NO834467L - Traadbruddsvakt - Google Patents

Description

'Trådbruddsvakt.

Foreliggende oppfinnelse vedrører en trådvakt for overvåkning av et antall i forutbestemte baner fremtrukne strukkede tråder med hensyn til brudd på eller bortfall av en tråd, omfattende en optisk giver med lysfangende organ, anordnet til ved relativbevegelse mellom tråder og givere i trådenes tverretning å avgi et signal for hver passerende tråd, samt en elektronisk krets for mottagelse og bearbeidelse av signalene fra giveren.

Oppfinnelsen er fremkommet spesielt i forbindelse med tilvirkningen av slike produkter som er forsynt med en spunnet eller flettet trådarmering, eksempelvis tråd-armerte slanger og kabler, men den er i sitt generelle omfang anvendbar også på overvåkningen av trådbrudd i forbindelse med tilvirkningen av andre produkter, der et flertall tråder fremmates, eksempelvis ved tekstilmaskiner.

I en tilvirkningsprosess, som innbefatter fremtrekning

av et flertall tråder, som dertil ofte, eksempelvis ved trådarmering av slanger og kabler, foruten bevegelsen i sin lengderetning gis en bevegelse i sin tverretning,

slik det kreves for at trådene skal spinnes eller flettes omkring slangen eller kabelen, medfører et trådbrudd eller bortfall av en tråd av andre grunner tapsbringende produkt-kassasjon, tap av tid og tap av materiale. Problemet med trådbrudd er vel kjent innen bransjen, og det er foreslått et antall løsninger for på tilfredsstillende måte å avhjelpe problemet. En løsning omfatter en trådbruddsvakt av den inn-ledningsvis angitte typen og er beskrevet i US-A-3 345 812.

I denne trådbruddsvakt inngår en avansert elektronisk krets, og det finnes innen patentlitteraturen også andre eksempler på at man i trådbruddsvakter har utnyttet de store mulig-hetene som elektronikken i dag tilbyr, når det gjelder å tilveiebringe effektivt og pålitelig reagerende elektroniske system for bearbeidelse og utnyttelse av signaler fra ulike i typer av givere. Derimot har man gjennom de kjente systemer jåpenbart ikke på tilfredsstillende måte mestret de vanske ligheter, som kan oppstå ved selve giveren som følge av trådvibrasjoner, hvilket kan medføre at avfølingen av nærværet av en tråd ikke blir tilstrekkelig distinkt, som følge av en nedsmussing av giveren med støv eller annet stoff fra trådene og fra omgivelsen, samt som følge av innvirkning av omgivelseslys, som treffer giveren.

Disse vanskeligheter kan føre til at trådavfølingen kan bringes i fare og at giversignalet dermed ikke blir pålitelig, hvilket i sin tur kan medføre, at trådbruddsvakten ikke fungerer tilfredsstillende, uansett hvor avansert elektronikk som anvendes.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er å overvinne de nevnte vanskeligheter, og i denne hensikt har oppfinnelsen fått de kjennetegnene som fremgår av etterfølgende patent-krav.

Ved oppfinnelsen oppnås, at tråden alltid holdes på forutbestemt avstand fra giverens lysfangende organ, når tråden passerer forbi giveren, enten dette nå skjer ved at tråden beveger seg i sin tverretning forbi giveren, eller at giveren beveger seg forbi tråden i dennes tverretning. Som følge av at tråden derved har støtte mot skjoldet ved relativbevegelse mellom tråd og giver, kan passasjen forbi det lysfangende organet skje uten forekommende vibrasjon hos tråden, samtidig som dette organ er godt beskyttet mot støvavleiringer. Skjoldet hindrer dessuten lys fra omgivelsen til i skadelig grad å innvirke på signalgivningen fra giveren, samtidig som det danner beskyttelse mot på-virkning på det lysfangende organet, hvilket stort sett utgjøres av en linse. Endelig oppnås, ved oppfinnelsen,

at innstillingen av giveren relativt trådene (fokusering)

i betydelig grad lettes.

For nærmere forklaring av oppfinnelsen skal en utførelse av denne beskrives nærmere i det etterfølgende med henvisning til de vedlagte tegninger. I

Fig. 1 viser fragmentarisk en maskin for fremstilling

av trådarmert slange i sideriss.

Fig. 2 viser et frontalriss av et spolehjul som inngår i maskinen. Fig. 3 er et fragmentarisk sideriss i større skala av den del av maskinen, der trådene påføres slangen og giveren i trådbruddsvakten ifølge oppfinnelsen er plassert. Fig. 4 er et sideriss i ennu større skala av giveren og en passerende tråd.

Fig. 5 er et frontalriss av skjoldet på giveren.

Fig. 6 er et tverrsnittsriss av skjoldet.

Fig. 7 er et sideriss, delvis i snitt, av en annen utfør-elsesform av giveren. Fig. 8 er et fragmentarisk planriss, delvis i snitt, av giveren i fig. 7. Fig. 9 er et blokkskjema, som viser det til giveren til-koblede elektroniske system.

Den i fig. 1 og 2 samt delvis også i fig. 3 og 4 fragmentarisk viste maskin er av kjent utførelse og skal derfor beskrives kun i grove trekk. Den omfatter et stativ 10,

i hvilket er dreibart lagret et spolehjul 11, hvis sentrumsnav 12 er rørformet for gjennomtrekking av den slange 13, som i maskinen skal forsynes med en spunnet eller flettet trådarmering. Spolehjulet bærer et flertall trådspoler 14, fra hvilket tråder 15 er fremtrukket til en trådstyring 16 på navet 12 for viderebefordring til slangen 13. Et ytterligere spolehjul er som regel anordnet på stativet 10, speilvendt relativt det her viste spolehjulet, for at slangen, som passerer gjennom de to spolenjulenes rør-formede sentrumsnav, skal forsynes med en dobbeltlags trad-

armering, idet disse to armeringer er viklet i motsatte retning ved at de to spolehjulene får rotere i motsatte retninger. For hvert av spolehjulene kan derved være anordnet en trådbruddsvakt ifølge oppfinnelsen, hvorfor den beskrivelse av trådbruddsvakten som nå følger og gjelder det viste spolehjulet, også til alle deler gjelder det andre spolehjulet.

I maskinen er anordnet en induktiv avføler for avgivelse

av et signal for hver gang som spolehjulet 11 roterer en omdreining. Den induktive avføler omfatter en i stativet 10 stasjonært anordnet del 17 og en på spolehjulets peri-feri anbragt og således sammen med spolehjulet roterende del 18, idet den stasjonære delen 17 er plassert inntil delens 18 rotasjonsbane, for at det fra delen 17 skal avgis en impuls hver gang som delen 18 passerer forbi delen 17.

I det området, der trådene 15 ledes fra styringen 16 inn

på slangen 13, er anordnet en optisk giver 19, hvilken kan være en fotocelle av typen merkesdetektor med lyskilde og lysfangende element i samme enhet. Slik optisk giver finnes på markedet i et flertall ulike fabrikater, og det finnes derfor ingen grunn til her å gå i detalj på hvor-ledes giveren som sådan er konstruert. Giveren har en linse 20, hvilken ifølge oppfinnelsen er dekket med et skjold 21. Dette skjold er nærmere vist i fig. 5 og 6,

og kan i en utførelse utføres av et på sin utside blank-polerte metallskjold, hvilket på sin innside har et mattsvart belegg. Skjoldet har utvendig en slett'.og glatt ringformet sfærisk velvet overflate 22A, hvilken omgir en sentral, ^konkav fordypning 22B. Skjoldet oppviser midt overfor linsens 20 sentrum en rektangulær åpning 23, som er avlang på tvers av trådenes bevegelsesretning. Ved at åpningen er i den konkave fordypningen 22B, forhindres at tråden haker i åpningens kanter, hvilket ville kunne inne-bære at den avslites.

I

jI 'fig. 5 er en tråd 15 blitt inntegnet og dens bevegelseJ

forbi skjoldet markert med en pil. Giveren 19 er således plassert relativt de ved spolehjulets 11 rotasjon passerende tråder, at disse glir mot skjoldets glatte og slette utside forbi åpningen 23, idet det parti av tråden, som befinner seg midt overfor åpningen 23, vil.

bli belyst av lyskilden i den optiske giveren 19 og det fra tråden reflekterte lys vil bli avfølt ved hjelp av giverens lysfølsomme organ (fotocelle) for avgivelse av en impuls fra giveren, hvilket markerer at en tråd har passert. Ettersom tråden glir mot skjoldet 21, vil den alltid befinne seg på forutbestemt avstand fra linsen 20, hensiktsmessig i dennes fokalområde, når den passerer forbi giveren, og den vil også bli hindret fra å vibrere, ettersom den støttes av skjoldet, hvilket alt bidrar til å gjøre avfølingen av trådens passasje forbi giveren 19 særlig pålitelig. Dessuten er linsen 20 beskyttet mot innfalne lys fra omgivelsen og mot støvavleiring ved hjelp av det over linsen anordnede skjold.

Før systemet for bearbeidelse av de signaler, som mottas

fra giveren 17, 18 og fra giveren 19 ved drift av maskinen, beskrives nærmere, skal her omtales noen modifikasjoner som skjoldet kan bli gjenstand for. Det her beskrevne skjoldet 21 av metall kan eksempelvis forsynes med en liten radiell kanal fra skjoldets utside til det av skjoldet og linsen begrensede indre rom, med hvilket åpningen 23 kommuniserer, og ved at luft under et visst overtrykk inn-føres gjennom denne kanal og deretter får avgå gjennom åpningen 2 3 oppnås ytterligere sikkerhet for at støv og annet stoff ikke kan ansamles på linsens overflate, ettersom det hele tiden skjer en luftsirkulasjon gjennom rommet mellom skjoldet og linsen, og dermed umuliggjøres at støv eller stoff forblir i dette rommet.

En giver av denne type er vist i fig. 7 og 8. Dens skjold er utført som et av to deler 46A og 46B bestående hus av plast, hvilket har glatt utside og hvis deler er sammen-jfestet ved hjelp av skruer 47 og avgrenser et hulrom 48. il Idette hulrom er optikken 49 anordnet med lyskildens linse 50 og det lysfangende elementets linse 51 rettet mot åpningen 23 for å ha fokalområdet i dennes munning,

som er lagt i en sylindrisk glideflate 52 på plasthuset med hvelvet fasede kantpartier 52'. En nippel 53 er anordnet på huset for tilførsel av luft under overtrykk til hulrommet 48, idet luften avgår gjennom åpningen 23. Trådenes 15 bevegelse over huset er i fig. 7 markert med

en pil.

Giveren i fig.: 7 og 8 bæres stillbart på en bærearm 54,

til hvilken huset er festet med et av dens ene del 46A dannet øre ved hjelp av skruer 55, hvorav den ene går gjennom en sirkulært krummet slisse 56 for å tillate at huset festes i ulike vinkelstillinger på bærearmen 54.

En annen modifikasjon består i at skjoldet utføres i

sin helhet av et gjennomskinnelig materiale, i hvilket . tilfelle noen åpning 23 ikke behøver å være anordnet, ettersom belysning av tråden og oppfangingen av reflekterte lys fra tråden kan skje gjennom det gjennomskinne-lige materialet. Slik det lett innses, er en gjennom-siktig plast i dette tilfellet et egnet-materiale for skjoldet.

Med henvisning til fig. 9, som viser det elektroniske systemet for bearbeidelse av signalene fra de to giverene, er omdreiningsgiveren betegnet med 17, 18 og trådgiveren med 19, akkurat som i fig. 1-4. Hva først giveren 17, 18 angår, er denne som ovenfor nevnt en giver av induktiv type og gir en signalpuls for hver omdreining hos spolehjulet 11. Det er imidlertid mulig å ha andre typer av givere for formålet, eksempelvis en mekanisk bryter eller en optisk eller kapasitiv giver, og avhengig av hvilken giver som anvendes, vil signalpulsen fra giveren ha ulik karakter og være mer eller mindre distinkt.

Den kan i visse tilfeller, eksempelvis hva angår en mekanisk bryter, bestå av et pulstog. For ■ tilveiebringelse av en distinkt firkantpuls, er giveren 17, 18 til-'koblet et filter 24, hvilket kan bestå av et RC-nett og en ! Schmitt-trigger-port. Etter filteret er anordnet en monovippe 25, som utgjør en pulsformer, hvorved den fra filteret oppnådde firkantpuls får en forut bestemt lengde. Signalet fra monovippen 25 tilføres en ytterligere monovippe 26 og en feilport 27, idet monovippen 26 avgir et meget kortvarig signal (impuls) for hver mottatte firkantpuls, og dette signal viderebefordres til en forvalgsteller 28. Forvalgstelleren er forsynt med en på ønsket tall manuelt innstillbar forvalgsomkobler 29.

Giveren 19 er også tilkoblet en monovippe 30 av samme beskaffenhet og for samme formål som monovippen 25, og også mellom denne giver og monovippen 30 kan det være anordnet et filter i likhet med filteret 24 selvom dette ved en optisk giver av her tilsiktet type ikke er nødvendig og derfor heller ikke er blitt vist. På samme måte som tid-ligere beskrevet, er monovippen 30 tilkoblet en monovippe. 31 og en feilport 32, idet monovippen 31 har samme funk-sjon som monovippen 26, nemlig å gi en kortvarig puls (impuls) til forvalgstelleren 28 for hver signalpuls fra giveren 19.

Forvalgstelleren 28 anordnet til, etter nullstilling ved hjelp av signal fra monovippen 26, å telle antallet pulser' fra monovippen 31 og etter mottagelsen av det antallet pulser som ble forutinnstillet i forvalgsomkobleren 29,

å gi signal (equal) til de to feilportene 27 og 32. Hvis således spolehjulet 11 har 34 spoler, som i den viste utførelsesformen, og 34 tråder påføres slangen 13, vil

34 pulser bli avgitt fra giveren for hver omdreining

hos spolehjulet. Følgelig skal forvalgsomkobleren 29

da være innstillet på tallet 34 og forvalgstelleren skal etter mottagelse av 34 pulser fra giveren 19 avgi signal til feilportene 27 og 32. Umiddelbart deretter vil et signal fra giveren 17, 18 forårsake tilbakestilling av forvalgstelleren 28 ved at den tilføres et signal fra monovippen 26, slik at forvalgstelleren kan påbegynne en'nY opptelling.

i i i i

De to feilportene 27 og 32 er tilkoblet inngangen på en féilvippe 33, hvilken utgjøres av en bistabil vippe,

og denne féilvippe er tilkoblet med sin utgang til en monovippe 34 og til en forsterker 35. Monovippen styrer en forsterker 36, som mater en akustisk alarmanordning 37. Forsterkeren 35 gir strøm til en reléspole 38 via en selvholdingskontakt 39. Dette relé har en kontakt 40, som regulerer tilkoblingen av en oscillator 41 via en forsterker 42 til' en signallampe 43, og den har også en kontakt 44 som kan tjene til å regulere start og stopp av spinnings- eller fletningsmaskinen.

Feilvippen 33 har en normalstilling, i hvilken alarmanordningen 37 ikke er aktivert, og en annen stilling,

i hvilken alarmanordningen 37 er aktivert via monovippen 34 og forsterkeren 36, idet monovippen er anordnet som et tidsrelé for etter en viss tid fra aktiveringen av alarmanordningen 37 igjen å frakoble denne. I feilvippens 33 normalstilling gir forsterkeren 35 strøm, men for at relé 38 skal tiltrekke, må en manuelt påvirkbar strøm-bryter 45 innkobles. Deretter holdes reléet 38 tiltrukket ved at det får strøm fra forsterkeren 35 via selvholdings-kontakten 39. Når strømbryteren 45 innkobles, tilveie-bringes dessuten innstilling av relékontakten 44 i slik stilling, at maskinen starter eller kan startes, og relékontakten 40 innstilles i slik stilling, at lampen 43 er strømløs. Den beskrevne tilstand er trådvaktens normale driftstilstand. Sålenge pulser fra giveren 19 tilføres forvalgstelleren 28 i forvalgt antall innenfor det av giveren 17, 18 bestemte intervall, vil systemet være i den tilstand som beskrevet, sålenge samtlige tråder på beregnet måte bindes eller flettes på slangen. Om nå et for lite antall pulser skulle opptelles under det av giveren 17, 18 bestemte intervall, vil en sammenligning av signalet fra forvalgstelleren 28 med antall pulser fra giveren 19 i feilporten 32 resultere i at feilporten 32 gir et omstillingssignal til feilvippen 33, som dervedlOmstilles til sin nevnte andre stilling fra normalstilling. Via monovippen. 34 og forsterkeren 36 aktiveres da alarman-

ordningen 37, slik at maskinpersonalet gjøres oppmerksom på at trådbrudd har oppstått eller at en tråd har bort-

falt av annen grunn, eksempelvis fordi at en spole 14 er tom. Alarmen lyder en viss tid, som bestemmes av monovippen 34. Samtidig bryter imidlertid feilvippen 33 strøm-tilførselen til releet 38 fra forsterkeren 35 via selv-holdingskontakten 39, slik at releet 38 slipper, hvilket innebærer, dels at relékontakten 44 bringes i slik stilling, at maskinen stoppes, og dels at lampen 43 tennes ved at den får strøm fra forsterkeren 42 via relékontakten 40. Lampen 4 3 avgir da et blinkende lys, hvis frekvens bestemmes av oscillatoren 41.

Tilsvarende forhold inntreffer, dersom monovippen 26 ikke skulle ha tilbakestillet forvalgstelleren 28 innenfor det foreskrevne intervallet, tilsvarende tiden for en omdreining hos spolehjulet 41, hvilket kan skyldes en eller annen feil i systemet, som ikke har med trådbrudd eller trådbortfall å gjøre. I så fall er det feilporten 27 som omstiller feilvippen 33 fra dens normalstilling til dens nevnte andre stilling for aktivering av alarm- og signalanordningene og avslåing av maskinen. Avslåing av signalanordningen, tilbakestilling av feilvippen 33 og fornyet start av maskinen skjer ved at strømbryteren innkobles.

Oppfinnelsen er ikke begrenset til anvendelse ved den beskrevne maskin for å tilveiebringelse av en trådarmering på slange, men kan tilpasses på tilsvarende måte det maskiner for trådarmering av kabel. Også i slike tilfeller, når trådene ikke kommer fra et roterende spolehjul, men fremtrekkes langs faste baner, kan oppfinnelsen tillempes ved at giveren 19 anordnes til å kretse i en bane rundt sirkulært fordelte tråder eller oscilleres med en frem-

og tilbakegående bevegelse tvers over et antall tråder,

som er fordelt hovedsakelig i et og samme plan.

Skjoldet 21 behøver ikke nødvendigvis å danne del av 'giveren eller være festet på denne for som en integrert

j del av giveren å være anbragt på maskinen, men den kan også

danne del av en holder eller lignende på maskinen, i hvilken giveren deretter er innsatt eller montert som et separat element. Det er også mulig å anordne selve giveren på avstand fra skjoldet, idet en optisk transmi-sjon (fiberkabel) er anordnet mellom skjoldet og selve giveren.

Oppfinnelsen kan tillempes ikke bare for overvåkning av tråder, men også av bånd og lignende, og er spesielt godt egnet til å utnyttes, når det er tale om høye fremmatnings-hastigheter.

Claims (8)

1. Trådvakt for overvåkning av et antall i forutbestemte baner fremtrukne strukkede tråder (15) med hensyn til brudd på eller bortfall av en tråd, omfattende en optisk' giver (19) med lysfangende organ (20) anordnet til ved relativbevegelse mellom tråder og giver i trådenes tverr-retning å gi et signal for hver passerende tråd, samt en elektronisk krets (24-45) for mottagelse og bearbeidelse av signalet fra giveren, karakterisert ved at det foran det lysfangende organet (20) er anordnet et skjold (21) med innslipp (23) for lys til det lysfangende organet og med en glideflate (22A, 22B) for styring av trådene forbi lys innslippet under utbuktning av trådene i anlegg mot glideflaten ved relativbevegelse mellom tråder og giver i trådenes tverretning med skjoldet anordnet som distanseorgan mellom det lysfangende organet og trådene.

2. Trådvakt som angitt i krav 1, karakterisert ved at skjoldet (21) er ugjennomsiktig med lysinnslippet anordnet som en åpning (23) i skjoldet.

3. Trådvakt som angitt i krav 2, karakterisert ved at åpningen (23) er langstrakt på tvers av retningen av relativbevegelsen mellom trådene (15) og giveren (19) i trådenes tverretning.

4. Trådvakt som angitt i krav 2 eller 3, karakterisert ved at det mellom det lysfangende organet (20) og skjoldet (21) er anordnet et mellomrom med innløp og utløp for sirkulering av luft gjennom mellomrommet.

5. Trådvakt som angitt i krav 4, karakterisert ved at utløpet utgjøres av den som lysinnslipp an-iordnede åpning (23) i skjoldet (21). i

6. Trådvakt som angitt i krav 1, karakterisert ' ved at skjoldet er utført av et gjennomskinnelig materiale.

7. Trådvakt som angitt i hvilket som helst av kravene 1-6, karakterisert ved at glideflaten omfatter et hvelvet parti (22A).

8. Trådvakt som angitt i krav 2 og 7, karakterisert ved at åpningen (23) er anordnet i sentrum av en fordypning (22B) i det hvelvede partiet (22A).