ДАТЧИК КОНТРОЛЯ ДВИЖЕНИЯ НИТИ Российский патент 2005 года по МПК B65H63/32 

Изобретение относится к области текстильного производства и может быть использовано преимущественно на прядильных, ткацких и т.п. станках для контроля целостности нити, пряжи.

Известны датчики контроля движения нити, содержащие корпус, демпфирующий элемент, нитевод с жестко связанным с ним пьезоэлектрическим преобразователем (см. авт. св. СССР №342970 от 22.06.72 г., авт. св. СССР №367191 от 26.03.73 г., патент СССР №1600635 от 15.10.90 г., патент Швейцарии №622561 от 15.04.81 г., датчик контроля уточной нити SW10C швейцарской фирмы "LOEPFE"). Перечисленные устройства не обеспечивают нормальную работу датчика контроля движения нити в условиях воздействия на датчик механических, вибрационных, ударных, акустических нагрузок, особенно при малом уровне полезного сигнала в случае работы с тонкими и слабоскрученными нитями.

Из известных устройств наиболее близким по технической сущности к заявляемому и взятым за прототип является датчик контроля движения нити, приведенный в описании к патенту RU 2129090 от 20.04.99 г., Бюлл. №11. Указанный датчик содержит корпус, в котором установлен демпфирующий элемент, охватывающий нитевод с фланцем и жестко связанный с ним пьезоэлектрический преобразователь.

Недостатками конструкции прототипа являются существенные потери полезного сигнала и высокая вероятность ложных срабатываний датчика в условиях воздействия на него механических, вибрационных, ударных, акустических нагрузок, особенно при малом уровне полезного сигнала в случае работы с тонкими и слабоскрученными нитями. Отмеченные недостатки обусловлены следующими обстоятельствами. В конструкции прототипа демпфирующий элемент всей своей внутренней поверхностью соприкасается с наружными поверхностями расположенного внутри него нитевода с фланцем и пьезоэлектрического преобразователя. Поэтому часть механических колебаний, возбуждаемых движущейся нитью в нитеводе, поглощается демпфирующим элементом, что приводит к снижению уровня полезного сигнала, вырабатываемого пьезоэлектрическим преобразователем (особенно этот недостаток проявляется при работе с тонкими и слабоскрученными нитями, т.е. при низком уровне полезного сигнала). В то же время механические, вибрационные, ударные, акустические воздействия, не поглощенные демпфирующим элементом, проникают к нитеводу, его фланцу и пьезоэлектрическому преобразователю по всей площади контактирования их с внутренней поверхностью демпфирующего элемента, что приводит к ложным срабатываниям датчика.

Задача изобретения - снижение уровня поглощения демпфирующим элементом полезного сигнала, вырабатываемого пьезоэлектрическим преобразователем, и снижение влияния внешних воздействий, не поглощенных демпфирующим элементом и проникающих к нитеводу, его фланцу и пьезоэлектрическому преобразователю, по всей площади контактирования их с внутренней поверхностью демпфирующего элемента.

Технический результат, получаемый при решении поставленной задачи, состоит в повышении уровня полезного сигнала и снижении уровня помех, воздействующих на датчик.

Сущность изобретения состоит в том, что в датчике контроля движения нити на прядильных и ткацких станках, содержащем корпус, в котором установлен демпфирующий элемент, охватывающий нитевод с фланцем, и жестко связанный с ним пьезоэлектрический преобразователь, нитевод с фланцем и жестко связанный с ним пьезоэлектрический преобразователь установлены с зазором относительно внутренней поверхности демпфирующего элемента.

Кроме того, зазор обеспечен выступами, выполненными на внутренней поверхности демпфирующего элемента и контактирующими с наружной поверхностью пьезоэлектрического преобразователя.

Кроме того, зазор обеспечен выступами, выполненными на внутренней поверхности демпфирующего элемента и контактирующими с наружной поверхностью фланца нитевода.

Кроме того, зазор обеспечен выступами, выполненными на внутренней поверхности демпфирующего элемента и контактирующими с наружной поверхностью нитевода.

Кроме того, выступы на внутренней поверхности демпфирующего элемента выполнены, например, в виде шипов или гребней.

Выступы создают точечные или локальные контакты между нитеводом, его фланцем и жестко связанным с ним пьезоэлектрическим преобразователем, с одной стороны, и внутренней поверхностью демпфирующего элемента, с другой.

По сравнению с прототипом наличие отличительных признаков в заявляемом устройстве дает основание считать его новым.

Изобретательский уровень подтверждается тем, что предложенным техническим решением датчика одновременно улучшены две его основополагающие характеристики, находящиеся в противоречии: повышен уровень полезного сигнала и понижен уровень помех. Традиционно эти характеристики улучшаются раздельно с помощью двух независимых решений.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг.1 изображен разрез датчика, в котором зазор выполнен между внутренней поверхностью демпфирующего элемента и боковыми поверхностями фланца нитевода и пьезоэлектрического преобразователя.

На фиг.2 изображен разрез датчика, в котором зазор обеспечен выступами, выполненными на внутренней поверхности демпфирующего элемента и контактирующими с наружной поверхностью пьезоэлектрического преобразователя.

На фиг.3 изображен разрез датчика, в котором зазор обеспечен выступами, выполненными на внутренней поверхности демпфирующего элемента и контактирующими с наружной поверхностью фланца нитевода.

На фиг.4 изображен разрез датчика, в котором зазор обеспечен выступами, выполненными на внутренней поверхности демпфирующего элемента и контактирующими с наружной поверхностью нитевода.

На фиг.5 изображен обобщенный вариант выполнения зазоров в конструкции датчика с пьезоэлектрическим преобразователем, охватывающим нитевод.

На фиг.6 изображен обобщенный вариант выполнения зазоров в конструкции датчика с разнесенными пьезоэлектрическим преобразователем и нитеводом.

Датчик контроля движения нити (фиг.1-6) содержит корпус 1, внутри которого размещен демпфирующий элемент 2, на наружной поверхности которого выполнен фланец 4, через который демпфирующий элемент 2 закреплен в корпусе 1. В полости демпфирующего элемента 2 размещен нитевод 3 с фланцем 5, на одной из сторон которого жестко закреплен пьезоэлектрический преобразователь 6. Нитевод 3 и жестко связанный с ним пьезоэлектрический преобразователь 6 установлены с зазором относительно внутренней поверхности демпфирующего элемента 2.

В конструкции датчика, изображенного на фиг.1, зазор 14 установлен между внутренней поверхностью демпфирующего элемента 2 и боковыми поверхностями фланца 5 нитевода 3 и пьезоэлектрического преобразователя 6. Зазор 14 обеспечен за счет относительных размеров внутренней полости демпфирующего элемента 2 и нитевода 3 с пьезоэлектрическим преобразователем 6.

В конструкции датчика, изображенного на фиг.2, зазор 13 установлен между внутренней поверхностью демпфирующего элемента 2 и наружной поверхностью пьезоэлектрического преобразователя 6. А на внутренней поверхности демпфирующего элемента 2, обращенной к наружной поверхности пьезоэлектрического преобразователя 6, выполнены выступы 7, например, в виде шипов или гребней, с возможностью обеспечения точечных или локальных контактов между вышеупомянутыми поверхностями.

В конструкции датчика, изображенного на фиг.3, зазор 12 установлен между внутренней поверхностью демпфирующего элемента 2 и наружной поверхностью фланца 5 нитевода 3, а выступы 8 на демпфирующем элементе 2 выполнены, например, в виде шипов или гребней, на его поверхности, обращенной к наружной поверхности фланца 5 нитевода 3.

В конструкции датчика, изображенного на фиг.4, зазор 11 установлен между внутренней поверхностью демпфирующего элемента 1, охватывающей нитевод 3, внутри которого расположено сквозное отверстие для прохождения нити, и наружной поверхностью нитевода 3. А выступы 10 на демпфирующем элементе 2 выполнены, например, в виде шипов или гребней на поверхности, обращенной к наружной поверхности нитевода 3.

Выступы 7, 8, 10, выполненные на внутренней поверхности демпфирующего элемента в виде шипов или гребней, формируют зазоры и одновременно обеспечивают функцию фиксирования положения нитевода 3 с пьезоэлектрическим преобразователем 6 внутри демпфирующего элемента 2.

Наиболее полно технический результат в конструкции датчика с пьезоэлектрическим преобразователем 6, охватывающим нитевод 3, достигается при одновременном выполнении в ней вариантов зазоров 11, 12, 13, 14, изображенных на фиг.1, 2, 3, 4. Такая конструкция датчика изображена на фиг.5.

На фиг.6 изображен обобщенный вариант выполнения датчика с разнесенными пьезоэлектрическим преобразователем 6 и нитеводом 3. Датчик содержит корпус 1, в котором размещен демпфирующий элемент 2. Нитевод 3 размещен в полости демпфирующего элемента 2. На нитеводе 3 жестко установлен фланец 5, на котором жестко закреплен пьезоэлектрический преобразователь 6. Нитевод 3 и жестко связанный с ним пьезоэлектрический преобразователь 6 установлены с зазором относительно внутренней поверхности демпфирующего элемента 2, на которой выполнены контактные выступы 15.

Работа устройства заключается в следующем. Нить, проходя через нитевод 3, за счет трения возбуждает в последнем механические колебания, которые через фланец 5 нитевода 3 передаются пьезоэлектрическому преобразователю 6, в котором вырабатывается электрический сигнал в виде напряжения. Чем тоньше нить, чем менее она скручена, тем ниже уровень полезного сигнала. Кроме того, на величину этого сигнала влияют его потери в окружающих нитевод 3 и пьезоэлектрический преобразователь 6 элементах конструкции датчика. Уровень этих потерь во многом зависит от взаимного расположения элементов конструкции датчика, степени их соприкосновения с нитеводом 3 и пьезоэлектрическим преобразователем 6. В предлагаемом датчике площадь непосредственного соприкосновения наружных поверхностей нитевода 3 и пьезоэлектрического преобразователя 6 с демпфирующим элементом 2 резко сокращена до точечных или локальных площадок выступов, выполненных на демпфирующем элементе 2. Контактные выступы 7, 8, 10, 15 могут быть выполнены в виде шипов или гребней. В результате этого повышается уровень полезного сигнала. С другой стороны, механические, вибрационные, ударные, акустические воздействия, не поглощенные демпфирующим элементом 2, проникают к нитеводу 3 и пьезоэлектрическому преобразователю 6 лишь через точечные или локальные площадки контактных выступов 7, 8, 10, 15, выполненных на внутренней поверхности демпфирующего элемента 2, в результате чего уменьшается вероятность ложных срабатываний датчика от помех.

Изобретение относится к области текстильного производства и может быть использовано на прядильных, ткацких станках для контроля целостности нити, пряжи, ровницы. Технический результат, достигаемый изобретением, состоит в повышении уровня полезного сигнала и снижении уровня помех. Датчик контроля движения нити на прядильных и ткацких станках содержит корпус, в котором установлен демпфирующий элемент, охватывающий нитевод с фланцем и жестко связанный с ним пьезоэлектрический преобразователь. Нитевод и жестко связанный с ним пьезоэлектрический преобразователь установлены с зазором относительно внутренней поверхности демпфирующего элемента, на которой выполнены выступы, например, в виде типов или гребней. Выступы создают точечные или локальные контакты между нитеводом и жестко связанным с ним пьезоэлектрическим преобразователем, с одной стороны, и внутренней поверхностью демпфирующего элемента, с другой. 4 з.п.ф-лы, 6 ил.

1. Датчик контроля движения нити на прядильных и ткацких станках, содержащий корпус, в котором установлен демпфирующий элемент, охватывающий нитевод с фланцем и жестко связанный с ним пьезоэлектрический преобразователь, отличающийся тем, что нитевод с фланцем и жестко связанный с ним пьезоэлектрический преобразователь установлены с зазором относительно внутренней поверхности демпфирующего элемента.2. Датчик по п.1, отличающийся тем, что зазор обеспечен выступами, выполненными на внутренней поверхности демпфирующего элемента и контактирующими с наружной поверхностью пьезоэлектрического преобразователя.3. Датчик по п.1, отличающийся тем, что зазор обеспечен выступами, выполненными на внутренней поверхности демпфирующего элемента и контактирующими с наружной поверхностью фланца нитевода.4. Датчик по п.1, отличающийся тем, что зазор обеспечен выступами, выполненными на внутренней поверхности демпфирующего элемента и контактирующими с наружной поверхностью нитевода.5. Датчик по любому из пп.2-4, отличающийся тем, что выступы на внутренней поверхности демпфирующего элемента выполнены, например, в виде шипов или гребней.