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Die Erfindung betrifft die Signaleinrichtung für ein Fadenliefergerät und ein Fadenliefergerät mit einer Signaleinrichtung. Das Fadenliefergerät ist zur Lieferung eines Fadens zu einem textiltechnischen Gerät oder zu einer Textilmaschine ausgebildet.
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Fadenliefergeräte der hier interessierenden Bauart dienen dazu, z. B. den Strickstellen einer Strickmaschine einen Faden kontrolliert zuzuführen. Im Fall von Rundstrickmaschinen werden zahlreiche Fadenliefergeräte benötigt, die auf einem sogenannten Maschinenring der Rundstrickmaschine platziert sind. Um Fehler bei der Fadenführung oder einen Fadenriss zu erkennen, wird üblicherweise der Faden am Ein- und/oder Auslauf des Fadenliefergerätes durch einen Sensor z. B. einen Fadenfühler geführt, der im Störungsfall einen Sensorschalter schaltet. Eine Signaleinrichtung, im Wesentlichen eine Schaltung, die den Sensorschalter und eine Anzeigeeinrichtung umfasst, bewirkt, dass die Anzeigeeinrichtung der Signaleinrichtung den Fehler am jeweiligen Fadenliefergerät anzeigt. Außerdem sorgt die Signaleinrichtung dafür, dass bei Schließen eines Sensorschalters die Strickmaschine angehalten wird.
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Eine Signalisierungseinrichtung ist zum Beispiel in der
WO 2009/006922 beschrieben. Sie ist an eine elektrische Verbindungseinrichtung angeschlossen. Zu der Signalisierungseinrichtung gehört eine Stromquellenschaltung zum Betrieb einer oder mehrerer Lichtquellen, vorzugsweise Leuchtdioden, zu Anzeigezwecken. Vorzugsweise wird die Stromquellenschaltung mit einer Gleichrichterschaltung kombiniert. Durch die Gleichrichter- und Stromquellenschaltung ist es möglich, die Signalisierungseinrichtung mit Gleich- oder Wechselstrom in einem Spannungsbereich von 10 bis 40 V zu betreiben, wobei die Lichtquellen mit einem konstanten Strom und einer Gleichspannung, die in einem durch den Arbeitsbereich der Lichtquellen vorgegebenen Bereich gehalten wird, versorgt werden.
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Die vorgestellte Lösung ist verhältnismäßig aufwendig zu realisieren, sodass eine einfachere und kostengünstigere Lösung gefragt war. Diese Aufgabe wird mit der Signaleinrichtung nach Anspruch 1 gelöst.
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Eine erfindungsgemäße Signaleinrichtung für ein Fadenliefergerät zur Anzeige von Ereignissen umfasst eine Anzeigeeinrichtung mit mindestens einer Leuchtdiode LED, mindestens einem Sensorschalter, der durch ein Ereignis an einem entsprechenden Sensor schaltbar ausgebildet ist, und mindestens eine Verbindungsleitung zu einer Energiequelle. Dabei ist der oder sind die Sensorschalter zwischen der oder den Verbindungsleitungen und der Anzeigeeinrichtung angeordnet. Erfindungsgemäß weist die Anzeigeeinrichtung zwei LED-Pakete auf, die parallel und mit gegensätzlicher Durchlassrichtung ihrer LED's angeordnet sind. Die LED's der beiden LED-Pakete sind damit antiparallel geschaltet.
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Jedes LED-Paket ist mit mindestens einer LED versehen. Alternativ weißt ein LED-Paket mindestens zwei in Reihe oder mindestens zwei parallel geschaltete LED's auf. Bei parallel geschalteten LED's eines LED-Paketes ist in jedem der parallelen Stränge ein Widerstand angeordnet. Ein LED-Paket kann auch in Reihe und parallel geschaltete LED's umfassen.
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Durch diese Anordnung der LED-Pakete kann auf eine Gleichrichterschaltung verzichtet werden. Beim Betrieb mit einer Wechselspannung leuchten die LED-Pakete abwechselnd. Durch die hohe Wechselstromfrequenz kann das menschliche Auge das Umschalten nicht wahrnehmen, sodass für den Betrachter beide LED-Pakete gleichzeitig leuchten. Beim Betrieb mit einer Gleichspannung leuchtet je nach Polung eines der beiden LED-Pakete. Diese erfindungsgemäße Signaleinrichtung lässt sich mit wenigen Bauelementen realisieren, sodass sie günstiger in der Herstellung und zuverlässiger im Betrieb ist als eine Gleichrichterschaltung
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Um die LED-Pakete mit dem passenden Strom und der passenden Spannung zu versorgen, wird vorzugweise ein gemeinsamer Widerstand mit den beiden LED-Paketen in Reihe geschaltet. Der Einsatz von LED-Paketen und eines gemeinsamen Widerstands ist günstiger und effizienter als eine Stromquellenschaltung mit einer Gleichrichterschaltung. Der gemeinsame Widerstand ist in einer Ausführungsform austauschbar angeordnet. Das Fadenliefergerät kann beim Einsatz des passenden Widerstands mit verschiedenen Spannungen z. B. 12 V oder 24 V betrieben werden. Durch die Austauschbarkeit des gemeinsamen Widerstands wird die Einsatzflexibilität gewährleistet.
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In einem Ausführungsbeispiel weist die Signaleinrichtung mindestens zwei Sensorschalter auf, die jeweils an eine entsprechende Verbindungsleitung angeschlossen sind. Vorzugsweise wird zwischen jedem Sensorschalter und seiner Verbindungsleitung ein Einzelwiderstand geschaltet. Sollte die Verbindungsleitung im Sensorschalter durch einen ungewollten Kontakt z. B. mit einem Gehäuse des Fadenliefergerätes geerdet werden, kommt es zu einem Stromfluss. Der Stromfluss wird durch den Einzelwiderstand begrenzt, ein Kurzschluss wird vermieden.
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In einem Ausführungsbeispiel weisen die zwischen den Sensorschaltungen und den Verbindungsleitungen geschalteten Einzelwiderstände unterschiedliche Widerstandswerte auf. Sind die vorgenannten Widerstände mit unterschiedlichen Widerstandswerten ausgeführt, leuchten die LED's je nach geschaltetem Sensorschalter unterschiedlich hell. Dies ermöglicht eine einfache und schnelle Diagnose der Störstelle, an dem jeweiligen Fadenliefergerät. Vorzugsweise sind die Einzelwiderstände austauschbar angeordnet. Dies erhöht die Einsatzflexibilität der Signaleinrichtung weiter.
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In einem Ausführungsbeispiel sind die beiden LED-Pakete, die eine LED-Einheit bilden, in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel weist die Signaleinrichtung zwei Sensorschalter auf, die an entsprechende Verbindungsleitungen angeschlossen sind. Sie ist sowohl mit einem gemeinsamen Widerstand als auch mit zwei Einzelwiderständen versehen. Der gemeinsame Widerstand ist mit den beiden LED-Paketen in Reihe geschaltet und zwischen den LED-Paketen und den beiden Sensorschaltern angeordnet. Die Einzelwiderstände sind zwischen den Sensorschaltern und deren Verbindungsleitungen angeordnet. Die beiden Verbindungsleitungen sind z. B. an eine Spannungsquelle einer bestimmten Spannung angeschlossen; d. h. sie liegen auf gleichem Potential. Bei diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine einfache Schaltung, mit der durch die Sensoren ausgelöste Ereignisse sicher angezeigt werden können. Die Signaleinrichtung, d. h. die Schaltung ermöglicht den Anschluss der Verbindungsleitungen sowohl an eine Energiequelle mit konstantem Strom als auch mit Wechselstrom. Ist der gemeinsame Widerstand austauschbar angeordnet, so kann schnell zwischen zum Beispiel einer Spannungsquelle von 12 Volt auf eine Spannungsquelle von 24 Volt umgeschaltet werden. Vorzugsweise sind auch die Einzelwiderstände austauschbar angeordnet. Dies ermöglicht eine Anpassung der Helligkeit der Anzeige an die Wünsche des Bedieners.
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Vorzugsweise werden die Widerstandswerte der Widerstände in Folgendem dargestellten Verhältnis zueinander gewählt. Der Widerstandswert RG des gemeinsamen Widerstandes ist vorzugsweise größer als der vierfache Wert eines Ersatzwiderstandswertes RX einer Parallelschaltung der Einzelwiderstände, wobei die Parallelschaltung einer Verbindung der Einzelwiderstände mit dem gleichen Potential entspricht. Der Ersatzwiderstandswert der Einzelwiderstände RX ist gemäß der Gleichung (1) aus den Widerstandswerten RE1 und RE2 der Einzelwiderstände berechnet: RX = (RE1 × RE2)/(RE1 + RE2). (1)
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Der Widerstandswert RG des gemeinsamen Widerstandes ist vorzugsweise kleiner als das Zehnfache des Widerstandswertes RX, d. h. vorzugsweise sind die Widerstandswerte RG und RX gemäß Gleichung (2) ausgewählt: 4RX < RG < 10RX (2)
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Dieses Ausführungsbeispiel ermöglicht einerseits eine gute Helligkeit der Anzeigeeinrichtung und andererseits sicheren Schutz gegen Kurzschluss.
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Ein erfindungsgemäßes Fadenliefergerät weist mindestens einen Sensor und eine erfindungsgemäße Signaleinrichtung auf, wobei der Sensor oder die Sensoren mit dem oder den Sensorschaltern der Signaleinrichtung verbunden sind. Ein erfindungsgemäßes Fadenliefergerät ist insbesondere für eine Ringstrickmaschine ausgebildet.
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Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Details der Erfindung sind anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung, der Beschreibung und den Ansprüchen weiter erläutert. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele schematisch dargestellt. Es zeigen:
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1 ein erfindungsgemäßes Fadenliefergerät in schematisierter Seitenansicht;
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2 ein Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Signaleinrichtung zum Beispiel eines Fadenliefergeräts nach 1;
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3 ein Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Signaleinrichtung zum Beispiel eines Fadenliefergerätes nach 1;
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4 ein Blockschaltbild eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Signaleinrichtung zum Beispiel eines Fadenliefergerätes nach 1;
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5 ein Blockschaltbild eines vierten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Signaleinrichtung zum Beispiel eines Fadenliefergerätes nach 1.
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In 1 ist schematisch ein erfindungsgemäßes Fadenliefergerät 1 für eine Rundstrickmaschine als Beispiel für eine Textilmaschine gezeigt, dass mit einer Signaleinrichtung mit einer Anzeigeeinrichtung 2 zur Anzeige von Ereignissen versehen ist. Das Fadenliefergerät 1 weist neben der Signaleinrichtung zur Lieferung eines Fadens 3 einen Fadenvortrieb, in diesem Beispiel ein Fadenlieferrad 4, auf. Das Fadenliefergerät 1 weist weiterhin eine oder mehrere Sensoren zum Erfassen von Zuständen des Fadens 3 und/oder des Fadenliefergerätes 1 auf. In diesem Beispiel weist das Fadenliefergerät 1 im Fadenverlauf vor und hinter dem Fadenlieferrad 4 Sensoren auf, und zwar einen Einlauffadenfühler 5 vor und einen Auslauffadenfühler 6 nach dem Fadenlieferrad 4. Die Sensoren, d. h. der Einlauffadenfühler 5 und der Auslauffadenfühler 6, sind mit der Signaleinrichtung verbunden. Das Fadenliefergerät 1 ist an einem in 1 geschnitten dargestellten Maschinenring 7 der Ringstrickmaschine befestigt. An dem Maschinenring 7 wird die Signaleinrichtung über Kontaktstifte 8, 9 sowie eine Klemmschraube 10, die zur Herstellung eines Massekontakts vorgesehen ist, mit der zur Rundstrickmaschine führenden, nicht dargestellten Leitung und damit mit der zum Betrieb notwendigen Energiequelle verbunden.
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In Betrieb liefert das Fadenliefergerät 1 einen Faden 3 mit Hilfe des Fadenlieferrades 4, zu einer Fadenverbrauchsstelle, in diesem Beispiel zu der Rundstrickmaschine. Vor und hinter dem Fadenlieferrad 4 wird der Faden 3 durch die Sensoren und zwar durch den Einlauffadenfühler 5 und durch den Auslauffadenfühler 6 geführt.
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Eine in einem Blockschaltbild der 2 dargestellte erfindungsgemäße Signaleinrichtung eines ersten Ausführungsbeispiels weist die Anzeigeeinrichtung 2 zwei LED-Pakete mit jeweils einer LED 11, 12, zwei Sensorschalter 13, 14 und zwei Verbindungsleitungen 15, 16, die an, vorzugsweise gleiche, Potentiale Vi und Vo anschließbar sind, auf. Die LED's 11, 12 der Anzeigeeinrichtung 2 sind an dem Fadenliefergerät 1, ggf. innerhalb eines Gehäuses, angebracht. Dieses Gehäuse der Anzeigeeinrichtung 2, ist in 1 zu sehen. Die Sensoren des Fadenliefergerätes 1 sind mit den Sensorschaltern 13, 14 verbunden, und zwar der Einlauffadenfühler 5 mit dem Sensorschalter 13 und der Auslauffadenfühler 6 mit dem Sensorschalter 14. In diesem Beispiel sind die Sensoren mit den Sensorschaltern 13, 14 mechanisch verbunden. Alternativ sind magnetische oder elektrische Verbindungen vorgesehen.
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Die Verbindungsleitungen 15, 16 verbinden jeweils die Sensorschalter 13, 14 mit einer Energiequelle, nämlich mit einer Maschinensteuerung der Rundstrickmaschine. Dazu sind die Verbindungsleitungen 15, 16 an die Kontaktstifte 8, 9 angeschlossen. Jeder der beiden Sensorschalter 13 und 14 ist über eine eigene Verbindungsleitung 15 und 16 mit der Maschinensteuerung verbunden.
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Die LED-Pakete sind parallel angeordnet. Dabei ist die LED 11 des ersten LED-Paketes mit gegensätzlicher Durchlassrichtung zu der LED 12 des zweiten LED-Paketes angeordnet. D. h. die LED's 11, 12 der beiden LED-Pakete sind antiparallel geschaltet.
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Die Signaleinrichtung weist weiterhin einen gemeinsamen Widerstand 17 mit dem Widerstandswert R3 auf, der mit den beiden LED-Paketen in Reihe geschaltet ist. Eine, die beiden parallel angeordneten LED-Pakete umfassende, LED Einheit, ist an einem Ende über den gemeinsamen Widerstand 17 mit den Sensorschaltern 13, 14 verbunden. Sie ist an dem anderen Ende mit einem Massekontakt 18, z. B. an der Klemmschraube 10 des Fadenliefergerätes 1, verbunden. Der gemeinsame Widerstand 17 dient der Strombegrenzung. Sein Widerstandswert R3 ist unter Berücksichtigung des Spannungsabfalls an den LED's 11, 12 so bemessen, dass durch ihn ein Strom von 10 bis 50 mA fliest. Er ist austauschbar angeordnet. Durch Austausch des gemeinsamen Widerstandes 17 kann die Signaleinrichtung einfach an unterschiedliche Strom- oder Spannungsquellen z. B. der Maschinensteuerung angepasst werden.
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In einer Alternative sind die beiden antiparallel geschalteten LED's 11 und 12 der beiden LED-Pakete und damit die beiden LED-Pakete in einem Gehäuse angeordnet. Dies ist im Blockschaltbild nicht dargestellt.
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In Betrieb wird bei Auftreten eines Ereignisses, z. B. bei Fadenbruch an dem Einlauffadenfühler 5, der entsprechende Sensorschalter 13 ausgelöst, nämlich geschlossen. Es fließt ein Strom von der Verbindungsleitung 15 über den Sensorschalter 13 und den gemeinsamen Widerstand 17 zu den parallel angeordneten LED-Paketen. Die für diesen Strom in Durchlassrichtung geschaltete LED der LED's 11, 12 der beiden LED-Pakete leuchtet. Das Ereignis wird angezeigt. Die Maschinensteuerung der Rundstrickmaschine ist dazu ausgebildet, den durch das Schließen des Sensorschalters 13 ausgelösten Stromfluss zu erkennen und die Rundstrickmaschine zu stoppen. Daher wird gleichzeitig mit der Anzeige des Ereignisses die Rundstrickmaschine gestoppt.
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Eine in einem Blockschaltbild der 3 dargestellte erfindungsgemäße Signaleinrichtung eines zweiten Ausführungsbeispiels entspricht der des ersten Beispiels bis auf die im Folgenden beschriebenen Merkmale:
Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel ist der gemeinsame Widerstand 17 durch zwei Einzelwiderstände 19 und 20 ersetzt, die zwischen die Sensorschalter 13, 14 und ihr Verbindungsleitungen 15, 16 angeordnet sind. In diesem Beispiel erhöht sich der Strom und damit die Leuchtstärke der entsprechenden LED 11, 12, wenn beide Sensorschalter 13, 14 ausgelöst, hier geschlossen, sind.
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In einer Alternative haben die Einzelwiderstände 19, 20 unterschiedliche Widerstandswerte R1, R2. Dies ermöglicht unterschiedliche Helligkeiten bei Schließen der Sensorschalter 13, 14.
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In einer Alternative sind die Einzelwiderstände 19, 20 zur Anpassung an unterschiedliche Strom- oder Spannungsquellen austauschbar angeordnet.
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Eine in einem Blockschaltbild der 4 dargestellte erfindungsgemäße Signaleinrichtung eines dritten Ausführungsbeispiels entspricht der des ersten Beispiels bis auf die im Folgenden beschriebenen Merkmale:
In diesem Beispiel sind zusätzlich zu einem gemeinsamen Widerstand 17 zwei Einzelwiderstände 19, 20 angeordnet. Dies erhöht die Vielfältigkeit des Einsatzes der erfindungsgemäßen Signaleinrichtung und damit des erfindungsgemäßen Fadenliefergerätes. Die Widerstandswerte R6 des gemeinsamen Widerstandes 17 und R4 und R5 der Einzelwiderstände 19, 20 sind im Bereich der oben angegebenen Gleichungen (1) und (2) gewählt, wobei R6 dem Widerstandswert RG, R4 und R5 den Widerstandswerten RE1 und RE2 entsprechen. Zum Beispiel betragen bei einer Spannung von Vi = Vo = 24 Volt, die an den Verbindungsleitungen 15, 16 anliegt, und einem Strom von 20 mA bis 25 mA, die Widerstandswerte R4 = 0,3 KΩ, R5 = 0,3 KΩ und R6 = 0,8 KΩ.
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Eine in einem Blockschaltbild der 5 dargestellte erfindungsgemäße Signaleinrichtung eines vierten Ausführungsbeispiels entspricht der des ersten Beispiels bis auf die im Folgenden beschriebenen Merkmale:
In diesem Beispiel weisen die LED-Pakete je zwei in Reihe mit gleicher Durchlassrichtung geschaltete LED's 21, 22 und 23, 24 auf. Die Widerstandswerte R9 des gemeinsamen Widerstandes 17, R7 und R8 der Einzelwiderstände 19, 20 sind ebenfalls im Bereich der Gleichungen (1) und (2) gewählt, wobei R9 dem Widerstandswert RG, R7 und R8 den Widerstandswerten RE1 und RE2 entsprechen. Die Anordnung von jeweils zwei LED'S 21, 22 und 23, 24 ermöglicht eine größere Helligkeit der Anzeigeeinrichtung 2.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fadenliefergerät
- 2
- Anzeigeeinrichtung
- 3
- Faden
- 4
- Fadenlieferrad
- 5
- Einlauffadenfühler = Einlaufsensor
- 6
- Auslauffadenfühler
- 7
- Maschinenring
- 8
- Kontaktstift Einlaufsensor
- 9
- Kontaktstift Auslaufsensor
- 10
- Klemmschraube
- 11
- LED
- 12
- LED
- 13
- Sensorschalter
- 14
- Sensorschalter
- 15
- Verbindungsleitung
- 16
- Verbindungsleitung
- 17
- gemeinsamer Widerstand
- 18
- Masse
- 19
- Einzelwiderstand
- 20
- Einzelwiderstand
- 21
- LED
- 22
- LED
- 23
- LED
- 24
- LED
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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