DE3215695A1

DE3215695A1 - Elektronischer fadenwaechter zum ueberwachen des fadenlaufes bei textilmaschinen

Info

Publication number: DE3215695A1
Application number: DE19823215695
Authority: DE
Inventors: Eugen Ing.(grad.) 7460 Balingen Schöller
Original assignee: Frei & Co Geb GmbH
Current assignee: Frei & Co Geb GmbH
Priority date: 1982-04-27
Filing date: 1982-04-27
Publication date: 1983-10-27
Also published as: CH660582A5

Description

Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen elektronischen Fadenwächter zum Oberwachen des Fadenlaufs bei Textilmaschinen, z.B. Strickmaschinen, mit einem Fadenfühler, der eine Sensorelektrode aufweist, die zusammen mit z.B. einem Abschirmgehäuse einen Kondensator fester Kapazität bildet, sowie mit einer elektronischen Schaltung zur Auswertung der von der Sensorelektrode abgegebenen Signale.
Beim Einsatz von elektronischen Fadenwächtern tritt insbesondere dort, wo eine Vielzahl eng nebeneinanderliegender Fäden überwacht werden soll, das Problem auf, die Fadenwächter räumlich an der Textilmaschine unterzubringen. Die für den Fadenwächter erfprderliche Elektronik läßt sich trotz hoher Integration in vielen Fällen nicht auf das erforderliche Maß verkleinern, so daß die Fadenwächter für den geplanten Einsatzort zu groß sind und ggf. nicht verwendet werden können.
Die Erfindung schlägt zur Lösung dieses Problems vor, den elektronischen Sensor des Fadenwächters, der den Fadenlauf abfühlt, von der elektronischen Auswerteschaltung räumlich zu trennen und die letztere mit dem Sensor durch ein Kabel zu verbinden. Die Auswerteschaltung kann dann entfernt von der zu überwachenden Maschine außerhalb des Fadenlaufes untergebracht werden, so daß am eigentlichen Oberwachungsort an der Maschine nur ein relativ kleiner Fadenfühler einzubauen ist, der mit dem elektronischen Sensor ausgestattet ist oder diesen selbst bildet.
Da die Eingangsstufe des Fadenwächters sehr hochohmig ausgelegt und daher gegen Störeinstrahlung, wie z.B. die Netzfrequenz, empfindlich ist, wird zweckmäßigerweise das Verbindungskabel zwischen dem elektronischen Sensor und der Auswerteschaltung abgeschirmt.
In diesem Fall schaltet sich allerdings die Kabel kapazität der Kapazität des elektronischen Sensors parallel, wodurch sich die erzeilbare Spannung an der Sensorelektrode und damit die Empfindlichkeit des Sensors verringert. Außerdem kann eine änderung der Kabelkapazität zu einer unerwünschten Spannungsänderung führen, wobei solche änderungen der Kabel kapazität z.B. durch mechanische Beanspruchungen des Kabels, wie Biegen, Drücken, Quetschen, Schwingen etc., hervorgerufen werden können. Diese Einflüsse werden zweckmäßigerweise dadurch ausgeschaltet, daß das Kabel sehr steif ausgeführt ist, wobei insbesondere die Anschlußstellen mechanisch stabil ausgebildet sind.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird jedoch vorgeschlagen, der Sensorelektrode einen Impedanzwandler, z.B. in Form eines Operationsverstärkers, zuzuordnen, der der Sensorelektrode nachgeschaltet ist und an dessen Ausgang das Fadenlauf-Signal niederohmig zur Verfügung steht. Damit sind die Verbindungsleitungen zwischen den Impedanzwandlern und den Auswerteschaltungen, die diese niederohmigen Signale führen, unempfindlich gegen Störeinflüsse, weshalb einfache, unabgeschirmte Kabel verwendet werden können.
Der Impedanzwandler, der zweckmäßigerweise mit dem Sensor eine bauliche Einheit bildet, kann unter Verwendung von Miniaturbauteilen sehr klein gebaut werden, so daß der erforderliche Platzbedarf nur unwesentlich größer wird.
Vorteilhafterweise kann eine Mehrzahl von Sensoren mit den zugehörigen Impedanzwandlern und/oder eine Mehrzahl von Auswerteschaltungen jeweils zu einer baulichen Einheit zusammengefaßt werden, wobei zwischen diesen Sensoren und den Auswerteschaltungen nur eine Verbindungsleitung erforderlich ist.
Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert, in der Fig. 1 schematisch einen elektronischen Sensor eines Fadenwächters mit nachgeschaltetem Impedanzwandler zeigt.
Fig. 2 zeigt einen Sensor, der über ein Verbindungskabel mit einer elektronischen Auswerteschaltung verbunden ist.
Fig. 3 zeigt mehrere einzelne Sensoren, von denen jeder über ein eigenes Verbindungskabel mit einer gemeinsamen Auswerteschaltung verbunden ist.
Fig. 4 zeigt schematisch eine Gruppe von Sensoren, die über ein einziges Verbindungskabel mit einer gemeinsamen elektronischen Auswerteschaltung verbunden ist.
Fig. 1 zeigt schematisch einen Sensor 10 eines im übrigen nicht weiter dargestellten Fadenwächters. Der Sensor 10 umfaßt einen Fadenfühler 12, der den Lauf des Fadens abfühlt. Der Fadenfühler kann z.B. in Form einer kreisringförmigen Use ausgebildet sein, durch welche der Faden hindurchgeführt ist, oder auch in Form einer halbkreisförmigen oder U-förmigen Gabel, oder es kann sich auch um eine einfache Elektrode handeln, an der der Faden vorbeigeführt wird. Der Fadenfühler umfaßt ferner ein in der Zeichnung nicht -dargestelltes Abschirmgehäuse. Die Sensorelektrode bildet zusammen mit dem Abschirmgehäuse einen Kondensator mit fester Kapazität.
Die Beziehung zwischen Kapazität C, Ladung Q und Spannung U ist gegeben durch Q = C U, woraus sich die Spannung ergibt entsprechend U = Durch diesen Kondensator bewegt sich der Faden hindurch mit einer über seine Länge unregelmäßig verteilten Ladung Q. Dadurch entsteht am Kondensator C eine schwankende Spannung U, d.h. eine Wechselspannung, die in geeigneter Weise mittels einer elektronischen Auswerteschaltung ausgewertet wird.
Die Sensorelektrode 12 des Fadenfühlers ist, wie dargestellt, an den positiven Eingang 18 eines Impedanzwandlers 16 gelegt, sowie über einen hochohmigen Eingangswiderstand 14 an Masse 24. Der Widerstand 14 kann beispielsweise einen Widerstandswert von 10-20 Meg-Ohm haben.
Der negative Eingang 20 des Impedanzwandlers 16 ist mit dem Ausgang 22 des Impedanzwandlers gegengekoppelt. Der Impedanzwandler 16, der z.B. in Form eines Operationsverstärkers ausgeführt sein kann, liegt an einer Spannung +Us bzw. -Us. Das am Ausgang 22 liegende Ausgangssignal des Impedanzwandlers 16 wird verstärkt und in einer in Fig. 1 nicht dargestellten Auswerteschaltung verarbeitet und ausgewertet. Die Auswerteschaltung ist über ein Kabel 26 (Fig. 2) mit dem Ausgang 22 des Impedanzwandlers 16 verbunden. Dieses Kabel kann, da es ein niederohmiges Signal führt, ein einfaches, unabgeschirmtes Kabel sein.
Die Schaltung nach Fig. 1 besteht somit aus einem hochohmigen Eingangskreis A, dem Impedanzwandler B und einem niederohmigen Ausgangskreis C.
Fig. 2 zeigt die Verbindung eines Sensors 10 mit einer Auswerteelektronik 28 über ein Kabel 26.
Fig. 3 zeigt mehrere einzelne Sensoren 10, von denen jeder über ein eigenes Kabel 26 mit einer gemeinsamen Auswerteschaltung 30 für sämtliche Sensoren 10 verbunden ist.
Die Auswerteschaltung 30 kann eine gemeinsame Schaltstufe aufweisen oder mit separaten Schaltstufen fUr jeden Sensor 10 versehen sein.
Fig. 4 zeigt schematisch einen Mehrfachsensor 32, wobei eine Mehrzahl von Fadenfühlern bzw. Sensorelektroden 12 zur einer Gruppe zusammengefaßt sind. Diese Gruppe von Sensorelektroden 12, die den Mehrfachsensor 32 bildet, ist durch ein einziges Kabel, d.h. ein Mehrfachkabel 34, mit der gemeinsamen Auswerteschaltung 30 verbunden.
Jede Sensorelektrode 12 ist hierbei einem Faden zugeordnet, so daß also die Signale von mehreren Fadenlaufstellen durch das Verbindungskabel 34 an die Auswerteschaltung 30 gelegt werden, die wiederum eine gemeinsame Schaltstufe fUr alle Sensorelektroden oder mit separaten Schaltausgängen für jede Sensorelektrode ausgerüstet sein kann.
Bei Verwendung einer gemeinsamen elektronischen Auswerteschaltung für mehrere Fadenlaufstellen kann die Elektronik in beliebiger Anordnung untergebracht werden, beispielsweise können mehrere Oberwachungsstellen auf einer gemeinsamen Leiterplatte angeordnet werden.
Der Sensor ist somit zusammen mit dem Impedanzwandler an der zu Uberwachenden Maschine angeordnet, während die Auswerteschaltung an einem von der Maschine räumlich entfernten, geeigneten Ort untergebracht ist

Claims

Patentansprüche 1. Elektronischer Fadenwächter zum Oberwachen des Fadenlaufs bei Textilmaschinen, z.B. Strickmaschinen, mit einem Fadenfühler, der eine Sensorelektrode aufweist, die zusammen mit z.B. einem Abschirmgehäuse einen Kondensator fester Kapazität bildet, sowie mit einer elektronischen Auswerteschaltung zur Auswertung der von der Sensorelektrode abgegebenen Signale, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Auswerteschaltung (28, 30) räumlich getrennt von der Sensorelektrode (12) angeordnet und mit dieser durch ein Kabel (26, 34) verbunden ist.
2. Fadenwächter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Sensor (10, 12) ein Impedanzwandler (16) nachgeschaltet ist.
3. Fadenwächter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Impedanzwandler (16) in Form eines Operationsverstärkers ausgebildet ist.
4. Fadenwächter nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Impedanzwandler (16) mit dem Sensor (10) eine bauliche Einheit bildet.
5. Fadenwächter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Sensoren (10) und/oder eine Mehrzahl von Auswerteschaltungen (28, 30) jeweils zu einer baulichen Einheit zusammengefabt sind.