Opublikowano: 10.VII.1967 53561 KI. 42 b, 10 MKP G 01 b £ CZYTELNIA Polskiej tocfypfsifj' s) Lirw.Twórca wynalazku i Wladyslaw Pelka, Lódz (Polska) wlasciciel patentu: Czujnik plozowy do wykrywania zgrubien materialów Czujnik plozowy do wykrywania zgrubien ma¬ terialów sluzy do wykrywania zgrubien wszelkich tkanin tekstylnych i technicznych, tasm papiero¬ wych, tworzyw naturalnych i sztucznych, z folii metalowej lub tez z innych materialów, wszedzie tam, gdzie zachodzi potrzeba kontroli odchylek od grubosci nominalnej okreslonych wyrobów.Czujnik ten, po zastosowaniu wlasciwych stolików i stopek plozowyeh moze byc wykorzystany do kontroli grubosci wszelkich nitek, zyl, sznurów, wlókien, drutów itp.Dotychczas do kontroli grubosci materialów byly stosowane czujniki pojemnosciowe, w których jed¬ na okladzine kondensatora stanowi badany ma¬ terial. Wspólpracuja one z rozbudowanymi uklada¬ mi, glównie elektronicznymi. Uklady te zarówno pod wzgledem konstrukcyjnym jak i eksploatacyj¬ nym sa kosztowne i ponadto nie pozbawione ble¬ dów w okreslaniu zgrubien. Do pomiaru zgrubien stosowane sa 'równiez czujniki elektromagnetycz¬ ne posiadajace cechy konstrukcyjne i eksploata¬ cyjne zblizone do cech czujników pojemnoscio¬ wych.Istota wynalazku polega na tym, iz opracowany zostal uklad mechaniczno-elektroniczny pozwalaja¬ cy w toku produkcji na wykrywanie nieznacznych bezwzglednych przyrostów lub ubytków grubosci badanego materialu przy minimalnych nawet gru¬ bosciach nominalnych. Uzyskuje sie to przez po¬ czatkowe ustawienie nastawnych styków 7 wzgle- 15 25 30 dem styku G w zaleznosci od grubosci nominalnej.W tym tez celu zaprojektowany zostal uklad me¬ chaniczny w postaci dzwigni o zmiennej dlugosci ramion dzieki czemu istnieje mozliwosc regulacji czulosci ukladu w zaleznosci od zalozonych do¬ puszczalnych granic zmian grubosci.Na oryginalnosc projektu sklada sie ponadto tranzystorowy uklad elektroniczny, który przewi¬ dziany jest dla dalszego zwiekszenia czulosci calego urzadzenia. Uklad elektroniczny przedstawia soba przekaznik posredniczacy, którego parametry pracy pozwalaja na przekazywanie impulsów sterujacych przekaznik roboczy, przy minimalnych, odchyle¬ niach dzwigni 5. Dzieki temu moze byc okreslony z duza dokladnoscia moment zetkniecia sie lub rozwarcia styków przy zalozonym dopuszczalnym maksymalnym zgrubieniu lub ubytku.. Takie warunki pracy styków mozliwe sa dzieki bardzo malym napieciom ukladu tranzystorowego, wystepujacym pomiedzy tymi stykami i nie powo¬ dujacym iskrzenia, który by zaklócalo prawidlowa prace przekaznika roboczego, sterowanego przez tranzystor. Do wlaczenia przekaznika roboczego przeznaczone sa zaciski oznaczone na fig. 1 i 2 na¬ pisem ,,przekaznik".Tego rodzaju uklad mechaniczno-elektroniczny pozwala na wykrywanie bardzo malych zmian gru¬ bosci materialów.Ponadto w czujniku wedlug wynalazku elementy i zespoly konstrukcyjne zostaly tak zaprojektowa- 53561• 3 ne azeby czujnik spelnial stawiane przed nim za¬ dania w nawet trudnych warunkach eksploatacyj¬ nych. Polega to mianowicie na usytuowaniu ich wzgledem siebie w jednej plaszczyznie lub w plasz¬ czyznach równoleglych co pozwala na duza sku- 5 tecznosc tlumienia drgan szkodliwych dla pracy czujnika. Z tych samych równiez wzgledów kine¬ matyka ukladów uwzglednia tylko jeden stopien swobody ruchu podstawowych elementów czujnika, Do trudnych warunków eksploatacyjnych nalezy 1Q *•¦. naliczyc warunki ruchowe- oraz warunki produk- |3#no-technologiczne. Na warunki ruchowe skla¬ daja sie warunki pracy maszyny i urzadzen produk¬ cyjnych, a przede wszystkim to, ze sa one silnym zródlem drgan utrudniajacych normalna prace 15 aparatury sterowniczej oraz, ze sa zródlem duzych zanieczyszczen w postaci kurzu, brudu i innych substancji powstalych w procesie technologicznym i poglebiajacych trudnosci eksploatacyjne tego ro¬ dzaju aparatury. 20 Warunki technologiczne okreslane sa natomiast e ruchem, czyli przesuwaniem sie ze znaczna szyb¬ koscia wyrobu kontrolowanego przez czujnik po¬ miedzy stolikiem 1 i stopka 2. Szybkosc ta ma wplyw na prawidlowosc dzialania calego ukladu.Prawidlowa prace czujnika w takich warunkach 25 umozliwia odpowiedni ksztalt plozy stopki 2 w jej przekroju podluznym.Podstawowym elementem konstrukcyjnym czuj¬ nika jest plyta montazowa, na której zmontowany jest caly mechanizm czujnika. Elementy robocze czujnika zmontowane sa na plycie w ten sposób aby ich drgania, wywolane drganiami maszyny, od¬ bywaly sie w jednej plaszczyznie w okreslony spo¬ sób. Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladach wykonania na rysunku, na którym 35 fig. 1 przedstawia schemat czujnika wedlug wyna¬ lazku, fig. 2 — konstrukcje zmontowanego czujnika.Dzialanie czujnika polega na przekazywaniu impulsów elektrycznych, wywolywanych impulsa¬ mi mechanicznymi, do urzadzenia wykonawczego, 40 znajdujacego sie w ukladzie zespolów automatyki maszyny. Mechanizm dzialania jest nastepujacy.Pojawienie sie zgrubienia w zasiegu czujnika po¬ woduje impuls mechaniczny, który z kolei przeka¬ zywany jest na styki zamykajace obwód elektrycz- 45 ny w urzadzeniu wykonawczym ukladu regulacji grubosci materialu. W czujniku przedstawionym schematycznie na fig. 1 element reagujacy na zmia¬ ny grubosci, czyli stopka 2, posiada tylko jeden sto¬ pien swobody. 50 Czujnik jest uniezalezniony od jakiegokolwiek * elementu maszyny dziejki czemu nie jest podatny na jej drgania. Przenosza sie one jedynie poprzez podstawe czujnika-ale w tej samej fazie d\a wszy¬ stkich jego elementów, co nie powoduje niekorzy- 55 stnych zaklócen. Chodzi tu o faze drgan plozy 2 i przegubu 12, jako punktu zamocowania dzwigni 5. Poza tym jakiekolwiek inne drgania, a miedzy innymi pochodzace od sprezyny 8, sa dostatecznie silnie tlumione, dzieki temu, ze sitopka 2 opiera sie o stolik 1 na plycie.Zasada dzialania czujnika jest nastepujaca. Ba¬ dany material dostaje sie pomiedzy nieruchomy stolik 1 i ruchoma stopke 2, która osadzona jest na trzpieniu 3 polaczonym za pomoca przegubu 4 65 4 z dzwignia 5. W chwili dostania sie pomiedzy stop¬ ke a stolik materialu o wiejkszej grubosci, stopka 2 zostaje odepchnieta i dzialajac na dzwignie zacze¬ piona w przegubie 12 powoduje zwarcie styku 6 i jednego ze styków 7. Przy zastosowaniu posred¬ niczacego przekaznika elektronicznego zostaje zwarty jeden z oporników 14 w obwodzie baza kolektor tifinzystora 13, co spowoduje przeplyw* pradu przez przekaznik roboczy i jego zadzialanie.W przypadku pominiecia w ukladzie posrednicza¬ cego przekaznika elektronicznego, za pomoca sty¬ ków 6 i 7 zostaje zamkniety bezposrednio obwód przekaznika roboczego. Elektroniczny przekaznik posredniczacy zaprojektowany jest celem zapewnie¬ nia prawidlowej pracy przekaznika roboczego.Przekaznik elektroniczny posredniczacy celowy jest przede wszystkim w przypadku stopniowej bardzo powolnej zmiany grubosci. Wykluczenie takiego przekaznika i zastosowanie bezposrednio prze¬ kaznika roboczego typu, na przyklad, elektromag¬ netycznego, moze prowadzic do zaklócen w jego pracy na skutek iskrzenia jakie mogloby powstac pomiedzy stykami 6 i 7 przy powolnym ich rozwie¬ raniu.Dla przejrzystosci na rysunku pokazane jest wy¬ korzystanie tylko jednego ze styków 7, a miano¬ wicie dla przypadku zgrubienia materialu. Iden¬ tycznie moze byc wykorzystany drugi styk 7 do wykrywania ubytku grubosci. Wówczas stosuje sie tez drugi przekaznik elektroniczny identyczny z tym, który jest pokazany na rysunku. Drugi przekaznik pominiety jest na rysunku celem za¬ chowania przejrzystosci.Z chwila, gdy miejsce zgrubienia materialu prze¬ sunie sie poza zasieg stopki 2, sprezyna 8 dziala¬ jac na dzwignie 5 powoduje rozwarcie sie styków 6 i 7. Czujnik przygotowany jest do odebrania impulsów spowodowanych nastepnymi niedozwo¬ lonymi odchyleniami od normy. Zadana czulosc czujnika mozna osiagnac przez odpowiednie zbli¬ zenie (lub oddalenie) przegubów 12 i 4. Odbywa sie to (poprzez obracanie moletowanej nakretki 9, która powoduje wówczas odpowiednie przesuwa¬ nie sie sruby 10, a wraz z nia przybliza (lub od¬ dala) sie przegub 12 do przegubu 4.Rozwiazanie konstrukcyjne czujnika wedlug wy¬ nalazku z zastosowaniem dzwigni jednoramiennej przewiduje umieszczenie zespolu styków 7 na ru¬ chomej prowadnicy 16. Czesc ta przesuwa sie pro¬ stopadle do osi podluznej trzpienia 3. Na skutek przesuwania sie ruchomej prowadnicy 16, przesu¬ wa sie równiez ramie dzwigni 5 w przegubie 4. Dla przesuwania ruchomej prowadnicy 16 przewidziana jest sruba 10 zwiazana sztywno z ta czescia, nie¬ ruchoma prowadnica 11, oraz nagwintowany kra¬ zek moletowany 9, spelniajacy role napedu sru¬ by 10 prowadzonej w prowadnicy 11.W konstrukcji czujnika wedlug wynalazku prze¬ widziano ponadto mozliwosc ustawienia stolika 1 na srubie nastawnej 17 w sposób wahliwy, aby jego plaszczyzna pod wplywem nacisku stopki 2 automatycznie ustawiala sie równolegle do jej claszczyzny. Oprócz tego przewidziane jest prze¬ suwanie stolika 1 wzdluz osi podluznej trzpienia 3 przy pomocy sruby nastawnej 17 celem umozliwie¬ nia regulacji odleglosci stolika 1 od krancowego53561 5 polozenia stopki 2 przy róznych grubosciach nomi¬ nalnych materialów.Charakterystycznym szczególem w przegubie 4 jest okragly ksztalt kolków 18 obejmujacych ra¬ mie dzwigni 5, ich mozliwosci obracania sie wokól 5 ich osi podluznej oraz elastyczne ustawienie za pomoca sprezyny 20 jednego z nich w nasadce 19, ^k pokazano na rysunku. Wkret 21 sluzy do re¬ gulowania nacisku sprezyny 20 na nasadke 19.Dioda 15 w posredniczacym przekazniku elektro- 10 nicznym sluzy do lagodzenia szkodliwych dla tranzystora przepiec, powstajacych w czasie dzia¬ lania przekaznika roboczego. PL