DE2422943A1 - False-twisting spindle monitor - uses drilling in spindle in magnetic field to register impedance variations to give rotary speed - Google Patents

Abstract

An appts. is claimed to monitor the rotary speed of a yarns false-twisting spindle, where the spindle carries a drilling or recess, with a static monitor which generates a magnetic field located in the radial plane of the drilling or recess, to determine impedance variations. The system gives a small and compact unit which requires no modification of the false-twisting spindle.

Description

Vorrichtung zur Überwachung der Drehzahl Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überwachung der Drehzahl eines rotierenden Körpers insbesondere eines Drehröhrchens einer Falschdraht-Zwirnmaschine, welcher eine im wesentlichen radial gerichtete Bohrung oder Ausnehmung aufweist. Apparatus for monitoring the speed of rotation The invention relates to a Device for monitoring the speed of a rotating body in particular a rotating tube of a false twisting machine, which is essentially a having radially directed bore or recess.

Problemstellung; Zur Überwachung der Drehzahl eines rotierenden Körpers ist es aus der deutschen Auslegeschrift 1 221 470 bekannt einen hochfrequenten Oszillator mit einer Schwingkreis spule vorzusehen. Die Schwingkreisspule ist dabei einem Zahnrad zugeordnet, welches mit dem rotierenden Körper drehfest verbunden ist und durch welches die Dämpfung der genannten Spule beeinflußbar ist. Es sind weiterhin Impulsgeber bekannt, enthaltend einen permanentmagnetischen Rotor, welcher bei Drehung in den zugeordneten Spulen Spannungen induziert, die ein Maß für die Rotordrehzahl darstellen. Die bekannten Vorrichtungen oder zumindest Teile derselben müssen in geeigneter Weise mit dem rotierenden Körper, dessen Drehzahl gemessen oder überwacht werden soll, gekuppelt werden. Dies erweist sich bei rotierenden Körpern mit relativ kleinen Abmessungen, beispielsweise bei Drehröhrchen einer Falschdraht-Zwirnmaschine, als sehr nachteilig. Die genannten Drehröhrchen weisen, wie aus der Zeitschrift Melliand Textilberichte, Heidelberg, Jahrgang 1968, Seite 42 und 43 hervorgeht, in der Praxis einen Außendurchmesser von etwa 4 mm und eine Länge von etwa 40 mm auf. Die Ankopplung von bekannten Vorrichtungen zur Drehzahlüberwachung ist im hohen MaBe unerwünscht und praktisch auch nicht durchführbar.Problem definition; For monitoring the speed of a rotating body it is known from the German Auslegeschrift 1 221 470 a high-frequency oscillator to be provided with a resonant circuit coil. The resonant circuit coil is a gear assigned, which is rotatably connected to the rotating body and through which the damping of said coil can be influenced. There are still Impulse generator known, containing a permanent magnetic rotor, which when rotated in the Associated coils induced voltages that represent a measure of the rotor speed. The known devices or at least parts thereof must be suitable Way with the rotating body whose speed can be measured or monitored should be coupled. This turns out to be relatively small with rotating bodies Dimensions, for example in the case of rotary tubes of a false twisting machine, as very disadvantageous. The mentioned rotating tubes point, as from the magazine Melliand Textile reports, Heidelberg, year 1968, page 42 and 43 shows, in practice an outer diameter of about 4 mm and a length of about 40 mm. The coupling known devices for speed monitoring is highly undesirable and practically not feasible either.

Aufgabe und Lösung Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde die genannten Nachteile zu vermeiden und eine im Aufbau einfache Vorrichtung zu schaffen zur Uberwachung der Drehzahl von rotierenden Körpern. Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des ersten Patentanspruches gelöst.OBJECT AND SOLUTION The invention is therefore based on the object to avoid the disadvantages mentioned and to provide a device that is simple in structure create for monitoring the speed of rotating bodies. This task will solved according to the features of the first claim.

Vorteile und Weiterbildungen Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich aus durch einen sehr kleinen, platzsparenden Aufbau, wobei an dem rotierenden Körper selbst keine konstruktiven Maßnahmen oder Änderungen erforderlich sind. Es muß lediglich in der Nähe der in dem rotierenden Körper sowieso vorhandenen Bohrung oder Ausnehmung ein geeigneter Meßfühler vorgesehen werden, welcher bei dem Vorbeilaufen der Bohrung oder Ausnehmung aufgrund einer Nagnetfeldänderung eine Impedanzänderung erfährt. Werden gemäß des zweiten Patentanspruches als Meßfühler zwei vorzugsweise konzentrisch zueinander angeordnete Spulen vorgesehen, so lassen sich diese mit einem sehr kleinen Gesamtdurchmesser von wenigen Millimetern und vor allem sehr -preiswert herstellen. Bei Vorbeilaufen der genannten Bohrung an den Polflächen der Spulen wird die durch das metallische Drehröhrchen bewirkte Impedanz verändert. Werden die genannten Spulen gemäß des vierten Patentanspruches in einem bekannten hochfrequenten Oszillator angeordnet so wird aufgrund der besagten Änderung die Güte des Oszillators beeinflußt und ein Schwingen des Oszillatorc ermöglicht beziehungsweise unterbunden. Der Schaltungsaufwand ist dabei sehr gering und kostengünstig. Insgesamt zeichnet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung durch einen äußerst geringen und kostengünstigen Aufbau aus. Sie kann weiterhin in bereits bestehende Anlagen nachträglich eingebaut werden, was insbesondere bei Verwendung in Falchdraht-Zwirnmaschinen mit sehr vielen Drehröhrchen von besonderer Bedeutung ist. Soll die Drehzahl einer Anzahl von rotierenden Körpern überwacht werden, so erweist es sich als sehr vorteilhaft, jedem Körper einen Meßfühler zuzuordnen und zur Auswertung eine Auswerteschaltung vorzusehen, welche mittels einer geeigneten Schaltvorrichtung wahlweise mit einem der Meßfühler verbindbar ist.Advantages and developments The device according to the invention is characterized is characterized by a very small, space-saving structure, with the rotating Body itself no constructive measures or changes are required. It only has to be in the vicinity of the bore that is already present in the rotating body or a suitable sensor recess is provided be which when passing the bore or recess due to a change in the magnetic field experiences a change in impedance. Are according to the second claim as a sensor two coils preferably arranged concentrically to one another are provided, so leave these have a very small overall diameter of a few millimeters and especially very cheap to produce. When passing the named hole the pole faces of the coils is the impedance caused by the metallic rotating tube changes. Are said coils according to the fourth claim in one known high-frequency oscillator arranged so is due to said change influences the quality of the oscillator and allows the oscillator to oscillate or prevented. The circuit complexity is very low and inexpensive. Overall, the device according to the invention is characterized by an extremely low level and inexpensive construction. You can continue to use existing systems can be retrofitted, especially when used in falch twisting machines with a large number of rotating tubes is of particular importance. Should the speed of a Number of rotating bodies are monitored, it proves to be very advantageous assign a sensor to each body and an evaluation circuit for evaluation provide, which by means of a suitable switching device optionally with a the probe is connectable.

Ausführungsbeispiel Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in der Zeichnung dargestellten, bevorzugten Ausführungsbeispieles näher erläutert.EXEMPLARY EMBODIMENT The invention is described below with reference to the in Drawing illustrated, preferred embodiment explained in more detail.

Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung eines mit Stützrollen gelagerten Drehröhrchens mit einem Meßfühler Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie 11-11 gemäß Fig. 1 Fig. 3 eine elektronische Auswerteschaltung, welche an den Meßfühler angeschlossen ist.There are shown: FIG. 1 a schematic representation of one with support rollers mounted rotating tube with a sensor Fig. 2 shows a cross section along the Line 11-11 according to FIG. 1, FIG. 3, an electronic evaluation circuit which is connected to the probe is connected.

Gemäß Fig. 1 ist ein Drehröhrchen 1 in den Keilspalten an Stützrollen 2 bis 5 gelagert, welche gleichzeitig zum Antrieb des Drehröhrchens 1 dienen. Das Drehröhrchen wird mittels eines U-förmigen Permanentmagneten 6, welcher Polschuhe 7, 8 aufweist, in bekannter Weise zwischen Stützrollen festgehalten. In der Mitte des Drehröhrchens ist eine radial gerichtete Bohrung 10 vorgesehen. Das Drehröhrchen weist ferner eine Längsbohrung 12 auf, wobei quer zu der genannten Bohrung 10 ein Umlenkstift 13 für einen durch die Längsbohrung 12 geführten Faden vorgesehen ist.According to Fig. 1, a rotating tube 1 is in the wedge gaps on support rollers 2 to 5 stored, which are used to drive the rotary tube 1 at the same time. That Rotary tube is by means of a U-shaped permanent magnet 6, which pole pieces 7, 8, held in a known manner between support rollers. In the middle a radially directed bore 10 is provided in the rotary tube. The rotating tube furthermore has a longitudinal bore 12, being transverse to said bore 10 Deflection pin 13 is provided for a thread guided through the longitudinal bore 12.

Wie aus Fig. 2 entnommen werden kann, ist ferner zwischen den genannten Polschuhen 7, 8 ein Meßfühler 14 vorgesehen und mittels eines Bügels 15 auf einer Grundplatte 16 befestigt. Zwischen der Oberfläche 17 des Meßfühlers und der zylindrischen Oberfläche 18 des Drehröhrchens befindet sich ein kleiner Luftspalt 19. Der Meßfühler enthält zwei koaxial und isoliert voneinander angeordnete Spulen 21, 22 mit 20 den Anschlußklemmen 23 bis 26. Die Spulenachse/steht vorzugsweise senkrecht zur Drehachse 9 des Drehröhrchens 1.As can be seen from Fig. 2, there is also between the mentioned Pole shoes 7, 8, a sensor 14 is provided and by means of a bracket 15 on a Base plate 16 attached. Between the surface 17 of the probe and the cylindrical There is a small air gap 19 on the surface 18 of the rotating tube. The probe contains two coaxially and isolated from each other arranged coils 21, 22 with 20 den Terminals 23 to 26. The coil axis / is preferably perpendicular to the axis of rotation 9 of the rotating tube 1.

Befindet sich das Drehröhrchen in der dargestellten Stellung, so hat das Magnetfeld der vom Strom durchflossenen Spulen einen anderen Verlauf, als wenn das Drehröhrchen 1 derart weitergedreht ist, daß die Bohrung 10 sich vor der Oberfläche 17 befindet. Die derart bewirkte Magnetfeldänderung beziehungsweise Impedanzänderung der Spulen kann in einer Auswerteschaltung zur Erzeugung von elektrischen Signalen ausgewertet werden.If the rotating tube is in the position shown, it has the magnetic field of the coils through which the current flows has a different course than when the rotary tube 1 is further rotated in such a way that the bore 10 is in front of the surface 17 is located. The change in the magnetic field caused in this way respectively Changes in the impedance of the coils can be carried out in an evaluation circuit for generating electrical Signals are evaluated.

In Fig. 5 ist eine bevorzugte Auswerteschaltung dargestellt zur Erzeugung von Ausgangssignalen in Abhängigkeit von der jeweiligen Stellung des Drehröhrchens in Bezug auf den Meßfühler 14. Es sind zwei Transistoren 28, 29 vorgesehen, wobei der Eollektor des ersten Transistors 28 direkt mit der Anschlußklemme 23 sowie über einen Kondensator 30 mit der Anschlußklemme 24 der einen Spule 21 verbunden ist. Die Spule 22 liegt mit den Klemmen 25, 26 an den Emitter beziehungsweise an der Basis des zweiten Transistors 29. Der derart gebildete Oszillator ist mittels Widerstandskombinationen und Kondensatoren in bekannter Weise s e an eine Gleichspannungsquelle UB angeschlossen, und ist derart dimensioniert, daß seine Eigenfrequenz wesentlich größer ist als die doppelte Drehzahl des Drehröhrchens.In Fig. 5, a preferred evaluation circuit is shown for generation of output signals depending on the respective position of the rotating tube with respect to the sensor 14. Two transistors 28, 29 are provided, wherein the Eollektor of the first transistor 28 directly to the terminal 23 as well as via a capacitor 30 is connected to the connection terminal 24 of one coil 21. The coil 22 is connected to the terminals 25, 26 on the emitter or on the Base of the second transistor 29. The oscillator thus formed is by means of resistor combinations and capacitors are connected in a known manner to a DC voltage source UB, and is dimensioned such that its natural frequency is significantly greater than twice the speed of the rotating tube.

Dem Oszillator ist eine Impulsformerstufe mit den Transistoren 32, 33 nachgeschaltet, so daß beim Vorbeilaufen der Bohrung 10 am Meßfühler 14 dessen Impedanz und damit die Dämpfung des Oszillators geändert am Ausgang 34 ein Impuls erzeugt wird. Die Impulsfolgefrequenz ist somit ein Naß für die Drehzahl des Drehröhrchens. Soll die Drehzahl mehrerer Drehröhrchen erfaßt werden so kann gemäß einer bevorzugten Weiterbildung auch eine gemeinsame Auswerteschaltung vorgesehen werden. Diese ist dann mittels bekannten Schaltvorrichtungen, beispielsweise Drehschaltern, wahlweise mit den Spulen zu verbinden, die einem der Drehröhrchen zugeordnet sind.The oscillator is a pulse shaper with the transistors 32, 33 downstream, so that when passing the bore 10 on the sensor 14 of which Impedance and thus the damping of the oscillator changed a pulse at output 34 is produced. The pulse repetition frequency is therefore a factor for the speed of the rotary tube. If the speed of several rotary tubes is to be detected, according to a preferred one Further development, a common evaluation circuit can also be provided. This is then by means of known switching devices, for example rotary switches, optionally to connect with the coils, which are assigned to one of the rotating tubes.

Es sei darauf hingewiesen, daß die Erfindung keineswegs auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt ist.It should be noted that the invention is in no way limited to the illustrated Embodiment is limited.

So kann beispielsweise anstelle der genannten Spulen bei einem Drehröhrchen oder bei einem andern rotierenden Körper auch andere MeBfühler vorgesehen werden, bei welchen beim Vorbeilaufen der Bohrung aufgrund einer Magnetfeldänderung eine Impedanzänderung eintritt. Genannt seien beispielsweise magnetisch vorgespannte Feldplatten, die bei einer Nagnetfeldänderung eine Änderung des ohmschen Widerstandes erfahren, welche in bekannter Weise zur Bestimmung der Drehzahl ausgewertet wird. Wesentlich ist in allen Fällen, daß der Meßfühler in unmittelbarer Xahe des rotierenden Körpers angeordnet ist und direkt die momentane Stellung einer BohrUng oder einer sonstigen Ausnehmung abtastet.For example, instead of the aforementioned coils, one Rotary tubes or, in the case of another rotating body, other measuring sensors are provided in which when passing the bore due to a change in the magnetic field a change in impedance occurs. For example, magnetically prestressed ones may be mentioned Field plates that change the ohmic resistance when the magnetic field changes find out which is evaluated in a known manner to determine the speed. It is essential in all cases that the measuring sensor is in the immediate vicinity of the rotating one Body is arranged and directly the current position of a BohrUng or one other recess scans.

- Patentansprüche - - patent claims -

Claims (5)

Patentansprüche Vorrichtung zur Überwachung der Drehzahl eines rotierenden Körpers, insbesondere eines Drehröhrchens einer Falschdraht-Zwirnmaschine, welcher eine im wesentlichen radial gerichtete Bohrung oder Ausnehmung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Radialebene, in der die Bohrung oder Ausnehmung liegt, an einem feststehenden Bauteil ein magnetfeld abhängiger Meßfühler derart angeordnet ist, daß in diesem durch die Bohrung oder Ausnehmung Impedanzänderungen bewirkt werden. Claims device for monitoring the speed of a rotating Body, in particular a rotating tube of a false twisting machine, which has a substantially radially directed bore or recess, thereby characterized in that in the radial plane in which the bore or recess lies, a magnetic field-dependent sensor is arranged in this way on a stationary component is that in this caused by the bore or recess changes in impedance will. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßfühler zwei vorzugsweise koaxial angeordnete Spulen enthält, deren Längsachsen im wesentlichen senkrecht zur Drehachse des rotierenden Körpers verläuft, wobei der genannte Körper zumindest in dem Bereich der genannten Radialebene aus einem metallischen Werkstoff besteht. 2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the sensor contains two preferably coaxially arranged coils, the longitudinal axes of which are substantially runs perpendicular to the axis of rotation of the rotating body, said body at least in the area of said radial plane made of a metallic material consists. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der rotierende Körper im Keilspalt zweier Stützrollenpaare angeordnet ist, zwischen welchen sich ein Permanentmagnet befindet, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßfühler zwischen den in axialer Richtung auseinander liegenden Polschuhen des Permanentmagneten angeordnet ist. 3. Apparatus according to claim 1 or 2, wherein the rotating body is arranged in the wedge gap of two pairs of support rollers, between which there is a permanent magnet is located, characterized in that the sensor between the in the axial direction spaced apart pole pieces of the permanent magnet is arranged. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein an sich bekannter Oszillator vorgesehen ist, welcher die genannten Spulen enthält und dessen Dämpfung mittels des rotierenden Körpers veränderbar ist. 4. Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that an oscillator known per se is provided which contains the said coils and whose damping can be changed by means of the rotating body. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Oszillator eine Impulsformerstufe nachgeschaltet ist, welche in Abhängigkeit der Dämpfung ein Signal abgibt. 5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the oscillator a pulse shaper stage connected downstream which is dependent the attenuation emits a signal.