DE69500919T2

DE69500919T2 - Festkörper-Faserbandsensor

Info

Publication number: DE69500919T2
Application number: DE69500919T
Authority: DE
Inventors: Paul Branch Bissette
Original assignee: M&M Electric Service Inc
Current assignee: M&M Electric Service Inc
Priority date: 1994-11-29
Filing date: 1995-09-26
Publication date: 1998-06-10
Anticipated expiration: 2015-09-27
Also published as: US6118082A; DE69500919D1; EP0715008B1; US6018129A; EP0715008A1

Description

Technisches Gebiet und Hintergrund der Erfindung

Diese Erfindung betrifft einen Festkörper-Faserbandsensor für eine Textilmaschine, wie z.B. eine Textilkarde. Der Faserbandsensor kann auch in anderen Maschinen Anwendung finden, welche textile Stränge insbesondere in Faserbandform verarbeiten. Der Faserbandsensor schließt eine Energieversorgung, eine Diagnoseschaltungsanordnung und einen Verstärker auf der Einheit selbst anstatt an einem durch ein elektrisches Kabel erreichten zentralen Ort ein. Der Faserbandsensor erzeugt ein Ausgangssignal zur Servosteuerung des Ausgangsgewichtes des Faserbandes in einem System mit automatischer Pegelregelung. Die Regelstrecke verwendet das Ausqangssignal aus dem Faserbandsensor auch, um eine Faserbandausgabe aus der Maschine unverzüglich zu unterbrechen, wenn ein "Stau" eintritt, wodurch ein Schaden an den Streckwalzen und ähnlichen Bauteilen verhindert wird.
Andere im folgenden beschriebene und beanspruchte Merkmale liefern eine verbesserte Brauchbarkeit, einen erhöhten Wirkungsgrad und eine verbesserte Genauigkeit beim Steuern des Ausgangsgewichtes des Faserbandes.
Das US-Patent Nr. 4,323,597, das den verwandtesten Stand der Technik darstellt, offenbart eine Meßvorrichtung zum Messen des Einheitsgewichtes eines Faserbandes, während es durch einen Spinntrichter hindurchläuft. Der Spinntrichter schließt eine spinntrichtermeßplatte zum Tragen des Spinntrichters und eines Paares gewichtsbehafteter Elemente ein, die auf jeder Seite der Platte angebracht sind. Die Platte schließt einen oberen, unteren und zentralen Abschnitt ein, wobei der untere Abschnitt eine Öffnung zum Tragen des Spinntrichters einschließt und der zentrale Abschnitt einen verringerten Querschnitt aufweist.
Eine Mehrzahl von Dehnungsmeßfühlern zum Nachweis von Durchbiegungen ist auf Vorderseiten- und Rückseitenoberflächen der zentralen Abschnitte angebracht, die dem unteren Abschnitt und den gewichtsbehafteten Elementen benachbart sind. Die Dehnungsmeßfühler sind in einer modifizierten Wheatstoneschen Brückenanordnung elektrisch angeschlossen. Eine Durchbiegungserfassung in Dehnungsmeßfühlern, die den gewichtsbehafteten Elementen benachbart sind, kompensiert eine Durchbiegungserfassung, die durch äußere Schwingungen erzeugt wird, so daß eine genaue Messung des Faserbandgewichtes geliefert wird.
Das US-Patent Nr. 4,947,947 offenbart eine Meßvorrichtung zum Messen des Einheitsgewichtes eines Faserbandes, während es durch einen Spinntrichter hindurchläuft. Die Vorrichtung schließt eine Spinntrichtermeßplatte zum Tragen des Spinntrichters und ein schwingungskompensierendes Element ein, das auf der Platte befestigt ist. Eine Mehrzahl von Dehnungsmeßfühlern zum Nachweis von Durchbiegungen ist auf Vorderseiten- und Rückseitenoberf lächen eines zentralen Abschnitts der Platte angebracht, der einem unteren Abschnitt und dem kompensierenden Element benachbart ist. Die Platte ist auf einer Trägereinrichtung, beispielsweise einem Paar Federstützen befestigt, die ermöglichen, daß sich der Spinntrichter als Reaktion auf eine Überlast bewegt, um Schaden an der Platte, insbesondere an ihrem zentralen Abschnitt, wo die Dehnungsmeßfühler angebracht sind, zu vermeiden, und daß er zu seiner normalen Lage zurückkehrt, nachdem die Überlast vorüber ist. Während des normalen Betriebs ohne Überlast mitteln sich Messungen von Durchbiegungen, die durch äußere Schwingungen erzeugt werden, heraus, so daß eine genaue Messung des Faserbandgewichtes geliefert wird. Während einer Überlast bewegt sich der Spinntrichter zur Vermeidung von Schaden an der Platte zu einer neuen Lage und kehrt dann zurück, nachdem die Überlast vorüber ist, so daß sich der Meßbetrieb fortsetzen läßt.

Zusammenfassung der Erfindung

Deshalb ist es ein Ziel der Erfindung, einen Faserbandsensor für eine Regelstrecke bereitzustellen, der eine Festkörper Energieversorgung in der Faserbandsensoreinheit selbst statt an einer entfernten Stelle aufweist.
Es ist ein anderes Ziel der Erfindung, einen Faserbandsensor bereitzustellen, der eine Servo-Rückkopplungseinrichtung verwendet, um ein Faserbandgewicht in einer Textilmaschine zu steuern.
Es ist ein anderes Ziel der Erfindung, einen Faserbandsensor bereitzustellen, der für ein sofortiges Abschalten im Fall eines Staus sorgt, um Schaden am Spinntrichter, den Streckwalzen und anderen Maschinenbauteilen zu verhindern.
Es ist ein anderes Ziel, eine Regelstrecke für eine Textilmaschine bereitzustellen, die einen Festkörper Faserbandsensor einschließt, wie in dieser Anmeldung offenbart.
Diese und andere Ziele der vorliegenden Erfindung werden in den bevorzugten Ausführungsbeispielen, die im folgenden offenbart sind, erreicht, indem ein Dehnungsmeßsensor zum Messen des Einheitsgewichtes eines sich bewegenden Faserbandes in einer Textilmaschine bereitgestellt wird, umfassend:
(a) einen Träger, der fest auf einem Faserbandausgangsende der Textilmaschine befestigt ist;
(b) einen Spinntrichter, der von dem Träger getragen wird, zum Ausgeben eines genitschelten Vorgespinsts;
(c) wenigstens einen Dehnungsmeßfühler, der von dem Träger getragen wird und auf Dehnung anspricht, die dem Träger durch eine Bewegung des Faserbandes durch den Spinntrichter mitgeteilt wird; und
(d) ein elektrisches Schaltungsmittel, das von dem Träger getragen wird und in elektrischer Verbindung zu dem Dehnungsmeßfühler steht und folgendes einschließt:
(1) eine Energieversorgung [und einen Verstärker] zum Ausgeben einer Erregungsspannung; und
(2) eine Wheatstone'sche Brücke, der die Erregungsspannung von der Energieversorgung zugeführt wird und die die Erregungsspannung an den wenigstens einen Dehnungsmeßfühler anlegt, ein Feedbacksignal von dem Dehnungsmeßfühler empfängt und ein Steuersignal ausgibt, das dem Gewicht des Faserbandes entspricht, das durch den Spinntrichter hindurchläuft;
dadurch gekennzeichnet, daß die Energieversorgung von der elektrischen Schaltung auf dem Träger getragen wird.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung schließt das elektrische Schaltungsmittel ein Tiefpaßfilter zum Filtern von externen elektronischen Signalen von dem elektrischen Schaltungsmittel ein.
Gemäß einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung schließt das elektrische Schaltungsmittel eine Erregungsspannungsstatuseinrichtung zum Nachweis des Vorhandenseins der richtigen Erregungsspannung von der Energieversorgung und zum Anzeigen von richtigen Ausgangssignalen ein.
Gemäß noch einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird eine Staufühleinrichtung zum Nachweis des Vorhandenseins eines Faserbandstaus in dem Spinntrichter und Anhalten des Durchgangs des Faserbandes durch den Spinntrichter beim Nachweis eines Staus in dem Faserbandspinntrichter bereitgestellt.
Gemäß noch einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung schließt die Staufühleinrichtung eine Motorsteuerung ein, die die Geschwindigkeit einer Streckwalze zum Ziehen des Faserbandes durch den Spinntrichter steuert.
Vorzugsweise umfaßt die Motorsteuerung Motorschaltmittel zum Stoppen der Drehung der Streckwalze, die auf das Steuersignal, das von dem Dehnungsmeßfühler bereitgestellt wird, ansprechen, das das Faserbandgewicht in einer Größe anzeigt, die ein Indiz für einen Faserbandstau ist.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung spricht die Faserbandgewichts-Regeleinrichtung auf das Steuersignal an, und eine Motorsteuerung steuert die Geschwindigkeit oder Drehzahl einer Streckwalze zum Ziehen des Faserbandes durch den Spinntrichter.
Gemäß einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung spricht die Motorsteuerung auf das Steuersignal an, um die Geschwindigkeit oder Drehzahl der Streckwalze zu steuern, um die Dehnung des Faserbandes, das sich durch den Spinntrichter hindurchbewegt, auf einer Größe zu halten, die ein Indiz für ein vorgegebenes gewünschtes Faserbandgewicht ist.
Gemäß noch einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung umfaßt der Träger: eine Basis, eine Brückeneinrichtung, die einstückig an ihrem einen Ende mit der Basis ausgebildet ist, wobei die Brücke eine Breite und eine Tiefe mit reduzierten Abmessungen relativ zu der Basis aufweist, um faserbandinduzierte Dehnung zu isolieren, wobei der Dehnungsmeßfühler an der Brücke befestigt ist und von ihr getragen wird, um an ihr Dehnung abzutasten; eine den Spinntrichter tragende Halterung, die einstückig an einem zweiten Ende der Brücke ausgebildet ist; und eine die elektrische Schaltung befestigende Einrichtung, die von der Basis getragen wird, zum Anbringen der elektrischen Schaltung.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung umfaßt die elektrische Schaltung befestigende Einrichtung eine in der Basis ausgeformte Ausnehmung.
Gemäß noch einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung umfaßt die Brückeneinrichtung eine erste und zweite räumlich getrennte Brücke, bei denen jeweilige erste und zweite Dehnungsmeßfühler auf stromaufwärts- und stromabwärts gelegenen Seiten der Brücken entsprechende Kompressions- und Expansionsverformungen auf den Brücken wahrnehmen.
Gemäß noch einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung schließt der Träger eine Befestigungshalterung zur direkten Verbindung mit der Textilmaschine ein, wobei die Befestigungshalterung die anderen Elemente des Trägers trägt.
Vorzugsweise schließt der Träger eine Schutzabdeckung ein, die entfernbar auf der Basis angeordnet ist, um die Ausnehmung und das elektrische Schaltungsmittel in derselben abzudecken.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Einige der Ziele der Erfindung sind oben angegeben worden. Andere Ziele und Vorteile der Erfindung zeigen sich im weiteren Verlauf der Beschreibung der Erfindung in Verbindung mit den folgenden Zeichnungen.
Figur 1 ist eine schematische Darstellung der Regelstrecke und damit in Beziehung stehender Bauteile, wie sie auf einer Textilkarde verwendet werden;
Figur 2 ist ein Seitenriß des Faserbandsensorträgers, der die Nähe des Faserband-Spinntrichters zu den Streckwalzen einer Textilmaschine, wie z.B. einer Karde, zeigt;
Figur 3 ist eine perspektivische Ansicht des Faserbandsensorträgers;
Figur 4 ist eine perspektivische Ansicht des Faserbandsensorträgers, wobei die Abdeckung entfernt ist, um die Anordnung der im Träger befindlichen Elekronik und des Netzteils zu zeigen;
Figur 5 ist eine Ansicht des Faserbandsensorträgers mit entfernter Abdeckung von unten; und
Figur 6 ist ein schematisches Schaltbild des Faserbandsensor-Schaltkreises

Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels und der besten Betriebsart

Überblick über den Betrieb

Es wird nun speziell auf die Zeichnungen Bezug genommen. Eine Regelstrecke gemäß der vorliegen den erfindung ist in Figur 1 veranschaulicht und insgesamt bei Bezugszeichen 10 dargestellt. Der Faserbandsensor 10 arbeitet, um das Gewicht eines Faserbandes zu steuern, das von dem florbildenden Bereich einer Textilkarde 11 in einen florverdichtenden Spinntrichter 12 läuft. Der Spinntrichter 12 nimmt ein Flor 13 entgegen und verdichtet es zu einem lose zusammengebundenen Faserband 14. Das Faserband läuft zwischen einem ersten Satz Streckwalzen 15A, 15B und einem zweiten Satz Streckwalzen 16A, 16B hindurch. Die Streckwalzen 15A, 15B und 16A, 16B steuern das Gewicht des Faserbandes, indem das Faserband mit einer vorbestimmten Sollgeschwindigkeit durch den Spinntrichter 12 gezogen wird. Das sich bewegende Faserband wiederum erzeugt auf dem Spinntrichter 12 eine Zugspannung. Die Drehgeschwindigkeit der Streckwalzen 15A, 15B wird auf einen Sollwert für ein richtiges Faserbandgewicht eingestellt.
Signale, die gemäß dem Arbeiten von Dehnungsmeßfühlern vom Faserbandsensor 10 ausgegeben werden, werden über eine Drahtleitung zu einer Programmierbaren Logiksteuerung (PLC) 20 oder einem Computer (nicht gezeigt) übertragen. Die PLC 20 gibt ein Signal an eine Motorsteuerung 25 ab, die die Geschwindigkeit des Motors 30 und folglich des zweiten Satzes von Streckwalzen 16A, 16B steuert. Wie unten ausführlicher beschrieben, wird die Geschwindigkeit des zweiten Satzes von Streckwalzen 16A, 16B erhöht oder verringert, um das Gewicht des Faserbandes zu steuern.

Ausführliche Beschreibung der Struktur

Wie aus den Figuren 2 und 3 ersichtlich, schließt der Faserbandsensor 10 eine Basis 35 mit einem Paar Bohrungen 36 und 37 zur Aufnahme eines Paars Schrauben 38 und 39 ein. Die Schrauben 38 und 39 halten den Faserbandsensor 10 auf der Karde 11. Die Basis 35 ist normalerweise durch eine Abdeckung 40 geschützt, die mittels vier Schrauben 41-44 durch Schraubenlöcher geeigneter Größe an der Basis 35 befestigt ist. Die Abdeckung 40 schließt auch zwei Zugangslöcher 45 und 46 ein, um eine Entfernung des Faserbandsensors 10 von der Karde 11 und eine Wiederanbringung daran zu ermöglichen. Zwei öffnungen 47 und 48 in der Abdeckung 40 sorgen für einen Sichtkontakt mit zwei LEDs, welche Information bezüglich des Betriebs der Schaltungsanordnung bereitstellen, der unten beschrieben wird.
Es wird nun auf Figur 3 Bezug genommen, wo die Abdeckung 40 der Deutlichkeit halber entfernt worden ist. Die Basis 35 schließt eine Ausnehmung 50 ein, in der die Schaltung angeordnet ist. Einstückig gebildete Brücken 51 und 52 erstrecken sich vom oberen Teil der Basis 35 nach oben. Die Brücken 51 und 52 sind sowohl in der Breite als auch Tiefe schmäler als die umgebende Struktur. Eine einstückig gebildete Halterung 55 ist an dem Ende der Brücken 51 und 52 gebildet, das demjenigen Ende der Brücken 51 und 52 entgegengesetzt ist, das an die Basis 35 30 angeformt ist. Folglich wird die Halterung 55 mittels der Brücken 51 und 52 in vertikaler beabstandeter Lage bezüglich der Basis 35 gehalten. Die verschmälerten Brücken 51 und 52 bilden wegen ihrer verringerten Abmessungen Bereiche erhöhter Empfindlichkeit gegen Krafteinwirkung. Dehnungsmeßfühler 56A und 57A, beispielsweise Folien-Dehnungsmeßstreifen, sind direkt auf die Vorderseite der Brücken 51 bzw. 52 geklebt, wie in Figur 4 gezeigt. Obwohl nicht in Figur 3 gezeigt, werden die Dehnungsmeßfühler 56B und 57B auf die Rückseite der Brücken 51 und 52 geklebt. Siehe Figur 6. Drahtfadenleitungen 58 und 59 übertragen Signale zu und von den Dehnungsmeßfühlern 56A, 56B und 57A, 57B.
Obwohl es nicht gezeigt oder weiter beschrieben ist, können ein oder zwei Dehnungsmeßfühler an Stelle der vier Dehnungsmeßfühler, die in dieser Anmeldung offenbart sind, mit verringerter Empfindlichkeit verwendet werden.
Eine große ringförmige Öffnung 53 ist in der Spinntrichtertragenden Halterung 55 gebildet und nimmt den Spinntrichter 12 auf und trägt ihn, wie in Figur 2 gezeigt. Eine Befestigungshalterung 60 ist an der Rückseite der Basis 35 angebracht und trägt die gesamte Anordnung auf der Textilkarde 11. Die Befestigungshalterung 60 erstreckt sich längs der gesamten Breite und Länge der Basis 35 in direktem Kontakt mit der Basis 35 und erstreckt sich nach oben und hinter die Brücken 51 und 52 und die Halterung 55. Man beachte in Figur 2, daß die Befestigungshalterung 60 weder die Brücken 51 und 52 noch die Halterung 55 berührt, sondern im Abstand von der Halterung 55 angeordnet ist.
Der obere Abschnitt der Befestigungshalterung 60 schließt eine ringförmige Ausnehmung 61 ein, die allgemein mit der Gestalt der ringförmigen Öffnung 53 in der Spinntrichterhalterung 55 übereinstimmt, so daß sich der Spinntrichter 12 durch beide Strukturen hindurch erstrecken kann. Siehe die Figuren 2 und 4.
Es wird nun auf Figur 5 Bezug genommen. Ein elektrischer Strom, nämlich 24 Volt Gleichspannung, wird über eine Drahtleitung zum Faserbandsensor 10 übertragen und hat durch ein Buchsenteil 65 Zugang zum Faserbandsensor 10. Das Buchsenteil 65 ist nach unten hin ausgerichtet und nimmt einen passenden Steckverbinder 66 (Figur 1) auf, der mit einer 24 Volt Gleichspannungs- Energiequelle verbunden ist, wie derjenigen, die die anderen elektrisch betriebenen Geräte in herkömmlichen industriellen Rege leinrichtungen versorgt.

Ausführliche Beschreibung der Schaltung

In der als nächstes betrachteten Figur 6 ist schematisch eine Schaltung 70 gezeigt, die den Faserbandsensor 10 betreibt. Die Gleichspannung von +24 V wird zu einem Erregungsspannungs- Generator 72 übertragen, der zwei Erregungsspannungen erzeugt und überträgt: eine positive Gleichspannung von 12 V und eine negative Gleichspannung von 12 V. Eine rote Kontrollampe 73 wird durch den Generator 72 eingeschaltet, wenn die +24 V Gleichspannung ordnungsgemäß vom Generator 72 empfangen worden ist und zwei korrekte Erregungsspannungen erzeugt worden sind. Die rote Kontrollampe wird durch die Öffnung 48 auf der Vorderseite der Abdeckung 40 gezeigt.
Die beiden Erregungsspannungen werden an eine Wheatstonesche Brückenschaltung 74 übergeben, die vier Dehnungsmeßfühler 56A, 56B und 57A, 57B als die vier Arme der Schaltung einschließt. Jedes der Dehnungsmeßfühler 56A, 56B und 57A, 57B weist einen Widerstand von 2000 Ohm auf. Die Dehnungsmeßfühler 56A, 56B und 57A, 57B sind auf gegenüberliegenden Seiten der Brücken 51, 52 angeordnet, so daß, wenn die Dehnungsmeßfühler 56A, 57A eine Expansionsverformung erfassen&sub1; die aus einer Bewegung des Faserbandes durch den Spinntrichter 12 resultiert, eine entsprechende Kompressionsverformung bei den Dehnungsmeßfühlern 56B, 57B auf der Rückseite der Brücken 51, 52 auftritt. Die Verformung auf den Brücken 51 und 52 erzeugt eine Änderung in den Erregungsspannungen mittels der Dehnungsmeßfühler 56A, 56B, 57A, 57B, die von der Wheatstoneschen Brücke 74 abgegeben werden. Eine Kraft auf den Faserbandsensor 10, die durch Hindurchlaufen der Faser durch den Spinntrichter 12 verursacht wird, bewirkt, daß das positive Signal im Betrag größer ist als die negative Spannung, wodurch ein positives Differenzausgangssignal erzeugt wird. Da die Erregungssignale am Erfassungsort statt entfernt beispielsweise bei einem entfernten Schaltschrank erzeugt werden, sind sie wesentlich weniger einem Qualitätsverlust durch elektronisches Rauschen von außen unterworfen.
Die Ausgangsspannungen werden einem Verstärker für Meßwertgeber 75 zugeführt, wo die Spannungen zusammengesetzt und um einen Faktor 100 verstärkt werden. Anordnen dieses Verstärkers bei der Quelle des Signals ist wirkungsvoller und weniger anfällig für Störsignale als entferntes Anordnen des Verstärkers, wie es in Geräten nach dem Stand der Technik getan wird.
Die Ausgangsspannung aus dem Verstärker 75 wird zu einer Abgleichschaltung 76 geschickt, wo die Spannung abgeglichen wird, um Herstellungsvariationen in den Dehnungsmeßfühlern zu korrigieren und um einen abgeglichenen Nullausgang zu erhalten, wenn das System in der Tat abgeglichen ist.
Die abgeglichene Spannung wird dann zu einem zweipoligen Tiefpaßfilter 78 geschickt, wo Frequenzen über 40 Hz aus dem Signal herausgefiltert werden und Frequenzen unter 40 Hz durchgelassen werden. Das Filter 78 ist viel wirkungsvoller, wenn man es in der Schaltung 70 anordnet, da keine lange Übertragung des gefilterten Signals erforderlich ist, die bewirken kann, daß weitere Störsignale eingefangen werden. Das gefilterte Signal wird zu einem Verstärker mit einstellbarer Verstärkung 79 geleitet, der das Signal mit einem Faktor sechs multipliziert und ermöglicht, daß das Signal auf die genau bekannte Dicke des Metalls im Faserbandsensor 10 kalibriert wird, so daß eine bekannte Menge Faser, die durch den Spinntrichter 12 hindurchgeht und eine gegebene Zugkraft ausübt, immer dasselbe Signal erzeugt.
Das Signal wird zu einem Ausgangspegel-Vergleicher 81 übertragen, wo die Spannung mit vorgegebenen Standards verglichen wird, die verschiedene Betriebsbedingungen anzeigen, wie unten weiter erklärt wird.
Ein grünes Signallicht 80, das durch die Öffnung 47 in der Abdeckung 40 sichtbar ist, zeigt an, daß ein Signal von den Dehnungsmeßfühlern 56 und 57 erhalten worden ist und daß ein richtiges Ausgangssignal erzeugt worden ist. Das grüne Licht 80 sollte immer eingeschaltet sein, wenn der Faserbandsensor 10 im normalen Ausgangsspannungsbereich von 2-7 V arbeitet.
Das Signal vom Verstärker 79 wird entweder zu einem Computer oder zur PLC 20 übertragen.
Wie aus Figur 1 ersichtlich, wird das Signal von der PLC 20 zu einer Motorsteuerung 25 ausgegeben. Bei einer nominalen Spannung leistet die Motorsteuerung nichts anderes, als die Geschwindigkeit der Streckwalzen 16A, 16B bei einer konstanten Geschwindigkeit zu halten, wodurch eine gleichmäßige Streckung des Faserbandes zwischen den Streckwalzen 15A, 15B und 16A, 16B bewirkt wird.

Ausführliche Beschreibung des Betriebs

Variationen im Gewicht des durch den Spinntrichter 12 hindurchgehenden Faserbandes verursachen geringfügige Variationen in der Kraft auf den Faserbandsensor 10, die durch die Dehnungsmeßfühler 56A, 56B und 57A, 57B erfaßt werden, wodurch eine Variation in der Ausgangspannung bewirkt wird, wie oben beschrieben. Das aufbereitete Signal aus der Schaltung 70 zeigt folglich eine Momentanvariation stromaufwärts der Streckwalzen 16A, 16B an. Die Motorsteuerung 25 reagiert auf den Eingang dieses Ausgangssignals, indem die Geschwindigkeit des Motors 30 geändert wird und folglich die Geschwindigkeit einer Drehung der Streckwalzen 16A, 16B. Eine Anzeige eines Faserbandgewichtes, das schwerer als nominal ist, erzeugt ein größeres Spannungssignal, welches bewirkt, daß die Motorsteuerung 25 die Geschwindigkeit der Streckwalzen 16A, 16B erhöht. Diese erhöhte Geschwindigkeit sorgt für ein größeres Strecken zwischen den Streckwalzen 16A, 16B und 15A, 15B, wodurch das Gewicht des Faserbandes zurück auf nominal verringert wird&sub4;
Eine Anzeige des Faserbandgewichtes, das leichter als nominal ist, erzeugt ein kleineres Spannungssignal, welches bewirkt, daß die Motorsteuerung 25 die Geschwindigkeit der Streckwalzen 16A, 16B verringert. Diese verringerte Geschwindigkeit sorgt für ein geringeres Strecken zwischen den Streckwalzen 16A, 16B und 15A, 15B, wodurch das Gewicht des Faserbandes zurück auf nominal erhöht wird.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung beträgt die Sensorausgangsspannung an die PLC 20 1,00 V Gleichspannung, wenn keine Faser im Spinntrichter vorhanden ist. Die kleinste zulässige Ausgangsspannung, wenn sich Fasermaterial im Spinntrichter befindet, beträgt 2,30 V Gleichspannung. Bei diesem Pegel und oberhalb dieses Pegeis ist das grüne Licht 80 eingeschaltet.
Der geeignetste Spannungspegel bei richtigem Gewicht eines Faserbandes im Spinntrichter beträgt 4,00 V Gleichspannung. Wenn dieser Pegel das richtige Gewicht eines Faserbandes darstellt, dann arbeiten die Streckwalzen 16A, 16B, 15A, 15B bei der Sollgeschwindigkeit und der Sollstreckung.
Der größte zulässige Pegel bei richtigem Gewicht eines Faserbandes im Spinntrichter beträgt 7,00 V Gleichspannung. Oberhalb dieses Pegels geht das grüne Licht 80 aus, wodurch ein Gewicht des Faserbandes angezeigt wird, das deutlich außerhalb der Toleranz liegt.
Der Faserbandsensor 10 schließt auch eine Anti-Stau-Eigenschaft ein, welche die Karde 11 anhält, wenn ein Stau eintritt. Ein Stau ist ein Zustand, der sich ergibt, wenn ein großer Pfropfen Faserband im Spinntrichter 12 zurückgehalten wird. Die Streckwalzen 15A, 15B werden zwar fortfahren, etwas Faser durch den Spinntrichter zu ziehen, aber mehr und mehr Fasermaterial baut sich hinter dem Spinntrichter auf. Dieser Zustand kann den Streckwalzen 15A, 15B, dem Faserbandsensor 10 sowie anderen Kardebauteilen Schaden zufügen. Wenn die Spannung über 9,50 V Gleichspannung ansteigt, wird der Motorsteuerung durch die PLC 20 signalisiert, den Strom zum Motor 30 auszuschalten, wodurch die Drehung der Streckwalzen angehalten wird und Schaden an der Karde 11 verhindert wird. Das grüne Licht geht auch aus, um eine visuelle Anzeige des Problems zu liefern. Natürlich kann dieser Zustand durch die PLC 20 auf irgendeinen anderen Alarm übertragen werden, wie z.B. ein Warnlicht oder eine Warnglocke, um eine Anzeige zu liefern, daß die Karde 11 Aufmerksamkeit benötigt. Der Ausgangspegel-Vergleicher 81 vergleicht diese Spannungen mit vorgegebenen Standards, wie oben beschrieben, und steuert das Licht 80.
Die Ausgänge mit hohem Pegel, wie oben beschrieben, neigen viel weniger zu elektrischen Störungen als Ausgänge mit niedrigem Pegel im Bereich von 0-10 mV.
Eine Regelstrecke ist oben beschrieben worden. Verschiedene Einzelheiten der Erfindung können geändert werden, ohne von ihrem Bereich abzuweichen. Weiter sind die vorstehende Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung und der besten Betriebsart zur Durchführung der Erfindung lediglich für den Zweck einer Veranschaulichung und nicht für den Zweck einer Begrenzung der Erfindung, die durch die Ansprüche definiert ist, geliefert worden.
Die Aufmerksamkeit des Lesers wird auf alle Schriftstücke und Dokumente gelenkt, die gleichzeitig mit oder vor dieser Beschreibung in Zusammenhang mit dieser Anmeldung eingereicht werden und die für eine öffentliche Prüfung mit dieser Beschreibung zugänglich sind.
Sämtliche in dieser Beschreibung offenbarten Merkmale (einschließlich etwaiger angefügter Ansprüche, Zusammenfassung und Zeichnungen) und/oder sämtliche Schritte jeglichen so offenbarten Verfahrens oder Vorgangs können in jeder beliebigen Kombination kombiniert werden, ausgenommen Kombinationen, bei denen sich mindestens einige derartige Merkmale und/oder Schritte gegenseitig ausschließen.
Jedes in dieser Beschreibung offenbarte Merkmal (einschließlich etwaiger angefügter Ansprüche, Zusammenfassung und Zeichnungen) kann durch alternative Merkmale ersetzt werden, die demselben, einem gleichwertigen oder ähnlichem Zweck dienen, wenn nicht ausdrücklich anders angegeben. Folglich ist, wenn nicht ausdrücklich anders angegeben, jedes offenbarte Merkmal lediglich ein Beispiel für eine generische Serie von gleichwertigen oder ähnlichen Merkmalen.
Die Erfindung ist nicht auf die Einzelheiten des (der) vorstehenden Ausführungsbeispiels (Ausführungsbeispiele) beschränkt.

Claims

1. Ein Dehnungsmeßsensor (10) zum Messen des Einheitsgewichtes eines sich bewegenden Faserbandes (14) in einer Textilmaschine, umfassend:

(a) einen Träger, der fest auf einem Faserbandausgangsende der Textilmaschine befestigt ist;

(b) einen Spinntrichter (12), der von dem Träger getragen wird, zum Ausgeben eines genitschelten Vorgespinsts (14);

(c) wenigstens einen Dehnungsmeßfühler (56A, 56B, 57A, 57B), das von dem Träger getragen wird und auf Dehnung anspricht, die dera Träger durch die Bewegung des Faserbandes (14) durch den Spinntrichter (12) mitgeteilt wird; und

(d) ein elektrischesschaltungsmittel (70), das von dem Träger getragen wird und in elektrischer Verbindung zu dem Dehnungsrneßfuhler (56A, 56B, 57A&sub1; 57B) steht und folgendes einschließt:

(1) eine Energieversorgung (72) zum Ausgeben einer Erregungsspannung; und

(2) eine Wheatstone'sche Brücke (74), der die Erregungsspannung von der Energieversorgung (72) zugeführt wird und die die Erregungsspannung an das wenigstens einen Dehnungsmeßfühler (56A, 56B, 57A, 57B) anlegt, ein Feedbacksignal von dem Dehnungsmeßfühler (56A, 56B, 57A, 57B) empfängt und ein Steuer-Signal ausgibt, das dem Gewicht des Faserbandes (14) entspricht, das durch den Spinntrichter (12) hindurchläuft; dadurch gekennzeichnet, daß die Energieversorgung von der elektrischen Schaltung (70) auf dem Träger getragen wird.

2. Ein Dehnungsmeßsensor (10) nach Anspruch 1, bei dem das elektrische Schaltungsmittel (70) ein Tiefpaßfilter (78) zum Filtern von externem elektronischem Rauschen von dem elektrischen Schaltungsmittei (70) einschließt.

3. Ein Dehnungsmeßsensor (10) nach Anspruch 1, bei dem das elektrische Schaltungsmittel (70) eine Erregungsspannungsstatuseinrichtung (73) zum Nachweis des Vorhandenseins der richtigen Erregungsspannung von der Energieversorgung (72) einschließt.

4. Ein Dehnungsmeßsensor (10) nach Anspruch 1, der eine Drosselerfassungseinrichtung (20) zum Nachweis des Vorhandenseins eines Faserbandstaus in dem Spinntrichter (12) und Anhalten des Durchgangs des Faserbands (14) durch den Spinntrichter (12) beim Nachweis eines Staus in dem Faserbandspinntrichter (12) umfaßt.

5. Ein Dehnungsmeßsensor (10) nach Anspruch 4, bei dem die Drosselerfassungseinrichtung (20) eine Motorsteuerung (25) umfaßt, die die Geschwindigkeit einer Streckwalze (16A, 16B) zum Ziehen des Faserbands (14) durch den Spinntrichter (12) steuert.

6. Ein Dehnungsmeßsensor (10) nach Anspruch 5, bei dem die Motorsteuerung (25) Motorschaltmittel umfaßt; die auf das Kontroll-Signal von dem Dehnungsmeßfühler: (56A, 56B, 57A, 57B) ansprechen, das das Faserbandgewicht in einer Größe anzeigt, die ein Indiz für einen Faserbandstau ist, zum Stoppen der Drehung der Streckwalze (16A, 16B).

7. Ein Dehnungsmeßsensor (10) nach Anspruch 1, der eine Faserbandgewichts-Kontrolleinrichtung, die auf das Kontroll-Signal anspricht, und eine Motorsteuerung (25), die die Geschwindigkeit oder Drehzahl einer Streckwalze (16A, 16B) zum Ziehen des Faserbands (14) durch den Spinntrichter (12) kontrolliert, umfabt.

8. Ein Dehnungsmeßsensor (10) nach Anspruch 7, bei dem die Motorsteuerung (25) auf das Kontrollsignal anspricht&sub1; um die Geschwindigkeit oder Drehzahl der Streckwalze (16A, 16B) zu kontrollieren, um die Dehnung des Faserbands (14), das sich durch den Spinntrichter (12) hindurchbewegt, auf einer Größe zu halten, die ein Indiz für ein vorgegebenes gewünschtes Faserbandgewicht ist.

9. Ein Dehnungsmeßsensor (10) nach Anspruch 1, bei dem der Träger folgendes umfaßt:

(a) eine Basis (35);

(b) eine Brückeneinrichtung (51, 52), die einstückig an ihrem einen Ende mit der Basis (35) ausgebildet ist, wobei die Brücke (51, 52) eine Breite und eine Tiefe mit reduzierten Abmessungen relativ zu der Basis (35) aufweist, um faserbandinduzierte Dehnung zu isolieren, wobei der Dehnungsmeßfühler (56A, 56B, 57A, 57B) an der Brücke (51, 52) befestigt ist und von ihr getragen wird, um an ihr Dehnung abzutasten;

(c) eine den Spinntrichter tragende Halterung (55), die einstückig an einem zweiten Ende der Brücke (51, 52) ausgebildet ist; und

(d) eine di& elektrische Schaltung befestigende Einrichtung (50) die von der Basis (35) getragen wird, zum Anbringen der elektrischen Schaltung (70).

10. Ein Dehnungsmeßsensor (10) nach Anspruch 9, bei dem die die elektrische Schaltung befestigende Einrichtung (50) eine in der Basis ausgeformte Ausnehmung umfaßt.