DE3126358C2 - Elektronische Faden-Überwachungs-Vorrichtung für Stickmaschinen - Google Patents

Abstract

Die elektronische Faden-Überwachungsvorrichtung für Stickmaschinen umfaßt einen periodisch im Stickrhythmus der Maschine und von dieser betätigten, einen Steuerstromkreis (20) und einen Signalstromkreis (30) öffnenden bzw. schließenden Schalter (1). Vom, über den Schalterkontakt (1a) gesteuerten, Steuerstromkreis (20) wird ein Pilotsignal (6) erzeugt, das ein Eingangssignal (13) für eine Schwellwertschaltungsstufe (11) darstellt. Das Ausgangssignal (14) dieser Schwellwertschaltungsstufe (11) wird periodisch über den Schalterkontakt (1b) mittels Abtastimpuls in einer Abfrageschaltungsstufe (15) abgefragt. Da durch diese Maßnahmen die Abfragung zu einem beliebigen Zeitpunkt bezüglich des vorgängigen Meßintervalls erfolgen kann, ist eine zeitgebundene präzise Einstellung an den Kontakten nicht mehr erforderlich.

Description

Die Erfindung betrifft einen elektronischen Fadenwächter für Stickmaschinen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Es ist bekannt, daß bei Stickmaschinen der zu verarbeitende Stickfaden im Stickrhythmus periodisch gelockert und gespannt wird. Die von den Stickfäden betätigten und nur bei gespanntem Stickfaden offener. Fadenkontakte, können deshalb jeweils nur während einer sehr kurzen Zeitspanne tatsächlich geöffnet sein. Dabei dürfen die vom Stickfaden von der allen Fadenkontakten gemeinsamen Kontaktschiene abgehobenen beweglichen Kontakte bzw. Kontaktarme kein großes Eigengewicht aufweisen, da sie sonst die für den Stickvorgang notwendige Fadenspannung nachteilig beeinflussen würden. Ein geringes Eigengewicht der beweglichen Kontakte bedeutet aber, daß diese bereits durch die Fibrationen und Schwingungen der Stickmaschine unbeabsichtigt und selbsttätig abheben können, wodurch sie dem Fadenwächter einen intakten gespannten Faden vortäuschen.

Bei einem elektronischen Fadenwächter der eingangs ίο genannten Art (CH-PS 5 21 464, AT-PS 2 06 266) erfolgt die Abfrage durch den elektronischen Fadenwächter periodisch durch einen sehr kurzen Kontrollimpuls. Das bedeutet, daß die periodische Abfrage im Grunde zu einem genau definierten Zeitpunkt erfolgt In diesem Zeitpunkt wird überprüft, ob alle Kontakte geöffnet und somit alle Fäden ordnungsgemäß vorhanden bzw. gespannt sind. Dabei werden notwendig auch zum definierten Zeitpunkt vorhandene fibrationsbedingte Kontaktabhebungen als intakte Fäden gewertet und zwar auch dann, wenn in Wirklichkeit der zugehörige Stickfaden gebrochen ist Der Fadenwächter wird deshalb Fadenbruch auch dann nicht immer anzeigen, wenn dieser tatsächlich vorliegt Hinzu kommt, daß bei den bekannten elektronischen Fadenwächtern schwierige Einstellarbeiten durchzuführen sind,· weil alle Kontakte relativ zum Kontrollimpuls genau zum gleichen Zeitpunkt öurch die Stickfäden abgehoben werden sollen. Dies durch entsprechende Einstellung sicherzustellen ist insbesondere bei langen Stickmaschinen mit regelbaren und relativ hohen Drehzahlen wegen des dynamischen Eigenverhahens solcher Stickmaschinen sehr schwierig.

Bekannt ist auch ein andersartiger Fadenwächter (US-PS 39 21 877), der Stickfadenstärken an einer oder an mehreren Meßstellen überprüft und ein Fehlersignal auslöst, wenn an einer oder an mehreren Meßstellen gleichzeitig ein eingestellter Schwellwert (Fadendickentoleranz) überschritten wird. Eine Abstimmung auf ein bestimmtes Zeitintervall oder die dup"-l· den Stickrhythmus der Maschine vorgegebene Periode erfolgt dabei nicht

Aufgabe der Erfindung ist es, einen elektronischen Fadenwächter der eingangs genannten Bauart so weiter auszugestalten, daß zwischen durch die Stickfäden bedingten ordnungsgemäßen und den vibrationsbedingten Kontaktverbindungen unterschieden werden^ kann und eine Grobeinstellung des öffnungszeitpunlctes der Fadenkontakte genügt. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Man erkennt, daß durch die Zeitschwellwert-Schaltungsstufe ein längeres Zeitintervall für die Überprüfung des gemeinsamen Abhebens aller Fadenkontakte zur Verfügung steht. Es kommt deshalb bei dieser Überwachung des Pilotsignals nicht mehr darauf an, daß alle Fadenkontakte in einem bestimmten Zeitpunkt geöffnet sind. Es genügt vielmehr, wenn dieses Ereignis innerhalb des durch den Stickrhythmus der Maschine vorgegebenen Maschinenzyklus insgesamt für eine Dauer eingetreten ist, die zumindest den vorgegebenen Zeitschwellwert erreicht Ist dies der Fall, so wird angenommen, daß alle Fäden während des momentanen Meßintervalls in Ordnung sind. Dabei ist der Einfluß der Maschinenvibration praktisch unterdrückt. Überdies kommt es nichc mehr darauf an, daß die Fadenkontakte möglichst alle zum gleichen Zeitpunkt durch die Fadenspannung geöffnet werden.

Trotz der Erhöhung der Betriebssicherheit werden also die notwendigen Einstellarbeiten zu einer Grobeinstellung vereinfacht.

Es ist zweckmäßig, der Zeitschwellwert-Schaltungsstufe eine Abfrageschaltungsstufe nachzuschalten, die am Ende des vorgegebenen Zeitintervalls das Ausgangssignal der Zeitschwellwert-Schaltungsstufe abfragt Auf diese Weise wird sichergestellt, daß jeweils am Ende der Periode sogleich festgestellt wird, ob innerhalb der Periode, also des momentanen Meßintervalls die Voraussetzungen für die Abgabe eines Fadenbruchsignals vorlagen oder nicht Zweckmäßig erzeug! die Abfrageschaltungsstufe ein periodisches Abfragesignal, wenn alle Kontakte bei lockeren Fäden geschlossen sind.

Der von der Zeitschwellwert-Schaltungsstufe geforderte Zeitschwellwert für das Anliegen des die gemeinsame Öffnung aller Fadenkontakte anzeigenden Pilotsignals wird zweckmäßig beispielsweise mit 8 msec gewählt Dieser Wert kombiniert sine gute Betriebssicherheit (zuverlässige Erkennung von Fadenbrüchen durch den elektronischen Fadenwächter) mit weitgehender Vibrationsunabhängigkeit und entsprechender Vereinfachung der Einstellvorgänge.

Eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 ein Prinzipschaltbild einer erfindungsgemäßeη elektronischen Faden-Überwachungsvorrichtung;

F i g. 2 und 3 eine Kontaktanordnung der Vorrichtung gemäß F i g. 1 mit gespanntem bzw. lockerem Faden; und

Fig.4 ein Funktionsimpulsdiagramm der Vorrichtung gemäß Fig. 1, bei intaktem bzw. gebrochenem Faden.

Wird bei der in F i g. I dargestellten elektronischen Faden-Überwachungsvorrichtung der Schalter 1 mit seinen Kontakten la und Xb durch eine periodische Maschinenbewegung, beispielsweise über die nicht näher gezeigte Nadelwelle betätigt, so gelangt im Steuerstromkreis 20 eine Gleichspannung von beispielsweise 180 V über den betreffenden Kontakt la und einen Widerstand R 1 sowie eine Senderdiode 3a eines Optokopplers 3 auf die fadenbetätigten Kontakte 4 der Kontaktschienenanordnung 40 der Maschine.

In einer praktischen Ausführungsform sind dabei bis zu achtzig Kontakte 4 parallel geschaltet, wobei jeder Kontakt 4 von einem gespannten Faden 5 (Fig.2) periodisch geöffnet wird. Bei lockerem bzw. gerissenem Faden 5' (F i g. 3) hingegen bleibt der betreffende Kontakt 4 geschlossen.

Ist der Faden 5' nicht gespannt so fließt ein Strom über den Widerstand R1, die Senderdiode 3a des Optokopplers 3. und den betreffenden Kontakt 4 über die Schiene 40 auf Masse. Durch den Widerstand R 1 wird dabei der Strom auf ca. 0,5 mA begrenzt. Die relativ hohe Gleichspannung von 180 V gewährleistet dabei eine sichere Kontaktgabe auch bei verölten und verschmutzten Kontakten 4, da die hohe Spannung durch die störenden Ablagerungen durchschlagen kann. Ferner erlaubt der Optokoppler 3 eine galvanische Trennung des Kontaktstromkreises bzw. Steuerstromkreises 20 vom Signalstromkreis 30, wodurch Störsignale, die durch Potentialverschiebungen an den Kontakten 4 entstehen körnen, vom Signalstromkreis 30 ferngehalten werden.

Während eines Me3intervalls (Impulslinie 2 in F i g. 4), wobei der Schalter 1 mit seinen Kontakten la und Xb geschlossen ist, müssen, bei intakten Fäden 5 (Fig.2), mindestens einmal für eine vorgesehene Zeit alle Kontakte 4 gemeinsam geöffnet sein. Ist dabei auch nur ein Faden 5' gebrochen, so wird der entsprechende Kontakt 4 nicht abgehoben (F i g. 3) und somit auch der Strom durch die Senderdiode 3a des Optokopplers 3 nicht unterbrochen. Dabei emittiert die Senderdiode 3a des Optokopplers 3 Licht auf den Fototransistor 36 des Optokopplers 3, wodurch dieser leitend wird. Damit ίο wird die 12V-Spannung im wesentlichen über dem Widestand R 2 stehen und am Eingang 31 des Signalstromkreises 30 erscheint ein Pilotsignal von weniger als 1 Volt, das anzeigt daß nicht alle Kontakte geöffnet sind. Dieses Pilotsignal wird als L-Signal bezeichnet

Sind hingegen alle Kontakte 4 offen, fließt für die Dauer des Abhebens aller Kontakte 4 durch die Senderdiode 3a des Optokopplers 3 kein Strom mehr, womit auch kein Licht mehr emittiert wird und der Fototransistor 3b des Optokoppl/.rs 3 sperrt Dadurch steigt die Spannung des Piiotsignais 6 bis zur Betriebsspannung (hier 12 V) der nachgeschalteten Logikschaltung 17 an, was für diese als sogenanntes Η-Signal verstanden wird. Das Pilotsignal 6 entspricht dabe» genau so lange einem Η-Signal, so lange alle Kontakte 4 abgehoben sind.

Somit erscheint am Eingang 31 des Signalstromkreises 30 ein den Zustand der Kontakte 4 der Kontaktschienenanordnung 40 anzeigendes Pilotsignal, das bei ordnungsgemäßem öffnen aller Kontakte ein zeitgebundenes Η-Signal (High-Signal) und bei fehlerhaftem Geschlossenbleiben eines oder mehrerer Kontakte ein L-Signal (Low-Signal) ist, wobei der Fototransistor 3b einen Eingangsumschalter für diese Signale bildet

Mit dem Signalstromkreis 30 wird dann untersucht, ob die Zeitdauer der Öffnung der Kontakte 4 einen vorgegebenen Wert erreicht. Ist dies der Fa!', so wird angenommen, daß alle Fäden in Ordnung sind. Trifft das nicht zu, wird ein Fehlersignal erzeugt, wie dies ,iachfolgend im Einzelnen noch näher erläutert ist.

Dieser Signalstromkreis 30 umfaßt eine Schwellwertschaltungsstufe in Form eines Zählers 11 mit einem Zählereingang Cl, einem Rücksetzeingang R und einem Ausgang Q. Am Ausgang Q erscheint dabei ein Η-Signal, wenn eine dem Zähler 11 eigene Anzahl von Impulsen nacheinander über den Zähleingang C/auf den Zähler 11 gelangt sind.

Durch ein Η-Signal am Λ-Eingang des Zählers 11 hingegen wird die intern aufgezählte Zahl von Impulsen auf Null zurückgesetzt

Beispielsweise zählt der Zähler 11 hier acht C'Irtipulse.bis am Ausgang Q ein Η-Signal erscheint.

In einem astabilen Kippglied 10 werden Takt- oder Zeitsignale in i%>rm von Impulsen 10' mit konstanter Periodendauer erzeugt (Impulsreihe W in Fig 4), Diese Impuls? 10' gelangen je an einen Eingang der UND-Schaltungen 8 und 9 eines Umschalters in Form einer LogikschJtung 17. Je nach Zustand des Pilotsignales 6 wird nun entschieden, ob die Impulse 10' über das Tor 9 als CY-Signale 13 oder über das Tor 8 als /?-Signaie 12 zum Zähler 11 gelangen. Wenn eirs Pilotsignal 6 in Form eines L-Signales anliegt, was bedeutet, daß mindestens noch ein Kontakt 4 geschlossen ist, so sperrt

das Tor 9. Über eine Inverterstufe 7 wird dabei das Tor 8 aktiviert, so daß die Impulse 10' über das Tor 8 an den Λ-Eingang des Zählers 11 gelangen und diesen auf Null halten. Am Ausgang Q des Zählers 11 wird so ein

L-Signal anliegen.

Bei einem Pilotsignal 6 als Η-Signal, was bedeutet, daß die Kontakte 4 geöffnet sind, wird das Tor 9 aktiviert und die Impulse 10' gelangen als O-Impulse 13 auf den Zähler 11. Je nach Dauer der von der Länge des H-Signales abhängigen Öffnungszeit von Tor 9 und der Periodendauer des Kippgliedes 10 gelangt eine bestimmte Anzahl von CAImpulsen 13 in den Zähler 11. Ist diese Anzahl größer oder gleich 8, so wird der Ausgang Q auf ein Η-Signal wechseln, was bedeutet, dafJ alle Fäden 5 (F i g. 2) intakt sind.

Mit einer dem Zähler 11 nachgeschalteten Abfrageschaltungsstufe 15 wird am Ende eines Meßintervalls 2 (Fig.4). d. h. beim öffnen des Schalters 1 bzw. dessen Kontaktes \b durch ein 12 V-Abfragesignal abgefragt, ob am Ausgang Q des Zählers Il während dieses Meßmtervalles mindestens einmal ein Η-Signal angelegen hat. Ist dies der FaIIm so bleibt der Ausgang 16 (Imnulslinie 16 in Fig 4) Ηργ AbfrsgcschäUungsstufe 15 auf einem L-Signal. War der (^-Ausgang 14 des Zählers 11 während diesem Meßintervall nie auf einem Η-Signal, so wird am Ausgang 16 der Abfrageschaltungsstufe 15 beim öffnen des Schalters 1 ein positiver Fehlerimpuls erzeugt. Mit diesem Fehlersignal 16 können beispielsweise optische und/oder akustische Wärmeeinrichtungen angesteuert werden.

Durch die Wahl der Periodendauer des Kippgliedes

10 kann bestimmt werden, wie lang das Pilotsignal 6 sein muß, um am Q-Ausgang des Zählers 11 ein H-Signal 14 zu erhalten (F i g. 4).

Wurde im Kippglied 10 beispielsweise eine Periodendauer von 1 ms gewählt und zählt der Zähler 11 eine Anzahl von acht Impulsen, dann beträgt für das Pilotsignal 6 die minimale Impulszeit 8 ms, ansonsten in der Abfrageschaltungsstufe 15 das Fehlersignal 16 v> erzeugt wird.

Kürzere als die vorgegebenen Impulse werden also von der vorgeschriebenen Faden-Uberwachungsvorrichtung nicht registriert. Dies ist von großer Bedeutung, nachdem Messungen an einer Stickmaschine gezeigt haben, daß die Kontakte 4 bei Maschinenvibrationen kurzzeitig abheben können. Diese Impulse sind aber stets kürzer als der minimal gewählte Zeitschwellenwert und können deshalb am Ausgang ζ) des Zählers

11 kein Ausgangssignal 14 bewirken. Natürlich sind im Rahmen der vorbeschriebenen

Erfindung eine ganze Reihe von Modifikationen möglich. So kann die Trennung zwischen dem Steuerstromkreis 20 und dem Signalstromkreis 30 auch auf kapazitive oder induktive Weise erfolgen. Weiter so sind auch andere Schwellwertschaltungsstufen denkbar. Wesentlich ist, daß das Ausgangssignal der Schwellwertschaltungsstufe über einen Abtastimpuls in einer Abfrageschaltungsstufe abgefragt wird, wobei nunmehr die Einstellung des Abtastimpulses völlig unkritisch ist. Der Abtastimpuls kann beispielsweise erscheinen, wenn alle Fäden wieder gelockert sind. Damit ist gewährleistet, daß dieser Fadenwächter auch bei unterschiedlichen Maschinendrehzahlen und den üblichen Funktionstoleranzen der Kontakte einwandfrei funktioniert. Dies ist ein wesentlicher Vorteil gegenüber den Anordnungen des Standes der Technik.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

65

Claims (5)

Patentansprüche:*

1. Elektronischer Fadenwächter für Stickmaschinen mit einem im Stickrhythmus der Maschine von dieser periodisch betätigten und einen Steuerstromkreis für ein vorgegebenes Zeitintervall öffnenden bzw. schließenden Schalter, weiter mit untereinander parallel in den Steuerstromkreis geschalteten, durch die Spannung des Stickfadens betätigten Fadenkontakten, und schließlich mit einem Fadenbruch-Signalstromkreis, der vom Steuerstromkreis mittels eines Pilotsignals angesteuert wird, was die gemeinsame öffnung aller Fadenkontakte anzeigt, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalstromkreis (30) eine das Vorliegen des Pilotsignals (6) während des vorgegebenen Zeitintervalls überprüfende Zeitschwellwert-Schaltungsstufe (11) aufweist, die die Abgabe eines Fadenbruchsignals (16) unterbindet, wenn während des vorgegebenen Zeitintervalts das Pilotsignal (6) am Eingang des Signaistromkreises (30) mindestens für die Dauer eines durch die Zeitschwellwert-Schaltungsstufe (11) vorgegebenen Zeitschwellwertes anliegt, sowie ferner daß der Zeitschwellwert-Schaltungsstufe (11) eine Abfrageschaltungsstufe (15) nachgeschaltet ist, die das Ausgangssignal der Zeitschwellwert-Schaltungsstufe am Ende des vorgegebenen Zeitintervalls abfragt

2. Fadenwächter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitschwellwert-Schaltungsstufe (Γ^|Λ ein Zähler mit einem Zähleingang (Cl) und einem Rücksetzeingang (R) ist, welche Eingänge über einen Umschalter (17) mit einem Taktgeber (10) verbunden sind.

3. Fadenwächter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Umschalter (17) eine Logikschaltung mit einer ersten Torschaltung (8) und einer zweiten Torschaltung (9) ist, die je mit dem Takt-Geber (10) verbunden und wechselweise vom Pilotsignal (6) durchschaltbar bzw. sperrbar sind.

4. Fadenwächter nach einem der Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß eine galvanische Trennung durch einen Optokoppler (3) erfolgt, dessen Senderdiode (3a) im Steuerstromkreis (20) und dessen Phototransistor (3b) als Eingangsumschalter im Signalstromkreis (30) liegt.

5. Fadenwächter nach einem der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Kontakt (ib)zum des im Stickrhythmus periodisch betätigten Schalters (1) Erzeugen des Abfragesignals schließt, wenn alle Fadenkontakte (4) bei lockeren Fäden geschlossen sind.