EP0305811A2 - Vorrichtung zur Überwachung der Fadenliefervorrichtung für Textilmaschinen - Google Patents
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- EP0305811A2 EP0305811A2 EP88113377A EP88113377A EP0305811A2 EP 0305811 A2 EP0305811 A2 EP 0305811A2 EP 88113377 A EP88113377 A EP 88113377A EP 88113377 A EP88113377 A EP 88113377A EP 0305811 A2 EP0305811 A2 EP 0305811A2
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Definitions
- the invention relates to a device for monitoring the yarn delivery in a yarn delivery device for textile machines, which in particular has a driven yarn delivery roller that promotes the yarn without slippage.
- the measuring accuracy is also dependent on the type of yarn and to a certain extent dependent on the thread tension, with the measurement results showing considerable deviations from the actual values at low thread tensions.
- measurement is hardly possible. In practice, however, such measuring devices are sufficiently precise for many measurements, particularly in the case of mechanical thread delivery devices.
- a thread delivery device which has a thread delivery roller which is wrapped several times around the thread and which promotes slippage and which is driven by a small electric motor, the speed of which can be regulated by influencing the voltage or the characteristic of current pulses supplied by the motor .
- an electrical control circuit is provided which has a thread tension sensor which senses the tension of the thread running from the thread supply roll and which emits an electrical signal which is characteristic of the actual value of the thread tension and which is compared with an adjustable thread tension setpoint which is given by an electrical setpoint tension .
- control circuit can also be switched so that the output voltage of a speed sensor scanning the needle cylinder of the circular knitting machine is entered instead of the electrical setpoint voltage, the output voltage of which is compared with the correspondingly transformed output voltage of a tachometer generator which is coupled to the electric motor.
- the output voltage of a speed sensor scanning the needle cylinder of the circular knitting machine is entered instead of the electrical setpoint voltage, the output voltage of which is compared with the correspondingly transformed output voltage of a tachometer generator which is coupled to the electric motor.
- the one with the engine Coupled tachometer generator is designed as an incremental encoder, which emits a pulse train as the output signal, which is converted into an analog voltage by a frequency / voltage converter, it is possible to use the pulse output signal of the tachometer generator to determine the length or speed of the thread running from the thread delivery wheel to eat.
- the object of the invention is now to provide a possibility for accurate continuous monitoring of the thread delivery in such an electronically controlled thread delivery device without additional effort and without affecting the function of the thread delivery device.
- the device mentioned at the outset is characterized according to the invention in that it has a step frequency or a frequency derived therefrom of a drive motor of the thread delivery roller embodied as a stepper motor and / or output signals or signals derived therefrom of a rotationally movable element which is coupled with the thread without contact and non-contact scanning sensor processing first measuring circuit and / or has a second measuring circuit which measures the set thread tension setpoint of a setpoint generator of a control circuit associated with the thread delivery device, that the first measuring circuit for the step pulse number and / or for the incremental rotary movement of the rotatable element characterizing pulse frequency signals and the second measuring circuit for the respective thread tension target value emitting pulse frequency signals, and that emit pulse frequency signals are provided which are calibrated directly in units of the thread length and / or the thread running speed or thread tension and to which the signals of the first and the second measuring circuit are supplied.
- the new monitoring device Since signals or output signals from the sensor are processed in any case to monitor the thread delivery in the electronic control circuit of the stepping motor of the thread delivery device, the new monitoring device does not require any intervention in the thread delivery device itself. It allows permanent, exact monitoring of the thread delivery via its display means without this several different own devices would have to be used.
- the rotatable element sensed by the sensor may e.g. the thread delivery roller itself or a signaling element coupled with the running thread without slippage.
- the first measuring circuit has at least one pulse frequency counter, to which the pulse frequency signals are fed and to which a control circuit for the display means is connected downstream. Since, for example, the step frequency of the stepper motor that feeds the thread without slippage via the thread delivery roller is directly proportional to the thread delivery quantity per unit time or the rotating element is coupled with the thread without slip, the frequency counter gives an exact measurement of the thread quantity supplied per unit time.
- the first measuring circuit has a frequency divider upstream of this pulse frequency counter.
- This frequency divider is expediently an adjustable frequency divider to which a device for the optional setting of the divider ratio is assigned, with which various calibrations (for example in meters per minute or yards per minute) of the display means can be carried out in a simple manner.
- the frequency divider can be assigned a display device for the divider ratio set in each case.
- the arrangement can advantageously be made such that the frequency divider can only be adjusted to integer divider ratios and the display values of the display means are approximate values within a predetermined measurement error range.
- this measuring error range can be made so narrow that the display accuracy of the measured values achievable with the respective integer division ratio is sufficient for practical needs.
- the pulse frequency counter can also have a device for specifying a preferably adjustable gate time, which makes it possible, for example, to recalibrate the display means.
- an optionally switchable test frequency source can be assigned to the pulse frequency counter.
- the first measuring circuit can have switching means by means of which the pulse frequency counter can be optionally supplied with the counting pulse frequency or the output frequency of the frequency divider.
- the device has an input for a comparison pulse frequency source formed, for example, by another thread delivery device of the machine, which can be connected to the switching means.
- Comparison means are connected to this input of the comparison pulse frequency source, from whose output the display means can be controlled.
- a comparison with the thread delivery conditions on other thread delivery devices of the same machine can thus take place directly on the display means of a thread delivery device.
- the comparison means expediently contain a device for the quotient education. If the pulse frequency of the thread delivery device in question is equal to that of the thread delivery device compared with it, the frequency ratio is 1 and the display means show the display value 1.00. If the ratio of the two frequencies to be measured changes to each other, the display value changes accordingly.
- Such a simple comparison measurement is of particular importance when setting or adjusting a knitting machine, in particular a circular knitting machine. At the same time, the operating conditions can be monitored while the machine is operating.
- the first measuring circuit has a gate device which interacts with the pulse frequency counter and which specifies a gate time interval within which the pulse frequency counter is effective, and that the gate device is designed to be controllable by external pulses.
- the gate device can advantageously be connected to the signal output of an optoelectronic signal transmitter, which can be controlled by markings on parts of the machine which are movable relative to it, for example on its needle cylinder. In practice, this can be done in such a way that the markings, for example in the form of a strip having light-reflecting markings, are glued to the movable part, for example the needle cylinder of the circular knitting machine.
- the gate device can optionally be switched on by assigned switching means in order to make the device switchable in accordance with the respective measuring process.
- the gate device can also have signaling means indicating its respective operating state, which at least indicate the start and the end of the measurement and thus significantly simplify the handling of the device.
- the arrangement can advantageously be such that the second measuring circuit is one of the excitation current or the Input excitation voltage of the torque generator has the signal-deriving signal processing switching stage that characterizes the thread tension. It is expedient if the second measuring circuit has a function generator which at least approximates the transfer function of the torque transmitter and of the function generator which at least approximates between the scanning point of the thread and the input of the torque transmitter or a constant current source feeding the latter.
- the monitoring device for the yarn delivery can also be structurally integrated into the yarn delivery device itself, such that the measuring circuits and display means are accommodated directly in a housing part, etc. of the yarn delivery device.
- the monitoring device is designed in the form of its own portable or mountable unit, which has at least connection devices for at least one connecting line to the electrical circuit of a stepping motor or a sensor or to the control circuit for keeping the thread tension constant having.
- This unit can also have the switching means for the input of the comparison pulse frequency source, the switching means for the gate device and, if appropriate, switching means for a signal input to the frequency divider, the switching or Switching means are locked against each other so that incorrect operation and thus incorrect measurements are excluded.
- the optoelectronic signal transmitter is integrated in the structural unit, but the sensor mentioned at the outset, which can advantageously have a light pen, can also be connected to the respective signal input via a line connection.
- a light pen can then be inserted into a corresponding recess or holder of the associated thread delivery device and there, for example, an incremental one that is glued or otherwise attached to the thread delivery roller or a part rotating therewith Scan the sounder.
- the device for monitoring the thread delivery shown in its details in FIGS. 1 to 4 is intended for use with a thread delivery device, the basic structure of which is illustrated in FIGS. 5, 6.
- This thread delivery device has a housing 1, which carries a holder 2, which is set up for attachment to the frame ring of a circular knitting machine, not shown, and in the area of which electrical connection devices for the electrical and electronic components accommodated inside the housing 1 are also not shown are.
- an electric stepping motor 3 is arranged in the upper part of the housing 1, which projects with its shaft through a corresponding opening in the front wall of the housing and drives a thread wheel 4 which is non-rotatably mounted on the shaft.
- the thread wheel 4 consists of a hub 5 placed on the shaft and a number of essentially U-shaped wire brackets 6 connected to the end of the hub 5, each of which has an essentially axially parallel thread support part 7 and an adjoining run-in slope 8.
- Thread eyelets 14, 15 exist.
- the thread 16 coming from a thread source (not shown further), for example a bobbin, runs through the inlet eyelet 10 via an adjustable thread plate brake 17 arranged on the holder 9 and the deflection hook 13 onto the thread wheel 4 in the region of the bevels 8 of the wire bracket 6 push the thread turns that form onto the thread support parts 7 of the wire bracket 6, on which a storage roll consisting of a number of thread turns is thus formed, which together with the narrow support areas 7 ensures an essentially slip-free entrainment of the thread 16 on the circumference of the thread wheel 4.
- a thread source for example a bobbin
- the thread 16 runs through the first stationary outlet-side thread eyelet 14, from there through a thread eyelet 18 at the end of a thread guide arm 20 pivotally mounted on the housing 1 at the other end at 19 and from there back to the thread guide arm 20 second fixed thread eyelet 15, which is arranged slightly below, but laterally in the immediate vicinity of the first thread eyelet 14.
- the thread goes from the second thread eyelet 15 to a thread consumer (not shown further), in the case of a knitting machine, to the needles of a knitting point.
- the pivotably mounted thread guide arm 20 forms with its thread eyelet 18 between fixed thread eyelets 14, 15 an essentially V-shaped, elongated thread travel path, which represents a thread reserve, the size of which depends on the angular position of the thread guide arm 20.
- a small DC motor 22 (FIG. 6) is attached to the front wall of the housing, which projects with its shaft through a corresponding opening in the front wall of the housing and carries a substantially L-shaped actuating lever 23, which is attached in a rotationally fixed manner and which is located on its one End supported on one side against the thread guide arm 20 and thus, in relation to FIG. 1, attempts to pivot it counterclockwise.
- the permanently excited DC motor 22 which is preferably designed as a so-called bell-rotor motor, acts as a torque transmitter and can also be replaced by a torque transmitter constructed similarly to the measuring mechanism of a moving-coil measuring instrument, etc. It forms an electromagnetic setpoint transmitter for the thread tension, which exerts a precisely predetermined, adjustable setpoint force on the thread guide arm 20 and its eyelet 18 via the actuating arm 23. This setpoint force is opposite to the pulling force exerted by the thread guided through the eyelet 18 and dependent on the thread tension, i.e. 1, the setpoint force points to the left.
- an electro-optical signal transmitter 24 is coupled, which scans the angular position of the thread guide arm 20 and emits an electrical signal which characterizes this and thus also the size of the thread reserve mentioned above.
- the signal generator 24 consists of a light-emitting diode 25 and a phototransistor 26 lying in the beam path of the light-emitting diode 25, both of which are seated on a holder 27 fixed to the housing.
- the light barrier more or less protrudes with its edge a non-rotatable anti-glare disc 28 placed on the axis 19 of the thread guide arm 20, the edge of which follows an appropriate function, preferably an e-function.
- an analog electrical signal appears at the output of the phototransistor 26, which has a fixed functional dependency on the angular position of the thread guide arm 20 given by the outline of the shield 28.
- the pivoting movement of the thread guide arm 20 is limited in both directions of rotation by two stop pins 29, 30. If there is no thread removal, the thread guide arm 20 is located in the vicinity of the left stop pin 29; it moves with increasing thread speed, i.e. increasing speed of the thread wheel 4 to the right towards the other stop pin 30 without being able to reach it in normal operation. The thread guide arm 20 only comes into contact with the stop pin 29 or 30 in the event of a fault.
- FIG. 6 The basic structure of the electrical circuit for the stepping motor 3 driving the thread wheel 4 and the direct current motor 22 serving as setpoint generator is illustrated in FIG. 6:
- the analog signal emitted by the photo transistor 26 of the signal generator 24, which is characteristic of the angular position of the thread guide arm 20, is fed via a low-pass filter 30 and a voltage follower 31 into a control circuit 32, which processes the signal Tet and the output side generates a frequency signal of a certain pulse repetition frequency, which is indicated at 33 and is fed to control electronics 34, which supplies the control motor 3 with an actuating signal in the form of a corresponding step pulse sequence via a downstream power output stage 35.
- the low-pass filter 30 filters out higher-frequency interference signals from the analog signal coming from the signal generator 24; the voltage follower 31 supplies on the output side with a relatively low output impedance a signal voltage potential which is dependent on the respective angular position of the thread guide arm 20.
- This voltage potential is due to a circuit arrangement of the circuit part 32 consisting essentially of two integrators 36, 37, which has a time constant matched to the respective starting or stopping characteristics of the stepping motor 3 and thus the temporal change in the frequency of the frequency signal 33 during start-up or of the outlet of the stepping motor 3 is limited in such a way that the stepping motor 3 loaded by the thread 16 and the thread wheel 4 etc. can follow the frequency change.
- the thread consumer can cover his thread requirement from the thread reserve, the thread tension always being kept at its target value by the setpoint torque of the direct current motor 22 which is independent of the setting angle.
- the stepper motor 3 can accelerate the thread wheel 4 to the speed corresponding to the required thread running speed within a time, the length of which is determined by the start-up characteristic and which ensures that the stepper motor 3 remains in step with the frequency signal 33.
- the integrator 36 limits the speed of the frequency change when the stepping motor 3 starts up, while the integrator 37 limits the speed of the frequency change to a value which is below the stopping characteristic of the stepping motor 3, so that it stops exactly the frequency change of the frequency signal 33 until it stops follows.
- the circuit arrangement formed by the integrators 36, 37 is followed by a diode path 38, the output of which is connected via a low-pass filter 39 to a voltage / frequency converter 40 which supplies the frequency signal 33.
- the diode path 38 forms a threshold circuit which prevents the voltage / frequency converter 40 from being supplied with signal voltages below a lower threshold value, which would have the result that a frequency signal with an impermissibly low frequency for the stepper motor 3 is temporarily output.
- the low-pass filter 39 prevents faults in the voltage / frequency converter 40, which is designed on the output side with a zero point suppression and which has a characteristic curve that can be changed in steepness, in order to appropriately adjust the angular position of the thread guide arm 20 and thus the size of the thread reserve for a specific stationary thread running speed can.
- the analog voltage signal output by the voltage follower 31 is also fed via a potentiometer 41 to a differentiator 42, where it is differentiated.
- the output of the differentiator 42 is connected via an adder 43 and a voltage follower 44 to a second potentiometer 45, which it allows to set the size of the torque exerted by the DC motor 22 and thus the target value of the thread tension.
- the control input of a constant current source 46 is connected to the potentiometer 45 and excites the direct current motor 22 with constant current via a power output stage 47.
- the thread guide arm 20 When a control deviation occurs, for example decreasing thread consumption, the thread guide arm 20 begins to migrate out of its desired angular position, so that the analog voltage signal supplied to the circuit part 32 experiences a corresponding change.
- the corresponding pulse control signal 33 of the stepping motor 3 generated in the circuit part 32 is changed accordingly in the sense that the stepping motor 3 changes its speed and thus also the thread delivery speed until a steady state is reached again, in which the thread guide arm 20 is a assumes a fixed angular position in which the thread tension is in equilibrium with the setpoint force exerted by the actuating arm 23.
- an external control signal can be sent from an external signal source, for example a central control device for all or for a certain number of thread delivery devices of a circular knitting machine, to the control input of the constant current source 46 via the potentiometer 45, which means that the torque can be adjusted remotely of the DC motor 22 and thus the thread tension allowed.
- an external signal source for example a central control device for all or for a certain number of thread delivery devices of a circular knitting machine
- an electronic monitoring device is provided, the details of which are shown in FIGS. 1 to 4 are illustrated and which are designed as a portable or mountable separate unit and are accommodated in a housing 50 shown in FIGS. 1, 2 in the front or rear view.
- a housing 50 shown in FIGS. 1, 2 in the front or rear view.
- connection devices in the form of two measuring sockets 51, 52 which form the signal input and are connected via pluggable connecting lines to two corresponding measuring sockets 53, 54 of the electronic control circuit of the thread delivery device shown in FIG. 6.
- the measuring socket 53 is connected to the input of the stepping motor 3 and therefore supplies a pulse signal which characterizes the stepping frequency of the stepping motor 3 and which is fed to the measuring socket 51 of the monitoring device, while the other measuring socket 54 via the constant current source 46 and the power output stage 47 to the input of the DC motor 22 is connected and one for each one provided constant exciter direct current characteristic signal of the measuring socket 52 supplies the monitoring device.
- the measuring socket 53 could also be arranged directly at the output of the circuit part 32 so that it transmits the pulse signal 33, which is also characteristic of the step frequency of the stepping motor 3.
- a first measuring circuit 55 (FIG. 3) and a second measuring circuit 56 (FIG. 4) are arranged on corresponding boards, the input of which is connected to the first and second measuring sockets 51 and 52, and of which the first measuring circuit 55 for monitoring the amount of thread supplied or the thread running speed and the second measuring circuit 56 for monitoring the thread tension.
- the first measuring circuit 55 contains a pulse frequency counter 57, an input 58 of which can optionally be connected directly via a changeover switch 59 to the measuring socket 51 or a frequency divider 60, which in turn is connected to the measuring socket 51.
- the frequency divider 60 is an adjustable frequency divider that can only be set to integer divider ratios.
- a coding switch 61 which has a digital display device 62 for the respectively set division ratio, is used for this setting. In the position shown "a" of the switch 59, the frequency divider 60 is between the measuring socket 51 and the pulse frequency counter 57.
- the input 58 of the pulse frequency counter 57 is connected directly to the measuring socket 51, while a second Input 63 of the pulse frequency counter 57 is connected to a further measuring socket 64, which is used to connect a comparison Pulse frequency source is used, which is formed, for example, by a further thread delivery device of the circular knitting machine, with the measurement socket 53 of which the measurement socket 64 is connected via a corresponding connecting cable, so that it receives a step frequency pulse signal from the stepper motor 3 of this further thread delivery device.
- the pulse frequency counter 57 is connected via control electronics 65 to a digital LCD or LED display device 66, which can be read from the front of the housing 50 in the manner shown in FIG. 1.
- a test frequency source is integrated in the pulse frequency counter 57 and is switched on by a changeover switch 67 in the switch position shown in FIG. 3, so that the display device 66 displays the number 10,000,000 (corresponding to 10 MHz). In the other position of the switch 67, the test frequency source is switched off and the pulse frequency counter 57 processes the step frequency signals fed to it via its inputs 58, 63.
- the power supply to the measuring circuits 55, 56 takes place from a direct current source shown at 68 via a device switch 69 which can be actuated from the outside of the housing (FIG. 2), the switch-on state being monitored by a control lamp 70.
- the first measuring circuit 55 works as follows:
- the thread 16 is conveyed via the thread wheel 4 by the stepping motor 3 essentially without slippage, which means that the amount of thread actually conveyed per unit of time is directly proportional to the number of steps per second of the stepping motor, i.e. whose cadence is
- the delivery rate per unit of time can be determined with a simple but accurate step frequency count.
- a pulse count can be used to directly determine the amount of thread consumed during a predetermined longer operating time (for example during the incorporation of a strip).
- the cadence of the stepping motor 3 can be displayed directly on the display device 66, but this is only possible for special purposes.
- the display device 66 is calibrated in such a way that it immediately displays the thread quantity delivered per unit of time, ie the thread running speed in meters per minute.
- the frequency divider 60 and the associated calibration switch 61 are provided in order to enable this direct display of the thread quantity delivered per unit of time in a customary unit (for example meters per minute or yards per minute).
- the frequency divider 60 is set by the calibration switch 61 to an integer divider ratio, which gives an approximate approximate value of the actual display value lying within a predetermined measurement error range.
- the frequency divider 60 would have to be set to achieve an exact display value Since a division with a non-integer would require a considerable amount of electronic circuitry, the frequency divider 60 is actually set to the division ratio 17 by means of the coding switch 61, ie a measurement error is deliberately accepted, which results from the fact that instead of a yarn delivery quantity of 300 m / min in the specified embodiment. only are displayed.
- the resulting measurement error is of the order of 2%.
- the diameter of the thread wheel 4 can also be selected such that a measurement error of zero or of any negligibly small size results in the selected integer division ratio (in the present exemplary embodiment: if, for example, the thread wheel 4 delivers 0.1962 m of thread per revolution) .
- the setting tion can be controlled by the display device 62.
- the step frequencies fed via the inputs 58, 63 to the pulse frequency counter 57 are compared with one another in the pulse frequency counter 57 by forming the quotient. If both frequency values are the same, the display device 66 displays the value 1.00. If the ratio of the two measured frequencies to one another changes, the display value also experiences a corresponding change.
- This ratio measurement is of particular importance when setting or adjusting, in particular of multi-system circular knitting machines.
- simple comparative measurements can be carried out between a first adjusted and correct thread entry point (knitting system) and each thread entry point still to be adjusted or checked (knitting system). Continuous monitoring too is possible.
- the second measuring circuit 56 shown in FIG. 4 simultaneously provides a display value for the thread tension of the running thread, the value of which is displayed on an LCD display device 71 (FIGS. 1, 4), in whose place an analog instrument could also be used.
- the display device 71 is directly calibrated in units of the thread tension, for example in grams or in mN.
- the measurement of the thread tension assumes that the direct current exciting the direct current motor 22 is proportional to the torque exerted on the actuating arm 23 and therefore represents a measure for the set thread tension setpoint.
- this excitation current is not easy to measure because it has a relatively small size and, in addition, a clocked current supply with a clock frequency of approximately 25 kHz is provided by the constant current source 46 via the power output stage 47.
- the input voltage of the constant current source 46 acting as a voltage / current converter 46 which is proportional to the constant current output, is fed to the second measuring circuit 56 via the measuring sockets 54, 52.
- This voltage is applied to the inverting input of the IC 72 of a phase inversion stage 73, the output of which is connected via a resistor 74 and a transistor T1 to an IC 75, which is part of a function generator stage 76, the output 77 of which has the display device 71 via appropriate control electronics is controlled, which is calibrated for example in the range of 0 to 10g.
- the function generation stage 76 is necessary because there is a linear relationship between the control voltage of the constant current source 46 and the excitation current of the DC motor 22, but the functional dependency between this control voltage and the thread pulling force 18 acting on the thread eyelet 18 arranged at the end of the thread guide arm 20 and thus the thread tension Thread tension is non-linear. Among other things, this affects from the fact that the frictional force between the thread and the eyelet 18 of the thread guide arm 20 is dependent on the thread tension and that non-linearities can also be introduced into the resulting transfer function by the DC motor 22.
- the function generator stage 76 has a transmission characteristic which essentially corresponds to a section from a trigonometric function, which can also be approximately represented by an e-function.
- Potentiometers 79, 80 allow the function generator stage 76 or the display device 71 to be influenced in the sense of the introduction of correction factors, e.g. to compensate for deviations from the set basic values when using yarns with very different friction values or due to changes in the thread travel etc.
- the second measuring circuit 56 is powered at 78 from the current source 68 (FIG. 3). Otherwise, the pulse frequency counter 57 of the first measuring circuit 55 can also have an adjustable gate time, which permits a recalibration of the display device 66 or a length measurement of the thread delivered within a certain time.
- FIG. 7,8 shows a modified embodiment of the new device, which is characterized by additional functions and possible uses.
- This embodiment not only makes it possible to measure and display the amount of thread delivered per unit of time or the step frequency of the stepping motor 3 of the thread delivery device, but also to measure the amount of thread supplied, for example per machine revolution in a circular knitting machine, the same still being carried out using the first embodiment according to FIGS. 1 to 6, the possibility of comparative measurements is retained.
- FIG. 7 Only a plan view of the housing 50 of the device is illustrated in FIG. 7. It is dimensioned in its elongated, rectangular shape so that it can be comfortably held in one hand, so that measurements can be carried out directly on the machine with this handheld device in a simple manner.
- the device By pressing one of the buttons 81, 82, 83, which are electrically locked against each other, the device can be set to the respective measuring function:
- the key 82 activates the device for measuring a thread quantity per unit of time, for example in m / min or in inch / sec, depending on the connection of the device, the measurement either indirectly via the step frequency of a stepper motor driving the thread delivery roller of the respective thread delivery device or via the output variable of a rotating element which senses a rotating element coupled with the thread or directly via a sensor with the running signal slip-free coupled signal wheel can be done.
- the thread quantity delivered within a predetermined period of time for example one machine revolution, can be measured.
- the device is switched to a thread quantity comparison measurement which allows, for example, the thread quantities delivered to two knitting systems of a circular knitting machine to be compared directly with one another.
- the measurement can also take place indirectly or directly when the keys 82, 83 are actuated.
- the first measuring circuit 55 is basically constructed in the manner shown in FIG. 8; the second measuring circuit for measuring the thread tension is the same as for the previously described embodiment and therefore not shown again in FIG. 8.
- the pulse frequency counter is again designated 57. It controls the digital LCD or LED display device 66, which can be read from the front of the housing 50, via the control electronics 65.
- the purpose of the frequency divider 60 connected upstream of the pulse frequency counter 57 has already been explained, which also applies in the same way to the assigned calibration switch 61 with display 62 and the changeover switch 67 for the integrated test frequency source of the pulse frequency counter 57.
- the first input 58 of the pulse frequency counter 57 is connected to the output of an OR gate 84, while the measuring socket 64 serving to connect a comparison pulse frequency source is in turn connected directly to the second input 63 of the pulse frequency counter 57.
- the two inputs of the OR gate 84 are connected to the outputs of two AND gates 85, 86, of which the AND gate 85 is connected on the input side to the frequency divider 60 and the key 82, which allows it to be actuated, to the second input of the AND gate 85 to set a positive potential of, for example, 5 volts.
- the input of the frequency divider 60 is connected to the measuring socket 51 and an input of the second AND gate 86.
- the button 81 is connected to a second input of the AND gate 86, which allows a positive potential of, for example, 5 volts to be applied to this input; a third input of the AND gate 86 is connected to the diode 87 third button 83 in connection, so that when the third button 83 is actuated, a positive potential of, for example, 5 volts can be applied to this third input.
- a diode 88 in the same forward direction is connected in parallel with the diode 87.
- the AND gate 86 there is a gate circuit which, when the key 81 is actuated, allows the pulse frequency counter 57 to be activated only during a gate period specified by the gate circuit, in such a way that only during this by external gate pulses Limited gate time period of the first measuring circuit supplied pulse signals are counted.
- This gate circuit has two bistable D flip-flops 89, 90, whose two inputs with CK, D and whose two outputs with Q and Q are labeled, while the reset input is labeled R.
- the set input S is grounded.
- the two flip-flops 89, 90 are connected such that the Q -Output of the flip-flop 89 is connected to the clock input CK of the second flip-flop 90 and the D-input of the first flip-flop 89, while at the Q output of each of the two flip-flops 89, 90 there is a light emitting diode 91 and 92, which is common to one to the Q - Output of the second flip-flop 90 connected third light-emitting diode 93 from the front of the device housing 50 (Fig. 7) is visible.
- the three LEDs 91 to 93 are on their other side through a resistor 9 4 to ground.
- the output of an AND gate 95 is connected to the CK input of the first flip-flop 89, the first input of which is connected to (the light-emitting diode 93 and) the D input and the Q - Output of the second flip-flop 90 is connected.
- An optoelectronic sensor in the form of a reflector light barrier 97 is connected to the first input of the AND gate 95 via an automatic signal level correction and trigger signal shaping stage 96.
- the reflector light barrier 97 contains an IR transmitter diode and a photo receiver diode, which are arranged spatially in relation to one another in such a way that with the aid of a simple light reflector 98 (mirror, metal surface, light-colored adhesive strip, etc.), which is at a distance of approx up to 40 mm, at the output of the reflector light barrier 97 a signal level change sufficient for triggering the subsequent signal form stage 96 is achieved.
- the associated automatic level correction stage effects an automatic adaptation to the light conditions of the measuring point, so that the necessary step or delta sensitivity is maintained even in the case of relatively strong (constant) extraneous light.
- the automatic level correction and trigger waveform stage 96 contains a differentiating element, via which the respective trigger pulse arrives at the first input of the AND element 95.
- the two reset inputs R of the two flip-flops 89, 90 are connected to the key 81 via an ohmic voltage divider with the resistors 100, 101 and a capacitor 99 parallel to the resistor 100.
- the circular knitting machine is equipped with electronic thread delivery devices, as shown in FIGS. 5, 6.
- the measuring socket 51 is connected via a corresponding connecting line to the measuring socket 53 of the electronic control circuit of the thread delivery device according to FIG. 6, so that a pulse signal characterizing the step frequency of the stepping motor 3 is supplied via the measuring socket 51.
- the key 81 labeled "mm / U” or "inch / rev” was pressed.
- a light-reflecting strip with a label is glued to the cylinder of the circular knitting machine; the device housing 50 is in one Distance of 10 to 40 mm from this light-reflecting strip, which forms the reflector 98, kept.
- the light-emitting diode 93 with the designation “set” is thus activated, while the other two light-emitting diodes 91, 92 with the designation “count” or “block” are not activated.
- the second input of the AND gate 95 is at an "H" level.
- the AND gate 85 is blocked because its second input is at "L” level because of the key 82 not being actuated. Positive step pulses of the stepping motor 3 are fed to the first input of the other AND gate 86 via the measuring socket 51, while the second input of this AND gate 86 is held at "H" level by the actuated key 81. Because of the diode 88, the third input of the AND gate 86 is initially at "L” level. The AND gate 86 is thus blocked, so that the step pulses arriving via the measuring socket 51 do not reach the pulse frequency counter 57 and can be counted there. The pulse frequency counter 57 is therefore ineffective.
- the third input of the AND gate 86 also comes to "H" level, so that the step or general counting pulses supplied via the measuring socket 51 are switched through to the second input of the OR gate 84, which in turn sends these counting pulses to the forwards the first input 58 of the pulse frequency counter 57.
- the pulse frequency counter 57 is thus effective; he now counts the counting pulses supplied to him.
- a next trigger pulse triggered by a further reflection at a corresponding brand of the reflector 98 of the reflector light barrier 97 sets the Q output of the first flip-flop 89 back to "L” level while its Q - Output comes to "H” level.
- the second flip-flop 90 switches so that its Q output comes to "H” level while its Q -Output goes to L level.
- the third light-emitting diode 92 with the designation "lock” is activated, while the two previously light-emitting diodes 91, 93 ("count” and “set") go out.
- the AND gate 95 is because of the "L” level of the Q - Output of the second flip-flop 90 blocked for further trigger pulses. Since the Q output of the first flip-flop 89 has gone to "L” level, the AND gate 86 is also blocked, with the result that no further step or count pulses can reach the pulse frequency counter 57 from the measuring socket 51 .
- the pulse counting process is thus completed and the display unit 66 immediately shows the between two successive trigger pulses, i.e. For example, the amount of thread delivered during a machine revolution in mm / u or inch / rev.
- the measuring process is particularly simple and user-friendly. After the circular knitting machine has been switched on and the device housing 50 has been arranged at a distance of 10 to 40 mm from the light-reflecting measurement mark on the needle cylinder, only the key 81 is required to be pressed, with which the LED 93 "set” lights up and indicates that the device is ready for measurement. As soon as the mark passes the measuring device, the second LED 91 "count” lights up, which indicates the start of the measurement. After exactly one revolution of the machine or when passing the measuring mark a second time, the third light-emitting diode 92 lights up "lock", while the other two light-emitting diodes 91, 93 go out, which indicates the end of the measuring process.
- the key 82 is pressed. This brings the second input of the AND gate 85 to "H" level.
- the step pulses of the stepping motor 3 supplied via the measuring socket 51 are fed to the input of the frequency divider 60, the positive output pulses of which pass through the AND gate 85 and the permeable OR gate 84 to the pulse frequency counter 57 and are counted there.
- the pulse frequency counter 57 has a quartz-controlled oscillator, indicated at 103, with integrated divider stages for the correct setting of the preselectable times of the pulse frequency counter 57. In the present case, this gate time is set to 1 sec.
- the display device 66 immediately shows the thread running speed, for example in m / min, as has already been explained earlier.
- the AND gate 86 is blocked because its second and third inputs are continuously open "L" levels are maintained.
- the key 83 is pressed.
- the step or count pulses of the two yarn delivery devices to be compared with one another are supplied via the two measuring sockets 51, 64, of which the second measuring socket 64 is connected directly to the second counting input 63 of the pulse frequency counter 57.
- the AND gate 85 is blocked because its second input is at "L" level because of the key 82 not being actuated.
- the positive counting pulses supplied via the measuring socket 51 reach the first counting input 58 of the pulse frequency counter 57 via the permeable AND gate 86 and the connected OR gate 84.
- the AND gate 86 is therefore permeable because its second and third inputs are via the diodes 88, 87 and the key 83 have "H" potential.
- the frequency comparison between the two pulse frequency signals supplied via the measuring sockets 51, 64 is carried out by forming quotients in the pulse frequency counter 57, as has already been explained with reference to the first embodiment.
- the pulse frequency counter 57 is designed with a switchover facility for event counting, frequency measurement and frequency ratio measurement.
- the respective operating mode is activated automatically by an electronic changeover switch 104 when one of the Keys 81, 82, 83 actuated, for which its input 105, "event counting”, with the output of key 81, its input 106, “frequency measurement”, with the output of key 82 and finally its input 107, "frequency ratio measurement” with which Output of the button 83 is connected.
- the measuring device can also be used universally insofar as its first measuring circuit described can also process pulse frequency signals coming from its own sensor or transducer which scans the running thread directly or indirectly.
- FIG. 9 An example of such a sensor, which measures the running thread directly, is shown in FIG. 9:
- the running thread 16 is wrapped around a rotatably mounted encoder wheel 110 and thus coupled to it without slipping.
- the encoder wheel is rigidly coupled to a measuring disk 111, which is designed, for example, in the form of a sector disk, the light / dark areas of which are scanned by a fork light barrier 112.
- the output signals emitted by the forked light barrier 112 are fed to a signal processing stage 113, which in turn feeds the processed signals to a pulse shaper and frequency doubler stage 114, from which the counting pulses of the measuring bushing 51 or 64 of the first measuring circuit, which characterize the incremental rotary movement of the measuring disk 112, for example. 8, are fed.
- the encoder wheel 110 can also be another rotatably mounted element on the thread path, which element is coupled to the thread 16 without slippage, for example the thread delivery roller of a mechanical thread delivery device.
- the measuring disk 111 which is in the form of a self-adhesive film, to the thread delivery roller or a circumferential element rigidly coupled to it, and thus to carry out an incremental measurement of the rotational movement and thus of the thread running speed.
- a so-called opto-electronic pen or light pen 115 can also be used, which in principle consists of a reflector light barrier, similar to the reflector light barrier 97, and supplies suitable input frequency signals for the first measuring circuit via downstream signal processing and pulse shaping stages. If such an optoelectronic pen is used, the arrangement can also be made such that, for example, a suitable receiving opening for this optoelectronic pen is worked into the holder or the housing of the thread delivery device, into which the pen is inserted, which is then inserted optically scans the measuring disk 111 with its markings applied at uniform angular intervals.
- the reflector light barrier 97 of the first measuring circuit can also be separate from the housing 50 or can be designed to be removable from it, in which case plug connections indicated in FIG. 8 and, if appropriate, suitable connecting cables are provided.
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Abstract
Eine Vorrichtung zur Überwachung der Fadenlieferung bei einer Fadenliefervorrichtung für Textilmaschinen weist zwei Meßschaltungen auf (55,56), von denen die eine für die Drehbewegung eines mit dem Faden (16) schlupflos gekuppelten, drehbeweglichen Elementes, bspw. einer Fadenlieferrolle (4), kennzeichnende Signale verarbeitet und die andere den eingestellten Fadenspannungssollwert eines Sollwertgebers (22) einer der Fadenliefervorrichtung zugeordneten Regelschaltung mißt. Beiden Meßschaltungen sind Anzeigemittel (66,71) zugeordnet, die unmittelbar in Einheiten der Fadenlänge und/oder der Fadenlaufgeschwindigkeit bzw. Fadenspannung kalibriert sind und denen Ausgangssignale der ersten bzw. der zweiten Meßschaltung zugeführt werden.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überwachung der Fadenlieferung bei einer Fadenliefervorrichtung für Textilmaschinen, die insbesondere eine den Faden schlupflos fördernde, angetriebene Fadenlieferrolle aufweist.
- Beispielsweise bei mehrsystemigen Rundstrickmaschinen ist es zur Erzielung einer Ware hoher Gleichmäßigkeit zumindest beim Einstellen der Maschine erforderlich, die an den einzelnen Stricksystemen pro Zeiteinheit gelieferte Fadenmenge, d.h. die Fadengeschwindigkeit zu kontrollieren, um sicherzustellen, daß an allen Stricksystemen gleiche Fadenmengen verarbeitet werden. Dazu sind in der Praxis eine ganze Reihe von sogenannten Fadenlaufmeßgeräten in Gebrauch, die typischerweise mit einem Geber in Gestalt eines kleinen Geberrädchens arbeiten, das von dem zu messenden laufenden Faden reibschlüssig angetrieben wird. Diese Art der Fadenmessung bringt den grundsätzlichen Nachteil mit sich, daß insbesondere bei empfindlichen Fäden die Gefahr eines Fadenabrisses beim An- oder Abkoppeln des Geberrädchens besteht. Auch ist die Meßgenauigkeit u.a. von der Garnart und in gewissem Maße von der Fadenspannung abhängig, wobei bei niedrigen Fadenspannungen die Meßergebnisse beträchtliche Abweichungen von den tatsächlichen Werten aufweisen. Schließlich ist bei zeitlich rasch sich ändernden Fadenlaufgeschwindigkeiten, beispielsweise wenn die Rundstrickmaschine mit Ringelapparaten arbeitet, eine Messung kaum mehr möglich. Für viele Messungen, insbesondere bei mechanischen Fadenliefergeräten, sind solche Meßeinrichtungen aber in der Praxis ausreichend genau.
- Aus der US-PS 3858 416 ist eine Fadenliefervorrichtung bekannt, die eine von dem Faden mehrfach umschlungene und diesen schlupflos fördernde Fadenlieferrolle aufweist, welche von einem kleinen Elektromotor angetrieben ist, dessen Drehzahl durch Beeinflussung der Spannung oder der Charakteristik von dem Motor zugeführten Stromimpulsen regelbar ist. Zu diesem Zwecke ist eine elektrische Regelschaltung vorgesehen, die einen die Spannung des von der Fadenlieferrolle ablaufenden Fadens abtastenden Fadenspannungsgeber aufweist, der ein für den Istwert der Fadenspannung kennzeichnendes elektrisches Signal abgibt, das mit einem einstellbaren Fadenspannungssollwert verglichen wird , der durch eine elektrische Sollwertspannung gegeben ist. Wahlweise kann die Regelschaltung auch derart umgeschaltet werden, daß anstelle der elektrischen Sollwertspannung die Ausgangsspannung eines den Nadelzylinder der Rundstrickmaschine abtastenden Drehzahlgebers eingegeben wird, dessen Ausgangsspannung mit der entsprechend umgeformten Ausgangsspannung eines Tachogenerators verglichen wird, welcher mit dem Elektromotor gekuppelt ist. Auf diese Weise ist es möglich, die Drehzahl der Fadenlieferscheibe mit der Maschinendrehzahl der Rundstrickmaschine starr zu synchronisieren. Da der mit dem Motor gekuppelte Tachogenerator als Inkrementalgeber ausgebildet ist, der als Ausgangssignal eine Impulsfolge abgibt, die durch einen Frequenz-/Spannungswandler in eine Analogspannung umgewandelt wird, besteht die Möglichkeit, das Impulsausgangssignal des Tachogenerators dazu zu benutzen, die Länge oder die Geschwindigkeit des von dem Fadenlieferrad ablaufenden Fadens zu messen. Die Verwendung eines eigenen, mit dem die Fadenlieferrolle antreibenden Elektromotor gekuppelten Tachogenerators ist nicht nur aufwendig, sondern in der Regel auch deshalb unerwünscht, weil dadurch die träge Masse des mit der Fadenlieferrolle gekuppelten umlaufenden Systems erhöht wird, mit der Folge, daß das Regelverhalten des ganzen Regelsystems ungünstig beeinflußt wird, so daß es unter Umständen nicht mehr in der Lage ist, rasch aufeinanderfolgende Fadenspannungsänderungen auszuregeln.
- Aufgabe der Erfindung ist es nun, bei einer solchen elektronisch geregelten Fadenliefervorrichtung ohne zusätzlichen Aufwand und ohne Beeinträchtigung der Funktion der Fadenliefervorrichtung eine Möglichkeit zur genauen kontinuierlichen Überwachung der Fadenlieferung zu schaffen.
- Zur Lösung dieser Aufgabe ist die eingangs genannte Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß sie eine die Schrittfrequenz oder eine davon abgeleitete Frequenz eines als Schrittmotor ausgebildeten Antriebsmotors der Fadenlieferrolle und/oder Ausgangssignale oder davon abgeleitete Signale eines mit dem Faden schlupflos gekuppelten, drehbeweglichen Elementes berührungslos abtastenden Sensors verarbeitende erste Meßschaltung und/oder eine den eingestellten Fadenspannungssollwert eines Sollwertgebers einer der Fadenliefervorrichtung zugeordneten Regelschaltung messende zweite Meßschaltung aufweist, daß die erste Meßschaltung für die Schrittimpulszahl und/oder für die inkrementale Drehbewegung des drehbeweglichen Elementes kennzeichnende Impulsfrequenzsignale und die zweite Meßschaltung für den jeweiligen Fadenspannungssollwert kennzeichnende Impulsfrequenzsignale abgeben, und daß Anzeigemittel vorgesehen sind, die unmittelbar in Einheiten der Fadenlänge und/oder der Fadenlaufgeschwindigkeit bzw. Fadenspannung kalibriert sind und denen die Signale der ersten bzw. der zweiten Meßschaltung zugeführt werden.
- Da zur Überwachung der Fadenlieferung in der elektronischen Regelschaltung des Schrittmotors der Fadenliefervorrichtung ohnehin auftretende Signale oder Ausgangssignale des Sensors verarbeitet werden, erfordert die neue Überwachungsvorrichtung keinen Eingriff in die Fadenliefervorrichtung selbst. Sie gestattet über ihre Anzeigemittel eine dauernde, exakte Überwachung der Fadenlieferung, ohne daß dazu mehrere verschiedene eigene Geräte verwendet werden müßten. Das von dem Sensor abgetastete drehbewegliche Element kann z.B. die Fadenlieferrolle selbst oder ein mit dem laufenden Faden schlupffrei gekuppeltes Signalgeberelement sein.
- In einer bevorzugten Ausführungsform weist die erste Meßschaltung wenigstens einen Impulsfrequenzzähler auf, dem die Impulsfrequenzsignale zugeleitet werden und dem eine Ansteuerschaltung für die Anzeigemittel nachgeschaltet ist. Da z.B. die Schrittfrequenz des über die Fadenlieferrolle den Faden schlupffrei fördernden Schrittmotors unmittelbar proportional der Fadenliefermenge pro Zeiteinheit ist oder das drehbewegliche Element schlupffrei mit dem Faden gekuppelt ist, gibt der Frequenzzähler eine genaue Messung der pro Zeiteinheit gelieferten Fadenmenge.
- Eine wesentliche Vereinfachung der Schaltelektronik läßt sich erzielen, wenn die erste Meßschaltung einen diesem Impulsfrequenzzähler vorgeschalteten Frequenzteiler aufweist. Dieser Frequenzteiler ist zweckmäßigerweise ein einstellbarer Frequenzteiler, dem eine Einrichtung zur wahlweisen Einstellung des Teilerverhältnisses zugeordnet ist, womit auf einfachem Wege beispielsweise verschiedene Kalibrierungen (etwa in Meter pro Minute oder yards pro Minute) der Anzeigemittel vorgenommen werden können. Dabei kann zur Erleichterung der Bedienung dem Frequenzteiler eine Anzeigeeinrichtung für das jeweils eingestellte Teilerverhältnis zugeordnet sein.
- Da der Aufwand für einen Frequenzteiler mit einem nicht ganzzahligen Teilerverhältnis beträchtlich ist, kann mit Vorteil die Anordnung derart getroffen werden, daß der Frequenzteiler lediglich auf ganzzahlige Teilerverhältnisse einstellbar ist und die Anzeigewerte der Anzeigemittel innerhalb eines vorgegebenen Meßfehlerbereiches liegende Näherungswerte sind. Anhand einer Fehlerbetrachtung kann dieser Meßfehlerbereich so eng gestaltet werden, daß die mit dem jeweiligen ganzzahligen Teilerverhältnis erzielbare Anzeigegenauigkeit der Meßwerte für die praktischen Bedürfnisse ausreichend ist.
- Der Impulsfrequenzzähler kann im übrigen auch eine Einrichtung zur Vorgabe einer vorzugsweise einstellbaren Torzeit aufweisen, wodurch beispielsweise ein Nachkalibrieren der Anzeigemittel möglich ist.
- Um die ordnungsgemäße Funktion der Überwachungsvorrichtung prüfen zu können, kann dem Impulsfrequenzzähler eine wahlweise einschaltbare Testfrequenzquelle zugeordnet sein.
- Bei mehrsystemigen Rundstrickmaschinen muß sichergestellt sein, daß im Normalbetrieb bei der Herstellung glatter Ware an den einzelnen Stricksystemen gleich viel Faden verarbeitet wird. Insbesondere für Einstellzwecke ist es deshalb erwünscht, die an einem Stricksystem eingestellte Fadenliefermenge pro Zeiteinheit unmittelbar mit der von der Fadenliefervorrichtung eines anderen Stricksystems gelieferten Fadenmenge pro Zeiteinheit vergleichen zu können, um damit einen Abgleich der Fadenliefervorrichtungen zu ermöglichen. Ein solcher Vergleich ist mit der neuen Überwachungsvorrichtung ohne weiteres möglich. Zu diesem Zwecke kann die erste Meßschaltung Umschaltmittel aufweisen, durch die der Impulsfrequenzzähler wahlweise mit der Zählimpulsfrequenz oder der Ausgangsfrequenz des Frequenzteilers beaufschlagbar ist. Gleichzeitig weist die Vorrichtung einen Eingang für eine beispielsweise durch eine andere Fadenliefervorrichtung der Maschine gebildete Vergleichsimpulsfrequenzquelle auf, der mit den Umschaltmitteln verbunden sein kann. Mit diesem Eingang der Vergleichsimpulsfrequenzquelle sind Vergleichsmittel verbunden, von deren Ausgang aus die Anzeigemittel ansteuerbar sind. Damit kann unmittelbar an den Anzeigemitteln einer Fadenliefervorrichtung ein Abgleich mit den Fadenlieferbedingungen an anderen Fadenliefervorrichtungen der gleichen Maschine erfolgen. Die Vergleichsmittel enthalten zweckmäßigerweise eine Einrichtung zur Quotienten bildung. Ist die Impulsfrequenz der jeweils betrachteten Fadenliefervorrichtung gleich jener der damit verglichenen Fadenliefervorrichtung, so ist das Frequenzverhältnis 1 und die Anzeigemittel zeigen den Anzeigewert 1,00 an. Verändert sich das Verhältnis der beiden zu messenden Frequenzen zueinander, so verändert sich auch der Anzeigewert entsprechend. Eine solche einfache Vergleichsmessung ist von besonderer Bedeutung beim Einstellen oder Einjustieren einer Strickmaschine, insbesondere einer Rundstrickmaschine. Gleichzeitig können auch die Betriebsbedingungen während des Betriebs der Maschine überwacht werden. Bekanntlich verändert sich der Fadenverbrauch pro Maschinenumdrehung bei einer Rundstrickmaschine beim Übergang vom kalten zum warmen Zustand der Maschine beträchtlich. Um nicht immer wieder alle bereits eingestellten Stricksysteme während der Aufwärmphase neu kontrollieren zu müssen, kann man beispielsweise eine Fadenliefervorrichtung als "Leit-Fadenliefervorrichtung" betrachten und alle übrigen Fadenliefervorrichtungen hinsichtlich der Fadenlieferung mit dieser vergleichen.
- Beispielsweise bei Rundstrickmaschinen ist es gelegentlich erwünscht, die pro Maschinenumdrehung - oder einer vorgegebenen Zahl von Maschinenumdrehungen - an den einzelnen Stricksystemen gelieferte Fadenmenge zu kennen. Diese Fadenmenge läßt sich mit der neuen Vorrichtung in einfacher Weise genau messen, wozu die Anordnung mit Vorteil derart getroffen ist, daß die erste Meßschaltung eine mit dem Impulsfrequenzzähler zusammenwirkende Toreinrichtung aufweist, die ein Torzeitintervall vorgibt, innerhalb dessen der Impulsfrequenzzähler wirksam ist,und daß die Toreinrichtung durch externe Impulse ansteuerbar ausgebildet ist. Dazu kann die Toreinrichtung mit Vorteil mit dem Signalausgang eines optoelektronischen Signalgebers verbunden sein, der durch Markierungen an relativ zu ihm beweglichen Teilen der Maschine, bspw. an deren Nadelzylinder, ansteuerbar ist. Praktisch kann dies in der Weise geschehen, daß die Markierungen etwa in Gestalt eines lichtreflektierende Markierungen aufweisenden Streifens auf das bewegliche Teil, bspw. den Nadelzylinder der Rundstrickmaschine, aufgeklebt sind.
- Die Toreinrichtung kann im übrigen durch zugeordnete Schaltmittel wahlweise einschaltbar sein, um damit entsprechend dem jeweiligen Meßvorgang das Gerät umschaltbar zu gestalten. Auch kann die Toreinrichtung ihren jeweiligen Betriebszustand anzeigende Signalmittel aufweisen, die zumindest den Beginn und das Ende der Messung anzeigen und damit die Handhabung der Vorrichtung wesentlich erleichtern.
- Wenn in der Regelschaltung der Fadenliefervorrichtung der Sollwertgeber für die Fadenspannung ein mit konstantem Strom erregter Gleichstrom-Drehmomentgeber ist, dessen Stellung durch einen Weggeber der Regelschaltung abtastbar ist, kann die Anordnung mit Vorteil derart getroffen sein, daß die zweite Meßschaltung eine aus dem Erregerstrom oder der Eingangserregerspannung des Drehmomentgebers das für die Fadenspannung kennzeichnende Signal ableitende Signalverarbeitungsschaltstufe aufweist. Dabei ist es zweckmäßig, wenn die zweite Meßschaltung einen die Übertragungsfunktion des Drehmomentgebers und des zwischen der Abtaststelle des Fadens und dem Eingang des Drehmomentgebers oder einer diesen speisenden Konstantstromquelle zumindest angenähert nachbildenden Funktionsgenerator aufweist.
- Die Überwachungsvorrichtung für die Fadenlieferung kann in die Fadenliefervorrichtung selbst auch baulich integriert sein, derart, daß die Meßschaltungen und Anzeigemittel unmittelbar in einem Gehäuseteil etc. der Fadenliefervorrichtung untergebracht sind. Daneben ist aber auch eine Ausführungsform möglich, bei der die Überwachungsvorrichtung in Gestalt einer eigenen tragbaren oder für sich montierbaren Baueinheit ausgebildet ist, die wenigstens Anschlußeinrichtungen für zumindest eine Verbindungsleitung zu der elektrischen Schaltung eines Schrittmotors oder eines Sensors oder zu der Regelschaltung für die Konstanthaltung der Fadenspannung aufweist.
- Diese Baueinheit kann auch die Umschaltmittel für den Eingang der Vergleichsimpulsfrequenzquelle, die Schaltmittel für die Toreinrichtung und gegebenenfalls Schaltmittel für einen Signaleingang zu dem Frequenzteiler aufweisen, wobei die Schalt- bzw. Umschaltmittel gegeneinander verriegelt sind, so daß Fehlbedienungen und damit Fehlmessungen ausgeschlossen sind.
- Eine sehr einfache und leicht zu handhabende Ausbildung des ganzen Gerätes ergibt sich, wenn der optoelektronische Signalgeber in die Baueinheit integriert ist, doch kann der eingangs erwähnte Sensor, der mit Vorteil einen Lichtgriffel aufweisen kann, auch über eine Leitungsverbindung mit dem jeweiligen Signaleingang verbunden sein. Ein solcher Lichtgriffel kann dann in eine entsprechende Ausnehmung oder Halterung der zugeordneten Fadenliefervorrichtung eingesteckt werden und dort eine bspw. auf die Fadenlieferrolle oder ein mit dieser umlaufendes Teil aufgeklebte oder sonstwie aufgebrachte inkrementale Signalgeberscheibe abtasten.
- In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
- Fig. 1 eine als tragbare Baueinheit ausgebildete Vorrichtung gemäß der Erfindung, in einer ersten einfachen Ausführungsform, in einer Seitenansicht, unter Veranschaulichung der Anzeigemittel,
- Fig. 2 die Vorrichtung nach Fig. 1 in einer rückseitigen Ansicht,
- Fig. 3 ein Blockschaltbild der ersten Meßschaltung der Vorrichtung nach Fig. 1,
- Fig. 4 ein Blockschaltbild der zweiten Meßschaltung der Vorrichtung nach Fig. 1,
- Fig. 5 eine zum Anschluß der Vorrichtung nach Fig. 1 eingerichtete Fadenliefervorrichtung in perspektivischer schematischer Darstellung,
- Fig 6 ein Blockschaltbild der elektrischen Regelschaltung der Fadenliefervorrichtung nach Fig. 6,
- Fig. 7 eine als tragbare Baueinheit ausgebildete Vorrichtung gemäß der Erfindung, in einer zweiten Ausführungsform, in einer Seitenansicht, unter Veranschaulichung der Schalt-, Umschalt- und Anzeigemittel,
- Fig. 8 ein Blockschaltbild der ersten Meßschaltung der Vorrichtung nach Fig. 7, und
- Fig. 9 einen die Fadenlaufgeschwindigkeit unmittelbar messenden, zum Anschluß an die Vorrichtung nach Fig. 7 eingerichteten Signalgeber, in teilweise perspektivischer, schematischer Darstellung.
- Die in ihren Einzelheiten in den Fig. 1 bis 4 dargestellte Vorrichtung zur Überwachung der Fadenlieferung ist zur Verwendung mit einer Fadenliefervorrichtung bestimmt, die in ihrem grundsätzlichen Aufbau in den Fig. 5, 6 veranschaulicht ist.
- Diese Fadenliefervorrichtung weist ein Gehäuse 1 auf, das einen Halter 2 trägt, der zur Befestigung an dem Gestellring einer nicht weiter dargestellten Rundstrickmaschine eingerichtet ist und in dessen Bereich ebenfalls nicht weiter veranschaulichte elektrische Anschlußeinrichtungen für die im Inneren des Gehäuses 1 untergebrachten elektrischen und elektronischen Bauelemente angeordnet sind. Wie aus Fig. 6 zu ersehen, ist in dem oberen Teil des Gehäuses 1 ein elektrischer Schrittmotor 3 angeordnet, der mit seiner Welle durch eine entsprechende Öffnung in der Gehäusevorderwand ragt und ein auf die Welle drehfest aufgesetztes Fadenrad 4 antreibt. Das Fadenrad 4 besteht aus einer auf die Welle aufgesetzten Nabe 5 und einer Anzahl mit der Nabe 5 endseitig verbundener, im wesentlichen U-förmiger Drahtbügel 6, von denen jeder ein im wesentlichen achsparalleles Fadenauflageteil 7 und eine daran anschließende Einlaufschräge 8 aufweist.
- Dem das Fadenlieferelement bildenden, auch als Fadenlieferrolle zu bezeichnenden Fadenrad 4 sind an dem Gehäuse 1 angeordnete ortsfeste Fadenleitelemente zugeordnet, die aus einer an einem gehäusefesten Halter 9 vorgesehenen Einlauföse 10, einem an der Gehäusevorderwand in der Nähe des Fadenrades 4 angeordneten Fadenumlenkhaken 13 und zwei auf der Fadenauslaufseite des Fadenrades 4 an dem Gehäuse 1 angeordneten Fadenösen 14, 15 bestehen.
- Der von einer nicht weiter dargestellten Fadenquelle, beispielsweise einer Spule kommende Faden 16 läuft durch die Einlauföse 10 über eine an dem Halter 9 angeordnete einstellbare Faden-Tellerbremse 17 und den Umlenkhaken 13 auf das Fadenrad 4 im Bereiche der Anlaufschrägen 8 der Drahtbügel 6 auf, die die sich bildenden Fadenwindungen auf die Fadenauflageteile 7 der Drahtbügel 6 schieben, auf welchen sich somit ein aus einer Anzahl Fadenwindungen bestehender Speicherwickel bildet, der zusammen mit den schmalen Auflagebereichen 7 eine im wesentlichen schlupflose Mitnahme des Fadens 16 am Umfang des Fadenrades 4 gewährleistet.
- Von dem Speicherwickel auf dem Fadenrad 4 aus läuft der Faden 16 durch die erste ortsfeste auslaufseitige Fadenöse 14, von dort durch eine Fadenöse 18 am Ende eines ein bewegliches Fadenführelement bildenden anderenends bei 19 an dem Gehäuse 1 schwenkbar gelagerten Fadenführarmes 20 und von da zurück zu der zweiten ortsfesten Fadenöse 15, die etwas unterhalb, aber seitlich in unmittelbarer Nähe der ersten Fadenöse 14 angeordnet ist. Von der zweiten Fadenöse 15 aus geht der Faden zu einem nicht weiter dargestellten Fadenverbraucher, bei einer Strickmaschine zu den Nadeln einer Strickstelle.
- Auf der Ausgangsseite des Fadenrades 4 bildet der schwenkbar gelagerte Fadenführarm 20 mit seiner Fadenöse 18 zwischen feststehenden Fadenösen 14, 15 einen im wesentlichen V-förmigen verlängerten Fadenlaufweg aus, der eine Fadenreserve darstellt, deren Größe von der Winkelstellung des Fadenführarmes 20 abhängt.
- In einem unteren Gehäuseteil 21 ist an der Gehäusevorderwand ein kleiner Gleichstrommotor 22 (Fig. 6) befestigt, der mit seiner Welle durch eine entsprechende Öffnung der Gehäusevorderwand ragt und einen drehfest aufgesetzten, im wesentlichen L-förmigen Betätigungshebel 23 trägt, welcher sich an seinem einen Ende einseitig gegen den Fadenführarm 20 abstützt und damit diesen, bezogen auf Fig. 1, im Gegenuhrzeigersinn zu verschwenken bestrebt ist.
- Der vorzugsweise als sogenannter Glockenläufer-Motor ausgebildete permanent erregte Gleichstrommotor 22 wirkt als Drehmoment-Geber und kann auch durch einen ähnlich dem Meßwerk eines Drehspulmeßinstrumentes etc. aufgebauten Drehmoment-Geber ersetzt sein. Er bildet einen elektromagnetischen Sollwert-Geber für die Fadenspannung, der über den Betätigungsarm 23 eine genau vorgegebene einstellbare Sollwert-Kraft auf den Fadenführarm 20 und dessen Öse 18 ausübt. Diese Sollwert-Kraft ist der von dem durch die Öse 18 geführten Faden ausgeübten, von der Fadenspannung abhängigen Zugkraft entgegengerichtet, d.h. bezogen auf Fig. 1, weist die Sollwert-Kraft nach links.
- Mit der Achse 19 des Fadenführarmes 20 ist ein elektrooptischer Signalgeber 24 gekuppelt, der die Winkelstellung des Fadenführarmes 20 abtastet und ein für diese und damit auch die Größe der oben erwähnten Fadenreserve kennzeichnendes elektrisches Signal abgibt.
- Der Signalgeber 24 besteht aus einer Leuchtdiode 25 und einem im Strahlenweg der Leuchtdiode 25 liegenden Fototransistor 26, die beide an einem gehäusefesten Halter 27 sitzen. In den Strahlengang der so gebildeten Lichtschranke ragt mehr oder minder mit ihrer Berandung eine auf die Achse 19 des Fadenführarmes 20 drehfest aufgesetzte Abblendscheibe 28, deren Berandung einer zweckentsprechenden Funktion, vorzugsweise einer e-Funktion folgt.
- Abhängig von der Verschwenkung des Fadenführarmes 20 erscheint am Ausgang des Fototransistors 26 ein analoges elektrisches Signal, das in einer durch den Umriß der Abblendscheibe 28 gegebenen festen funktionellen Abhängigkeit von der Winkelstellung des Fadenführarmes 20 steht.
- Die Schwenkbewegung des Fadenführarmes 20 ist in beiden Drehrichtungen durch zwei Anschlagstifte 29, 30 begrenzt. Erfolgt keine Fadenabnahme, so befindet sich der Fadenführarm 20 in der Nähe des linken Anschlagstiftes 29; er bewegt sich mit steigender Fadenlaufgeschwindigkeit, h.d. zunehmender Drehzahl des Fadenrades 4 nach rechts auf den anderen Anschlagstift 30 zu, ohne diesen im Normalbetrieb erreichen zu können. An dem Anschlagstift 29 oder 30 kommt der Fadenführarm 20 lediglich im Störfall zur Anlage.
- Die elektrische Schaltung für den das Fadenrad 4 antreibenden Schrittmotor 3 und den als Sollwert-Geber dienenden Gleichstrommotor 22 ist aus Fig. 6 in ihrem grundsätzlichen Aufbau veranschaulicht:
- Das von dem Fototransistor 26 des Signalgebers 24 abgegebene Analogsignal, das für die Winkelstellung des Fadenführarmes 20 kennzeichnend ist, wird über ein Tiefpaßfilter 30 und einen Spannungsfolger 31 in eine Regelschaltung 32 eingespeist, die das Signal verarbei tet und ausgangsseitig ein Frequenzsignal einer bestimmten Impulsfolgefrequenz erzeugt, das bei 33 angedeutet ist und einer Steuerelektronik 34 zugeleitet wird, die über eine nachgeschaltete Leistungsendstufe 35 dem Schrittmotor 3 ein Stellsignal in Gestalt einer entsprechenden Schrittimpulsfolge zuleitet. Das Tiefpaßfilter 30 filtert aus dem von dem Signalgeber 24 kommenden Analogsignal höherfrequente Störsignale aus; der Spannungsfolger 31 liefert ausgangsseitig mit verhältnismäßig niedriger Ausgangsimpedanz ein Signal-Spannungspotential, das von der jeweiligen Winkelstellung des Fadenführarmes 20 abhängig ist. Dieses Spannungspotential liegt an eine im wesentlichen aus zwei Integratoren 36, 37 bestehenden Schaltungsanordnung des Schaltungsteiles 32, die eine auf die jeweilige Anlauf- bzw. Auslaufcharakteristik des Schrittmotors 3 abgestimmte Zeitkonstante aufweist und damit die zeitliche Änderung der Frequenz des Frequenzsignales 33 während des Anlaufes bzw. des Auslaufes des Schrittmotors 3 derart begrenzt, daß der von dem Faden 16 und dem Fadenrad 4 etc. belastete Schrittmotor 3 der Frequenzänderung zu folgen vermag.
- Während der Anlaufzeit des Schrittmotors 3 kann der Fadenverbraucher seinen Fadenbedarf aus der Fadenreserve decken, wobei die Fadenspannung durch das stellwinkelunabhängige Sollwert-Drehmoment des Gleichstrommotors 22 immer auf ihrem Sollwert gehalten bleibt. Gleichzeitig kann während dieser Zeit der Schrittmotor 3 das Fadenrad 4 auf die der erforderlichen Fadenlaufgeschwindigkeit entsprechende Drehzahl innerhalb einer Zeit beschleunigen, deren Länge durch die Anlaufcharakteristik bestimmt ist und die gewährleistet, daß der Schrittmotor 3 mit dem Frequenzsignal 33 in Tritt bleibt.
- Der Integrator 36 begrenzt die Geschwindigkeit der Frequenzänderung beim Anlaufen des Schrittmotors 3, während durch den Integrator 37 die Geschwindigkeit der Frequenzänderung auf einen Wert begrenzt ist, der unterhalb der Auslaufcharakteristik des Schrittmotors 3 liegt, so daß dieser bis zum Stillstand exakt der Frequenzänderung des Frequenzsignales 33 folgt.
- Der aus den Integratoren 36, 37 gebildeten Schaltungsanordnung ist eine Diodenstrecke 38 nachgeschaltet, deren Ausgang über ein Tiefpaßfilter 39 mit einem Spannungs-/Frequenzwandler 40 verbunden ist, der das Frequenzsignal 33 liefert. Die Diodenstrecke 38 bildet eine Schwellwertschaltung, die verhindert, daß dem Spannungs-/Frequenzwandler 40 unterhalb eines unteren Schwellwertes liegende Signalspannungen zugeleitet werden, die zur Folge hätten, daß vorübergehend ein Frequenzsignal mit für den Schrittmotor 3 unzulässig niedriger Frequenz abgegeben wird. Das Tiefpaßfilter 39 verhindert Störungen des Spannungs-/Frequenzwandlers 40, der ausgangsseitig mit einer Nullpunktsunterdrückung ausgebildet ist und der eine in ihrer Steilheit veränderbare Kennlinie aufweist, um damit die Winkelstellung des Fadenführarmes 20 und somit die Größe der Fadenreserve für eine bestimmte stationäre Fadenlaufgeschwindigkeit zweckentsprechend einstellen zu können.
- Das von dem Spannungsfolger 31 abgegebene analoge Spannungssignal wird außerdem über ein Potentiometer 41 einem Differenzierglied 42 zugeleitet, wo es differenziert wird. Der Ausgang des Differenziergliedes 42 ist über ein Addierglied 43 und einen Spannungsfolger 44 mit einem zweiten Potentiometer 45 verbunden, das es gestattet, die Größe des von dem Gleichstrommotor 22 ausgeübten Drehmomentes und damit den Sollwert der Fadenspannung einzustellen.
- An das Potentiometer 45 ist der Stelleingang einer Konstantstromquelle 46 angeschlossen, die über eine Leistungsendstufe 47 den Gleichstrommotor 22 mit Konstantstrom erregt.
- Die Wirkungsweise dieser elektronisch geregelten Fadenliefervorrichtung ist wie folgt:
- Beim Auftreten einer Regelabweichung, beispielsweise nachlassendem Fadenverbrauch, beginnt der Fadenführarm 20 aus seiner Soll-Winkelstellung auszuwandern, so daß das dem Schaltungsteil 32 zugeführte analoge Spannungs-Signal eine entsprechende Änderung erfährt. Damit wird auch das in dem Schaltungsteil 32 erzeugte entsprechende Impuls-Stellsignal 33 des Schrittmotors 3 entsprechend in dem Sinne verändert, daß der Schrittmotor 3 seine Drehzahl und damit auch die Fadenliefergeschwindigkeit ändert, bis wieder ein stationärer Zustand erreicht ist, bei dem der Fadenführarm 20 eine feste Winkelstellung einnimmt, in der die Fadenzugspannung mit der von dem Betätigungsarm 23 ausgeübten Sollwert-Kraft im Gleichgewicht steht. Da diese Sollwert-Kraft unabhängig von der Winkellage des Betätigungsarmes 23 und des Fadenführhebels 20 konstant ist, ist im stationären Zustand bei jeder Fadenliefergeschwindigkeit und damit auch jedem Fadenverbrauch pro Zeiteinheit innerhalb des Regelbereiches die Fadenspannung konstant. Der Regler wirkt integrierend.
- Über ein Trennglied 48 und das Addierglied 43 kann noch von einer äußeren Signalquelle, beispielsweise einer zentralen Steuereinrichtung für alle oder für eine bestimmte Anzahl von Fadenliefervorrichtungen einer Rundstrickmaschine dem Stelleingang der Konstantstromquelle 46 über das Potentiometer 45 ein äußeres Stellsignal zugeleitet werden, das eine Ferneinstellung des Drehmomentes des Gleichstrommotors 22 und damit der Fadenspannung gestattet.
- Um die von der beschriebenen Fadenliefervorrichtung gelieferte Fadenmenge pro Zeiteinheit, d.h. die Fadenlaufgeschwindigkeit zu der Strickstelle und die eingestellte Fadenspannung sowie gegebenenfalls die innerhalb einer bestimmten Zeit gelieferte Fadenlänge laufend überwachen zu können, ist eine elektronische Überwachungsvorrichtung vorgesehen, deren Einzelheiten in den Fig. 1 bis 4 veranschaulicht sind und die als tragbare oder montierbare eigene Baueinheit ausgebildet und in einem in den Fig. 1, 2 in der Vorder- bzw. Rücksicht dargestellten Gehäuse 50 untergebracht ist. Auf der Gehäuserückseite (Fig. 2) sind Anschlußeinrichtungen in Gestalt zweier Meßbuchsen 51, 52 angeordnet, die den Signaleingang bilden und über steckbare Verbindungsleitungen mit zwei entsprechenden Meßbuchsen 53, 54 der in Fig. 6 dargestellten elektronischen Regelschaltung der Fadenliefervorrichtung verbunden sind. Die Meßbuchse 53 ist an den Eingang des Schrittmotors 3 angeschlossen und liefert deshalb ein für die Schrittfrequenz des Schrittmotors 3 kennzeichnendes Impulssignal, das der Meßbuchse 51 der Überwachungsvorrichtung zugeleitet wird, während die andere Meßbuchse 54 über die Konstantstromquelle 46 und die Leistungsendstufe 47 an den Eingang des Gleichstrommotors 22 angeschlossen ist und ein für dessen jeweils einge stellten konstanten Erreger-Gleichstrom kennzeichnendes Signal der Meßbuchse 52 der Überwachungsvorrichtung zuführt. Alternativ könnte die Meßbuchse 53 auch unmittelbar am Ausgang des Schaltungsteiles 32 angeordnet sein, so daß sie das Impulssignal 33 überträgt, das ebenfalls für die Schrittfrequenz des Schrittmotors 3 kennzeichnend ist.
- In dem Gehäuse 50 sind auf entsprechenden Platinen eine erste Meßschaltung 55 (Fig. 3) und eine zweite Meßschaltung 56 (Fig. 4) angeordnet, deren Eingang mit der ersten bzw. zweiten Meßbuchse 51 bzw. 52 verbunden ist und von denen die erste Meßschaltung 55 zur Überwachung der gelieferten Fadenmenge bzw. der Fadenlaufgeschwindigkeit und die zweite Meßschaltung 56 zur Überwachung der Fadenspannung dient.
- Die erste Meßschaltung 55 enthält einen Impulsfrequenzzähler 57, dessen einer Eingang 58 über einen Umschalter 59 wahlweise unmittelbar mit der Meßbuchse 51 oder einem Frequenzteiler 60 verbunden werden kann, welcher seinerseits an die Meßbuchse 51 angeschlossen ist. Der Frequenzteiler 60 ist ein einstellbarer Frequenzteiler, der lediglich auf ganzzahlige Teilerverhältnisse einstellbar ist. Zu dieser Einstellung dient ein Kodierschalter 61, der eine digitale Anzeigeeinrichtung 62 für das jeweils eingestellte Teilerverhältnis aufweist. In der dargestellten Stellung "a" des Umschalters 59 liegt der Frequenzteiler 60 zwischen der Meßbuchse 51 und dem Impulsfrequenzzähler 57. In der anderen Stellung "b" des Umschalters 59 ist der Eingang 58 des Impulsfrequenzzählers 57 unmittelbar mit der Meßbuchse 51 verbunden, während ein zweiter Eingang 63 des Impulsfrequenzzählers 57 mit einer weiteren Meßbuchse 64 in Verbindung steht, die zum Anschluß einer Vergleichs impulsfrequenzquelle dient, die beispielsweise von einer weiteren Fadenliefervorrichtung der Rundstrickmaschine gebildet ist, mit deren Meßbuchse 53 die Meßbuchse 64 über ein entsprechendes Verbindungskabel verbunden ist, so daß sie ein Schrittfrequenz-Impulssignal von dem Schrittmotor 3 dieser weiteren Fadenliefervorrichtung empfängt.
- Ausgangsseitig ist der Impulsfrequenzzähler 57 über eine Ansteuerelektronik 65 mit einer digitalen LCD- oder LED-Anzeigeeinrichtung 66 verbunden, die in der aus Fig. 1 ersichtlichen Weise von der Vorderseite des Gehäuses 50 her ablesbar ist.
- In dem Impulsfrequenzzähler 57 ist eine Testfrequenzquelle integriert, die durch einen Umschalter 67 in der in Fig. 3 dargestellten Schalterstellung eingeschaltet ist, so daß die Anzeigeeinrichtung 66 die Zahl 10.000.000 (entsprechend 10 MHz) anzeigt. In der anderen Stellung des Schalters 67 ist die Testfrequenzquelle ausgeschaltet und der Impulsfrequenzzähler 57 verarbeitet die ihm über seine Eingänge 58, 63 zugeleiteten Schrittfrequenzsignale.
- Die Stromversorgung der Meßschaltungen 55, 56 erfolgt von einer bei 68 dargestellten Gleichstromquelle aus über einen Geräte-Schalter 69, der von der Gehäuseaußenseite her betätigbar ist (Fig. 2), wobei der Einschaltzustand durch eine Kontrolleuchte 70 überwacht wird.
- Die erste Meßschaltung 55 arbeitet wie folgt:
- Der Faden 16 wird über das Fadenrad 4 von dem Schrittmotor 3 im wesentlichen schlupflos gefördert, das bedeutet, daß die pro Zeiteinheit tatsächlich geförderte Fadenmenge unmittelbar proportional der Zahl der Schritte pro Sekunde des Schrittmotors, d.h. dessen Schrittfrequenz ist.
- Unter der Annahme, daß pro Umdrehung des Fadenrades 4 eine Fadenlänge von 0,2 m geliefert wird (die sich erfahrungsgemäß mit der Fadenspannung und der Garnart nur sehr geringfügig ändert) und daß der Schrittwinkel je Halbschritt des Schrittmotors 3 1,8° betrage, beträgt beispielsweise bei einer Schrittfrequenz von 5.000 Hz die tatsächlich gelieferte Fördermenge pro Zeiteinheit in Meter/minuten:
- Daraus folgt, daß mit einer einfachen, aber genauen Schrittfrequenzzählung die Fördermenge pro Zeiteinheit festgestellt werden kann. Gleichzeitig kann durch eine Impulszählung, die während einer vorgegebenen längeren Betriebszeit (beispielsweise während des Einarbeitens eines Ringels) verbrauchte Fadenmenge direkt bestimmt werden.
- Auf der Anzeigeeinrichtung 66 kann an sich unmittelbar die Schrittfrequenz des Schrittmotors 3 angezeigt werden, was jedoch nur für spezielle Zwecke in Frage kommt. Tatsächlich ist die Anzeigeeinrichtung 66 derart kalibriert, daß sie unmittelbar die pro Zeiteinheit gelieferte Fadenmenge, d.h. die Fadenlaufgeschwindigkeit in Meter pro Minunten anzeigt.
- Um diese unmittelbare Anzeige der pro Zeiteinheit gelieferten Fadenmenge in einer üblichen Einheit (beispielsweise Meter pro Minute oder yards pro Minute) zu ermöglichen, sind der Frequenzteiler 60 und der zugeordnete Kalibrierschalter 61 vorgesehen. Der Frequenzteiler 60 wird durch den Kalibrierschalter 61 auf ein ganzzahliges Teilerverhältnis eingestellt, das einen innerhalb eines vorgegebenen Meßfehlerbereiches liegenden angenäherten Näherungswert des tatsächlichen Anzeigewertes ergibt. Bei dem im Vorstehenden angegebenen Ausführungsbeispiel einer Fadenliefermenge von 300 m/min bei einer Schrittfrequenz von 5.000 Hz müßte zur Erzielung eines exakten Anzeigewertes der Frequenzteiler 60 eingestellt werden auf
- Der daraus resultierende Meßfehler liegt in der Größenordnung von 2%.
- Alternativ kann aber auch der Durchmesser des Fadenrades 4 so gewählt werden, daß sich bei dem gewählten oanzzahligen Teilerverhältnis ein Meßfehler null oder von beliebiger vernachlässigbar kleiner Größe ergibt (bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel: wenn z.B. das Fadenrad 4 pro Umdrehung 0,1962 m Faden liefert).
- Bei der Umstellung auf eine andere Maßeinheit des angezeigten Wertes braucht lediglich der Kodierschalter 61 entsprechend verstellt zu werden, wobei die Einstel lung durch die Anzeigeeinrichtung 62 kontrolliert werden kann.
- Je nach Einstellung und Ableseart können nach etwa 1 Sekunde Meßdauer folgende Werte auf der Anzeigeeinrichtung 66 abgelesen werden:
- a) Stellung "Test" des Umschalters 67 :
10.000...entsprechende 10 MHz) - b) Stellung "Betrieb" des Umschalters 67 und Stellung "b" des Umschalters 59 :
Schrittfrequenz des Schrittmotors 3 in Hz - c) Stellung "Betrieb" des Umschalters 67 und Stellung "a" des Umschalters 59 :
Fördermenge des gelieferten Fadens pro Zeiteinheit in m/min. - Bei in der Stellung "b" stehendem Umschalter 59 und über die Meßbuchse 64 angeschlossenem Eingang des Schrittmotors 3 einer anderen Fadenliefervorrichtung werden die über die Eingänge 58, 63 dem Impulsfrequenzzähler 57 zugeleiteten Schrittfrequenzen in dem Impulsfrequenzzähler 57 durch Quotientenbildung miteinander verglichen. Sind beide Frequenzwerte gleich, so zeigt die Anzeigeeinrichtung 66 den Wert 1,00 an. Verändert sich das Verhältnis der beiden gemessenen Frequenzen zueinander, erfährt auch der Anzeigewert eine entsprechende Veränderung.
- Diese Verhältnismessung ist von besonderer Bedeutung beim Einstellen bzw. Einjustieren, insbesondere von mehrsystemigen Rundstrickmaschinen. Es können mit Hilfe der elektronischen Fadenliefervorrichtungen und der ersten Meßschaltung 55 einfache Vergleichsmessungen zwischen einer ersten einjustierten und korrekten Fadeneinlaufstelle (Stricksystem) und jeder noch einzujustierenden oder zu kontrollierenden Fadeneinlaufstelle (Stricksystem) vorgenommen werden. Auch eine Dauerüberwachung ist möglich.
- Die in Fig. 4 dargestellte zweite Meßschaltung 56 liefert gleichzeitig einen Anzeigewert für die Fadenspannung des laufenden Fadens, deren Wert auf einer LCD-Anzeigeeinrichtung 71 (Fig. 1, 4) angezeigt wird, an deren Stelle auch ein Analoginstrument Verwendung finden könnte. Die Anzeigeeinrichtung 71 ist unmittelbar in Einheiten der Fadenspannung geeicht, beispielsweise in Gramm oder in mN.
- Die Messung der Fadenspannung geht davon aus, daß der den Gleichstrommotor 22 erregende Gleichstrom proportional dem auf den Betätigungsarm 23 ausgeübten Drehmoment ist und deshalb ein Maß für den eingestellten Fadenspannungssollwert darstellt. Dieser Erregerstrom ist aber deshalb nicht einfach meßbar, weil er eine verhältnismäßig geringe Größe aufweist und außerdem von der Konstantstromquelle 46 über die Leistungsendstufe 47 eine getaktete Stromzufuhr mit einer Taktfrequenz von ca. 25 kHz erfolgt. Aus diesem Grunde wird der zweiten Meßschaltung 56 über die Meßbuchsen 54, 52 die Eingangsspannung der als Spannungs-/Stromumsetzer wirkenden Konstantstromquelle 46 zugeleitet, die dem abgegebenen Konstantstrom proportional ist. Diese Spannung wird an den invertierenden Eingang des ICs 72 einer Phasenumkehrstufe 73 angelegt, deren Ausgang über einen Widerstand 74 und einen Transistor T1 mit einem IC 75 verbunden ist, das Teil einer Funktionsgeneraturstufe 76 ist,von deren Ausgang 77 über eine entsprechende Ansteuerelektronik die Anzeigeeinrichtung 71 angesteuert wird, die beispielsweise in dem Bereich von 0 bis 10g kalibriert ist.
- Die Funktionsgeneraturstufe 76 ist deshalb erforderlich, weil zwar zwischen der Ansteuerspannung der Konstantstromquelle 46 und dem Erregerstrom des Gleichstrommotors 22 ein linearer Zusammenhang besteht, aber die funktionelle Abhängigkeit zwischen dieser Ansteuerspannung und der an der am Ende des Fadenführarmes 20 angeordneten Fadenöse 18 angreifenden Fadenzugkraft und damit der Fadenspannung nichtlinear ist. Dies rührt u.a. davon her, daß die Reibungskraft zwischen dem Faden und der Öse 18 des Fadenführarmes 20 fadenspannungsabhängig ist und auch durch den Gleichstrommotor 22 zusätzlich Nichtlinearitäten in die resultierende Übertragungsfunktion eingeführt werden konnen. Die Funktionsgeneratorstufe 76 weist eine Übertragungskennlinie auf, die im wesentlichen einem Ausschnit aus einer trigonometrischen Funktion entspricht, welche näherungsweise auch durch eine e-Funktion wiedergegeben werden kann.
- Potentiometer 79, 80 gestatten es, die Funktionsgeneratorstufe 76 bzw. die Anzeigeeinrichtung 71 im Sinne der Einführung von Korrekturfaktoren zu beeinflussen, um z.B. bei Verwendung von Garnen mit stark unterschiedlichen Friktionswerten auftretende oder durch Änderungen im Fadenlaufweg etc. bedingte Abweichungen von den jeweils eingestellten Grundwerten zu kompensieren.
- Die Stromversorgung der zweiten Meßschaltung 56 erfolgt bei 78 von der Stromquelle 68 (Fig. 3) aus. Im übrigen kann der Impulsfrequenzzähler 57 der ersten Meßschaltung 55 auch eine einstellbare Torzeit aufweisen, die eine Nachkalibrierung der Anzeigeeinrichtung 66 oder eine Längenmessung des innerhalb einer bestimmten Zeit gelieferten Fadens gestattet.
- In den Fig. 7,8 ist eine abgewandelte Ausführungsform der neuen Vorrichtung dargestellt, die sich durch noch zusätzliche Funktionen und Einsatzmöglichkeiten auszeichnet. Diese Ausführungsform gestattet es nicht nur, die gelieferte Fadenmenge pro Zeiteinheit oder die Schrittfrequenz des Schrittmotors 3 der Fadenliefervorrichtung zu messen und anzuzeigen, sondern auch noch eine Messung der gelieferten Fadenmenge, bspw. pro Maschinenumdrehung bei einer Rundstrickmaschine durchzuführen, wobei auch weiterhin die schon anhand der ersten Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 6 geschilderte Möglichkeit von Vergleichsmessungen erhalten bleibt.
- Von dem Gehäuse 50 der Vorrichtung ist in Fig. 7 lediglich eine Draufsicht veranschaulicht. Es ist in seiner länglichen, rechteckigen Gestalt so bemessen, daß es bequem in einer Hand gehalten werden kann, so daß mit diesem Handgerät auf einfache Weise Messungen unmittelbar an der Maschine vorgenommen werden können. Durch Drücken einer der Tasten 81,82, 83, die elektrisch gegeneinander verriegelt sind, kann das Gerät auf die jeweilige Meßfunktion eingestellt werden:
- Die Taste 82 aktiviert das Gerät für die Messung einer Fadenmenge pro Zeiteinheit, bspw. in m/min oder in inch/sec, wobei abhängig von dem Anschluß des Gerätes die Messung entweder indirekt über die Schrittfrequenz eines die Fadenlieferrolle der jeweiligen Fadenliefervorrichtung antreibenden Schrittmotors oder über die Ausgangsgröße eines ein mit dem Faden schlupflos gekuppeltes umlaufendes Element abtastenden Sensors oder direkt über einen ein mit dem laufenden Faden schlupflos gekuppeltes Geberrädchen aufweisenden Signalgeber erfolgen kann.
- Wird die Taste 81 gedrückt, so kann die innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne, bspw. einer Maschinenumdrehung,gelieferte Fadenmenge gemessen werden.
- Durch Drücken der Taste 83 schließlich wird das Gerät auf eine Fadenmengenvergleichsmessung umgeschaltet, die es erlaubt, bspw. die an zwei Stricksystemen einer Rundstrickmaschine gelieferten Fadenmengen unmittelbar miteinander zu vergleichen.
- Die Messung kann dabei, wie im Zusammenhang mit der Taste 81 erläutert, auch bei Betätigung der Tasten 82, 83 indirekt oder direkt erfolgen.
- Um diese verschiedenen Messungen wahlweise zu ermöglichen, ist die erste Meßschaltung 55 grundsätzlich in der aus Fig. 8 ersichtlichen Weise aufgebaut; die zweite Meßschaltung für die Messung der Fadenspannung ist gleich wie bei der bereits früher beschriebenen Ausführungsform und deshalb in Fig. 8 nicht nochmals dargestellt. Der Impulsfrequenzzähler ist wieder mit 57 bezeichnet. Er steuert über die Ansteuerelektronik 65 die digitale LCD- oder LED-Anzeigeeinrichtung 66, die von der Vorderseite des Gehäuses 50 her ablesbar ist. Der dem Impulsfrequenzzähler 57 vorgeschaltete Frequenzteiler 60 wurde in seiner Zweckbestimmung bereits erläutert, was in gleicher Weise auch für den zugeordneten Kalibrierschalter 61 mit Anzeige 62 und den Umschalter 67 für die integrierte Testfrequenzquelle des Impulsfrequenzzählers 57 gilt.
- Der erste Eingang 58 des Impulsfrequenzzählers 57 ist mit dem Ausgang eines ODER-Gliedes 84 verbunden, während an den zweiten Eingang 63 des Impulsfrequenzzählers 57 wiederum unmittelbar die zum Anschluß einer Vergleichs-Impulsfrequenzquelle dienende Meßbuchse 64 angeschlossen ist. Die beiden Eingänge des ODER-Gliedes 84 sind mit den Ausgängen zweier UND-Glieder 85, 86 verbunden, von denen das UND-Glied 85 eingangsseitig mit dem Frequenzteiler 60 und der Taste 82 beschaltet ist, die es bei Betätigung gestattet, auf den zweiten Eingang des UND-Gliedes 85 ein positives Potential von bspw. 5 Volt zu legen. Der Eingang des Frequenzteilers 60 ist mit der Meßbuchse 51 und einem Eingang des zweiten UND-Gliedes 86 verbunden. An einen zweiten Eingang des UND-Gliedes 86 ist die Taste 81 angeschlossen, der es erlaubt, an diesen Eingang bei Betätigung ein positives Potential von bspw. 5 Volt anzulegen; ein dritter Eingang des UND-Gliedes 86 steht über eine Diode 87 mit der dritten Taste 83 in Verbindung, so daß bei Betätigung der dritten Taste 83 auf diesen dritten Eingang ein positives Potential von bspw. 5 Volt gelegt werden kann.
- Zwischen die beiden Tasten 83, 81 ist eine zu der Diode 87 parallelliegende Diode 88 gleicher Durchlaßrichtung geschaltet. Außerdem liegt an dem zweiten und dritten Eingang des UND-Gliedes 86 eine Torschaltung, die es erlaubt, bei Betätigung des Taste 81 den Impulsfrequenzzähler 57 lediglich während einer durch die Torschaltung vorgegebenen Tor-Zeitspanne zu aktivieren, derart, daß lediglich während dieser durch externe Torimpulse begrenzten Tor-Zeitspanne der ersten Meßschaltung zugeführte Impulssignale gezählt werden.
- Diese Torschaltung weist zwei bistabile D-Kippglieder 89, 90 auf, deren beide Eingänge mit CK, D und deren beide Ausgänge mit Q und
Q bezeichnet sind, während der Rücksetzeingang die Bezeichnung R trägt. Der Setzeingang S liegt jeweils an Masse. Die beiden Kippglieder 89, 90 sind derart geschaltet, daß derQ -Ausgang des Kippgliedes 89 mit dem Takteingang CK des zweiten Kippgliedes 90 und dem D-Eingang des ersten Kippgliedes 89 verbunden ist, während an dem Q-Ausgang jedes der beiden Kippglieder 89, 90 eine Leuchtdiode 91 bzw. 92 liegt, die gemeinsam mit einer an denQ -Ausgang des zweiten Kippgliedes 90 angeschlossenen dritten Leuchtdiode 93 von der Vorderseite des Gerätegehäuses 50 (Fig. 7) her sichtbar ist. Die drei Leuchtdioden 91 bis 93 liegen auf ihrer anderen Seite über einen Widerstand 9 4 an Masse. - Mit dem CK-Eingang des ersten Kippgliedes 89 ist der Ausgang eines UND-Gliedes 95 verbunden, dessen erster Eingang mit(der Leuchtdiode 93 und)dem D-Eingang sowie dem
Q -Ausgang des zweiten Kippgliedes 90 in Verbindung steht. An den ersten Eingang des UND-Gliedes 95 ist über eine automatische Signalpegelkorrektur- und Triggersignalformstufe 96 ein opto-elektronischer Sensor in Gestalt einer Reflektor-Lichtschranke 97 angeschlossen. - Die Reflektor-Lichtschranke 97 enthält eine IR-Sendediode und eine Foto-Empfangsdiode, die räumlich so zueinander derart angeordnet sind, daß mit Hilfe eines einfachen Lichtreflektors 98 (Spiegel, Metalloberfläche, heller Klebestreifen etc.), der in einem Abstand zwischen ca. 10 bis 40 mm steht, am Ausgang der Reflektor-Lichtschranke 97 eine für die Triggerung der nachfolgenden Signalformstufe 96 ausreichende Signalpegelveränderung erzielt wird. Die zugehörige automatische Pegelkorrekturstufe bewirkt eine automatische Anpassung an die Lichtverhältnisse der Meßstelle, so daß auch bei verhältnismäßig starkem (konstantem) Fremdlicht die erforderliche Sprung- bzw. Deltaempfindlichkeit erhalten bleibt. Die automatische Pegelkorrektur- und Triggersignalformstufe 96 enthält ein Differenzierglied, über das der jeweilige Triggerimpuls zu dem ersten Eingang des UND-Gliedes 95 gelangt.
- Im übrigen sind zumindest die Sendediode und die Empfangsdiode der Reflektor-Lichtschranke 97 in der aus Fig. 7 ersichtlichen Weise an einer Stirnseite des Gerätegehäuses 50 hinter einer durchsichtigen Abdeckung angeordnet, so daß durch entsprechende Annäherung des Gerätegehäuses 50 an einen bspw. an dem Nadelzylinder einer Rundstrickmaschine angebrachten Reflektor 98 die Triggersignale erzeugt werden können.
- Die beiden Rückstelleingänge R der beiden Kippglieder 89, 90 liegen über einen Ohm'schen Spannungsteiler mit den Widerständen 100, 101 und einen zu dem Widerstand 100 parallelen Kondensator 99 an der Taste 81.
- Die beschriebene Schaltung arbeitet wie folgt:
- Es sei angenommen, daß die pro Umdrehung des Nadelzylinders einer Rundstrickmaschine gelieferte Fadenmenge an einem Stricksystem gemessen werden soll. Die Rundstrickmaschine sei mit elektronischen Fadenliefervorrichtungen ausgerüstet, wie eine in den Fig. 5,6 dargestellt ist. Die Meßbuchse 51 sei über eine entsprechende Verbindungsleitung mit der Meßbuchse 53 der elektronischen Regelschaltung der Fadenliefervorrichtung nach Fig. 6 verbunden, so daß über die Meßbuchse 51 ein für die Schrittfrequenz des Schrittmotors 3 kennzeichnendes Impulssignal zugeführt wird. Die mit der Bezeichnung "mm/U" bzw. "inch/rev" bezeichnete Taste 81 wurde gedrückt. Auf den Zylinder der Rundstrickmaschine ist ein lichtreflektierender Streifen mit einer Marke aufgeklebt; das Gerätegehäuse 50 ist in einem Abstand von 10 bis 40 mm von diesem lichtreflektierenden Streifen, der den Reflektor 98 bildet, gehalten.
- Beim Drücken der Taste 81 wurde gleichzeitig ein Tasterkontakt 102 betätigt, über den über eine nicht weiter dargestellte Einschaltelektronik die Stromversorgung aller integrierten Schaltkreise des Gerätes eingeschaltet wurde. Gleichzeitig wurden von dem Ausgang der Taste 81 her über den Widerstand 100 und den Kondensator 99 die Rückstelleingänge R der beiden Kippglieder 89, 90 kurzzeitig aktiviert, so daß die beiden Kippglieder 89, 90 rückgestellt wurden. In diesem rückgestellten Zustand weisen die Q-Ausgänge der beiden Kippglieder 89,90 den Pegel "L" auf, während die
Q -Ausgänge auf einem "H"-Pegel stehen. Damit ist die Leuchtdiode 93 mit der Bezeichnung "stellen" angesteuert, während die beiden anderen Leuchtdioden 91, 92 mit der Bezeichnung "zählen" bzw. "sperren" nicht aktiviert sind. Außerdem liegt der zweite Eingang des UND-Gliedes 95 auf einem "H"-Pegel. - Das UND-GlIed 85 ist gesperrt, weil sein zweiter Eingang wegen der nicht betätigten Taste 82 auf "L"-Pegel steht. Dem ersten Eingang des anderen UND-Gliedes 86 werden über die Meßbuchse 51 positive Schrittimpulse des Schrittmotors 3 zugeleitet, während der zweite Eingang dieses UND-Gliedes 86 durch die betätigte Taste 81 auf "H"-Pegel gehalten ist. Wegen der Diode 88 steht der dritte Eingang des UND-Gliedes 86 zunächst auf "L"-Pegel. Das UND-Glied 86 ist damit gesperrt, so daß die über die Meßbuchse 51 ankommenden Schrittimpulse nicht zu dem Impulsfrequenzzähler 57 gelangen und dort gezählt werden können. Der Impulsfrequenzzähler 57 ist deshalb unwirksam.
- Wenn nun eine entsprechende Marke des Reflektors 98 an der Reflektor-Lichtschranke 97 vorbeiläuft, gibt diese einen entsprechenden Impuls ab, der zur Folge hat, daß am Ausgang der automatischen Pegelkorrektur- und Triggersignalformstufe 96 eine positive Triggersignalflanke auftritt. Damit wird das vorher gesperrte UND-Glied 95 durchgeschaltet, mit dem Ergebnis, daß die positive Triggersignalflanke zu dem Takteingang CK des ersten Kippgliedes 89 gelangt und dieses in seinen anderen Zustand umschaltet, in dem sein Q-Ausgang auf "H"-Pegel und sein
Q -Ausgang auf "L"-Pegel steht. Demgemäß wird nunmehr auch die zweite Leuchtdiode 91 "zählen" aktiviert. - Gleichzeitig kommt aber auch der dritte Eingang des UND-Gliedes 86 auf "H"-Pegel, so daß die über die Meßbuchse 51 zugeführten Schritt- oder allgemein Zählimpulse zu dem zweiten Eingang des ODER-Gliedes 84 durchgeschaltet werden, welches seinerseits diese Zählimpulse zu dem ersten Eingang 58 des Impulsfrequenzzählers 57 weiterleitet.
- Damit ist der Impulsfrequenzzähler 57 wirksam; er zählt nunmehr die ihm zugeführten Zählimpulse.
- Ein durch eine weitere Reflektion an einer entsprechenden Marke des Reflektors 98 der Reflektor-Lichtschranke 97 ausgelöster nächster Triggerimpuls setzt den Q-Ausgang des ersten Kippgliedes 89 wieder auf "L"-Pegel, während sein
Q -Ausgang auf "H"-Pegel kommt. Das hat zur Folge, daß das zweite Kippglied 90 umschaltet, so daß sein Q-Ausgang auf "H"-Pegel kommt, während seinQ -Ausgang auf L-Pegel geht. Als Folge davon wird die dritte Leuchtdiode 92 mit der Bezeichnung "sperren" aktiviert, während die beiden bisher leuchtenden Leuchtdioden 91, 93 ("zählen" und "stellen") erlöschen. Außerdem wird das UND-Glied 95 wegen des "L"-Pegels desQ -Ausganges des zweiten Kippgliedes 90 für weitere Triggerimpulse gesperrt. Da der Q-Ausgang des ersten Kippgliedes 89 auf "L"-Pegel gegangen ist, wird auch das UND-Glied 86 gesperrt, was zur Folge hat, daß keine weiteren Schritt- oder Zählimpulse von der Meßbuchse 51 aus zu dem Impulsfrequenzzähler 57 gelangen können. - Der Impulszählvorgang ist damit abgeschlossen, und die Anzeigeeinheit 66 zeigt unmittelbar die zwischen zwei aufeinanderfolgenden Triggerimpulsen, d.h. bspw. während einer Maschinenumdrehung gelieferte Fadenmenge in mm/u bzw. inch/rev an.
- Soll der beschriebene Zählvorgang wiederholt werden, so muß die Taste 81 von neuem gedrückt werden.
- Der Meßvorgang ist ersichtlich besonders einfach und bedienungsfreundlich. Nach dem Einschalten der Rundstrickmaschine und der Anordnung des Gerätegehäuses 50 im Abstand von 10 bis 40 mm zu der lichtreflektierenden Meßmarke auf dem Nadelzylinder braucht lediglich die Taste 81 gedrückt zu werden, womit die Leuchtdiode 93 "stellen" aufleuchtet und anzeigt, daß das Gerät meßbereit ist. Sowie die Marke das Meßgerät passiert, leuchtet die zweite Leuchtdiode 91 "zählen" auf, die den Beginn der Messung anzeigt. Nach genau einer Maschinenumdrehung oder beim zweiten Vorbeilauf der Meßmarke leuchtet die dritte Leuchtdiode 92 "sperren" auf, während die beiden anderen Leuchtdioden 91, 93 erlöschen, womit das Ende des Meßvorganges angezeigt ist.
- Soll mit dem Meßgerät eine Messung der Fadenliefergeschwindigkeit, bspw. in m/min, vorgenommen werden, so wird die Taste 82 gedrückt. Dadurch wird der zweite Eingang des UND-Gliedes 85 auf "H"-Pegel gebracht. Die über die Meßbuchse 51 zugeführten Schrittimpulse des Schrittmotors 3 werden dem Eingang des Frequenzteilers 60 zugeführt, dessen positive Ausgangsimpulse durch das UND-Glied 85 und das durchlässige ODER-Glied 84 zu dem Impulsfrequenzzähler 57 gelangen und dort gezählt werden. Der Impulsfrequenzzähler 57 weist, ebenso wie bei der vorbeschriebenen ersten Ausführungsform, einen bei 103 angedeuteten, quarzgesteuerten Oszillator mit integrierten Teilerstufen für die korrekte Einstellung der jeweils vorwählbaren Vorzeiten des Impulsfrequenzzählers 57 auf. Diese Torzeit ist im vorliegenden Fall auf 1 sec eingestellt. Die Anzeigeeinrichtung 66 zeigt unmittelbar die Fadenlaufgeschwindigkeit, bspw. in m/min, an, wie dies bereits früher erläutert wurde.
- Bei dieser Meßart ist das UND-Glied 86 gesperrt, weil sein zweiter und dritter Eingang dauernd auf "L"-Pegel gehalten sind.
- Soll das Meßgerät zu einer Vergleichsmessung zwischen den Fadenliefergeschwindigkeiten, bspw. an zwei Stricksystemen einer Rundstrickmaschine, verwendet werden, so wird die Taste 83 gedrückt. Die Schritt- oder Zählimpulse der beiden miteinander zu vergleichenden Fadenliefervorrichtungen werden über die beiden Meßbuchsen 51, 64 zugeführt, von denen die zweite Meßbuchse 64 unmittelbar mit dem zweiten Zähleingang 63 des Impulsfrequenzzählers 57 verbunden ist. Das UND-Glied 85 ist gesperrt, weil sein zweiter Eingang wegen der nicht betätigten Taste 82 auf "L"-Pegel steht. Die über die Meßbuchse 51 zugeführten positiven Zählimpulse gelangen über das durchlässige UND-Glied 86 und das durchgeschaltete ODER-Glied 84 auf den ersten Zähleingang 58 des Impulsfrequenzzählers 57. Das UND-Glied 86 ist deshalb durchlässig, weil sein zweiter und dritter Eingang über die Dioden 88, 87 und die Taste 83 "H"-Potential aufweisen. Der Frequenzvergleich zwischen denen über die Meßbuchsen 51, 64 zugeführten beiden Impulsfrequenzsignalen erfolgt durch Quotientenbildung in dem Impulsfrequenzzähler 57, wie dies bereits anhand der ersten Ausführungsform erläutert worden ist.
- Der Impulsfrequenzzähler 57 ist,nebenbei bemerkt, mit einer Umschaltmöglichkeit für Ereigniszählung, Frequenzmessung und Frequenzverhältnismessung ausgebildet. Die jeweilige Betriebsart wird durch einen elektronischen Umschalter 104 selbsttätig mit der Betätigung einer der Tasten 81, 82, 83 angesteuert, wozu dessen Eingang 105,"Ereigniszählung",mit dem Ausgang der Taste 81, sein Eingang 106, "Frequenzmessung", mit dem Ausgang der Taste 82 und schließlich sein Eingang 107, "Frequenzverhältnismessung", mit dem Ausgang der Taste 83 verbunden ist.
- Das Meßgerät ist im übrigen insoweit universell einsetzbar, als seine beschriebene erste Meßschaltung auch von einem eigenen, den laufenden Faden direkt oder indirekt abtastenden Sensor oder Meßwertgeber kommende Impulsfrequenzsignale verarbeiten kann.
- Ein Beispiel eines solchen, den laufenden Faden unmittelbar messenden Meßwertgebers ist in Fig. 9 dargestellt:
- Der laufende Faden 16 ist um ein drehbar gelagertes Geberrädchen 110 herumgeschlungen und damit mit diesem schlupffrei gekuppelt. Das Geberrädchen ist mit einer Meßscheibe 111 starr gekuppelt, die bspw. in Gestalt einer Sektorscheibe ausgebildet ist, deren Hell-/Dunkelflächen durch eine Gabellichtschranke 112 abgetastet werden. Die von der Gabellichtschranke 112 abgegebenen Ausgangssignale werden einer Signalverarbeitungsstufe 113 zugeführt, welche ihrerseits die aufbereiteten Signale einer Impulsformer- und Frequenzverdopplerstufe 114 zuleitet, von der aus die für die inkrementale Drehbewegung der Meßscheibe 112 kennzeichnenden Zählimpulse der Meßbuchse 51 oder 64 der ersten Meßschaltung, bspw. nach Fig. 8, zugeleitet werden.
- Das Geberrädchen 110 kann im übrigen auch ein anderes, mit dem Faden 16 schlupffrei gekuppeltes, drehbar gelagertes Element auf dem Fadenlaufweg sein, bspw. die Fadenlieferrolle eines mechanischen Fadenliefergerätes. In diesem Falle ist es denkbar, auf die Fadenlieferrolle oder ein mit dieser starr gekuppeltes, umlaufendes Element die in Gestalt einer selbstklebenden Folie ausgebildete Meßscheibe 111 aufzukleben und damit eine inkrementale Messung der Drehbewegung und somit der Fadenlaufgeschwindigkeit vorzunehmen. Anstelle der Gabellichtschranke 112 kann auch ein sogenannter opto-elektronischer Schreibstift oder Lichtgriffel 115 verwendet werden, der im Prinzip aus einer Reflektor-Lichtschranke, ähnlich der Reflektor-Lichtschranke 97 besteht und über nachgeordnete Signalverarbeitungs- und Impulsformerstufen geeignete Eingangsfrequenzsignale für die erste Meßschaltung liefert. Wird ein solcher opto-elektronischer Schreibstift verwendet, so kann die Anordnung auch derart getroffen werden, daß bspw. in den Halter oder das Gehäuse der Fadenliefervorrichtung eine geeignete Aufnahmeöffnung für diesen opto-elektronischen Schreibstift eingearbeitet wird, in die der Schreibstift eingesetzt wird, der sodann die Meßscheibe 111 mit ihren in gleichmäßigen Winkelabständen aufgebrachten Markierungen optisch abtastet.
- Im übrigen kann auch die Reflektor-Lichtschranke 97 der ersten Meßschaltung von dem Gehäuse 50 getrennt oder von diesem abnehmbar ausgebildet sein, wobei dann bei 116 in Fig. 8 angedeutete Steckverbindungen und gegebenenfalls geeignete Verbindungskabel vorgesehen sind.
Claims (23)
1. Vorrichtung zur Überwachung der Fadenlieferung bei einer Fadenliefervorrichtung für Textilmaschinen,die insbes.eine den Faden schlupflos fördernde, angetriebene Fadenlieferrolle aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine die Schrittfrequenz oder eine davon abgeleitete Frequenz eines als Schrittmotor (3) ausgebildeten Antriebsmotors der Fadenlieferrolle (4) und/oder Ausgangssignale oder davon abgeleitete Signale eines mit dem Faden schlupflos gekuppelten,drehbeweglichen Elementes (111) berührungslos abtastenden Sensors (112)verarbeitende erste Meßschaltung (55) und/oder eine den eingestellten Fadenspannungssollwert eines Sollwertgebers (22) einer der Fadenliefervorrichtung zugeordneten Regelschaltung messende zweite Meßschaltung (56) aufweist, daß die erste Meßschaltung (55) für die Schrittimpulszahl und/oder für die inkrementale Drehbewegung des drehbeweglichen Elementes kennzeichnende Impulsfrequenzsignale und die zweite Meßschaltung (56) für den jeweiligen Fadenspannungssollwert kennzeichnende Impulsfrequenzsignale abgeben, und daß Anzeigemittel (66, 71) vorgesehen sind, die unmittelbar in Einheiten der Fadenlänge und/oder der Fadenlaufgeschwindigkeit bzw. Fadenspannung kalibriert sind und denen die Signale der ersten bzw. der zweiten Meßschaltung (55, 56) zugeführt werden.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das drehbewegliche Element die Fadenlieferrolle (4) ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das drehbewegliche Element ein mit dem laufenden Faden schlupffrei gekuppeltes Signalgeberelement (110, 111) ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Meßschaltung (55) wenigstens einen Impulsfrequenzzähler (57) aufweist, dem die Impulsfrequenzsignale zugeleitet werden und dem eine Ansteuerschaltung (65) für die Anzeigemittel (66) nachgeschaltet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Meßschaltung (55) einen dem Impulsfrequenzzähler (57) vorgeschalteten Frequenzteiler (60) aufweist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzteiler ein einstellbarer Frequenzteiler (60) ist, dem eine Einrichtung (61) zur wahlweisen Einstellung des Teilerverhältnisses zugeordnet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem Frequenzteiler (60) eine Anzeigeeinrichtung (62) für das jeweils eingestellte Teilerverhältnis zugeordnet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzteiler (60) lediglich auf ganzzahlige Teilerverhältnisse einstellbar ist und die Anzeigewerte der Anzeigemittel (66) innerhalb eines vorgegebenen Meßfehlerbereiches liegende Näherungswerte sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsfrequenzzähler (57) eine Einrichtung zur Vorgabe einer vorzugsweise einstellbaren Torzeit aufweist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß dem Impulsfrequenzzähler (57) eine wahlweise einschaltbare Testfrequenzquelle zugeordnet ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Meßschaltung (55) Umschaltmittel (59,82,83,104) aufweist, durch die der Impulsfrequenzzähler (57) wahlweise mit der Zählimpulsfrequenz jeder der Ausgangsfrequenz des Frequenzteilers (60) beaufschlagbarist, daß sie einen Eingang (64) für eine Vergleichsimpulsfrequenzquelle aufweist und daß der Eingang (64) der Vergleichsimpulsfrequenzquelle mit Vergleichsmitteln (63, 58) des Impulsfrequenzzählers (57) verbunden ist, von dessen Ausgang aus die Anzeigemittel (66) ansteuerbar sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichsmittel eine Einrichtung zur Quotientenbildung aufweisen.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Meßschaltung (55) eine mit dem Impulsfrequenzzähler (57) zusammenwirkende Toreinrichtung aufweist,die ein Torzeitintervall vorgibt, innerhalb dessen der Impulsfrequenzzähler wirksam ist, und daß die Toreinrichtung durch externe Impulse ansteuerbar ausgebildet ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Toreinrichtung mit dem Signalausgang eines optoelektronischen Signalgebers (97) verbunden ist, der durch Markierungen (98) an relativ zu ihm beweglichen Teilen ansteuerbar ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Markierungen (98) auf das bewegliche Teil, bspw. den Nadelzylinder, einer Rundstrickmaschine aufgeklebt sind.
16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Toreinrichtung durch zugeordnete Schaltmittel (81) wahlweise einschaltbar ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Toreinrichtung ihren jeweiligen Betriebszustand anzeigende Signalmittel (91, 92, 93) aufweist.
18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwertgeber ein mit konstantem Strom erregter Gleichstrom-Drehmomentgeber (22) ist, dessen Stellung durch einen Weggeber (24) der Regelschaltung abtastbar ist, und daß die zweite Meßschaltung (56) eine aus dem Erregerstrom oder einer dieser entsprechenden Spannung das für die Fadenspannung kennzeichnende Signal ableitende Signalverarbeitungsschaltstufe (73, 76) aufweist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungsschaltstufe einen die Übertragungsfunktion des Drehmomentgebers (22) und des zwischen der Abtaststelle (bei 18) des Fadens (16) und dem Eingang des Drehmomentgebers (22) oder einer diese speisenden Konstantstromquelle (46) liegenden Übertragungsweges zumindest angenähert nachbildenden Funktionsgenerator (76) aufweist.
20. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie in Gestalt einer eigenen tragbaren oder für sich montierbaren Baueinheit ausgebildet ist, die wenigstens Anschlußeinrichtungen (51,52,64) für zumindest eine Verbindungsleitung zu der elektrischen Schaltung eines Schrittmotors (3) oder eines Sensors (112)oder zu der Regelschaltung für die Konstanthaltung der Fadenspannung aufweist.
21. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5, 11, 16 und 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Baueinheit die Umschaltmittel(59,83) für den Eingang (64) der Vergleichsimpulsfrequenzquelle, die Schaltmittel(81) für die Toreinrichtung und gegebenenfalls Schaltmittel (82) für einen Signaleingang zu dem Frequenzteiler aufweist, und daß die Schalt- bzw. Umschaltmittel gegeinander verriegelt sind.
22. Vorrichtung nach den Ansprüchen 14 und 21, dadurch gekennzeichnet, daß der opto-elektronische Signalgeber (97) in die Baueinheit integriert ist.
23. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor einen Lichtgriffel (115) aufweist.
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