SE502045C2 - Trådspänningsmätare - Google Patents

Description

l5 20 25 30 35 40 502 045 2 svarighet till minskning av kraften eller spänningen i tråden.

Det piezo-elektriska elementet är kopplat till en laddningsför- stärkare, vars ingång har låg impedans och tömmer det piezo- elektriska elementets laddning och ger en utsignal i proportion till laddningen hos det piezoelektriska elementet. Laddningsför- stärkaren är kopplad till en toppvärdesdetektor, som lagrar det största värdet på signalen från laddningsförstärkaren, vilket innebär toppvärdet på kraften eller spänningen i tråden. En medelvärdesbildande krets är kopplad till toppvärdesdetektorn för bildande av medelvärdet av ett antal signaler från topp- värdesdetektorn för jämförelse med åtminstone ett referensvärde.

Laddningsförstärkaren är kopplad till en amplitudmätande krets, vars utsignal jämföres med ett referensvärde för alstring av en felsignal, om utsignalen underskrider referensvärdet under en förutbestämd tidsperiod. Kretsorgan är inrättade att alstra en stoppsignal för stopp av värdmaskinen efter uppträdande av ett förutbestämt antal felsignaler efter varandra.

Genom anordningen enligt föreliggande uppfinning möjliggöres en avsevärt säkrare övervakning av spänningen eller kraften i en tråd. Anordningen har visat sig motstå svåra maskinvibrationer och är praktiskt taget okänslig för rådande arbetstemperaturer.

Dessutom medger anordningen både övervakning av rådande tråd- spänning på en mångfald olika sätt och möjliggör även tråd- brottsdetektering. Anordningen enligt föreliggande uppfinning är s a s mekaniskt balanserad och medger övervakning av förhållan- devis små trådspänningar eller trådkrafter, vilka oftast är de svåraste att övervaka.

Föreliggande uppfinning kommer i det följande att beskrivas närmare under hänvisning till bifogade ritningar. Fig 1 visar en vy från ovan av en utföringsform av en anordning enligt före- liggande uppfinning. Fig 2 visar en vy ovanifrån av en del av utföringsformen i fig 1. Fig 3 visar en vy från vänster i fig 2 av delen i fig 2. Fig 4 visar en vy underifrån av delen i fig 2 och 3. Fig 5 visar ett blockschema över en elektronisk kretsan ordning för utvärdering av signalen från anordningen enligt föreliggande uppfinning. 10 15 20 25 30 35 40 3 502 045 En för en anordning enligt föreliggande uppfinning avsedd värd- maskin kan vara av olika typer. I fig 1 visas enbart de delar av en värdmaskin, som erfordras för montering av en eller flera anordningar enligt föreliggande uppfinning i banan för en tråd 1, som sträcker sig via ett antal brytorgan 2,3 och 4 förutom själva anordningen enligt föreliggande uppfinning. Brytorganet 2 är i den visade utföringsformen en skivbroms, som är ställbar för inställning av spänningen i tråden 1. Till skivbromsen kommer tråden 1 från ett trådförråd (icke visat) och går från brytorganet 4 till själva arbetsstället, som kan vara en nål.

Ett hus 5 med anordningen enligt uppfinningen är monterat på en skena 6 hos värdmaskinen. Huset 5 är förskjutbart längs skenan 6 och uppbär en trådstyrningshâllare 7 med ett främre iträdnings- horn 7A och ett bakre iträdningshorn 7B och med en första tråd- styrning eller -öga 8 och en andra trådstyrning eller -öga 9.

Den mest vinklade heldragna linjen med beteckningen 1 visar trâdbanan vid iträdningen, medan den mindre vinklade heldragna linjen mellan styrningarna 8 och 9 visar trädens under drift med en viss spänning bana. Det skall även påtalas att skenan 6 är monterad på en huvudsakligen vertikal pelare eller balk 6A hos värdmaskinen via med mellanrum anordnade tvärstycken 6B och gummibussningar 10 och ll för avskiljning eller isolering av huset 5 och de därmed förknippade delarna från värdmaskinen.

Den ovan och i det fortsatta beskrivna utföringsformen av upp- finningen är avsedd för en symaskin för tillverkning av s k täckjackstyger, vid vilken en kärna insys mellan ett fodertyg och ett yttertyg. I en sådan maskin kan ett stort antal anord- ningar eller givare 5 enligt fig 1 vara anordnade i en vertikal rad ovanför varandra. I en maskin kan det finnas ett hundratal givare 5 på en eller flera pelare 6A.

Såsom framgår tydligast i fig 2 är mellan trådstyrningarna eller -ögonen 8,9 anordnad en axel 13 med två motriktade vevarmar 14 och 15, som kan vara anordnade i en enhet med varandra och som vid ändarna uppbär var sin trådstyrning eller -öga 16,17. Armar- na 14 och 15 är ovridbart fästa på axeln 13, som är vridbart lagrad i husets 5 ändvägg 18. Den relativt armarna 14 och 15 motsatta änden på axeln 13 är centralt slitsad för att gripa över änden på en arm 19. Vidare är anordnat ett stöd 20, som 10 15 20 25 30 35 40 502 045 4 sträcker sig mellan husets 5 vägg och axeln 13. Stödet 20 kan ha en bromsande inverkan på axeln och vara ställbart för justering av den kraft, som erfordras för vridning av axeln 13. Den rela- tivt axeln 13 motsatta änden på armen 19, sträcker sig mellan ett fast stöd 21 och en bussning 22 av gummi eller annat lik- nande material. Armen 19 är förskjutbar i sin längdriktning mellan stödet 21 och bussningen 22. Det kan även medges en förskjutning av armen 19 i änden på axeln 13.

I fig 2 framgår tydligt att ökning av kraften eller spänningen i tråden 1 kommer att sträva efter att vrida axeln 13 medurs via armarna 14 och 15. Denna medursvridning av axeln 13 kommer att medföra en böjning av armen 19. På den sida av armen 19, som strâckes vid höjningen, är förankrad en piezoelektrisk folie med sådana piezoelektriska egenskaper att laddningen i densamma blir proportionell till böjningen eller sträckningen av detsamma. Det piezoelektriska elementet är med fördel limmat på arm 19, som med fördel består av fjäderstål. I huset 5 ingår vidare en elektronisk kretsanordning, vilken är kopplad till en lämplig övervakningsutrustning via en bandkabel 23. Huset 5 uppvisar vidare två lysdioder 24 och 25 och en till- och frånkopplings- knapp 26, varvid den ena lysdioden 24, som kan vara grön, är tänd om trådspänningen är lägre än ett förutbestämt värde och den andra lysdioden 25, som kan vara röd, är tänd om trådspän- ningen är högre än ett förutbestämt värde, varigenom en maskin- operatör kan reglera spänningen i tråden 1 med hjälp av skiv- bromsen 2 och lysdioderna 24,25.

I fig 5 visas ett exempel på ett blockschema över en anordning för utvärdering av signalen från den i det föregående beskrivna anordningen. Det piezoelektriska elementet 27 är inkopplat mellan jord och en laddningsförstärkare 28. Denna laddningsför- stärkare 28 har en ingång med låg impedans och därmed tömmer givarelementet 27 på laddning och genererar en utspänning, vilken är proportionell till den totala elektriska laddningen i givarelementet 27. Detta ger två stora fördelar, av vilka den ena är att signalen blir proportionell till kraften på givarele- mentet 27 och därmed tråden 1, som vrider axeln 13 och böjer armen 19 via vevarmarna 14 och 15. Och den andra fördelen är att piezoelementets inbyggda tidskonstant neutraliseras. Tidskon- 10 15 20 25 30 35 40 5 502 045 stanten hos det piezoelektriska elementet är i övrigt alldeles för liten för tillämpning i en anordning av denna typ.

Signalen från laddningsförstärkaren 28 matas till en toppvärdes- detektor 29, vilken håller eller lagrar det största värdet på signalen från laddningsförstärkaren, d v s toppvärdet på kraften från tråden 1. Toppvärdesdetektorn 29 är kopplad till en medel- värdesbildande krets 30. I denna bildas i föreliggande utför- ingsform ett medelvärde av tio toppvärden på trådkraften eller trådspänningen och signalen från den medelvärdesbildande kretsen 30 blir således proportionell mot sagda medelvärde. Denna signal jämföres i de två följande kretsarna 31 och 32 med ett eller flera referensvärden och i den följande kretsen 33 erhålles en indikering på om sagda referensvärden underskrides. Blocket eller kretsen 31 är en s k sample&hold-krets, som mottar med- elvärdet på de tio signalvärdena från den medelvärdesbildande kretsen 30 och håller detta värde för jämförelse i komparator- kretsen 32 med referensvärdet eller referensvärdena. Blocken 28, 29,30 och 31 är kopplade till en reglerlogikkrets 34, som är inrättad att vid mätarbetscykelns slut återställa eller noll- ställa laddningsförstärkaren 28 och toppvärdesdetektorn 29.

Reglerlogikkretsen 34 återställer eller nollställer även den medelvärdesbildande kretsen efter varje medelvärdesbildning.

Arbetscykelns början, längd och slut är noga synkroniserade med värdmaskinens arbetscykel och följer värdmaskinen vid dess ändring av varvtal.

I en krets enligt föreliggande uppfinning kan även ingå en del för trådbrottsdetektering och i så fall matas signalen från laddningsförstärkaren till en amplitudmätande krets, som mäter signalens amplitud. Värdet på mätsignalens amplitud jämföres därefter med ett referensvärde. Om amplituden understiger refe- rensvärdet under en förutbestämd tidsperiod, genereras en fel- signal. Efter ett förutbestämt antal felsignaler stoppas värd- maskinen. Ett ytterligare krav kan vara att det förutbestämda antalet felsignaler skall vara i följd efter varandra för att värdmaskinen skall stoppas. En sådan trådbrottsdetekterande krets innefattar det piezoelektriska elementet 27 och laddnings- förstärkaren 28, som är kopplad till den amplitudmätande kretsen och en därtill kopplad jämförande krets eller komparator för 10 15 20 25 30 3s_ 40 502 045 fastställande om signalen från elementet underskrider en önskad 6 tröskelnivå.

Den ovan beskrivna signalbehandlingskretsen eller den i fig 5 visade signalbehandlingskretsen kan modifieras på många sätt efter användarnas önskemål. Således är föreliggande uppfinning icke begränsad till någon av kretsarna utan signalhanteringen är mångsidig; Det är även möjligt att helt eller delvis datorisera och/eller digitalisera signalbehandlingen, varigenom många störningar kan elimineras.

Således är många modifieringar möjliga inom ramen för den i de efterföljande patentkraven definierade uppfinningstanken.

Claims (8)

10 15 20k 25 30 >35 40 v 502 045 PATENTKRAV

1. Anordning för generering av en elektrisk signal huvudsakligen motsvarande spänningen i en tråd (1), som drages förbi och genom anordningen i en värdmaskin i form av en trådhanteringsmaskin, t ex trådspolningsmaskin, vävmaskin, stickmaskin, symaskin, i vilken anordning ett element med piezoelektriska egenskaper är applicerat på en böjlig arm (19) för att vid böjning av armen (19) utsättas för en sträckning i proportion till böjningen av armen (19) och därmed alstring av en elektrisk laddning i pro- portion till sträckningen, kännetecknad därav, att armen (19) är inrättad i ett hus (5) med den ena änden förskjutbar i armens (19) längdriktning, att ett vridelement (13) är hopkopplat med den motsatta änden, är vridbart lagrat i huset (5) och på sin motsatta fria ände uppbär åtminstone en vevarm (l4,15), vars ände står i beröring med tråden (1) och som är så riktad, att den vrider vridelementet (13) i motsvarighet till kraften eller spänningen i tråden (1), varvid vridelementet (13) i sin tur böjer armen (19) för sträckning av det piezoelektriska elementet i motsvarande grad.

2. Anordning enligt patentkravet 1, kännetecknad därav, att vridelementet (13) har två relativt varandra motriktade vevarmar (l4,15), vilkas fria ändar uppbär minst var sin trådstyrning (l6,17), t ex trådöga, vilka i viloposition och arbetsposition bildar en sådan vinkel mot trådbanan, att armarna (14,15) blir mer och mer inriktade med trådbanan ju större kraften eller spänningen i tråden (1) är.

3. Anordning enligt patentkraven 1 och 2, kännetecknad därav, att den böjliga armen (19) är fjädrande för att återställa vevarmen/vevarmarna (l4,15) i riktning mot viloläget i motsva- righet till minskningen av kraften eller spänningen i tråden (1)-

4. Anordning enligt patentkravet 1, kännetecknad därav, att det piezoelektriska elementet är kopplat till en laddningsförstärka- re (28), vars ingång har låg impedans och tömmer det piezo- elektriska elementets laddning och ger en utsignal i proportion till laddningen hos det piezoelektriska elementet. 10, 15 20 25 30 35 40 502 045 8

5. Anordning enligt patentkravet 4, kännetecknad därav, att laddningsförstärkaren (28) är kopplad till en toppvärdesdetektor (29), som lagrar det största värdet på signalen från laddnings- förstärkaren (28), vilket innebär toppvärdet på spänningen i tråden (1).

6. Anordning enligt patentkravet 5, kännetecknad därav, att en medelvärdesbildande krets (30) är kopplad till toppvärdesdetek- torn (29) för bildande av medelvärdet av ett antal signaler från toppvärdesdetektorn (29) för jämförelse med åtminstone ett referensvärde.

7. Anordning enligt patentkravet 4, kännetecknad därav, att laddningsförstärkaren är kopplad till en amplitudmätande krets, vars utsignal jämföres med ett referensvärde för alstring av en felsignal om utsignalen underskrider referensvärdet under en förutbestämd tidsperiod.

8. Anordning enligt patentkravet 7, kännetecknad därav, att kretsorgan är inrättade att alstra en stoppsignal för stopp av värdmaskinen efter uppträdande av ett förutbestämt antal felsig- naler efter varandra. c ø u u c u o u a o o a ø u o n u n - u u c v u a c