EP2002038A1 - Spinnereimaschine mit drahtlos verbundenen sensoren und aktoren - Google Patents

Spinnereimaschine mit drahtlos verbundenen sensoren und aktoren

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EP2002038A1
EP2002038A1 EP07723572A EP07723572A EP2002038A1 EP 2002038 A1 EP2002038 A1 EP 2002038A1 EP 07723572 A EP07723572 A EP 07723572A EP 07723572 A EP07723572 A EP 07723572A EP 2002038 A1 EP2002038 A1 EP 2002038A1
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EP
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sensor
actuator
signal
spinning machine
actuators
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EP07723572A
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Günter Neuburger
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Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Original Assignee
Oerlikon Textile GmbH and Co KG
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Publication date
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01H—SPINNING OR TWISTING
    • D01H13/00—Other common constructional features, details or accessories
    • D01H13/32—Counting, measuring, recording or registering devices
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01H—SPINNING OR TWISTING
    • D01H1/00—Spinning or twisting machines in which the product is wound-up continuously
    • D01H1/14—Details
    • D01H1/20—Driving or stopping arrangements
    • D01H1/32—Driving or stopping arrangements for complete machines

Definitions

  • the invention relates to a spinning machine with at least one sensor which senses an operating state of the spinning machine and emits a signal characterizing this operating state and with at least one actuator to which this signal is fed and which initiates a measure in accordance with this signal.
  • Spinning machines often have a plurality of sensors which sense certain operating conditions of the machine and emit a signal representing these operating states or their occurrence or absence. This signal is then fed via a separate signal line or via a bus system to one or more actuators, which initiate appropriate measures in accordance with this signal.
  • An example of such a functional chain is a yarn breakage monitoring, which activates a device for interrupting the Luntenzuschreib about the drafting system when a thread break occurs.
  • a thread breakage sensor At the thread running a thread breakage sensor is arranged, which feels the thread breakage and emits a signal which is fed via a signal line of a Luntenstopp device and interrupts the Luntenzucht through this.
  • the invention therefore had the task of simplifying the transmission of the signals by eliminating the need for galvanic connection between the sensors and the actuators. It solves this problem with the features mentioned in the characterizing part of the main claim.
  • a radio link effective in one direction from the sensor to the actuator is sufficient.
  • a two-track radio link from the sensor to the actuator and from the actuator to the sensor is advantageous if the actuator should be able to influence the operation of the sensor.
  • the radio connection can use any known transmission method such as Zigbee, Bluetooth, WLAN or similar.
  • actuators are usually provided with a wiring to the components influenced by them, this wiring can also take over the power supply of the actuators. Of course, however, the actuators can also be made energy self-sufficient.
  • a self-sufficient energy supply can be achieved in that the - low - required energy of at least the sensor from light, heat, vibration, forces o- or the like is obtained.
  • FIG. 1 shows a sensor / actuator combination which is effective in only one direction
  • FIG. 2 shows a sensor / actuator combination which is effective in both directions
  • FIG. 3 shows a sensor / actuator combination with a plurality of sensors acting on only one actuator
  • Fig. 4 is a sensor / actuator combination with multiple, acting only a sensor actuators.
  • the sensor / actuator combination of Figure 1 consists of a sensor 1, which is connected via a radio link 2 with an actuator 3.
  • the senor has a sensor which can be influenced by an effect.
  • the effect may be a force, for example the pressure exerted by deflecting a thread.
  • the effect can also be the action of light, for example on the receiver of a light barrier.
  • the effect may be a temperature, for example a thermocouple that senses a temperature. Other effects are also possible.
  • the sensor emits a preferably electrical signal, which may be proportional to the applied force.
  • the senor has a transmitter, which converts the signal emitted by the sensor into a high-frequency signal, encodes and transmits.
  • the sensor is provided with a power supply not shown here, which may consist of a battery. Alternatively, the power supply can also be effected by the action of light, heat, vibration or in any other way. Since the distance to be crossed by the radio bridge 2 is small, typically between one and 100 m, the energy demand of the sensor is very low and can be covered by the sources mentioned.
  • the sensor 1 thus transmits this signal via its radio transmitter to the actuator 3.
  • the actuator 3 is equipped with a radio receiver for the signals of the sensor 1. This radio receiver decodes the signal and converts it only into a signal routed via a signal line 5, if it is determined by its coding for him. It can then initiate an action of the spinning machine or a component thereof.
  • the actuator like the sensor, can be provided with a self-sufficient power supply.
  • a sensor 1 can be arranged on the yarn path at each spinning position of the machine, which for a broken yarn forwards a radio signal to an actuator in a Luntenstoppvorides this spinning station and activates this to interrupt the Luntenzucht to this spinning position.
  • the radio link 2, 2 ' is so two-lane that the actuator 3 is also connected to the sensor 1.
  • the actuator can also influence the sensor and influence its signal formation.
  • the actuator also has a radio transmitter whose signal can be received and converted by the sensor also having a radio receiver.
  • the actuator give up the sensor, no yarn breakage signal to generate, as long as the occurred yarn breakage is corrected and a yarn breakage signal would interfere with this.
  • FIG. 4 shows an arrangement in which an actuator 3 acts on a plurality of sensors 1. Its radio signals have a coding, by which all intended sensors are addressed.
  • An application for this embodiment is, for example, then given when the signal formation of several sensors simultaneously and consistently turned off, turned on or changed.
  • the actuators can be dispensed with in addition to the signal transmission and the power supply wiring of the sensors and / or actuators, which greatly simplifies their installation, accelerated and cheaper.
  • a wiring is required anyway, will be apart from a self-sufficient power supply.
  • a distinction between a sensor signal and yes / no is sufficient.
  • the sensor signal must be proportional to the sampled state.
  • a temperature-sensing the heating of a component or space monitoring sensor in a first temperature range via the actuator turn on a cooling fan. In a second, higher temperature range, he can turn on a warning lamp and in a third, dangerous temperature range, he can initiate the switching off of the heat-generating component.

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  • Spinning Or Twisting Of Yarns (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Spinnereimaschine mit mindestens einem Sensor, der einen Betriebszustand der Spinnereimaschine abfühlt und ein diesen Betriebszustand charakterisierendes Signal abgibt und mit mindestens einem Aktor, dem dieses Signal zugeleitet wird und der nach Maßgabe dieses Signals eine Maßnahme einleitet, wobei zumindest der Sensor (1) mit dem Aktor (3) über Funkverbindung (2) in Verbindung steht. Eine galvanische Verbindung zwischen Sensor und Aktor ist daher nicht nötig.

Description

SPINNEREIMASCHINE MIT DRAHTLOS VERBUNDENEN SENSOREN UND AKTOREN
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Spinnereimaschine mit mindestens einem Sensor, der einen Betriebszustand der Spinnereimaschine abfühlt und ein diesen Betriebszustand charakterisierendes Signal abgibt und mit mindestens einem Aktor, dem dieses Signal zugeleitet wird und der nach Maßgabe dieses Signals eine Maßnahme einleitet.
Stand der Technik
Spinnereimaschinen weisen häufig eine Vielzahl Sensoren auf, die bestimmte Be- triebszustände der Maschine abfühlen und ein diese Betriebszustände oder deren Auftreten oder Fehlen repräsentierendes Signal abgeben. Dieses Signal wird dann über eine gesonderte Signalleitung oder über ein Bus-System einem oder mehreren Aktoren zugeleitet, die nach Maßgabe dieses Signals funktionsgerechte Maßnahmen einleiten.
Ein Beispiel für eine solche Funktionskette ist eine Fadenbruchüberwachung, die bei Auftreten eines Fadenbruches eine Einrichtung zum Unterbrechen der Luntenzufuhr etwa zum Streckwerk aktiviert. Am Fadenlauf ist ein Fadenbruchsensor angeordnet, der den Fadenbruch fühlt und ein Signal abgibt, das über eine Signalleitung einer Luntenstopp-Vorrichtung zugeleitet wird und durch diese die Luntenzufuhr unterbricht.
Die Wirkverbindung zwischen jedem der vielen Fadenbruchsensoren am Fadenlauf an jeder Spinnstelle zu der ihm jeweils zugeordneten Luntenstopp-Vorrichtung erfordert eine Vielzahl von Verdrahtungen. Durch eine Busverbindung zwischen mehreren Sensoren und mehreren Aktoren ist zwar eine Verminderung der erforderlichen Verdrahtung erreichbar, es ist jedoch immer noch eine galvanische Verbindung zwischen diesen Bauteilen erforderlich. Allgemeine Beschreibung der Erfindung
Die Erfindung hatte sich daher die Aufgabe gestellt, das Übertragen der Signale zu vereinfachen, indem auf galvanische Verbindung zwischen den Sensoren und den Aktoren verzichtet werden kann. Sie löst diese Aufgabe mit den im Kennzeichen des Hauptanspruches genannten Merkmalen.
Normalerweise genügt eine in einer Richtung vom Sensor zum Aktor wirksame Funkverbindung. In vielen Fällen ist jedoch auch eine zweispurige Funkverbindung vom Sensor zum Aktor und vom Aktor zum Sensor vorteilhaft, wenn der Aktor die Wirkungsweise des Sensors beeinflussen können soll.
Die Funkverbindung kann sich beliebiger, bekannter Übertragungsverfahren bedienen wie Zigbee, Bluetooth, WLAN oder ähnlicher.
Um auch Verdrahtung zum Zwecke der Energieversorgung zu vermeiden, ist vorgesehen, zumindest jeden der Sensoren mit einer eigenen Batterie zu versehen. Da Aktoren in aller Regel mit einer Verdrahtung zu den von ihnen beeinflussten Bauteilen versehen sind, kann diese Verdrahtung auch die Energieversorgung der Aktoren übernehmen. Selbstverständlich können aber auch die Aktoren energieautark ausgebildet sein.
Eine autarke Energieversorgung kann dadurch erreicht werden, dass die - geringe - erforderliche Energie zumindest des Sensors aus Licht, Wärme, Vibration, Kräfte o- der dergleichen bezogen wird.
Spezielle Beschreibung der Erfindung
In den Figuren der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen
Fig. 1 eine in nur einer Richtung wirksame Sensor/Aktor-Kombination; Fig. 2 eine in beiden Richtungen wirksame Sensor/Aktor-Kombination; Fig. 3 eine Sensor/Aktor-Kombination mit mehreren, nur einen Aktor beaufschlagenden Sensoren;
Fig. 4 eine Sensor/Aktor-Kombination mit mehreren, nur einen Sensor beaufschlagenden Aktoren. Die Sensor/Aktor-Kombination der Figur 1 besteht aus einem Sensor 1, der über eine Funkverbindung 2 mit einem Aktor 3 verbunden ist.
Der Sensor weist einerseits einen Fühler auf, der durch eine Wirkung beeinflussbar ist. Bei der Wirkung kann es sich um eine Kraft handeln, bspw. die durch Auslenken eines Fadens ausgeübte Druckkraft. Die Wirkung kann auch das Einwirken von Licht sein, bspw. auf den Empfänger einer Lichtschranke. Ferner kann die Wirkung eine Temperatur sein, bspw. ein Thermoelement, das eine Temperatur fühlt. Auch andere Wirkungen kommen in Frage. Der Fühler gibt ein vorzugsweise elektrisches Signal ab, das der einwirkenden Kraft proportional sein kann.
Andererseits besitzt der Sensor einen Sender, der das vom Fühler abgegebene Signal in ein hochfrequentes Signal umsetzt, kodiert und aussendet. Hierzu ist der Sensor mit einer hier nicht näher dargestellten Energieversorgung versehen, die aus einer Batterie bestehen kann. Alternativ kann die Energieversorgung auch durch Einwirken von Licht, Wärme, Vibration oder auf sonstige Weise erfolgen. Da die durch die Funkbrücke 2 zu überwindende Entfernung gering ist, in der Regel zwischen einem und 100 m beträgt, ist der Energiebedarf des Sensors sehr gering und kann durch die genannten Quellen gedeckt werden.
Der Sensor 1 überträgt also dieses Signal über seinen Funksender an den Aktor 3. Entsprechend ist der Aktor 3 mit einem Funkempfänger für die Signale des Sensors 1 ausgestattet. Dieser Funkempfänger dekodiert das Signal und setzt es nur dann in ein über eine Signalleitung 5 weitergeleitetes Signal um, wenn es durch seine Kodierung für ihn bestimmt ist. Es kann dann eine Aktion der Spinnereimaschine oder eines Bauteils derselben einleiten. Der Aktor kann ebenso wie der Sensor mit einer autarken Energieversorgung versehen sein.
Ein Beispiel für eine Anwendung einer solchen Sensor/Aktor-Kombination ist die Fadenbruchüberwachung an einer Spinnereimaschine. Dabei kann am Fadenlauf an jeder Spinnstelle der Maschine ein Sensor 1 angeordnet sein, der bei Fadenbruch ein Funksignal an einen Aktor in einer Luntenstoppvorrichtung dieser Spinnstelle weiterleitet und diese zum Unterbrechen der Luntenzufuhr zu dieser Spinnstelle aktiviert. In der Ausführungsform der Figur 2 ist die Funkverbindung 2, 2' derart zweispurig ausgebildet, dass auch der Aktor 3 mit dem Sensor 1 in Verbindung steht. Der Aktor kann hier auch Einfluss auf den Sensor nehmen und dessen Signalbildung beeinflussen. Zu diesem Zweck weist auch der Aktor einen Funksender auf, dessen Signal vom auch einen Funkempfänger aufweisenden Sensor empfangen und umgesetzt werden kann.
So kann z.B. in dem angeführten Anwendungsfall der Aktor dem Sensor aufgeben, kein Fadenbruchsignal zu generieren, solange der aufgetretene Fadenbruch behoben wird und ein Fadenbruchsignal dies stören würde.
Es versteht sich, dass die zwischen einem Sensor 1 und einem Aktor 2 ausgetauschten Signale kodiert sein müssen, damit sie nur die beiden Sensoren und Aktoren beaufschlagen, für die sie bestimmt sind.
Es sind Anendungsfälle denkbar, bei denen gemäß Figur 3 mehrere Sensoren 1 nur einen Aktor 3 beaufschlagen. Hierbei weisen die Signale aller Sensoren gleiche, den zugeordneten Aktor ansprechende Kodierung auf.
Umgekehrt zeigt Figur 4 eine Anordnung, bei der ein Aktor 3 mehrere Sensoren 1 beaufschlagt. Seine Funksignale weisen eine Kodierung auf, durch die alle gemeinten Sensoren angesprochen werden. Ein Anwendungsfall für diese Ausführung ist bspw. dann gegeben, wenn die Signalbildung mehrerer Sensoren gleichzeitig und übereinstimmend abgestellt, eingeschaltet oder geändert werden soll.
Durch die autarke Energieversorgung insbesondere der Sensoren, aber auch der Aktoren kann neben der Signalübertragung auch für die Energieversorgung auf Verdrahtung der Sensoren und/oder Aktoren verzichtet werden, was deren Montage sehr vereinfacht, beschleunigt und verbilligt. Selbstverständlich kann dann, wenn für einen Sensor oder - insbesondere einen Aktor wie in den dargestellten Fällen über die Signalleitung 5 - ohnehin eine Verdrahtung erforderlich ist, von einer autarken Energieversorgung abgesehen werden. In vielen Fällen genügt eine Unterscheidung eines Sensorsignals nach ja/nein. Es gibt aber auch Fälle, in denen das Sensorsignal dem abgetasteten Zustand proportional sein muss. So kann bspw. ein Temperatur fühlender, die Erwärmung eines Bauteils oder Bauraums überwachender Sensor in einem ersten Temperaturbereich über den Aktor einen Kühlventilator einschalten. In einem zweiten, höheren Temperaturbereich kann er eine Warnlampe einschalten und in einem dritten, gefährlichen Temperaturbereich kann er das Abschalten des Wärme entwickelnden Bauteils einleiten.
Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.
Alle in den Unterlagen offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung, werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
Bezugszahlenliste
1 Sensor
2 Funkverbindung
3 Aktor
4 Wirkungspfeil
5 Signalleitung

Claims

Patentansprüche
1. Spinnereimaschine mit mindestens einem Sensor, der einen Betriebszustand der Spinnereimaschine abfühlen und ein diesen Betriebszustand charakterisierendes Signal abgeben kann und mit mindestens einem Aktor, dem dieses Signal zugleitet werden kann und der nach Maßgabe dieses Signals Maßnahmen einleiten kann, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Sensor (1) mit dem Aktor (3) über Funkverbindung (2) in Verbindung stehen kann.
2. Spinnereimaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Funkverbindung (2) in beiden Richtungen wirksam ist, der Aktor (3) also auch Maßnahmen im Sensor (2) einleiten kann.
3. Spinnereimaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Funkverbindung (2) mittels an sich bekannter Verfahren (Zigbee, Bluetooth, WLAN) arbeiten kann.
4. Spinnereimaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Sensor (1) durch eine Batterie speisbar ist.
5. Spinnereimaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Sensor (1) energieautark ausgebildet ist, er seine Energie also aus Licht, Wärme, Vibration, Kräfte oder dergleichen beziehen kann.
EP07723572A 2006-03-28 2007-03-24 Spinnereimaschine mit drahtlos verbundenen sensoren und aktoren Withdrawn EP2002038A1 (de)

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