DE2705529B2

DE2705529B2 - Monitoring and control device in a high-speed stranding machine with a brake

Info

Publication number: DE2705529B2
Application number: DE2705529A
Authority: DE
Inventors: Stefan Ing.(Grad.) 4270 Dorsten Kosicki; Heinz Naussed; Werner Stoeber
Original assignee: THYSSEN WESTFAELISCHE UNION AG 4700 HAMM
Current assignee: THYSSEN WESTFAELISCHE UNION AG 4700 HAMM
Priority date: 1977-02-10
Filing date: 1977-02-10
Publication date: 1980-01-03
Also published as: DE2705529A1; DE2705529C3

Description

Die Erfindung betrifft eine Überwachungs- und Steuereinrichtung in einer eine Bremse aufweisenden Schnellverseilmaschine, in deren Rotor mindestens ein schaukelnd gelagerter Spulenrahmen vorgesehen ist, mit einer außerhalb des Rotors angeordneten Lichtschranke, deren durch ein oder mehrere Fenster im Rotor verlaufender Strahl von dem Spulenrahmen beeiniiußt wird und deren Fotozelle einen ersten Signalgeber steuert, und mit einem außerhalb des Rotors angeordneten und von diesem beeinflußten zweiten Signalgeber, dessen Ausgang zusammen mit dem Ausgang des ersten Signalgebers über eine logische Schaltung an einen Steuersignalgeber für die Bremse angeschlossen sind.The invention relates to a monitoring and control device in one having a brake High-speed stranding machine with at least one rocking spool frame in the rotor, with a light barrier arranged outside the rotor, whose through one or more windows in the Rotor running beam is influenced by the coil frame and its photocell a first Signal transmitter controls, and arranged with an outside of the rotor and influenced by this second signal transmitter whose output together with the output of the first signal transmitter via a logic circuit are connected to a control signal generator for the brake.

Bei Schnellverseilmaschinen werden bei drehendem Rotor die zu verseilenden Drähte von nicht mitdrehenden Spulenrahmen abgezogen. Mit der Überwachungseinrichtung soll festgestellt werden, wenn der Spulenrahmen infolge eines zu starken Drahtzuges oder infolge zu starker Lagerreibung zu stark schaukelt oder sogar rotiert. In einem solchen Fall soll die Schnellverseilmaschine sofort mittels der Bremse stillgesetzt werden, damit Schäden, vermieden werden.In the case of high-speed stranding machines, when the rotor rotates, the wires to be stranded are separated from those that are not rotating Coil frame removed. The monitoring device is intended to determine when the coil frame sways too much as a result of excessive wire tension or excessive bearing friction or even rotates. In such a case, the high-speed stranding machine should be stopped immediately by means of the brake so that damage can be avoided.

Bei einer bekannten Überwachungs- und Steuereinrichtung der eingangs genannten Art sind jedem Spulenrahmen ein in einen Zähler zählender Impulsgeber und zwei Lichtschranken zugeordnet, die den Zähler über eine logische Schaltung im Takt zurückstellen. Fällt das Signal einer Lichtschranke aus, weil infolge einer Verdrehung des Spulenrahmens der Strahl der Lichtschranke gestört ist, dann fällt für den nächsten Takt auch das für die Rückstellung des Zählers zu liefernde Stellsignal aus, so daß sich der Zähler mehr als vorgesehen füllt In einem solchen Fall liefert der Zähler an einen Steuersignalgeber ein Signal für die Bremse, die dann die Schnellverseilmaschine stillsetzt Eine solche Überwachungs- und Steuereinrichtung ist wegenIn a known monitoring and control device of the type mentioned above, each Coil frame a pulse generator counting in a counter and two light barriers assigned to the counter reset in the clock via a logic circuit. If the signal from a light barrier fails because of a Twisting of the coil frame the beam of the light barrier is disturbed, then falls for the next cycle also the control signal to be supplied for resetting the counter, so that the counter is more than provided fills In such a case, the counter sends a signal for the brake to a control signal transmitter, which then stops the high-speed stranding machine. Such a monitoring and control device is due to

is der beiden Lichtschranken und des Zählers, der vom rotierenden Rotor beeinflußten Impulsgeber gespeist wird, recht aufwendig (DE-OS 24 08 546).is of the two light barriers and the counter that is from rotating rotor influenced pulse generator is fed, quite expensive (DE-OS 24 08 546).

Bei einer anderen Überwachungs- und Steuereinrichtung, die nach dem Prinzip des Phasenvergleichs einer ersten fmpulskette mit einer zweiten in Abhängigkeit von einer vom Rotor und Spulenrahmen beeinflußten Impulskette verglichen wird, ist ein Teil des Impulsgebers am Spulenrahmen befestigt Solche, Teile des Impulsgebers am Spulenrahmen tragende Überwachungs- und Steuereinrichtungen sind wegen der dafür erforderlichen Verschaltung aufwendig. Außerdem ist ein Phasenvergleich, der analog arbeitet, im Vergleich zu einer auf digitaler Basis arbeitenden Steuereinrichtung ungenau. Hinzu kommt, daß wegen der Benutzung der fremd erzeugten Impulskette als Bezugssignal Anlauf und Auslauf des Rotors nur bei entsprechender Berücksichtigung der Drehzahl möglich sind. Eine solche Berücksichtigung erfordert weiteren gerätetechnischen Aufwand (DE-PS 23 37 305).In another monitoring and control device, which is based on the principle of phase comparison of a first pulse chain with a second depending is compared by a pulse chain influenced by the rotor and the coil frame, is part of the pulse generator attached to the coil frame Such monitoring devices that carry parts of the pulse generator on the coil frame and control devices are expensive because of the interconnection required for this. Also is a phase comparison that works analogously compared to a control device that works on a digital basis inaccurate. In addition, because of the use of the externally generated pulse train as a reference signal The rotor can only start and stop if the speed is taken into account accordingly. One such consideration requires further equipment engineering effort (DE-PS 23 37 305).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Überwachungs- und Steuereinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der es bei geringstem technischen Aufwand möglich ist, die Lage eines, insbesondere mehrerer, Spulenrahmen zu überwachen.The invention is based on the object of providing a monitoring and control device of the initially mentioned to create the type mentioned, with which it is possible with the least technical effort, the location of a, in particular to monitor several coil frames.

The device should not be susceptible to interference.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der zweite Signalgeber mittelbar oder unmittelbar die Stellung des bzw. der Fenster zum einfallenden Strahl der Lichtschranke abtastet und über eine logischeThis object is achieved according to the invention in that the second signal transmitter is indirectly or directly the position of the window or windows to the incident beam of the light barrier is scanned and a logical one

Schaltung nur dann den Steuersignalgeber zur Betätigung der Bremse aktiviert, wenn der gerichtete Strahl der Lichtschranke durch ein Fenster tällt und infolge der Verschwenkung des Spulenrahmens von der Fotozelle der Lichtschranke nicht empfangen wird.Circuit only activates the control signal generator for actuating the brake when the directed beam the light barrier falls through a window and as a result of the pivoting of the coil frame from the photocell the light barrier is not received.

so Bei der erfindungsgemäßen, völlig berührungslos und drehzahlunabhängig arbeitenden Überwachungs- und Steuereinrichtung sind sämtliche überwachenden Bauteile außerhalb des Rotors angeordnet. Der gerätetechnische Aufwand ist gering, da für jeden Spulenrahmen nur eine einzige Lichtschranke und für alle Spulenrahmen nur ein gemeinsamer erster Signalgeber vorgesehen sind. Die digitale Arbeitsweise erlaubt eine sehr genaue und funktionssichere Überwachung und Steuerung. So with the completely contactless and speed-independent monitoring and monitoring system according to the invention Control device, all monitoring components are arranged outside of the rotor. The device-related There is little effort because there is only one light barrier for each coil frame and for all coil frames only a common first signal generator are provided. The digital way of working allows a lot precise and functionally reliable monitoring and control.

Die für die Freischaltung des Steuersignalgebers bei gestörtem Strahl der Lichtschranke erforderliche Steuerung durch den zweiten Signalgeber in Abhängigkeit von der Drehstellung des Rotors kann in der Weise verwirklicht werden, daß der zweite Signalgeber ein Initiator zum mittelbaren Abtasten der Stellung des bzw, der Fenster zum einfallenden Strahl der Lichtschranke ist, der auf am Rotor außerhalb des bzw. der Fenster angeordnete Markierungen, insbesondere Me-The one required for the activation of the control signal generator if the light barrier beam is disturbed Control by the second signal generator as a function of the rotational position of the rotor can be in the manner be realized that the second signal generator is an initiator for indirectly sensing the position of the or, the window to the incident beam is the light barrier, which is on the rotor outside the or the Markings arranged in the window, in particular

taüsegmente, ansprichtdew segments, appeals

Sofern mehrere Spulenrahmen überwacht werden sollen, können sie in einem gemeinsamen Rotor vorgesehen sein. Alle Lichtschranken sind mit dem einzigen Initiator am Rotor über di:' logische Schaltung verknüpftIf several coil frames are to be monitored, they can be in a common rotor be provided. All light barriers are connected to the single initiator on the rotor via di: 'logic circuit connected

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert Im einzelnen zeigtIn the following, the invention is explained in more detail with reference to a drawing showing an exemplary embodiment explains in detail shows

Fig. 1 einen Rotor einer Schnellverseilmaschine in Draufsicht in schematischer Darstellung,1 shows a rotor of a high-speed stranding machine in Top view in schematic representation,

F i g. 2—4 Querschnitt durch den Rotor nach Linie I-I der F i g. 1 in verschiedenen Drehstellungen,F i g. 2-4 Cross-section through the rotor along line I-I the F i g. 1 in different rotation positions,

Fig.5 eine logische Schaltung der Überwachungsund Steuereinrichtung undFig. 5 a logic circuit of the monitoring and Control device and

F i g. 6 ein Impulsdiagramm der Überwachungs- und Steuereinrichtung.F i g. 6 shows a timing diagram of the monitoring and control device.

In einem Rotor 1 einer Schnellverseilmaschine sind hintereinander fluchtend mehrere gleichartige Spulenrahmen 2, 3, 4 in bekannter Weise pendelnd gelagert Beispielsweise werden die Spulenrahmen 2 bis 4 am Mitdrehen bei rotierendem Rotor 1 dadurch gehindert, daß ihr Schwerpunkt unterhalb ihrer Lagerachse liegt Im Bereich eines jeden Spulenrahmens 2 bis 4 sind im Rotor 1 mehrere Fenster 5,6,7,8,9,10 angeordnet Aus den Fig.2 bis 4 ist ersichtlich, daß es jeweils drei Fenster 9, 10, 29 sind. Der Rotor 1 ist auße nseitig an einem Ende mit Ringsegmenten 11,12,13 besetzt, deren Zwischenräume mit den untereinander fluchtend angeordneten Fenstern 5 bis 10, 29 fluchten. Wie aus F i g. 1 hervorgeht, ergibt sich für die Enden eines jeden Segmentes 11,12,13 eine geringfügige Überschneidung mit den Fenstern 5 bis 10. Diese Überschneidung ist zur sicheren Funktion der Schaltung erforderlich.In a rotor 1 of a high-speed stranding machine, several similar bobbin frames are aligned one behind the other 2, 3, 4 mounted oscillating in a known manner. For example, the coil frames 2 to 4 are on Also prevented from rotating when the rotor 1 is rotating, the fact that its center of gravity is below its bearing axis In the area of each coil frame 2 to 4, several windows 5,6,7,8,9,10 are arranged in the rotor 1 2 to 4 it can be seen that there are three windows 9, 10, 29 each. The rotor 1 is on the outside occupied one end with ring segments 11,12,13, whose Interstices with the mutually aligned windows 5 to 10, 29 are aligned. How out F i g. 1, there is a slight overlap for the ends of each segment 11, 12, 13 with windows 5 to 10. This overlap is necessary for the safe functioning of the circuit.

Außerhalb des Rotors 1 ist im Bereich eines jeden Spulenrahmens 2, 3, 4 eine Lichtschranke 14, 15, 16 angeordnet, deren Strahl auf den Spulenrahmen 2,3,4, und zwar auf einen vom Spulenrahmen getragenen Reflektor 17,27,28, gerichtet ist Jede Lichtschranke 14, 15, 16 besteht aus einer Strahlungsquelle und einem Fotoelement, das den von der Lichtquelle ausgesandten und bei in Sollage befindlichem Spulenrahmen 2 reflektierten Strahl empfängtOutside the rotor 1, there is a light barrier 14, 15, 16 in the area of each coil frame 2, 3, 4 arranged, the beam on the coil frame 2,3,4, each light barrier 14, 15, 16 consists of a radiation source and a photo element, which is emitted by the light source and receives the reflected beam when the coil frame 2 is in the desired position

Den Ringsegmenten 11, 12, 13 ist außerhalb des Rotors 1 ein Initiator (Näherungsschalter) 20 zugeordnet. An initiator (proximity switch) 20 is assigned to the ring segments 11, 12, 13 outside the rotor 1.

Die jeweils einen Impulsgeber aufweitenden Lichtschranken K, 15, 16 und der ebenfalls einen Impulsgeber aufweisende Initiator 20 sind über eine logische Schaltung gemäß F i g. 5 mit einem Steuersignalgeber 19 für die beispielsweise am Rotor 1 angebrachte Bremse 30 verknüpft und zwar ist jede Lichtschranke 14 bis 16 über ein Nicht-Gliid 21, 22, 23 am Eingang eines Oder-Gliedes 24 angeschlossen, dessen Ausgang an den Eingang eines Und-Gliedes 25 angeschlossen ist, an das der Impulsgeber des Initiators 20 über ein Nicht-Glied 26 ebenfalls angeschlossen ist Mit dieser logischen Schaltung wird erreicht, daß nur dann, wenn der Initiator 20 feststellt, daß die Strahlen der Lichtschranken 14 bis 16 durch ein Fenster 5 bis 10, 29 auf den Spulenrahmen 2 bis 4 fallen, und wenn eine dieser Fotozellen vom zugehörigen Reflektor 17,27,28 infolge einer Verstellung des Spulenrahmens 2 bis 4 aus der Sollage kein Signal empfängt, der Steuerimpulsgeber 19 die Bremse 30 aktiviert In Fig.6 ist das zugehörige Impulsdiagramm dargestelltThe light barriers K, 15, 16 each expanding a pulse generator and also one Initiators 20 having pulse generators are connected via a logic circuit as shown in FIG. 5 with a control signal transmitter 19 linked for the brake 30 attached to the rotor 1, for example, each Light barrier 14 to 16 via a non-gliid 21, 22, 23 connected to the input of an OR element 24, the output of which is connected to the input of an AND element 25 is connected, to which the pulse generator of the initiator 20 is also connected via a non-member 26 With this logic circuit it is achieved that only when the initiator 20 detects that the rays of the light barriers 14 to 16 fall through a window 5 to 10, 29 onto the coil frame 2 to 4, and if one of these photocells from the associated reflector 17,27,28 the control pulse generator does not receive a signal due to an adjustment of the coil frame 2 to 4 from the target position 19 the brake 30 activated. The associated pulse diagram is shown in FIG

Die erfindungsgemäße Überwachungs- und Steuereinrichtung arbeitet auf folgende Weise:The monitoring and control device according to the invention works in the following way:

In den F i g. 2 bis 4 sind drei typische Betriebsstellungen dargestellt In Fig.3 gibt der Initiator 20 ein O-Signal ab, weil im keines der ringförmigen Eisensegmente U, 12, 13 gegenüberliegt Dieses 0-Signal wird durch das Nicht-Glied 26 in ein L-Signal umgewandelt, das auf einen der Eingänge des Und-Gliedes 25 gelangt Der von der Lichtquelle der Lichtschranke 16 ausgehende Strahl fällt durch das Fenster 9 im Rotor 1 auf den Reflektor 28 des Spulenrahmens 4 und wird nach Reflektion von der Fotozelle der Lichtschranke 16 empfangen. Die Fotozelle liefert mittels ihres Impuisgebers ein L-Signal, das durch das zugeordnete Nichi-Glied 21 in ein 0-Signal umgeformt wird. Sofern alle Spulenrahmen 2 bis 4 sich in ihrer Sollage gemäß F i g. 3 befinden, erhält das Oder-Glied 24 nur 0-Signale. Das bedeutet daß das Und-Glied 25 kein Signal an den Steuersignalgeber 19 liefertIn the F i g. 2 to 4 three typical operating positions are shown converted, which arrives at one of the inputs of the AND element 25.The beam emanating from the light source of the light barrier 16 falls through the window 9 in the rotor 1 onto the reflector 28 of the coil frame 4 and is received after reflection by the photocell of the light barrier 16. The photocell delivers an L signal by means of its impulse transmitter, which is converted into a 0 signal by the associated Nichi element 21. If all coil frames 2 to 4 are in their desired position according to FIG. 3 are located, the OR element 24 only receives 0 signals. This means that the AND element 25 does not deliver a signal to the control signal generator 19

An den Steuersignalgeber 19 wird auch dann kein Signal geliefert, wenn bei in Sollage befindlichem Spulenrahmen 2 sich der Rotor 1 in der in F i g. 2 dargestellten Lage befindet. In diesem Fall liefert der Initiator 20 bzw. dessen Impulsgeber ein L-Signal, weil ihm das ringförmige Eisensegment 11 gegenüberliegt. Das L-Signal wird durch das Nicht-Glied 26 in ein 0-Signal umgewandelt, das auf den Eingang des Und-Gliedes 25 gelangt. Das bedeutet, daß das Und-Glied 25 kein L-Signal an den Steuersignalgeber 19 liefern kann, wie auch immer die Signale der Lichtschranke 14 bis 16 sind.No signal is supplied to the control signal generator 19 even if it is in the target position Coil frame 2, the rotor 1 is in the position shown in FIG. 2 is the location shown. In this case the delivers Initiator 20 or its pulse generator has an L signal because the ring-shaped iron segment 11 is opposite it. The L signal is converted into a 0 signal by the non-element 26, which is applied to the input of the AND element 25 arrives. This means that the AND element 25 does not send an L signal to the control signal generator 19 can deliver whatever the signals from the light barrier 14 to 16 are.

Wenn jedoch, wie in Fig.4 dargestellt, der Initiator 20 über seinen Impulsgeber ein 0-Signal liefert, das durch das Nicht-Glied 26 in ein L-Signal umgewandelt wird, und die Lichtschranke 16 über ihren Impulsgeber ein 0-Signal liefert, weil die Fotozelle wegen der Verdrehung des Spulenrahmens 4 keinen reflektierten Strahl empfängt erhält der Steuersignalgeber 19 ein L-Signal zur Aktivierung der Bremse 30. Das 0-Signal der Lichtschranke 16 wird nämlich durch das NichtGlied 21 in ein L-Signal umgewandelt, das über das Oder-Glied 24 auf den Eingang des Und-Gliedes 25 gelangt, an dessen anderem Eingang das in ein L-Signa! umgewandelte 0-Signal des Initiators 20 ansteht.If, however, as shown in Figure 4, the initiator 20 delivers a 0 signal via its pulse generator, which is converted into an L signal by the non-element 26 is, and the light barrier 16 delivers a 0 signal via its pulse generator because the photocell because of the Rotation of the coil frame 4 does not receive a reflected beam, the control signal transmitter 19 receives a L signal to activate the brake 30. The 0 signal of the light barrier 16 is namely through the non-link 21 converted into an L signal, which is sent via the OR element 24 to the input of the AND element 25 arrives, at the other entrance of which the in an L-Signa! converted 0 signal of the initiator 20 is pending.

For this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Monitoring and control device in one a high-speed stranding machine having a brake, in the rotor of which there is at least one rocking mounted Coil frame is provided, with a light barrier arranged outside the rotor, whose beam passing through one or more windows in the rotor is influenced by the coil frame and whose photocell controls a first signal transmitter, and with a second one outside of the rotor arranged and influenced by this signal generator, whose output together with the output of the first signal generator is connected to a control signal generator for the brake via a logic circuit are, characterized in that the second signal generator (20) indirectly or directly the position of the window or windows (S to 10, 29) to the incident beam of the light barrier (14,15,16) is scanned and via a logic circuit (21 to 26) only then activates the control signal transmitter (19) for actuating the brake (30) when the Directed beam of the light barrier (14 to 16) falls through a window (5 to 10, 29) and as a result of the The spool frame (2 to 4) does not pivot from the photocell of the light barrier (14 to 16) Will be received.

2. Monitoring and control device according to claim 1, characterized in that the second Signal generator (20) an initiator for indirect sensing of the position of the window or windows (5 to 10, 29) to the incident beam of the light barrier (14 to 16), which is on the rotor (1) outside the or the Window (5 to 10, 29) arranged markings, in particular metal segments (11 to 13), responds.

3. Monitoring and control device according to claim 1 or 2, characterized in that for several coil frames (2 to 4) a common rotor (1) is provided and all light barriers (14 to 16) are linked to the single initiator (20) via the logic circuit (21 to 26).