DE2326025A1

DE2326025A1 - Mess-sonde

Info

Publication number: DE2326025A1
Application number: DE2326025A
Authority: DE
Inventors: Dieter Dorsch; Peter Dr Dosch
Original assignee: Heberlein and Co AG
Current assignee: Heberlein and Co AG
Priority date: 1972-06-26
Filing date: 1973-05-22
Publication date: 1974-01-10
Also published as: FR2191117B3; US3857098A; GB1382023A; CH546288A; IT985762B; FR2191117A1

Description

DIpL-Phys.
Willy Lorenz

Patentanwalt

8035 Gauting 22. Mai 1973

.83* - Meine Akte: h 96-j ,DT

Heberlein & Co AG, 9630 Wattwil (Schweiz)

Mess-Sonde

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung der Drehzahl von Drehröhrchen einer Falschdrallvorrichtung zum Texturieren von Textilgarnen mittels einer induktiven Messsonde, sowie eine Mess-Sonde zur Durchführung des Verfahrens und ein spezielles Messverfahren zum Betrieb der Mess-Sonde.

Die Drehröhrchen von Falschdrallmaschinen werden üblicherweise mit Drehzahlen von weit über 100¹OOO Umdrehungen pro Minute angetrieben. Solche Drehröhrchen können am einen.Ende oder in der Röhrchenmitte einen' Drehkopf mit einem quer zur Rohrachse verlaufenden Dorn (Saphir) aufweisen, um welchen der zu texturierende Faden geschlungen wird.. Der Drehkopf kann ferner eine Querbohrung zum Einfädeln aufweisen. Die Halterung der Drehröhrchen auf den Antriebsrollen wird durch Permanentmagnete erreicht. Die Drehzahlmessung wird bei bekannten Vorrichtungen durch Vermittlung des infolge unsymmetrischer Ausbildung des Drehröhrchens verfälschten Feldes der magnetischen Halterung durchgeführt.

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Allgemein bestehen jedoch bei der Messung der extrem hohen Drehzahl der rotierenden Drehkörper grosse Schwierigkeiten, exakt definierte und messbare Signale abzuleiten. Dies resultiert insbesondere auch daraus, dass beim Auswuchten des Drehröhrchens an. diesem an verschiedenen Stellen, z.B. durch Fräsen, Material abgenommen wird, wodurch zusätzliche Feldschwankungen auftreten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Bekannten zu vermeiden, insbesondere also ein Verfahren und eine Mess-Sonde zum weitgehend streufeldfreien Erfassen von Feldschwankungen, welche durch rotierende Drehröhrchen erzeugt v/erden, anzugeben.

Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe in erster Linie dadurch gelöst, dass die Mess-Sonde zur Durchführung der Messung auf einen neben dem Drehröhrchen etwa in Höhe einer Bohrung, insbesondere eines Einfädellochs, liegenden Punkt gerichtet wird. Im Gegensatz zur bisherigen Ansicht, dass die Fühler von Mess—Sonden zur Abnahme eines möglichst starken Signals exakt auf das Drehröhrchen ausgerichtet werden sollen, lehrt die Erfindung das Ausrichten auf einen- neben dem Drehröhrchen liegenden Punkt. Die dabei auftretende Verringerung des Fühlersignals lässt sich ohne weiteres durch Erhöhung des Verstärkungsgrads nachgeschalteter Messverstärker ausgleichen. Durch das erfindungsgemässe Ausrichten der Sonde werden jedoch auf optimal einfache Weise bereits' beim Aufnehmen des Signals Streufeldeinflüsse und Feldschwankungc-n

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durch sonstige Unsymmetrien des Drehrohrchens, wie z.B. Auswuchtstellen, unterdrückt.

Besonders einfach lässt sich das erfindungsgemässe Verfahren mit einer Mess-Sonde durchführen, deren Induktionsspule auf einen magnetisch leitfähigen, länglichen, Vorzugsweise stabförmigen, Fühler gewickelt ist. Die stationäre oder , vorübergehende Anordnung eines derartigen Fühlers an Falschzwirnvorrichtungen ist ohne weiteres möglich. Ganz besonders vorteilhaft im Sinne der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe ist es, wenn die Mess-Sonde einen Sondenmagnet zur. Unterdrückung von Streufeldern und zur Induktion eines definierten Magnetfeldes im Drehrohr aufweist. Mit derartigen aktiven Sonden lassen sich auch Drehzahlen von Drehröhrchen ohne Rücksicht auf die Art der Halterung erfassen. Besonders einfache Bauweise und zuverlässige Signal aufnahme wird- dabei erreicht, wenn der Sondenmagnet als stabförmiger Fühler ausgebildet und mindestens teilweise mit der ringförmigen Induktionsspule umgeben ist. Auf diese Weise wird gleichermassen Reduzierung der Streufelder durch das neue Messverfahren als auch zusätzliche Unterdrückung von Störeinflüssen durch den Sondenmagnet gewährleistet.

Besonders einfach einsetzen lässt sich die erfindungsgemässe Mess-Sonde, wenn der Fühler mindestens einseitig aus der herumgewickelten Induktionsspule herausragt und dadurch auch in kleinen Zwischenräumen zwischen Drehröhrchen und ^: zugeordneter Halteeinrichtung einbringbar ist.

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Die spezielle Anwendung der erfindungsgemässen Mess-Sonde lässt sich besonders vorteilhaft gestalten, wenn der stabförmige Fühler mit seinem einen Ende seitlich neben dem Drehrohr und quer zu diesem verlaufend angeordnet wird. Dadurch wird auf einfache Weise gewährleistet, dass zwar Streusignale und Störungen von dem auf einen Punkt neben dem Drehrohr ausgerichteten Fühler nicht aufgenommen werden, dass aber,andererseits durch die unmittelbar seitliche Anordnung Messignale zuverlässig aufgenommen werden. Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Sondenmagnet mit seinem dem Drehrohr zugewandten Ende etwa bis zu dessen Mitte seitlich vorsteht;^in der Draufsicht bedeutet dies, dass das Sondenmagnet-Ende etwa mit dem normal zum Sondenmagnet verlaufenden Drehrohr-Durchmesser fluchtet.

Der erfinderische Inhalt und der technische Fortschritt des Anmeldungsgegenstandes werden ersichtlicherweise insgesamt sowohl durch die neuen Einzelmerkmale als auch insbesondere durch Kombination und Unterkombination aller Anwendung findenden Merkmale gewährleistet.

Die Erfindung ist im folgenden in Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die schematische Darstellung einer im Einsatz befindlichen Mess-Sonde in Draufsicht,

Fig. 2 ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Mess-Sonde,

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Fig. 3 und 4 eine Mess-Sonde mit stabförmigem Magnet mit den Merkmalen der Erfindung sowie

Fig. 5 und 6 graphische Darstellungen der Sondensignale.

Gemäss Figuren 1 und 4 wird Drehröhrchen 1 durch Antriebsräder 2,, gegen die es durch Magnet 3 gezogen wird, gestützt und angetrieben. Zur Messung der Drehzahl des Drehröhrchens 1 ist eine auf einen Isolierstab 4a gewickelte Induktions— spule 4 vorgesehen, in welche durch das Rotieren der als Einfädelloch vorgesehenen Querbohrung 6 im Drehkopf 5 (Figur 4) ein Drehfeld induziert wird. Durch das dargestellte Ausrichten der Induktionsspule 4 auf einen neben dem Drehröhrchen 1 liegenden Punkt, schneiden die vom Drehkopf 5 ausgehenden-Feldlinien die Induktionsspule 4 schräg, sodass Streusignale unterdrückt und lediglich die durch Querbohrung 6 hervorgerufenen Signale mit der für die Auswertung erforderlichen Amplitude aufgenommen werden.

Gemäss Figur 2 ist die Induktionsspule 4 auf einen Ferritstab 7 gewickelt, der seinerseits unmittelbar neben dem Drehröhrchen 1 angeordnet ist. Wie beim Ausführungsbeispiel gemäss Figur 1 wurde dabei bewusst eine Fehlausrichtung des Ferritstabs 7 vorgenommen, um Streufelder, z.B. durch unregelmässige Ausbildung des Drehkopfs 7, zu unterdrücken. Zur weiteren Kompensation von Streufeldern und zur Induzierung eines definierten Felds in das Drehröhrchen 1 ist darüberhinaus ein Sondenmagnet 8 vorgesehen.

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Figuren 3 und 4 zeigen eine Mess-Sonde, bei welcher die Induktionsspule 4 unmittelbar auf einen stabförmigen Sondenmagnet 8a gewickelt ist. Der Sondenmagnet 8a ist dabei derart seitlich neben dem Drehröhrchen 1 angeordnet, dass seine Vorderkante etwa mit dem normal dazu verlaufenden Drehrohr-Durchmesser D fluchtet. Die seitliche Anordnung gewährleistet dabei einerseits unmittelbare Einwirkung des Sonden— magneten 8a auf Streufelder und die Kompensation von Störeinflüssen vor deren Auswirkung auf die Induktionsspule 4; anderseits wird durch das Hintergreifen des Drehröhrchens auch bei fest eingebauten Sonden Zugänglichkeit des Drehröhrchens gewahrt. Darüberhinaus wird dadurch auf einfache Weise die feste Anordnung von Sonden auch bei Einsatz von Drehröhrchen mit unterschiedlichem Durchmesser ermöglicht.

Figur 5 zeigt die von einem rotierenden Drehkopf 5 abgegebenen Signale in ihrer Zuordnung zu dessen jeweiliger Winkellage. Dabei ist mit O der Augenblick des Passierens der Bohrung 6 am Sonden-Fühler bezeichnet. Ersichtlicherweise wird durch die relativ grosse Bohrung 6 in diesem Augenblick eine relativ grosse Feldänderung hervorgerufen. Nach 90 passiert Saphir-Bohrung 9 den Fühler, wobei eine weitere Induktionsspitze auftritt. Zwischen 90 und 180 erreicht der Kurvenverlauf einen Tiefpunkts um beim Erreichen von 180 und Vorbeiführung der anderen Seite der Bohrung 6 am Fühler auf einen neuen Höchstwert anzusteigen. Bei 270 erreicht die Induktion durch Auswuchtstellen 10 und die zufälligerweise damit übereinstimmende Saphir-Bohrung 6 einen

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Maximalwert, welcher mit dem Ausschlag bei O bzw. 180° übereinstimmt. Ersichtlicherweise können von derart verfälschten Signalen keinerlei Messimpulse für reproduzierbare Drehzahlmessungen geleitet werden, da die Messimpulse von Drehröhrchen zu Drehröhrchen je nach Auswuchtstellen und dergleichen unterschiedlich sind.

Figur 6 zeigt dagegen den Kurvenverlauf·einer beim effindungsgemässen Verfahren und unter Einsatz der neuen Messsonde erreichbaren Fühler-Ausgangsspannung. Dabei sind die Streufelder derart unterdrückt, dass durch entsprechende Auswertung, z.B. in einem Digitalzähler, zuverlässige Drehzahlmessung gewährleistet ist.

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Claims

Patentansprüche

Dj Verfahren zur Messung der Drehzahl von Drehröhrchen einer Falschdralleinrichtung mittels einer induktiven Mess-Sonde, dadurch gekennzeichnet, dass die Mess-Sonde zur Durchführung der Messung auf einen neben dem Drehröhrchen, etwa in Höhe einer Bohrung, insbesondere eines Einfädellochs liegenden Punkt gerichtet wird.
2) Mess-Sonde mit einer Induktionsspule zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Induktionsspule auf einem magnetisch leitfähigen länglichen, vorzugsweise stabförmigen Fühler gewickelt ist.
3) Verfahren zum Messen der Drehzahl des Drehröhrchens einer Falschdrallvorrichtung mittels einer induktiven Mess-Sonde gemäss Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der stabförmige Fühler mit seinem einen Ende seitlich neben dem Drehrohr und quer zu diesem verlaufend angeordnet wird.
4) · Mess-Sonde nach Anspruch 2 mit einem Sondenmagnet zur Unterdrückung von Streufeldern und zur Induktion eines definierten Magnetfelds in das Drehröhrchen, dadurch gekennzeichnet, dass der Sondenmagnet als Fühler ausgebildet und mindestens teilweise .mit einer ringförmigen Induktionsspule umgeben ist.

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5)' Mess—Sonde nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Sondenmagnet 'mindestens auf der dem· Drehröhrchen zugewandten Seite aus der Induktionsspule herausragt.
6) Verfahren nach Anspruch 3 _y dadurch gekennzeichnet, dass
der Fühler mit seinem einen Ende etwa mit dem normal zum Sondenmagnet verlaufenden Drehrohr-Durchmesser fluchtend angeordnet wird.

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