen Stator besteht, dessen Längsachse durch den Drehpunkt der Scheibe verläuft.
Durch entsprechende Ausbildung der Scheibe wird eine Kapazitätsänderung zwischen Stator und
Scheibe proportional zu dem zu messenden Weg, beispielsweise dem Wegeines Kolbens in einem stationären
Zylinder. Auf diese Weise lassen sich bestimmte Weg-oder Winkelfunktionen darstellen.
Aus der US-PS 3068457 ist eine Einrichtung zur
Messung von Verschiebungen bzw. Bewegungen bekannt, bei der verschiedene Sätze von Elektroden in
dar Weise mit ihren Gegenstücken zusammenwirken, daß Kapazitäten entstehen, die sich auf unterschiedliche
Weise ändern. Diese verschiedenen Effekte können summiert werden, so daß sich ein Ausgangssignal
ergibt, dessen Verschiebung von der relativen Drehung der beiden Teile abhängt, dessen Amplitude jedoch
fest bleibt.
Weiterhin ist aus der CH-PS 249096 eine Einrichtung
zur Messung der Gleichmäßigkeit des Substanzquerschnittes von Textilgut, insbesondere von Garnen,
Vorgarnen und Bändern, bekannt, bei der sich der Kapazitätswert eines elektrischen Meßkondensators
mit dem Substanzquerschnitt des mit gleichmäßiger Geschwindigkeit durch das Meßkondensatoifeld
hindurchgezogenen Textilgutes ändert. Auf diese Weise lassen sich jedoch nur Änderungen des Querschnittes
des Materials, jedoch nicht seine Geschwindigkeit und damit die pro Zeiteinheit durchlaufende
Fadenmenge feststellen.
Aus der DE-PS 690617 ist eine Einrichtung zum Regeln von elektromotorisch angetriebenen Aufwikkelvornchtungtn
für gewalztes Metallband durch ein von dem Durchhang des aufzuwickelnden Metallbandes
beeinflußtes Steuerorgan bekannt, bei dem das Metallband unmittelbar als eine Belegung eines als
Steuerorgan dienenden Kondensators verwendet wird; damit ändert sich die Kapazität des Kondensators
mit der Entfernung des Metallbandes von der festen Belegung, wodurch sich der Durchhang sofort ermitteln
läßt.
Es ist weiterhin aus der US-PS 3 307 164 bekannt,
die axiale Verschiebung einer Welle durch magnetische oder kapazitive Impulsabtastung zu messen. so
Und schließlich sind aus der US-PS 2 989 690 sowie der US-PS 3 303 419 noch Einrichtungen zur kontaktlosen
Messung der Längsbewegung eines elektrisch nicht-leitenden, durchlaufenden, festen Materials,
beispielsweise eines nicht-leitenden Garns oder eines Materialstreifens, der angegebenen Gattung bekannt.
Nachteilig ist hierbei, daß zu einem bestimmten Zeitpunkt eine Ladung auf das durchlaufende Material
aufgebracht wird, deren Existenz anschließend mittels des Ladungsdetektors festgestellt wird. Bei einer Unterbrechung
der Ladungsfn't;: » mn also keine Ladung
mehr festgestellt und dementsprechend auch keine neue Ladung aufgebracht werden, so daß sich kein
fester Bezugspunkt mehr ergibt, wie er für eine quantitative Messung erforderlich ist. Wenn also eine einzige
Ladung nicht von dem Ladungsdetektor erfaßt wird, kann diese bekannte Vorrichtung nicht mehr
einwandfrei arbeiten.
60 Insbesondere unter Betriebsbedingungen kommt es jedoch sehr häufig vor, daß die erzeugten Ladungen
nicht auf dem durchlaufenden Material haften, sich von dem Material lösen oder nicht einwandfrei erfaßt
werden, so daß es beim Betrieb einer solchen Einrich tung immer wieder zu Störungen kommt.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur kontaktlosen Messung der
Längsbewegung eines elektrisch nicht-leitenden, durchlaufenden, festen Materials der angegebenen
Gattung zu schaffen, mit der die Längsbewegung sicher und zuverlässig gemessen werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen
Merkmale gelöst.
Zweckmäßige Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen zusammengestellt.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile beruhen auf folgender Funktionsweise: Zur Feststellung der
aufgebrachten Ladungen wird nicht ein einziger Ladungsdetektor, sondern mehrere Detektorelemente
verwendet, die im angegebenen Abstand voneinander angeordnet sind. Wenn also beispielsweise trotz Betätigung
der Elektrode keine Ladung auf das Materia! aufgebracht worden ist, oder wenn sich diese Ladung
vom Material gelöst hat, so ist trotzdem eine einwandfreie Messung möglich, da in diesem Fall von den anderen
Detektorelementen eindeutige, auswertbare Signale erhalten werden. Verwendet man beispielsweise
acht Detektorelemente, so erhält die Auswerfeinrichtung trotz des Fehlens einer Ladung insgesamt
sieben Signale, deren Intensität sich für die Auswertung ausreicht.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die schematischen
Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 das Grundprinzip einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur kontaktlosen Messung der Längsbewegung
einer Masche und damit eines Fehlers in der Maschenlänge bei einer Strickmaschine mit einer ersten
Ausführungsform des Ladungsdetektors,
Fig. 2 eine Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform des Ladungsdetektors,
Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III von
Fig. 2,
Fig. 4 eine Draufsicht auf eine dritte Ausführungsform eines Ladungsdetektors, und
Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V von Fig. 4.
Wie sich aus Fig. 1 ergibt, besteht eine getrennte elektrische Ladungen auf ein Garn aufbringende Anordnung
1 aus einer geerdeten, zylindrischen Gegenelektrode 3 und einer spitzen Hauptelektrode 5, deren
Spitze zu der Gegenelektrode 3 hin gewandt und im Abstand von ihr angeordnet ist.
Die Ebene, welche die Achse der zylindrischen Gegenelektrode 3 und die Spitze der Hauptelektrode 5
enthält, verläuft senkrecht zur Bewegungsrichtung des Garns zwischen den Elektroden.
Die spitze Hauptelektrode 5 ist elektrisch mit einem Spannungsimpulsgenerator 7 verbunden. Die
Spitze einer Hilfselektrode 9 ist gegen die Spitze der Hauptelektrode 5 gerichtet und im Abstand von ihr
angeordnet. Die Hilfselektrode 9 liegt über einen Widerrtand
11, dessen Widerstandswert beispielsweise 8 ιτιΩ ist, an Masse.
Eine Ladungsdetektor 13 mit Rohrform ist so angeordnet, daß die Achse des Rohrs durch den Spalt
zwischen der zylindrischen Gegenelektrode 3 und der
Ι,.ΐ
spitzen Hauptelektrode 5 verläuft. Der Ladungsdetektor 13 besteht aus einem Rohr 15 aus isolierendem
Material, in dem acht diskrete Ringe VJa-ITh aus
elektrisch leitendem Material angeordnet sind. Die Ringe Yla-h sind mit gleichmäßigen Abständen längs
des Rohrs 15 angeordnet. Der Abstand zwischen der Ebene, in welcher die spitze Hauptelektrode 5 und
die zylindrische Gegenelektrode 3 den kürzesten Abstand voneinander haben, und dem ersten Ring 17a
des Ladungsdetektors 13 ist gleich oder gleich einem' ganzzahligen Vielfachen des Abstandes zwischen den
weiteren, aufeinanderfolgenden Ringen Yla-h.
Die Ringe Yla-h des Ladungsdetektors 13 sind
durch Leitungen 18 miteinander und mit einem Verstärker 19 verbunden. Das Rohr 15 wird durch eine
fohrförmige, geerdeie Umhüllung 16 aus elektrisch leitendem Material umgeben.
Das Ausgangssignal des Verstärkers 19 wird auf einen Flip-Flop 21 gegeben, dessen Ausgangssignal
einerseits dem Spannungsimpulsgenerator 17 und andererseits einem Differentiator und Vollweggleichrichter
23 zugeführt wird. Die Ausgangssignale des Differentiators und Vollweggleichrichters 23 werden
über ein Verknüpfungsglied 25 auf ein Zählwerk 27 gegeben.
Mit dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung soll eine Anzeige für die Maschenlänge
und damit für einen Fehler in der Länge einer Masche geliefert werden, die aus einem Garn 29 in
einer Strickmaschine hergestellt wird.
Von dieser Strickmaschine ist nur ein Teil 31 einer Gleitschiene dargestellt. Auf der Gleitschiene 31 befindet
sich ein lichtundurchlässiger Schirm 33, der während eines Teils jeder Querbewegung der Gleitschiene
31 zwischen einer Lichtquelle 35 und einer photoelektrischen Zelle 37 hindurchläuft.
Da der Schirm 33 fest mit der Gleitschiene 31 verbunden ist und eine genau definierte, bekannte Länge
hat, ist auch die Zahl der Nadeln bekannt, die jeweils während der Zeitspanne, in welcher der Schirm 33
die Lichtquelle 35 gegen die photoelektrische Zelle 37 bei seinem Vorbeilaufen zwischen Lichtquelle 35
und photoelektrischer Zelle 37 verdunkelt, einen Stich durchführen. Bestimmt man also die Länge des
Garns 29, die während dieser Verdunklung der Lichtquelle 35 in bezug auf die photoelektrische Zelle 37
zugeführt wird, so läßt sich die mittlere Länge der während dieser Zeitspanne gebildeten Maschen und
damit der mittlere Fehler jeder Maschenlänge bestimmen, indem die zugeführte Garnlänge durch die Zahl
der gebildeten Maschen dividiert wird. Die photoelektrische Zelle 37 ist elektrisch mit dem Verknüpfungsglied
25 verbunden, so daß das Ausgangssignal des Differentiators und Vollweggleichrichters 23 nur
dann zum Zählwerk 27 gegeben wird, wenn der Schirm die photoelektrische Zelle 37 abdeckt.
Beim Betrieb der Strickmaschine weist das Garn beim Erreichen des Ladungsdetektors 13 ungeordnete,
elektrostatische Ladungen auf, und zwar noch vor der Aufbringung einer Ladung mittels der Anordnung
1. Beim Durchgang einer solchen, zufällig vorhandenen Ladung durch den ersten Ring 17a des Ladungsdetektors
13 ändert sich das Potential des Rings 17a. Diese Potentialänderung führt zu einem Stromimpuls,
der im Verstärker 19 verstärkt wird und ein Ausgangssignal liefert, welches durch Flip-Flop 21
dem Spannungsimpulsgenerator 7 zugeführt wird und diesen triggert, so daß der spitzen Hauptelektrode 3
ein Spannungsimpuls zugeführt und dadurch eine diskrete Ladung auf den Teil des Garns aufgebracht wird,
der sich zu diesem Zeitpunkt zwischen der spitzen Hauptelektrode 5 und der zylindrischen Gegenelektrode
3 befindet. Das Potential der spitzen Hauptelektrode 5 fällt anschließend sofort ab, so daß diese
Ladung nur auf einen kurzen Bereich des Garnes 29 aufgebracht wird.
Durch Verwendung einer spitzen Hilfselektrode 9, die in einem geeigneten Abstand von der spitzen
Hauptelektrode 5 angeordnet ist, läßt sich die Ladung zuverlässiger auf das Garn 29 aufbringen, wie durch
Versuche festgestellt worden ist. Man nimmt an, daß dies auf eine Ionisation der Atmosphäre im Bereich
der spitzen Hauptelektrode 5 durch eine Entladung zwischen der spitzen Hauptelektrode 5 und der spitzen
Hilfselektrode 9 zurückzuführen ist.
Nachdem der Flip-Flop 21 ein Signal auf den Spannungsimpulsgenerator
7 gegeben hat, verhindert er
die Übertragung eines weiteren Signals zu dem Generator 7 so lange, bis eine Zeitspanne verstrichen ist,
die wenigstens gleich der Hälfte der Zeit, jedoch kleiner als die Gesamtzeit ist, die der aufgeladene Bereich
des Garnes 29 schätzungsweise benötigt, um von der Anordnung 1 zu dem ersten Ring 17a des Ladungsdetektors
13 zu gelangen. Nach Beendigung dieser genau definierten Sperrzeit des Flip-Flops 21 läßt der Flip-Flop
weitere Signale vom Verstärker zum Spannungsimpulsgenerator 7 bzw. zum Differentiator und VoIlweggleichrichter
23 durch.
Wenn der mit der Ladung versehene Bereich des Garnes 29 den ersten Ring 17a des Ladungsdetektors
13 passiert, ändert er das Potential des Rings 17a, so daß am Verstärker 19 ein Singal entsteht, das wiederum
auf den Spannungsimpulsgenerator 7 gegeben wird; auf diese Weise wird eine weitere Ladung auf
das Garn 29 aufgebracht.
Wenn der Abstand zwischen der Anordnung 1 und dem ersten Ring 17a des Ladungsdetektors 13 gleich
dem Abstand zwischen den aufeinanderfolgenden Ringen Yla-h ist. dann passiert der erste, mit einer
Ladung versehene Bereich des Garnes 29 den zweiten Ring YIb des Ladungsdetektors 13, wenn der zweite,
mit einer Ladung versehene Bereich des Garnes 29 den ersten Ring 17a erreicht.
Eine kurze Zeitspanne nach der Aufbringung der Ladungen auf das Garn 29 passieren mehrere, mit Ladungen
versehene Bereiche des Garns 29 gleichzeitig die verschiedenen Ringe Yla-h des Ladungsdetektors
13. Werden gleichzeitig die acht vorhandenen Ladungen festgestellt, so ergibt sich im günstigsten Fall ein
Stromimpuls, dessen Wert achtmal so groß ist wie in dem Fall, daß nur ein einziger Ring des Ladungsdetektors
verwendet wird. Dieser relativ starke Stromimpuls ermöglicht die Unterscheidung zwischen zufällig
auf dem Garn vorhandenen Ladungen und den Ladungen, die mittels der Anordnung 1 aufgebracht
worden sind. Auch bei Lösung einer bestimmten Ladung von dem Garn ist noch eine einwandfreie Messung
möglich, da beim Durchlaufen dieses Bereiches ohne Ladung die anderen sieben Bereiche mit Ladung
die zugehörigen Ringe passieren, so daß auch in diesem Fall noch ein gut auswertbares Signal erzeugt
wird.
Das Ausgangssignal des Verstärkers 19 hat etwa Sinusform, während das Ausgangssignal des Flip-Flops
21 die Form einer Rechteckwelle mit der gleichen Frequenz wie das Ausgangssignal des Verstär-
kers 19 hat. Das Ausgangssignal des Differentiators und Vollweggleichrichters 23 besteht aus einer Folge
von Impulsen, deren Frequenz gleich der doppelten Frequenz des Ausgangssignals des Flip-Flops 21 ist.
Während des Betriebs der Strick- oder Wirkmaschine werden die Ladungen kontinuierlich auf das Garn 29
aufgebracht; wegen der Hin- und Herbewegung der Gleitschiene 31 und damit der Zuführung des Garns
29 zu den Nadeln ist jedoch die Geschwindigkeit der Garnzuführung an einer Stelle, wo die Anordnung 1
und der Ladungsdetektor 13 zweckmäßigerweise angeordnet werden sollten, näherungsweise konstant
und steht in Beziehung zu der Geschwindigkeit des Garnverbrauchs durch die Nadel; dies gilt jedoch nur
für einen bestimmten Bereich der Bahn der Gleitschiene, wobei sich dieser Bereich näherungsweise in
der Mitte seiner Bewegung in jeder Richtung befindet. Es muß deshalb dafür gesorgt werden, daß der Schirm
33 zwischen der Lichtquelle 35 und der photoelektrischen Zelle 37 hindurchläuft, wenn sich die Gleitschiene
im mittleren Bereich ihrer Bewegungsstrecke befindet.
Wenn der Schirm 33 beginnt, die Lichtquelle 35 gegen die photoelektrische Zelle 37 abzudunkeln,
wird die Verknüpfungsschaltung 25 geöffnet und Signale vom Differentiator und Folgegleichrichter 33
zu dem Zählwerk 27 gegeben, bis das Licht von der Lichtquelle 35 wieder die photoelektrische Zelle 37
erreicht, da die Verknüpfungsschaltung 25 zu diesem Zeitpunkt sperrt. Das Zählwerk 27 zählt die Zahl der
Impulse, die während der Öffnung der Verknüpfungsschaltung empfangen werden. Die Zahl der während
der Öffnui.g der Verknüpfungsschaltung 25 festgestellten
Impulse steht in Beziehung zur Länge des Garns, das den Ladungsdetektor 13 während dieser
Zeit durchlaufen hat, da die Ladungen einen gleichmäßigen Abstand voneinander haben, der gleich dem
Abstand zwischen den benachbarten Ringen Πα-h des Ladungsdetektors 13 ist.
Das Zählwerk 27 gibt ein Signal auf eine Ableseoder Anzeigeeinrichtung 41, die eine sichtbare Anzeige
der Maschenlänge oder des Fehlers der Maschenlänge, d. h. der Größe der Abweichung der Ist-Maschenlänge
von einer Soll-Maschenlänge liefert. Eine Rücksetzregelung 39 empfängt ein Signal von
der photoelektrischen Zelle 37 und hält die Anzeige so lange aufrecht, wie es erforderlich ist.
Die Justierung der Qualitätsregelung, d. h. der Steuerung für die Garnlänge bei jedem Stich, kann
von Hand durch die Bedienungsperson, welche die Anzeigeeinrichtung 41 abliest, oder automatisch erfolgen,
wie öS ifi Fig. ι angegeben wifd. Bei diesel
Ausführungsform wird das vom Zählwerk 27 zur Anzeigeeinrichtung 41 gelieferte Signal auch auf einen
Überwachungskreis 43 für die Qualitätsregelung gegeben, der jede Abweichung zwischen dem Ist-Wert
des Ausgangssignals des Zählwerks und dem Soll-Wert ermittelt, welcher der Garnlänge bei der Herstellung
von Maschen mit der korrekten Größe entspricht. Hierdurch wird ein Signal an eins von zwei
Solenoiden 45,47 gelegt, die bei Erregung des Überwachungskreises durch Zahngesperre oder Ratschenanordnungen
eine sogenannte »Qualitätskontrolle« 49 in der Richtung drehen, in der die korrekte Maschenlänge
erreicht wird.
Durch Verwendung des Differentiators und Vollweggleichrichters 23 wird die Genauigkeit der Messung
erhöht, da eine Periode des Rechteckwellen-Ausgangssignals des Flip-Flops 21 in Form von zwei
Impulsen im Ausgangssignal des Differentiators und Vollweggleichrichters 23 erscheint. Wie oben erwähnt
wurde, sollte der Schirm 33 den Raum zwischen Lichtquelle 35 und photoelektrischer Zelle 37 in einem
Bereich durchlaufen, in dem die Geschwindigkeit des Garnes 29 im Ladungsdetektor gleich der Verarbeitungsgeschwindigkeit
des Garnes zu Maschen ist. Die Gleichheit dieser beiden Größen läßt sich jedoch
ίο nur für sehr kurze Zeiträume erreichen; dies gilt auch
dann, wenn die Bewegung des Garns aufgrund seiner Elastizität etwas ruckweise erfolgen sollte.
Aus diesem Grunde sollte das Zählwerk auf einen von Null verschiedenen Wert zurückgestellt werden,
damit je nach Bedarf die Differenz zwischen der Länge des zu Maschen verarbeiteten Garns und der
Länge des durch den Ladungsdetektor 13 verlaufenden Garns während der Zeitspanne, in welcher sich
der Schirm zwischen der Lichtquelle 35 und der photoelektrischen Quelle 37 befindet, addiert oder subtrahiert
werden kann. Diese Differenz ist für jede Richtung der Bewegung der Gleitschiene positiv, so
daß die Differenzen für die beiden Bewegungsrichtungen gleichgemacht werden können.
Mit der oben beschriebenen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung kann die Maschenlänge
oder ein Fehler in der Maschenlänge in einer Cotton-Strickmaschine festgestellt werden. Bei der
Verwendung einer solchen Einrichtung mit einer Jaquardmaschine kann statt der den Schirm 33, die
Lichtquelle 35 und die photoelektrische Zelle 37 enthaltenden Anordnung zur Ansteuerung der Verknüpfungsschaltung
25 ein Mikroschalter eingesetzt werden, der bei jedem Strickdurchgang einmal getriggert
wird.
Die erfindungsgemäße Einrichtung läßt sich auch zur Messung der Garngeschwindigkeit verwenden; in
diesem Fall wird die Verknüpfungsschaltung durch einen Zeitschalter angesteuert, so daß das Zählwerk pro
Zeiteinheit zählt und die Anzeigevorrichtung die Garnlänge darstellt, die pro Zeiteinheit den Ladungsdetektor
13 durchläuft, d. h. die Garngeschwindigkeit. In den Fig. 2 und 3 ist eine zweite Ausführungsform eines Ladungsdetektors 60 dargestellt, der eine
Metallplatte 62 aufweist; wie sich aus Fig. 3 ergibt, kann diese Metallplatte 62 auch gewölbt sein. Auf der
konvexen Seite der Metallplatte 62 befindet sich eine Schicht 64 aus einem isolierenden Material; auf der
von der Metallplatte 62 abgewandten Seite der isolierenden Schicht 64 sind zehn elektrisch leitende Detektorelemente
in Form von Metallstreifen 66a-66/ vorgesehen, die elektrisch durch einen Verbinduiigsstreifen
68 miteinander verbunden sind. Die Streifen 66a—66j sind in einem Abstand voneinander angeordnet,
der gleich einem ganzzahligen Vielfachen des Abstandes zwischen der Anordnung 1 und dem
ersten Streifen 66a ist.
Das Garn 70 wird längs einer bogenförmigen Bahn durch den Ladungsdetektor 60 und damit über die
streifenförmigen Detektorelemente 66a—66/ geführt. In den Fig. 4 und 5 ist eine dritte Ausführungsform
eines Ladungsdetektors 80 dargestellt, der eine geerdete Metallplatte 82 aufweist, die, von der Seite gesehen,
eine gewölbte Form hat (siehe Fig. 5). Auf der konvexen Oberfläche der Metallplatte 82 befindet
sich eine Schicht 84 aus isolierendem Material, die auf ihrer von der Metallplatte 82 abgewandten Oberfläche
mit zwei Reihen von Metallstreifen 86a~86/
und 88α-88/ versehen ist. Diese als Detektorelemente
dienenden Metallstreifen der beiden Reihen sind abwechselnd angeordnet, wobei die Streifen jeder
Reihe elektrisch durch Verbindungsstreifen 90, 92 miteinander gekoppelt sind. Die Detektorelemente
jeder Reihe sind in einem Abstand voneinander angeordnet, der gleich einem ganzzahligen Vielfachen
des Abstandes zwischen der Anordnung 1 und dem ersten Detektorelement 86a ist; auch der Abstand
zwischen benachbarten Detektorelementen der beiden Reihen ist gleichmäßig. Wie Fig. 4 zeigt und sich
aus Fig. 5 erkennen läßt, überlappen die benachbarten Metallstreifen einander in Bewegungsrichtung des
10
Garns 94, das längs einer bogenförmigen Bahn über die Metallstreifen 86a-86/ und 88a-88/ geführt ist.
Die als Leitung dienenden Verbindungsstreifen 90, 92 sind mit den Eingängen eines Differenzverstärkers
verbunden, der statt des Verstärkers 19 vorgesehen ist. Dabei wird nur ein Ausgangssignal des Differenzverstärkers
eingesetzt.
Obwohl die erfindungsgemäße Einrichtung oben in bezug auf die Messung der Längsbewegung von Garnen
erläutert wurde, kann sie auch für die Messung der Längsbewegung von anderen, nicht-leitenden,
durchlaufenden, festen Materialien eingesetzt werden.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (13)
1. Einrichtung zur kontaktlosen Messung der Längsbewegung eines
a) elektrisch nicht leitenden, durchlaufenden, festen Materials,
b) mit einer getrennte elektrische Ladungen auf das Material aufbringenden Elektrode, und
c) mit einem im Abstand von dieser Elektrode angeordneten Ladungsdetektor, der bei
Feststellung einer Ladung die Elektrode betätigt, wobei die Zahl der pro Zeiteinheit
festgestellten Ladungen ein Maß für die Bewegung des Materials ist,
gekennzeichnet durch die Vereinigung folgender Merkmale:
d) der Ladungsdetektor (13; 60; 80) weist mehrere, in gleichen Abständen voneinander angeordnete
und elektrisch miteinander verbundene Detektorelemente (ITa-ITh;
66a-66y; 86a-86y; 88a-88y) auf;
e) der Abstand zwischen der Elektrode (1, 3, 5,9) und dem in Bewegungsrichtung des Materials
(29, 70, 94) ersten Detektorelement (17a; 66a; 86a) ist gleich einem ganzzahligen
Vielfachen des Abstandes zwischen den Detektorelementen (17α-17Λ; 66a—66/;
86a-86y; 88a-88y).
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ladungsdetektor (13) ein
von dem Material (29) durchlaufenes Rohr (15) aus isolierendem Material aufweist, das von einer
geerdeten Umhüllung (16) aus elektrisch leitendem Material umgeben ist und diskrete, elektrisch
leitende, ringförmige Detektorelemente (17α-17Λ) enthält, die koaxial zum Rohr (15) angeordnet
sind.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (15), die Umhüllung
(16) und die ringförmigen Detektorelemente (17a-17A) parallel zur Achse des Ladungsdetektors
(13) geschlitzt sind.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ladungsdetektor (60, 80)
eine gewölbte, geerdete Metallplatte (62,82) aufweist, und daß auf der konvexen Seite der Metallplatte
(62, 82) gegen sie isolierte, elektrisch leitende, streifenförmige Detektorelemente
(66fl-66y; 86a-86y, 88a-88y) vorgesehen sind.
5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Elektrode eine spitze Hauptelektrode (5) und eine zylindrische, geerdete Gegenelektrode (3) aufweist,
und daß die die Achse der zylindrischen Gegenelektrode (3) und die Spitze der Hauptelektrode
(5) enthaltende Ebene im wesentlichen senkrecht zur Längsachse des durchlaufenden
Materials (29, 70, 94) verläuft.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Spitze einer über einen Widerstand (11) an Masse liegenden Hilfselektrode
(9) der Spitze der Hauptelektrode (5) zugewandt ist.
7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen mit den
Detektorelementen (17a-17ft; 66a-66/; 86a-86/; 88a-88;) verbundenen Verstärker (19),
dessen Ausgangssignal auf ein Zählwerk (27) gegeben wird.
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Reihen von
Detektorelementen (86a-86/, 88a-88y) vorgesehen sind, wobei die Detektorelemente der beiden
Reihen abwechselnd angeordnet und die Detektorelemente jeder Reihe elektrisch miteinander
verbunden sind, und daß die beiden Reihen jeweils mit einem Eingang eines Differenzverstärkers
verbunden sind, dessen Ausgangssignal einem Zählwerk (27) zugeführt wird.
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den
Verstärker (19) und das Zählwerk (27) eine Einrichtung (21) zur Umwandlung des sinusförmigen
Ausgangssignals des Verstärkers (19) in eine Rechteckwellenform sowie ein Differentiator zur
Erzeugung von Spannungsimpulsen geschaltet sind, die durch einen Vollweggleichrichter (23)
dem Zählwerk (27) zugeführt werden.
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang
des Zählwerkes (27) mit einer Anzeigeeinrichtung (41) verbunden ist.
11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang
des Zählwerks (27) mit einer Regeleinrichtung (43,45,47,49) verbunden ist, die den ermittelten
Ist-Wert auf den Soll-Wert korrigiert.
12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 zur kontaktlosen Messung der Längsbewegung
eines Garns in einer Cotton-Strickmaschine mit einer hin- und herbewegbaren Gleitschiene,
gekennzeichnet durch eine Verknüpfungsschaltung (25) zur Steuerung des auf das Zählwerk (27)
geführten Signals, durch eine die Verknüpfungsschaltung (25) steuernde Lichtschranke mit einer
Lichtquelle (35), mit einer photoelektrischen Zelle (37) und mit einem zwischen Lichtquelle
(35) und photoelektrischer Zelle (37) angeordneten, an der Gleitschiene (31) befestigten, lichtundurchlässigen
Schirm (33).
13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 zur kontaktlosen Messung der Längsbewegung
eines Garns in einer Jaquardmaschine, gekennzeichnet durch eine das Zählwerk (27) ansteuernde
Torschaltung (25), die von einem Mikroschalter gesteuert wird, der zu vorgegebenen
Zeitpunkten des Strickzyklus betätigt wird.
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