DE2707412C2

DE2707412C2 - Kapazitiver Fadenwächter

Info

Publication number: DE2707412C2
Application number: DE2707412A
Authority: DE
Inventors: Kurt Uster Aeppli
Original assignee: Zellweger Uster AG
Current assignee: Zellweger Uster AG
Priority date: 1977-02-10
Filing date: 1977-02-21
Publication date: 1982-08-05
Also published as: US4311958A; CS192497B2; FR2380213A1; GB1585013A; DE2707412A1; CH613674A5; HK40781A; JPS53103039A; MY8200108A

Description

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Kapazitiver Fadenwächter mit einem von dem zu überwachenden Faden durchlaufenen Meßkondensator und einem ein Steuersignal abgebenden Verstärker, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkondensator (10) mit seiner einen Belegung mit dem einen Pol einer Gleichspannungsquelle (II) und mit seiner anderen Belegung mit dem hochohmigen Eingang (14) des Verstärkers (12) verbunden ist, dessen Eingangskapazität (Ce) mit dem Meßkondensator (10) einen kapazitiven Spannungsteiler zwischen den Polen der Gleichspannungsouelle (11) bildet

Die Erfindung betrifft einen kapazitiven Fadenwächter mit einem von dem zu überwachenden Faden durchlaufenen Meßkondensator und einem ein Steuersignal abgebenden Verstärker.

Ein Fadenwächter dieser Art ist aus der AT-PS 2 59 424 bekannt Diese Fadenwächter werden zur Überwachung von Produktionsanlagen der Textilindustrie eingesetzt und ermöglichen es, die Anwesenheit eines laufenden Fadens an bestimmten Orten zu kennzeichnen, wobei die von einem laufenden Faden bzw. Garn im Meßkondensator hervorgerufenen Kapazitätsschwankungen in ein Wechselspannungssignal umgesetzt und das Vorhandensein oder das Fehlen dieses Wechselspannungssignals ausgewertet wird. Bei dem bekannten kapazitiven Fadenwächter bildet der Meßkondensator das frequenzbestimmende Element einer Oszillatorschaltung, die so ausgelegt ist, daß sie im ungestörten Fall, d. h. ohne Kapazitätsänderungen des Meßkondensators mit einer sehr hohen Frequenz schwingt, da der Meßkondensator wegen der durch die Garnschwankungen bedingten äußerst geringfügigen Kapazitätsänderungen selbst eine sehr kleine Kapazität besitzen muß. Der sehr hohen Normall'requenz der Oszillatorvorrichtung überlagern sich ihrem Absolutbetrag nach relativ geringe Frequenzschwankungen, die nur dadurch einer weiteren Auswertung zugeführt werden können, daß man die sich ändernde Hochfrequenz mit einer sehr genau stabil gehaltenen Referenzfrequenz vergleicht und erst die so entstehende Mischfrequenz einer weiteren Auswertung zuführt. Dieses Prinzip ist jedoch nicht nur relativ aufwendig, was insbesondere dann zum Tragen kommt, wenn eine Vielzahl derartiger Überwachungsschaltungen an einer einzigen Textilmaschine vorgesehen werden muß, sondern sie ist auch mit dem Nachteil behaftet, daß Rauscheffekte im Verstärker bereits zu Signalen in der Größe der durch die Kapazitätsschwankungen verursachten Signale führen und damit die Eindeutigkeit der jeweiligen Anzeige in Frage stellen können.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Fadenwächter der

eingangs angegebenen Art zu schaffen, mit welchem mix Sicherheit das Vorhandensein oder NichtVorhandensein eines laufenden Fadens im Meßkondensator angezeigt wird.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß der MeSkondensator mit seiner einen Belegung mit dem einen Pol einer Gleichspannungsquelle und mit seiner anderen Belegung mit dem hochohmigen Eingang des Verstärkers verbunden ist, dessen Eingangskapazität mit dem Meßkondensator einen kapazitiven Spannungsteiler zwischen den Polen der Gleichspannungsquelle bildet
Aufgrund dieser schaltungstechnischen Besonderheiten wird ein Fadenwächter erhalten, der einen wesentlich geringeren technischen Aufwand als bisher bekannte Geräte erfordert und aufgrund des Fehlens von Rauscheffekte verursachenden Schwingkreisen derart empfindlich ist, daß sich auch Endlosmaterial, dessen Ungleichmäßigkeit im allgemeinen sehr gering ist einwandfrei überwachen läßt.

Der kapazitive Fadenwächter nach der Erfindung wird nunmehr anhand der Zeichnung näher erläutert.
Ein Meßkondensator 10 liegt mit der einen seiner beiden Elektroden an einer Spannungsquelle 11 and mit der anderen Elektrode am Eingang eines Verstärkers 12.

Das elektrische Eingangsverhalten des Verstärkers 12

wird durch eine Eingangskapazität 13 (Ce) und einen Eingangswiderstand 14 (Re) charakterisiert Der Faden 15 bewirkt eine Kapazitätsänderung im Meßkondensator 10. Sie beträgt beim Durchlauf eines Fadens 15 etwa 10—«⁶ F. Die Zeitkonstante (Cx + D_E) ■ Re = τ muß groß sein gegenüber der Zeit, in der die Kapazitätsänderungen stattfinden.

Mit diesem kapazitiven Fadenwächter können kurzzeitige Schwankungen im Garnquerschnitt, d. h. dessen Ungleichmäßigkeiten, auch dann festgestellt werden, wenn diese Schwankungen sehr gering sind.
Die Garnquerschnittsschwankungen ergeben ein Wechselspannungssignal immer dann, wenn der Faden 15 durch den Meßkondensator 10 bewegt wird. Bei Stillstand oder Fadenbruch verschwindet das Wechselspannungssignal unmittelbar, und dieses Verschwinden des Wediselspannungssignals dient als Auswertekriterium.

Bei Endlosgarnen ist die Ungleichmäßigkeit im allgemeinen sehr gering, so daß unter Umständen das Nutzsignal im Rauschen verschwinden kann. In diesen Fällen bewirkt aber die bei gut isolierenden Materialien auftretende statische Ladung, die immer sehr ungleichmäßig auf dem Faden verteilt ist, daß durch Influenz trotzdem ein Wechselspannungssignal entsteht.

Bei schlecht isolierenden Materialien, etwa bei feuchten oder antistatisch behandelten Endlosgarnen, kann auch ein variierender Widerstand, der durch den Faden zwischen den Platten des Meßkondensators 10 zustande kommt, zu einem brauchbaren Wechselspannungssignal führen.