DE2127401A1 - Triboelektrischer Wandler zum Überwachen der Bewegung von fadenartigen Gebilden - Google Patents

Description

AKTIIaWGESELLSCIIAPT GEBRUEDER LOEPFE, WETZIKON (SCHWEIZ)

Triboelektrischer Wandler zum Ueberwachen der Bewegung von fadenartigen Gebilden

Die Erfindung betrifft einen triboelektrischen Wandler zum ueberwachen der Bewegung von fadenartigen Gebilden, mit einem Reibkörper, an dem der laufende Faden anliegt, mindestens ' einem am Reibkörper angeordneten Elektrodenkörper und einem ™ aus elektrisch leitendem Material bestehenden Gehäuse, das als Abschirmung für den Reibkörper und den Elektrodenkörper wirkt, und eine Verwendung des erfindungsgemässen Wandlers. Triboelektrische Wandler dieser Art zur üeberwachung der Bewegung eines einzigen Textilfadens sind bekannt (schweizerische Patentschrift Nr.479478, italienische Patentschrift Nr.866312 und andere entsprechende). Es ist auch bekannt, an einem triboelektrischen Wandler besondere Andrückorgane vorzusehen, die auf den Faden direkt an seiner Berührungssteile mit dem Reibkörper einwirken und einen guten Kontakt zwischen aera Faden und dem Reibkörper her·teilen. Ferner sind für diesen Zweck *± auch Führungsorgane bekannt, durch die der Faden so geführt wird, dass durdh die Fadenspannung ein ausreichender Anpressdruck am Reibkörper entsteht. Mittel zum Aendern des Anpressdruckes zweoks Beeinflussung der Gröase des vom Wandler gelieferten elektrischen Fadenlaufsignals, anders ausgedrückt der Empfindlichkeit des Wandlers, sind dabei nicht vorgesehen und auch nicht erforderlich, da normalerweise eine Regulierung der Verstärkung in einem an den Wandler angeschlossenen elektronischen Auswertekreis vorgenommen werden kann.

Zweck der Erfindung ist die Schaffung eines triboelektrischen 27. April 1971

209846/0600 ,:

Wandler« der genannten Art, der es ermöglicht, den Lauf «ehrerar Fäden, die über den Reibkörper des Wandlers geführt sind, xu Überwachen, und dabei auch die Empfindlichkeit des Wandlers, das holest die Grösea des von einzelnen Fäden gelieferten elektrischen Fadenlaufsignals, willkürlich au verändern»

Bei Verwendung an einer echütsenlosen Bunfcvebmatchlne liegt da· Problem so, dass in seitlich aufeinanderfolgenden Arbeite·» zyklon Jeweils nur einer aus einer Ansahl von Schussfäden eingetragen wird. Sind zum Beispiel sechs verschiedene Schussfäden vorgesehen, so befinden sich also bol einom Schusselntrag fünf der Fäden in Ruhe, während nur der sechste in Bewegung ist und überwacht werden muss. Der erfindungsgoraäSBO triboelöktriccho Wandler kann rait besonderem Vorteil für derartige Webmaschinen verwendet worden, wobei dann die Empfindlichkoit für die einzelnen Fäden aweckmässig auf einen bestimmten, für alle Püdon gleichen Wert eingestellt wird.

Oar triboelektrischo Wandler geraäss der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass Führungsorgane sum gleichzeitigen Führen mehrerer Fäden übor den Reibkörper und Mittel ssura Verändern der Abstände zwischen dem Reibkörper und anderen Teilen des Händlers oder zum Vorstellen des Kontaktdruckes zwischen min*" bestens einem der Fäden und dem Reibkörper vorgesehen sind.

Dieser Wandler hat in seiner bevoräugten Aueführungeform einen sehr einfachen und robusten Aufbau und ist praktisch unempfindlioh gegen die in Textilbetrieben normalerweise auftretende Verschmutzung, Oer Aufbau des erfindungsgemäasen Wandlers hat den besonderen vorteil, dass nur ein einziger Reibkörper und ein einziger Signalauswertokreia zur Ueberwaohung wahrerer Fäden vorgesehen sein können, was die Konstruktion ausserorlentlich stark vereinfacht und auch ©in© weitgehende ünempfindlichkoit gegen mechanische Einwirkungen wie Stöoso und Srsohütt©rungen_# wie sie beim Betrieb der Webmaschinen auftre-

20984 67 0600 «AD

ten, zur Folge hat. Im folgenden wird eine besonders vorteilhafte Ausführung8form des erfiaduagsgemässen Wandlers anhand der Zeichnungen beispielsweise beschrieben.

Fig. 1 zeigt den Wandler in Seitenansicht, wobei Teile entfernt oder weggebrochen sind, um die dahinter liegenden Teile besser erkennen zu lassen}

Fig. 2 zeigt den Wandler in Ansicht von oben, und

Fig. 3 eine Ansicht im Schnitt gemäss der Linie III-III in Fig. 2, wobei rechts in der Figur ein Querschnitt durch den Reibkörper in grösserem Massstab dargestellt ist.

Der triboelektrische Wandler 1 enthält einen Reibkörper 2, der als zylindrischer Stab mit einer durchgehenden Längsbohrung 3 (Fig.3) ausgebildet ist. Ueber die Länge der Bohrung 3 erstreckt sich ein drahtförmiger Elektrodenkörper 4. Der Elektrodenkörper soll sich mindestens über die nutzbare Länge des Reibkörpers 2 erstrecken, das ist der Teil, in welchem die Fäden über den Reibkörper geführt sind und mit diesem in Reibungskontakt stehen. Der Elektrodenkörper ist zweckmässig durch eine erstarrende Klebmasse in der Längsbohrung 3 festgelegt. Der Reibkörper besteht im vorliegenden Falle aus elektrisch isolierendem Material grosser Härte, vorzugsweise Oxidkeramik.

Der Reibkörper 2 liegt in seiner ganzen Länge auf einem langgestreckten Träger 5 auf, dessen Querschnitt in seiner Grundform lang-rechteckig ist, der jedoch an seiner oberen Seite mit einer Längsrille zur Aufnahme des Reibkörpers 2 versehen ist.

Am freien Ende des Trägers 5, welches Über das Ende des Reibkörper s 2 hinausragt, siehe links in Fig. 1, ist ein nach oben weisender Ansatz vorgesehen. Dieser dient zur Befestigung eines lang-rechteckigen Deckels 7, dessen Drehzapfen 8 in eine Bohrung des genannten Ansatzes eingreift. Auf diese Weise ist der Deckel

209846/0600

schwenkbar am Träger 5 befestigt, so dass mars ihn seitlich ausschwenken kann. Durch Aendern des Abstands zwischen dem Deckel 7 und dem Reibkörper kann die Empfindlichkeit des Wandlers beeinflusst werden.

Dicht unterhalb der Längsachse des Trägers 5 sind in zwei Querbohrungen Querbolzen 9 fest eingesetzt. An den beiden Enden eines jeden Querbolzene sind mittels Schrauben 10 Führungeplatten 11 befestigt/ wobei in jeder dieser Platten ein Längsschlitz 13 zur Durchführung einer Schraube 10 vorgesehen ist, so dass die Führungsplatte in Richtung einer Achse 18 (Fig.3) , v?elche die Längsachse des Reibkörpers 2 senkrecht kreuzt, verstellt werden kann. In Fig. 1 sind der Deutlichkeit wegen die an dem vorderen Querbolzen 9 anzuordnenden Führungsplatten abgenommen .

In den oberen Teil einer jeden Führungsplatte 11 sind zwei in Richtung der Längsachse des Reibkörpers gegeneinander versetzt® Führungsringe 12 aus isolierendem Material grosser Härte, beispielsweise Oxidkeramik, eingelassen. Normalerweise sind die Führungsplatten 11 so eingestellt, dass sich die Oeffnungen der Ringe 12 unterhalb der freien oberen Kante des Reibkörpers befinden, so dass ein gespannter Faden 17, der durch zwei zu beiden Seiten das Reibkörpers angeordnete Ringe und über den Reibkörper geführt ist, eine leicht geknickte Bahn, siehe Fig.3, einnimmt.

Wie insbesondere aus Fig. 3 zu erkennen ist, sind zu beiden Selten der Längsachse des Reibkörpers je eine Reihe von FUhrungsplatten 11 derart angeordnet, dass je ein Ring 12 auf der einen Seite einem Ring 12 auf der anderen Seite gegenüber 3teht. Eine exakte axiale Ausrichtung zweier derart einander zugeordneter Ringe 12 im Betrieb i3t jedoch nicht erforderlich; im Prinzip genügt es sogar, dass nur jeweils eine von zwei sich gegenüberstehenden Führisngsplatten verstellt wird? die Vorstel-

209846/0600 bad

lung beider Platten ermöglicht jedoch eina stärkere Variation des Anpressdruckes des Fadens 17 am Reibkörper 2 und damit eine grössere Variation des durch Reibung entstehenden elektrischen Padenlaufsignals.

In der beschriebenen Ausführungsforra bestehen der Träger 5, der Deckel 7, die Führungsplatten 11 eöwie die Querbolzen 9 aus Metall, also aus elektrisch leitendem Material, und diese Teile sind an ihren Kontaktstellen leitend miteinander verbunden, so dass diese Teile ein als Abschirmung für den Reibkörper 2 und den Elektrodenkörper 4 wirkendes Gehäuse bilden.

Der Wandler 1 umfasst ferner einen Verstärker mit einem kastenförmigen geschlossenen Veratärkergehäuse 14 aus Metall, das an seinem rückwärtigen, vom Reibkörper entfernten Ende einen Montagezapfen 15 trägt. Das Gehäuse 14 ist vermittels einer eingeschobenen Schiene 6 aus Metall mit dem Träger 5 mechanisch und elektrisch leitend verbunden und bildet demgemäss mit den anderen, bereits beschriebenen Teilen des Wandlere eine bauliche Einheit.

Die vordere Seitenwand des Verstärkergehäuses 14 ist «um Teil weggebrochen, so dass man das in den Innenraum des Gehäuses ragende Ende des Elektrodenkörpers 4 erkennen kann, welchesimit einem Vorverstärker verbunden ist. Ein Kabel 16 dient zum Anschluss des Vorverstärkers an einen nicht dargestellten elektronischen Auswertekreia, der jedoch nicht zum Gegenstand der Erfindung gehört.

Der beschriebene triboelektrlache Wandler kann zur üeberwachung des Fadenlaufes an Textilmaschinen, insbesondere an schützenlosen Buntwebmaschinen, verwendet werden, wobei jeweils nur einer von mehreren Schussfäden eingetragen und überwacht wird.

Der Aufbau des Wandlers kann im Vergleich zu der beschriebenen Aueftihrungsforin in vieler Hinsicht modifiziert werden. So kann

209846/0600

die Iah! der vorhandenen versteilbaren Führungsorgane weitgehend variiert werden; es sind Ausführungsformen bis zu acht Paaren von Führungsringen, das heisst für acht Fäden, praktisch mit Erfolg erprobt worden. Dabei ist es möglich, in jeder Führungsplatte nur einen oder auch mehr als zwei, beispielsweise vier, Führungsringe anzuordnen. Man kann auch von den vorhandenen Führungsplatten nur einen Teil verstellbar ausbilden; so können beispielsweise auf der einen Seite des Reibkörpers alle Führunggorgane fest und nicht verstellbar montiert sein, während die auf der anderen Seite angeordneten Führungsorgane verstellbar sind.

Das Material des Reibkörpers kann bei entsprechender Konstruktion des gesamten Wandlers auch leitend sein; gegebenenfalls können dann Reibkörper und Elektrodenkörper ein einheitliches Werkstück bilden. In diesem Falle muss natürlich der Reibkörper von den übrigen Teilen des Wandlers, die dessen Gehäuse bilden, isoliert werden. Es ist jedoch zur Erzielung einer ausreichenden Lebensdauer im Betrieb zweckmä3Slg, den Reibkörper aus einem möglichst abriebfesten Material herzustellen. In diesem Sinne soll auch der in den Ansprüchen verwendete Ausdruck "Material grosser Härte" verstanden werden.

Als Mittel zum Verstellen des Kontaktdruckes zwischen Faden und Reibkörper sind im Ausführungsbeispiel verstellbare Fadenführungsorgane vorgesehen. Man kann jedoch zum Verstellen des Kontaktdruckes auch ander© Vorrichtungen verwenden, so beispielsweise Fadenklemm- oder Fadenbremsvorrichtungen, die eine Verstellung des Klemmdruckes gestatten.

Es können dafür auch einzeln einstellbare Andrückorgane vorgesehen werden, die auf den Faden direkt an seiner ßerührungsstelle mit dem Reibkörper einwirken, beispielsweise Andrückrollen mit verstellbarem Anpressdruck. Diese sind gegebenenfalls •ausätzlich asu den Fadenführungsorganen, die allein zur Führung der einzelnen Fäden dienen und die nicht verstellbar zu sein

2 09846 / 0600 bad original

— / —

brauchen, vorzusehen.

In einer anderen Ausführungsform des Wandlers kann die Einstellung der Empfindlichkeit für die einzelnen Fäden durch Verändern der Abstände zwischen dem Reibkörper einerseits und anderen ¹J eilen des Vfandlere, beispielsweise dem Elektrodenkörper oder den Elektrodenkörpern oder einer Gegenelektrode oder mehreren Gegenelektroden, zum Beispiel Teilen de3 Gehäuses, andrerseits erfolgen. So kann in der in Fig. 1 bis 3 dargestellton Aubführungsform die Empfindlichkeit für alle Fadenmes3stellen gleichzeitig durch Aenderung des Abstandes zwischen dem Reibkörper 2 und dem Deckel 7 beeinflusst werden. Man kann auch, um die Empfindlichkeiten für die einzelnen Messstellen getrennt verändern zu können, für jede Messstelle je einen ihr zugeordneten und getrennt verstellbaren Deckelteil als Gegenelektrode vorsehen.

123 kann auch für jede Fademnessstelle, das ist jeweils ein Abschnitt des Reibkörpers, über den ein Faden geführt wird, je ein besonderer Elektrodenkörper vorgesehen sein, oder es kann für jede Gruppe von beispielsweise zwei Fadenmessstellen je ein separater Elektrodenkörpor vorhanden sein. Es ist dann möglich, bei Verwendung getrennter Verstärkerkanäle, die an die einzelnen Elektrodenkörper angeschlossen sind, mehrere laufende Fäden gleichzeitig zu überwachen.

Der erfindungsgemässe Wandler kann nicht nur zum Ueberwachen der Bewegung von Textilfaden im weitesten Sinne elnschliessllch Vorgespinste, Monofile und Multifile, sondern auch für Metalldrähte und Litzendrähte und fadenartige Gebilde aus anderem Material, wie Glasfaserstränge, verwendet werden. In diesem Sinne soll auch der in der vorliegenden Beschreibung verwendete Ausdruck "Faden" verstanden werden.

209846/0600 «ad original

Claims (12)

1. Patentansprüche

   Triboelektrlecher Wandler zum üeberwachen der Bewegung von fadenartigen Gebilden, mit einem Reibkörper, an dem der laufende Faden anliegt, mindestens einem am Reibkörper angeordneten Elektrodenkörper und einem aus elektrisch leitendem Material bestehenden Gehäuse, das als Abschirmung für den Reibkörper und den Elektrodenkörper wirkt, dadurch gekennzeichnet, dass Ftihrungsorgane (11,12) zum gleichzeitigen Führen mehrerer Fäden über den Reibkörper (2) und Mittel (10,11,13) zum Verändern der Abstände zwischen dem Reibkörper und anderen Teilen des Wandlers oder zum Verstellen des Kontaktdruckes zwischen mindestens einem der Fäden und dem Reibkörper vorgesehen sind»
2. 2. Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein einziger als Stab ausgebildeter Reibkörper (2) mit einer Längsbohrung (3). vorgesehen ist und dass ein einziger Elektrodenkörper (4) in der L&ngsbohrung angeordnet ist und sich mindestens über die nutzbare Länge des Reibkörpers erstreckt.
3. 3. Wandler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibkörper aus elektrisch isolierendem Material grosser Härte, beispielsweise Oxidkeramik, besteht.
4. 4. Wandler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibkörper aus elektrisch leitendem Material grosser Härte besteht.
5. 5. Wandler nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein aus elektrisch leitendem Material bestehender langgestreckter Träger (5) vorgesehen ist, auf welchem der Reibkörper auf seiner ganzen Länge aufliegt.

   209846/0600
6. 6. Wandler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an d Träger (5) zu beiden Seiten der Längsachse des Reibkörpers (2) je eine Reihe von verstellbaren Führungsorganen (11,12) befestigt ist.
7. 7. Wandler nach Anspruch 5.oder 6, dadurch gekennzeichnet, daas jedes der Führungsorgane (11,12)' in Richtung einer die Längsachse des Reibkörpers senkrecht kreuzenden Achse (13) verschiebbar ist.
8. 8. Wandler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Führungsorgane aus einer mit einem Schlitz (13) versehenen Führungsplatte (11) und mindestens einem in diese eingesetzten Führungsring (12) aus isolierendem Material grosser Härte besteht, und dass die Führungsplatte mittels einer durch den Schlitz geführten Schraube (10) und eines Querbolzens

   (9) an dem Träger (5) befestigt ist.
9. 9. Wandler nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass auf der dem Träger (5) gegenüberliegenden Seite des Reibkörpers (2) ein Deckel (7) aus elektrisch leitendem Material angeordnet ist, und dass der Träger (5), der Deckel (7) und die Führungsplatten (11) leitend miteinander verbunden sind, so dass/ein als Abschirmung wirkendes Gehäuse bilden.
10. 10. Wandler nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine aus mehreren Teilen bestehende Gegenelektrode vorgesehen ist, deren Teile relativ zum Reibkörper verstellbar sind, um die Empfindlichkeit des Wandlers für die einzelnen Fadenmessstellen getrennt regulieren zu können .
11. 11. Wandler nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein einziger Reibkörper und mehrere Elektro-

    209846/0600

    - ίο -

    denkörper vorgesehen sind, wobei jeder Elektrodenkörper einer Fadenmessstelle oder einer Gruppe von Fadenmessstellen ain Reibkörper zugeordnet ist.
12. 12. Wandler nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass er einen Verstärker umfasst, mit dem er eine bauliche Einheit bildet.

    209846/060 0