CH466608A - Gerät zum elektrischen Messen der mechanischen Spannung an laufenden Fäden - Google Patents

Description

  
 



  Gerät zum elektrischen Messen der mechanischen Spannung an laufenden Fäden
Für das Messen der Spannung an laufenden Fäden in Textilmaschinen ist es bekannt, Fäden über Hebel zu legen und über einen verhältnismässig langen Federweg die Messung vorzunehmen. Diese Messungsart ist unzweckmässig, und es ist bekannt, an dessen Stelle das sogenannte weglose Messen des Fadens anzuwenden.



  Hierbei wird der Faden zwischen zwei Führungsstiften an einem Taststift entlannggeführt. Der Taststift wird durch die Fadenspannung ausgelenkt. Am anderen Ende dieses Hebels, der im allgemeinen auf einer Torsionsfeder gelagert ist, befindet sich ein Kondensator. Das Ende des Hebels ragt in den Raum zwischen den Kondensa  torplatten    hinein, und durch die Auslenkung wird der Kondensator bzw. der Kreis, in dem dieser Kondensator eingeschaltet ist, verstimmt.



   Die Anordnung dieser Art macht eine verhältnismässig aufwendige Schaltung notwendig und setzt eine Speisung aus dem elektrischen Netz voraus. Das Gerät zum Messen der Fadenspannung wird auf diese Weise verhältnismässig raumgreifend und in der Anwendung daher unpraktisch.



   Es ist daher die Aufgabe gestellt, ein Gerät zum elektrischen Messen der Spannung an laufenden Fäden in Textilmaschinen unter Auslenken eines auf einer Torsionsfeder gelagerten Tasterstiftes anzugeben, das handlich und einfach in der Schaltung ist und somit keines grossen Aufwandes bedarf.



   Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Halbleiter und ein Magnet vorgesehen sind, von denen eines vom rückwärtigen Ende des Tasterstiftes getragen ist und die Auslenkbewegung des Tasterstiftes eine unterschiedliche Durchflutung des Halbleiters im Magnetfeld bewirkt, die an einem Anzeigeinstrument wirksam wird.



   In den Zeichnungen sind Ausführungsformen der Erfindung dargestellt, und zwar jeweils eine perspektivische Darstellung des Messkopfes mit den Platten und den Magneten, ausserdem Schaltungen. Ferner ist eine Darstellung der äusseren Form des Gerätes für den praktischen Gebrauch dargestellt sowie Ausführungsform der Geräte in perspektivischer Darstellung.



   Fig. 1 zeigt, wie die übrigen Abbildungen auch, den eingentlichen Messkopf, bestehend aus den beiden Führungsstiften 1 und dem Tasterstift 2.



   Die Hörner 3 der Stifte 1 sind so gegeneinander gebogen, dass der Faden leicht Eingelegt werden kann.



   Am Ende des Tasterstiftes 2 befindet sich in der Ausführungsform nach Fig. 1 eine Feldplatte 4 in Form eines Rechtecks. Sie befindet sich in unmittelbarer Nähe eines quaderförmigen Dauermagneten 5, der die Pole auf seinen Grossflächen trägt. Die Feldplatte 4, die beispielsweise aus Indium-Antimonid bestehen kann, weist bei 6 die elektrischen Anschlüsse auf, mit der sie an die von einer Gleichstromquelle, z. B. einer Batterie gespeiste wheatstone'sche Brücke oder an die transistorierte Gleichstromverstärkerschaltung angeschlossen wird. Da sich die Platte 4 unter dem Einfluss des Tasterstiftes 2 bewegt, sind in die Leitungen 6 flexible Abschnitte 7 eingebaut.



   Feldplatten sind bekanntermassen Halbleiter, die ihren Widerstand in Abhängigkeit der Intensität der magnetischen Durchflutung ändern. Wenn daher die am Ende des Tasterstiftes angebrachte Feldplatte im Magnetfeld bewegt wird, ergibt sich eine Änderung der Durchflutung in Abhängigkeit des Auslenkungsbetrages.



  Der Betrag der Auslenkung seinerseits ist ein Mass für die mechanische Spannung bzw. Spannungsänderung im Faden.



   In Fig. 2 ist die Lagerung des Tasterstiftes 2 auf einer Torsionsfeder 8 erkennbar. Am Ende des Tasterstiftes 2 ist eine Feldplatte 4 angebracht, die in den Luftspalt zwischen zwei Polplatten 9 eines Dauermagneten 10 hineinbewegt wird, wenn der Tasterstift der Platte 4 eine Bewegung erteilt.



   Eine abgewandelte   Ausführungsform    ist in Fig. 3  dargestellt. Auf dem Tasterstift 2 befinden sich zwei Feldplatten   4' und    4", diese tauchen in den Luftspalt eines Topfmagneten ein. Dieser Topfmagnet wird gebildet von einem Weicheisentopf 10, in dessen Boden ein Dauermagnet 11 eingeschlossen ist, der in eine entsprechende Aussparung des Topfdeckels   10' zur    Spaltbildung hinaufragt.



   Wenn der laufende Faden einer Textilmaschine, beispielsweise einer Zwirnmaschine, über die Hörner 3 zwischen die Führungsstifte 1 und dem Tasterstift 2 eingelegt ist, wird der Stift durch die mechanische Spannung des Fadens bewegt und damit wird jeweils die Feldplatte 4 bzw. die zwei Feldplatten   4' und      4'- bewegt.   



  Sie ändern dabei ihre Stellung zum Dauermagneten bzw. zum dauermagnetischen Feld. Hierdurch wird der elektrische Widerstand der Feldplatte 4 geändert. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, wird diese Platte in eine wheatstone' sche Brücke eingeschaltet, in der sie den veränderlichen Widerstand darstellt.



   Bei 12 sind die festen Widerstände angedeutet, und bei 13 das Anzeigeinstrument, beispielsweise in Form eines Galvanometers. Die wheatstone'sche Brücke wird von der Gleichstromquelle U gespeist. Zweckmässigerweise wird hierzu eine Batterie verwendet.



   In Fig. 5 ist die Anordnung so getroffen, dass in Umkehrung der vorhergehenden Beispiele am Ende des Stiftes 2 ein Dauermagnet 14 vorgesehen ist, der zwischen zwei Feldplatten 15 bewegt wird. Auch hier erfolgt der Anschluss der Feldplatten 15 an eine wheatstone'sche Brücke. Die beiden Platten 15 bilden zwei veränderliche Widerstände, die gegensinnig geschaltet sind, so dass sich eine besonders empfindliche Anzeige ergibt.



   Wenn eine wheatstone'sche Brücke nach Art der Fig.



  4 bzw. Fig. 5 nicht hinreichend empfindlich ist oder der Wunsch besteht, anstelle eines teuren, empfindlichen Galvanometers ein gröberes Instrument zu verwenden, so kann eine transistorierte Gleichstromverstärkerschal  tung benutzt werden, wie sie in Fig. 6 dargestellt ist. Die    Feldplatten sind bei 6 an dem Kreis angeschlossen, der mit Transistoren 16 versehen ist. Es ist ferner ein Abgleich-Widerstand 17 und ein fester Widerstand 18 vorgesehen. Eine   Änderung    des Widerstandes in den Feldplatten, die bei 6 angeschlossen sind, erzeugt in dem von einer Gleichstromquelle U gespeisten Kreis eine Stromänderung, die durch die Transistoren verstärkt wird und im Instrument 19 abgelesen werden kann.



   Fig. 7 zeigt eine Anordnung, die bezüglich des mechanischen Teils völlig den anderen Ausführungsformen entspricht, jedoch ist am Ende des Stiftes 2 ein Hallgenerator 22 angebracht, der sich im Bereich der Polplatten 9 eines Dauermagneten 10 bewegt. Von einer Gleichstromquelle U aus wird über einen Regelwiderstand 23 der Steuerstrom dem Hallgenerator 22 zugeführt. Durch die Bewegung des Hallgenerators 22 im Dauermagnetfeld des Magneten 10 wird eine Spannung erzeugt, die in dem Instrument 24 abzulesen ist. Der Ausschlag dieses Instrumentes ist ein Mass für die mechanische Spannung im laufenden Faden.



   Ein Hallgenerator ist ein Halbleiter, der eine Spannung in Abhängigkeit eines Magnetfeldes erzeugt, wenn die Platte von einem Steuerstrom beaufschlagt wird. Eine solche Anordnung führt zu gleich günstigen Ergebnissen wie die Verwendung einer Feldplatte, jedoch unter etwas aufwendigerer Schaltung. Die Anzeige erfolgt aber in einem gewissen Umfang trägheitsloser. Es wird aber in der Praxis der Verwendung von Feldplatten der Vorzug zu geben sein, weil ein zusätzlicher Strombedarf nicht erforderlich ist.



   Das verhältnismässig empfindliche Instrument 24 kann durch ein gröberes Instrument 25 ersetzt werden, wenn eine   transistorierte    Verstärkerschaltung angewendet wird, wie sie in Fig. 8 dargestellt ist. Der Anschluss erfolgt bei 6 über einen Empfindlichkeitsbereichschalter, der bei 26 angedeutet ist. Die Spannung wird durch die Transistoren 16 verstärkt und dem Anzeigeinstrument 25 zugeführt. Die Speisung des Transistorverstärkers erfolgt aus der gleichen Stromquelle U, die auch den Steuerstrom für den Hallgenerator 22 liefert.



   Gleichgültig, welche Anordnung im einzelnen gewählt wird, ist es praktisch immer möglich, mit kleinen Batterien zu arbeiten, und die Schaltung selbst ist wenig aufwendig, so dass das gesamte Messgerät in einem Gehäuse untergebracht werden kann, dessen Grösse vorwiegend bestimmt wird von der Grösse des benutzen Anzeigeinstrumentes. Verschiedene bevorzugte Ausführungsformen für solche Gehäuse sind beispielsweise in den Figuren 9 bis 12 dargestellt.



   Der Kopf 26 mit den Führungsstiften 1 und dem Tasterstift 2 sitzt auf einem Kasten 27 nach Fig. 9, der praktisch das Anzeigeinstrument 28 darstellt. An dem Kasten 27 ist ein Handgriff 29 vorgesehen, der es ermöglicht, das Gerät an den laufenden Faden zur Messung anzulegen. Um dabei das Einlegen des Fadens zwischen die Stifte 1/2 zu erleichtern, sind die Stifte 1 auf einem von Hand zu betätigenden Kipphebel 30 angeordnet, der bei 31 am Kopf 26 angelenkt ist. Die Stifte können auf diese Weise im Sinne des Pfeiles 32 ausgelenkt werden, um das Gerät in den Fadenweg einzuführen.



   Die Ausführungsform nach - Fig. 10 unterscheidet sich praktisch von derjenigen nach Fig. 9 lediglich dadurch, dass die Stifte 1 auf einem gegen Federdruck von Hand zu betätigenden Schieber 33 angeordnet, also mit diesem verschiebbar sind.



   Gemäss der Ausführungsform nach Fig. 11 ist der Kopf 26 im Winkel auf den Kasten 27 aufgesetzt,   umd    der zylindrische im Winkel angesetzte Teil 34 kann der Aufnahme der Batterie dienen . Das Gerät hat insgesamt eine für die Messung der mechanischen Spannung am laufenden Faden handliche Pistolenform.



   Bei dem Beispiel nach Fig. 12 ist der Kopf 26 vorn auf dem Kasten 27 unmittelbar unter dem Anzeigeinstrument 28 angebracht. Darunter befindet sich ein Spannschlitz 35 mit einer Rändelschraube 36. Mit Hilfe dieser Einrichtung kann das Gerät beispielsweise in eine Aufwärtszwirnmaschine fest eingesetzt werden, indem es auf dem Sauschwanzfadenführer 37 aufgeklemmt und mit diesem in die Maschine eingespannt wird.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Gerät zum elektrischen Messen der mechanischen Spannung an laufenden Fäden in Textilmaschinen unter Auslenken eines auf einer Torsionsfeder gelagerten Tasterstiftes, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Halbleiter und ein Magnet vorgesehen sind, von denen einer vom rückwärtigen Ende des Tasterstiftes (2) getragen ist und die Auslenkbewegung des Tasterstiftes (2) eine unterschiedliche Durchflutung des Halbleiters im Magnetfeld bewirkt, die an einem Anzeigeinstrument wirksam wird.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Gerät nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Halbleiter eine Feldplatte oder ein Mallgenerator ist und als veränderlicher Widerstand in eine Wheatstone'sche Brücke eingeschaltet ist.

   2. Gerät nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Halbleiter eine Feldplatte oder ein Hallgenerator ist und den veränderlichen Widerstand einer transistorierten Gleichstromverstärkerschaltung bildet.

   3. Gerät nach Patentanspruch und einem der Unteransprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass Füh rungsstifte (1) in einem mit dem Anzeigeinstrument (28) verbundenen Kopf (26) verschwenkbar angeordnet snid.

   4. Gerät nach Patentanspruch und einem der Unteransprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass Führungsstifte (1) in einem mit dem Anzeigeinstrument (28) verbundenen Kopf (26) verschiebbar angeordnet sind.