DE2932291A1

DE2932291A1 - Elektrischer druckschalter

Info

Publication number: DE2932291A1
Application number: DE19792932291
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Beneke
Original assignee: Truetzschler GmbH and Co KG
Current assignee: Truetzschler GmbH and Co KG
Priority date: 1979-08-09
Filing date: 1979-08-09
Publication date: 1981-02-26
Also published as: JPS5628425A; IT1197395B; ES494123A0; ES8104564A1; US4353148A; GB2060886A; IT8023515A0; BR8005011A; FR2463403A1

Description

Trutzschier GmbH & Co. KG 20 303

In 4050 Mönchengladbach 3

Elektrischer Druckschalter

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Druckschalter, insbesondere zur Erfassung von Druckschwankungen in Textilmaschinen, Rohrleitungen, Ablagerungsschächten, bei der Messung von Faserbandschwankungen o. dgl.

In der Praxis werden in Textilmaschinen, z.B. am Speiseschacht einer Flockenbeschickung, die Abweichung der Luftdruckschwankungen innerhalb des Speiseschachtes auf eine Membran aus einem elastomeren Material geleitet, die mit einer Metallfläche versehen ist. Der Metallfläche ist ein induktiver Schalter zugeordnet, der entsprechend den Druckschwankungen elektrische Signale abgibt, die über einen Regler auf ein Stellglied einwirken. Dieser elektronische Feindruckschalter ist konstruktiv zu aufwendig.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen einfach herzustellenden und betriebssicheren elektrischen Druckschalter zu schaffen.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.

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Erfindungsgemäß wirkt der variable Druck auf den Flüssigkeitsspiegel in dem einen Behälter und verändert dessen Höhe. Der andere Behälter, der mit dem ersten Behälter durch eine Leitung verbunden ist, dient zum Ausgleich. Dem einen oder anderen Behälter ist seitlich ein Erfassungssystem, z. B. ein fotoelektrisches Meßsystem, zur Bestimmung des Flüssigkeitsspiegels zugeordnet. Je nach Position des Flüssigkeitsspiegels in dem einen Behälter können beide Erfassungssysteme verdeckt oder frei sein oder der Flüssigkeitsspiegel befindet sich zwischen den beiden Erfassungssystemen; entsprechend der jeweiligen Stellung des Flüssigkeitsspiegels geben die Erfassungssysteme elektrische Signale ab. Auf diese konstruktiv sehr einfache Weise werden also die Druckschwankungen in der Leitung in entsprechende elektrische Impulse verwandelt. Dieser Druckschalter ist fertigungstechnisch einfach herzustellen und weist insbesondere nur wenige Teile auf. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß der Ist-Wert des Flüssigkeitsspiegels sowie die Toleranzbreite der Druckschwankungen direkt ablesbar sind.

Vorzugsweise wird der Wert des Drucks in der Druckleitung direkt auf einen Schenkel eines U-Rohres geleitet. An diesem oder dem anderen Schenkel des U-Rohres sind zwei Durchlichtschranken übereinander angeordnet, die je einen Sender und einen Empfänger aufweisen.

Zweckmäßig ist dem einen geraden Schenkel eine Meßskala zugeordnet, so daß der Ist-Wert des Druckes direkt ablesbar ist, so daß Schwingungen des Systems erkannt und durch Korrektur der Toleranzbreite eingeschränkt werden können. Die Meßflüssigkeit kann farbig oder ungefärbt sein. Vorzugsweise werden Durchlichtschranken verwendet,

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ORIGINAL INSPECTED

bei denen ohne Einfärbung der Meßflüssigkeit eine Signalabgabe erfolgt, wenn der Flüssigkeitspegel das Niveau der Durchlichtschranken passiert. Vorzugsweise sind die Durchlichtschranken einzeln verschiebbar angeordnet. Auf diese Weise kann das Toleranzfeld nach oben und unten gegenüber dem Soll-Wert begrenzt werden. Nach einer weiteren bevorzugten Ausfuhrungsform sind die Durchlichtschranken gemeinsam verschiebbar angeordnet. Auf diese Weise kann der Soll-Wert verstellt werden. Zweckmäßig sind die Durchlichtschranken gemeinsam auf einem Schlitten befestigt, der über eine motorisch angetriebene Spindel verschoben wird. Auf diese Weise kann eine automatische Einstellung der Soll-Wert-Position verwirklicht werden. Dabei kann die vorgewählte Soll-Wert-Position mit Hilfe eines Servomotors produktionsabhängig automatisch eingefahren werden. Vorzugsweise ist dem Schlitten ein Abtastelement, z. B. ein Schiebewiderstand, zugeordnet, der gegenüber der Anzeige bzw. Steuerungszentrale in Brücke geschaltet ist. Auf diese Weise kann eine zentrale Soll-Wert-Fernverstellung verwirklicht werden. Als Leitgröße kann z. B. die Drehzahl des Abnehmers einer Karde gewählt werden. Als Schiebewiderstand kann ein Wendel- oder Linearpotentiometer vorgesehen werden.

Der erfindungsgemäße elektrische Druckschalter mit Durchlichtschranken zur Abtastung eines Flüssigkeitspegels kann z. B. zur Steuerung des pneumatischen Transportes von Textilfasern verwendet werden. Auch ist es möglich, auf diese Weise den variablen Druck im Speiseschacht einer pneumatischen Flockenbeschickung in elektrische Signale umzuwandeln.

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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Druckschalters am Speiseschacht einer Flockenbeschickungseinrichtung für eine Karde,

Fig. 2 eine detaillierte Darstellung des Druckschalters ,

Fig. 3 eine Ausführungsform des Druckschalters mit Servomotor,

Fig. 4a, 4b einen elektrischen Schaltplan für die Vorrichtung gemäß Fig. 3 und

Fig. 5 den Druckschalter an einer Zufuhr- und Verteilerleitung eines pneumatischen Flockenspeisersystems.

Nach Figur 1 werden Textilfaserflocken von einem (nicht dargestellten) Feinöffnerzug durch eine Zufuhr- und Verteilerleitung in einen oberen Reserveschacht 1 einer Flockenbeschickungseinrichtung eingeführt, von dort über eine Einzugswalze 2 sowie eine öffnerwalze 3 einem unteren Speiseschacht 4 zugeführt. Der Speiseschacht 4 liefert die Faserflocken als Faservlies einer Karde 5 zu. Der die Karde 5 verlassende Faserflor wird in einem Flortrichter 6 zu einem Faserband 7 zusammengeführt. In einer Wand des Speiseschachts 4 ist eine Öffnung vorgesehen, die von außen

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ORIGINAL

mit einer Kappe 8 umschlossen 1st, von der eine Leitung 8a zum Druckschalter 9 führt. Dieser Druckschalter 9 steht über einen Regler 10 mit dem (nicht dargestellten) Antrieb der Einzugswalze 2 für den Speiseschacht 4 in Verbindung. Im Betrieb wird durch den Druckschalter 9 der Druck im Speiseschacht 4 gemessen. Aus diesem Druck wird als Regelgröße ein elektrisches Signal gewonnen. Dieses Signal erzeugt über den Regler 10 eine Stellgröße, die auf den Antrieb der Einzugswalze 2 einwirkt.

Figur 2 zeigt ein U-Rohr 11 mit Schenkeln 11a und 11b, in das eine Flüssigkeit 12 eingefüllt ist. Das obere Ende des Schenkels 11a ist an eine Druckleitung 13 angeschlossen, die zu einer (z. B. in Figur 1 dargestellten) Anlage mit variablem Druck führt. Dem Schenkel 11b sind zwei übereinander angeordnete Schlitten 14, 15 zugeordnet, die über zwei Spindeln 16, 17 mit Gewinde gegeneinander verstellbar sind. Auf jedem Schlitten 14, 15 ist eine Durchlichtschranke 18, 19 montiert, wobei jede Durchlichtschranke 18, 19 aus einem Sender 18a, 19a und einem Empfänger 18b, 19b besteht. Der untere Schlitten 15 ist an seinem einen Ende 20 auf einer Spindel 21 angebracht und auf dieser Spindel 21 höhenverstellbar. Das untere Ende des Spindel 21 ist in einem Festlager 22 drehbar gelagert, während das obere Ende der Spindel 21 eine Stellmutter 23 mit Rändel aufweist. Durch Drehung der Stellmutter 23 können die Durchlichtschranken 18, 19 gemeinsam in Höhenrichtung verstellt werden. Parallel zum Schenkel 11a ist eine Meßskala 24 angeordnet .

Auf die Flüssigkeit 12 wirken in der Druckleitung 13 vorhandene Druckschwankungen ein. Der Druckschalter 9 wandelt diese Druckschwankungen in elektrische Signale um. Die

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Durchllchtschranken 18, 19 sind ein Tell des Druckschalters 9 und nicht des Reglers 10. Die Empfänger 18b, 19b der Durchlichtschranken 18, 19 verlassen elektrische Signale. Diese Signale werden in den Regler 10 (z. B. Schaltschrank mit Schaltschützen) eingespeist, der sie zu einer weiteren Impulsfolge verarbeitet, die auf den Motor der Einzugswalze 2 einwirken.

Nach Figur 3 ist parallel zur Spindel 21 ein Schiebepotentiometer 25 angebracht, dessen Enden elektrische Anschlüsse c und e aufweisen. Das Schiebepotentiometer 25 wird durch ein am Ende 20 angebrachtes Schiebeelement 26 betätigt, das einen Anschluß d aufweist. Das obere Ende der Spindel 21 ist mit einem Motor 27 verbunden, der zwei Anschlüsse a und b aufweist.

Figuren 4a, 4b zeigen die elektrische Verknüpfung zwischen den Anschlüssen a und b des Motors 27 und den Anschlüssen c, d und e des Schiebepotentiometers 25 entsprechend Figur 3. Die beiden Spannungen U_a<] (vorgegebener Festwert) und ü_a2 (variable Spannung eines Generators, abgenommen z. B. an einem mit dem Abnehmer der Karde verbundenen Tachogenerator) werden auf eine Widerstands-Brückenschaltung geführt, wobei die Brücke teilweise durch das mit dem Motor 27 verbundene Potentiometer 25 nachgebildet wird. Steht das Potentiometer 25 auf Mittelstellung und beide Eingangsspannungen sind gleich groß, hält auch an den beiden Teilwiderständen R^₁ und R^₂ eine gleichgroße Spannung ab. Die Folge davon ist, daß am Brückenausgang keine Spannungsdifferenz entsteht. Der nachgeschaltete Differenz-Spannungsverstärker 28, dessen Arbeitswiderstand über eine Komplementär-Endstufe (der Nachlauf-Motor 27) ist, bekommt dadurch kein Eingangssignal und der Motor 27 dreht nicht.

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(Zwischen Differenzspannungsverstärker 28 und Motor 27 befindet sich eine Treiberschaltung 29.) Weichen die Eingangsspannungen voneinander ab, entsteht an der Widerstandsbrücke eine Spannungsdifferenz. Dadurch fängt der Differenzspannungsverstärker 28 in positiver oder negativer Richtung an zu arbeiten und der Motor 27 dreht über die Spindel 21 das Potentiometer 25 solange in die gewünschte Richtung, bis keine Spannungsdifferenz mehr vorhanden ist. Der Motor 27 bleibt dann solange stehen, bis eine neue Spannungsänderung an den Anschlüssen a und b vorliegt.

Figur 5 zeigt im Aufriß eine Flockenspeisevorrichtung. Ein Transportventilator 30 ist mit seiner Saugseite an einen Feinöffner 31 angeschlossen. An den Absaugstutzen des Transportventilators 30 ist eine Zufuhr- und Verteilleitung 32 angeschlossen, die oberhalb der Kardenspeiser verläuft und an die sich die Reserveschächte 1 anschliessen. Oberhalb des ersten Reserveschachtes 1 ist der elektrische Druckschalter 9 an die Verteilerleitung 32 angebaut. Der Transportventilator 30 saugt das geöffnete Fasermaterial von der letzten Schlagstelle der Öffneranlage ab - z. B. dem Feinöffner 31 - und fördert es in einem Transportluftstrom durch die Zuführ- und Verteilerleitung zu den Reserveschächten 1 der angeschlossenen Kardenspeiser. Beim Eintritt des Flocken-Luft-Gemisches in die Reserveschächte 1 entweicht die Luft durch die (nicht dargestellten) Transportluft-Austrittsfilter und die Flokken werden in die Reserveschächte 1 abgeliefert, wo sich Materialsäulen aufbauen. Wenn die Materialsäulen beginnen, die Transportluft-Austrittsfilter abzudecken, steigt der Druck in der Zufuhr- und Verteilerleitung 22 an. Dieser Druckanstieg setzt sich mit ansteigender Füllung der Re-

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serveschächte 1 fort und erreicht seinen Höhepunkt, den vorgewählten Ausschaltdruck, wenn die Transportluft-Austrittsfilter aller Reserveschächte 1 vollständig abgedeckt sind. Am Anfang der Verteilerleitung 32 sind oberhalb des ersten Reserveschachtes 1 ein Feindruck-Meßgerät 33 zur Anzeige des Drucks in mmWS und der Druckschalter 9 zum Aus- und Einschalten der Materialzuführung vom Feinöffner 31 zum Transportventilator 30 angeschlossen. Der Druckschalter 9 wird auf einen bestimmten Ausschaltdruck eingestellt. Ist dieser erreicht, wird der Materialtransport des Feinöffners 31 ausgeschaltet. Es gelangt kein Fasermaterial mehr zum Transportventilator 30. Der Transportventilator 30 bleibt weiterhin in Betrieb und fördert jetzt nur noch Luft in die Zuführ- und Verteilerleitung 32 und hält die Druckverhältnisse aufrecht. Durch Materialanforderung der Speiseschächte 4 (sh. Figur 1) wird Flockenmaterial von den Einzugswalzen 2 aus den Reserveschächten 1 abgezogen. Die Materialsäulen in den Reserveschächten 1 werden langsam abgebaut. Die Transportluft-Austrittsfilter werden teilweise wieder frei von Material. Der Druck geht entsprechend zurück. Erreicht der Druckabfall die im Druckschalter 9 fixierte Schaltdifferenz, wird der Materialtransport des Feinöffners 31 wieder eingeschaltet. Der Transportventilator fördert wieder Fasermaterial zu den Reserveschächten 1. Der Druckschalter 9 steht über einen Regler 10, der ein Zeitrelais enthalten kann, mit einem elektrischen Antriebsmotor 34 in Verbindung. Der Antriebsmotor 34 treibt über ein (nicht dargestelltes) stufenlos verstellbares Getriebe eine (nicht dargestellte) öffnerwalze, z. B. Kirschnerflügel, im Feinöffner 31 an.

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Der Druckschalter 9 wirkt in den Beispielen gem. Figuren 1 und 5 auf die Einzugswalze 2 bzw. den Feinöffner 18. Er kann jedoch auf weitere Stellglieder, mit denen eine zu transportierende Flockenmenge varriert wird, einwirken. Der Druckschalter 9 kann bei jedem Flockenspeisersystem für Textilmaschinen angewendet werden. Auch kann der bei einem Pneumafeeder, d. h. einem Kastenspeiser für Schlagmaschinen, angewendet werden. Schließlich kann der Druckschalter 9 auch in Verbindung mit einem aktiv- oder passivpneumatischen Flortrichter 6 im Anschluß an eine Karde 5 zur Erzielung eines gleichmäßigen Faserbandes 7 eingesetzt werden.

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Leerseite

Claims

Ansprüche

Elektrischer Druckschalter, insbesondere zur Erfassung von Druckschwankungen in Textilmaschinen, Rohrleitungen, Ablagerungsschächten, bei der Messung von Faserbandschwankungen u. dgl., gekennzeichnet durch zwei miteinander kommunizierende Behälter, die in eine Flüssigkeit (12) eingefüllt ist, wobei das Ende des einen Behälters an eine Leitung (13) mit variablem Druck angeschlossen ist, während mindestens einem der Behälter zwei übereinander angeordnete Erfassungssysteme, z. B. fotoelektrische Meßsysteme zur Bestimmung des Flüssigkeitsspiegels zugeordnet sind.
2) Elektrischer Druckschalter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein U-Rohr (11), wobei die Druckleitung (13) an das Ende des ersten geraden Schenkels (11a) angeschlossen ist, während dem ersten oder zweiten geraden Schenkel (11a, 11b) zwei Durchlichtschranken (18, 19), aus Sender (18a, 19a) und Empfänger (18b, 19b) zugeordnet sind, wobei von den Empfängern (18b, 19b) elektrische Impulse abgenommen werden.
3) Elektrischer Druckschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem einen geraden Schenkel (11a, 11b) eine Meßskala (24) zugeordnet ist.

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4) Elektrischer Druckschalter nach einem der Ansprüche

1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine ungefärbte Meßflüssigkeit (12) verwendet wird.
5) Elektrischer Druckschalter nach einem der Ansprüche

1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlichtschranken (18, 19) einzeln gegeneinander verschiebbar angeordnet sind.
6) Elektrischer Druckschalter nach einem der Ansprüche

1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlichtschranken (18, 19) gemeinsam verschiebbar angeordnet sind.
7) Elektrischer Druckschalter nach einem der Ansprüche

1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlichtschranken (18, 19) auf Schlitten (14, 15) befestigt sind, die gemeinsam über eine Spindel (21) verschiebbar sind.
8) Elektrischer Druckschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitten (14, 15) über ein Abtastelement, z. B. ein Schiebeelement (26) mit einem Kontakt (d), einem Schiebewiderstand (25) mit Anschlüssen (e, c) zugeordnet ist und daß die Spindel (21) durch einen Motor (27) mit Anschlüssen (a, b) antreibbar ist, wobei die Anschlüsse (a, b) elektrisch mit den Anschlüssen (c, d, e) verbunden sind.
9) Elektrischer Druckschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung (Ua2) von der Drehzahl des Abnehmers (5a) einer Karde (5) abhängt.

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10) Verwendung des elektrischen Druckschalters nach einem der Ansprüche 1 bis 9, als Meßglied bei
einem Speiseschacht (4) einer Flockenspeiservorrichtung für eine Karde (5) zur Regelung der in den Speiseschacht (4) eingeführten Flockenmenge.
11) Verwendung des elektrischen Druckschalters nach einem der Ansprüche 1 bis 9, als Meßglied bei
einer Zuführ- und Verteilerleitung (32) einer
pneumatischen Flockenspeiservorrichtung zur Regelung der durch die Zuführ- und Verteilerleitung (32) durchfließenden Flockenmenge.
12) Verwendung des elektrischen Druckschalters nach einem der Ansprüche 1 bis 9, in Verbindung mit einem aktiv- oder passiv pneumatischen Flortrichter (6) im Anschluß an eine Karde (5) zur Regelung eines gleichmäßigen Faserbandes (7).

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