DE4240628A1 - Überwachungseinrichtung an einer Textilmaschine - Google Patents
Überwachungseinrichtung an einer TextilmaschineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Überwachungseinrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1
angegebenen Gattung.
Die überwiegende Mehrzahl der in der Textilmaschinentechnik angewendeten Über
wachungseinrichtungen weist an einer Vielzahl von Stationen je einen mechanischen oder
elektrischen, normalerweise geöffneten oder geschlossenen Schalter auf, der beim Auftreten
eines vorgewählten Zustands, meistens eines Fehlers, geschlossen oder geöffnet wird
(DE-AS 22 15 582, DE-AS 25 44 530, DE 31 38 472 C2). Dies hat das Schließen eines eine
Anzeigeleuchte aufweisenden Stromkreises und damit zumindest ein Aufleuchten der
Anzeigeleuchte zur Folge. In den meisten Fällen wird gleichzeitig auch ein Abschaltsignal
für die Textilmaschine erzeugt. Bei den vorgewählten Zuständen kann es sich z. B. um
Fadenbruch, Nadelbruch od. dgl. handeln. Die verschiedenen Stationen können in Serie
oder parallel geschaltet sein.
Überwachungseinrichtungen dieser Art können kostengünstig hergestellt werden und
erfüllen ihre Funktion im Hinblick auf das Abschalten der Maschine problemlos. Im
Hinblick auf die Anzeige ergeben sich jedoch Probleme, wenn die Glühlampe der An
zeigeleuchte nicht mehr funktionsfähig ist. In diesem Fall muß die Bedienungsperson
insbesondere dann, wenn mit der Überwachungseinrichtung unterschiedliche Fehlerquellen
überwacht werden können und die Zahl der insgesamt vorhandenen Stationen sehr groß ist,
umständliche und zeitraubende Tätigkeiten ausüben, um bei einem Maschinenstopp den
Fehler zu finden, der den Maschinenstopp verursacht hat. Außerdem ist mit Überwachungs
einrichtungen dieser Art keine automatische Erfassung der Betriebsdaten der überwachten
Maschine möglich, weil nur angezeigt wird, daß aufgrund eines Fehlers ein Maschinenstopp
aufgetreten ist. Die eigentliche Ursache dafür kann weder erkannt noch registriert werden,
da alle vorhandenen Stationen unabhängig davon, welchen Maschinenzustand sie über
wachen, an dieselbe Übertragungsleitung angeschlossen sind und daher der Maschinenstopp
unabhängig von der Art des jeweiligen Fehlers bewirkt wird. Eine Vereinfachung der
Fehlerortung wäre allenfalls dadurch möglich, daß mehrere Übertragungsleitungen
vorgesehen werden, denen jeweils nur ein Teil der Stationen zugeordnet ist, wodurch
allerdings der konstruktive Aufwand erheblich vergrößert würde.
Eine gleichzeitige Erfassung der Betriebsdaten wäre bei Anwendung einer anderen
bekannten Überwachungseinrichtung möglich (DE 33 45 168 A1), die einen an die vorhan
denen Stationen angeschlossenen Multiplexer aufweist, der an einen Mikroprozessor
angeschlossen und dazu geeignet ist, die vorhandenen Stationen periodisch abzufragen.
Allerdings ist auch in diesem Fall ein vergleichsweise großer konstruktiver Aufwand
erforderlich, weil für jede vorhandene Station jeweils eine besondere Übertragungsleitung
benötigt wird. Bei einer hochsystemigen Rundstrickmaschine mit einer Vielzahl von
Fadenführern, die je zwei Stationen (z. B. für Fadenbruch und Fadenspannung) aufweisen,
müßten beispielsweise bis zu 300 Übertragungsleitungen innerhalb des Maschinengestells
verlegt werden, was aus Kostengründen abgelehnt wird. Ein ähnlich aufwendiges Verlegen
von elektrischen Leitungen ist erforderlich, wenn die zu überwachenden Stationen innerhalb
einer automatischen, computergestützten Qualitätssteuerung angewendet werden (z. B.
DE 39 06 508 A1) oder jede Station mit einer Adresse versehen und über ein Bussystem
periodisch abgefragt würde (DE 41 05 450 A1).
Bei einer bekannten Überwachungseinrichtung der eingangs bezeichneten Gattung
(DE 41 05 450 A1) wird der Aufwand an Übertragungsleitungen dadurch erheblich
reduziert, daß die verschiedenen Stationen nach Art eines Schieberegisters seriell hinterein
andergeschaltet werden und ein Datensignal mit Hilfe von Taktimpulsen nacheinander
durch alle Stationen geschoben wird. Ist kein Fehler vorhanden, wird dadurch keinerlei
Reaktion erzielt. Tritt dagegen in irgendeiner Station ein vorgewählter Zustand, z. B. Fehler,
auf, dann hat dies zur Folge, daß das Datensignal über eine UND-Funktion eine Fehler
meldung bewirkt. Gleichzeitig werden die Taktimpulse mittels eines Zählers gezählt, so daß
beim Erscheinen einer Fehlermeldung der dann erreichte Zählerstand anzeigt, in welcher
Station sich das Datensignal gerade befindet, d. h. welche Station den Anlaß für die Abgabe
der Fehlermeldung gab. Wenngleich bei Anwendung einer derartigen Überwachungsein
richtung außer den beiden Leitungen für die Stromversorgung nur noch zwei zusätzliche
Steuerleitungen benötigt werden, ist der konstruktive Aufwand insgesamt dennoch ver
gleichsweise groß, weil in jeder Station zahlreiche elektronische Bauelemente benötigt
werden. Außerdem arbeitet die Überwachungseinrichtung nicht ausreichend fehlerfrei, weil
Störimpulse zu falschen Zählungen im Zähler führen können, was die Erkennung der
jenigen Station, von welcher die Fehlermeldung ausgeht, erschwert und bei einer automa
tischen Betriebsdatenerfassung zu völlig falschen Ergebnissen führt.
Die beschriebenen Probleme, die sich bei Anwendung der bekannten Überwachungsein
richtung ergeben können, wirken sich in gleicher Weise auch dann aus, wenn die Über
wachungseinrichtung alternativ oder zusätzlich dazu verwendet werden soll, auf einem
Display od. dgl. den gesamten aktuellen Maschinenstatus anzuzeigen, d. h. z. B. Auskunft
darüber zu geben, in welchem Zustand sich bestimmte Baugruppen, z. B. Fadenführer,
Abzugsvorrichtung, Beleuchtung usw. befinden, welche Bedienungsperson gerade für die
Bedienung der Maschine zuständig ist oder um welche Arbeitsschicht es sich gerade
handelt. Aus diesen Gründen werden Überwachungseinrichtungen der eingangs bezeich
neten Gattung bis heute nahezu ausschließlich zur Fehlerüberwachung eingesetzt.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Überwachungseinrichtung
der eingangs bezeichneten Gattung so auszubilden, daß sie nicht nur lediglich zwei Über
tragungsleitungen erfordert, sondern zusätzlich betriebssicher ist, eine einwandfreie
Identifizierung der ein Zustandssignal abgebenden Station ermöglicht und sich neben der
Fehlerüberwachung auch für eine Vielzahl von weiteren Überwachungsaufgaben eignet.
Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.
Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung an
Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform der erfindungs
gemäßen Überwachungseinrichtung;
Fig. 2 bis 8 schematische Blockschaltbilder von weiteren Ausführungsformen der er
findungsgemäßen Überwachungseinrichtung; und
Fig. 9 eine spezielle Ausgestaltung einer Station für eine Überwachungseinrichtung nach
Fig. 2 bis 4.
In Fig. 1 sind im rechten Teil die üblichen Teile einer Überwachungseinrichtung der hier
interessierenden Art angedeutet. Die Überwachungseinrichtung enthält wenigstens zwei, in
der Regel aber wesentlich mehr Stationen 1a, 1b . . . 1n. Bei diesen kann es sich beispielsweise
um Fadenwächter handeln, die beispielsweise eine Strick- oder Webmaschine stillsetzen,
wenn ein dieser zugeführter Faden reißt oder eine zu große oder zu kleine Spannung besitzt
(z. B. DE-AS 15 85 415). Alternativ oder zusätzlich können die Stationen aus Nadelwächtern
bestehen, die Nadelbrüche od. dgl. feststellen (DE-AS 22 15 582). Daneben gibt es in der
Textilmaschinentechnik zahlreiche weitere Zustände, die laufend überwacht werden und
denen daher eine der hier interessierenden Stationen zugeordnet sein können. Derartige
Überwachungen sind dem Fachmann allgemein bekannt und brauchen daher hier nicht
näher erläutert werden. Dasselbe gilt für die für die Überwachung verwendeten Sensoren.
Die Abschaltung der Textilmaschine wird in der Regel mittels eines elektrischen Kontaktes
eingeleitet, der wie ein Schalter 2a, 2b . . . 2n wirkt, der bei Fadenbruch oder zu großer
Fadenspannung od. dgl. geschlossen wird. Ist jeder Schalter 2a, 2b . . . 2n über eine Anzeige
leuchte 3a, 3b, . . . 3n einerseits an eine mit einer Spannungsquelle verbundene Leitung 4
angeschlossen, andererseits geerdet, dann leuchtet beim Schließen eines der Schalter 2a
. . . 2n die zugeordnete Anzeigeleuchte 3a . . . 3n auf. Um sicherzustellen, daß die Einrichtung
auch noch funktioniert, wenn eine der Anzeigeleuchten 3a . . . 3n defekt ist, sind diesen
zweckmäßig Widerstände Ra . . . Rn parallel geschaltet. Zur Abschaltung der Maschine ist
ein in die Leitung 4 geschaltetes Relais od. dgl. vorgesehen, das beim Schließen irgendeines
der Schalter 2a . . . 2n anspricht. Eine solche Überwachungseinrichtung kann daher nicht
ohne weiteres dazu dienen, diejenige Station 1a . . . 1n zu identifizieren, deren Schalter
2a . . . 2n geschlossen wurde.
Die erfindungsgemäße Überwachungseinrichtung ist insoweit identisch aufgebaut. Zusätz
lich ist jedoch mit jedem Schalter 2a . . . 2n ein integrierter Schaltkreis IC1, IC2 . . . ICn in Serie
geschaltet, der einen Speicher aufweist, in dem ein der jeweiligen Station 1a . . . 1n zugeord
neter Identifikationscode gespeichert ist. Außerdem bildet die Leitung 4 eine Übertragungs
leitung. Sie ist zu diesem Zweck an den einen Anschluß einer Koppelspule 5 angeschlossen,
deren anderer Anschluß geerdet oder an eine zweite, an Masse liegende Leitung 6 ange
schlossen ist, die mit den nicht an die Leitung 4 angeschlossenen Anschlüssen derjenigen
Serienschaltungen verbunden sind, die aus den Schaltern 2a . . . 2n und den integrierten
Schaltkreisen IC1 . . . ICn gebildet werden. Alle diese Serienschaltungen liegen daher parallel
zueinander und parallel zur Koppelspule 5.
Die Koppelspule 5 ist induktiv mit einer Empfängerspule 7 einer Abfrage- und Auswerte
einheit 8 (Fig. 1) gekoppelt. Diese weist eine mit der Empfängerspule 7 verbundene
Empfangseinrichtung 9 und eine deren Ausgangssignale aufnehmende Verarbeitungsschal
tung 10 auf, die beim Auftreten eines Fehlers od. dgl. an ihrem Ausgang 11 ein Signal
abgibt, das für diejenige Überwachungsstation 1a . . . 1n charakteristisch ist, bei welcher sich
der Fehler ergeben hat. Dabei ist die Anordnung erfindungsgemäß so getroffen, daß das von
irgendeiner Station 1a . . . 1n abgegebene Zustandsignal immer entsprechend dem im
zugehörigen integrierten Schaltkreis IC1 . . . ICn gespeicherten Identifikationscode codiert
und vorzugsweise ein codiertes Wechselspannungssignal ist. Die Empfangseinrichtung 9
dient dabei dem Zweck, die von der Empfängerspule 7 zugeführten Signale aufzubereiten.
Sie weist dazu beispielsweise die erforderlichen Filter, Rechteckspannungserzeuger,
Demodulatoren od. dgl. auf, während die Verarbeitungsschaltung 10 schließlich ein seriell
codiertes Signal abgibt, das dem Identifikationscode entspricht oder diesem so zugeordnet
ist, daß es zur eindeutigen Identifizierung der das Zustandsignal abgebenden Station
1a . . . 1n dienen kann und beispielsweise aus aufeinander folgenden binären "0"- und "1"-
Informationen besteht.
An den Ausgang 11 ist eine Erkennungslogik 15 mit zwei Ausgängen 15a und 15b an
geschlossen. Am Ausgang 15a erscheint wie am Ausgang 11 das seriell codierte Signal,
während am Ausgang 15b entweder eine logische "0"- oder eine logische "1"-Information
erscheint. Dabei bedeutet die Information "0", daß die Erkennungslogik nichts erkannt hat,
was dahingehend interpretiert wird, daß alle Schalter 2a . . . 2n offen sind. Wenn dagegen von
der Erkennungslogik ein Signal erkannt wird, das einem Signal entspricht, welches sich
ergeben würde, wenn einer der Schalter 2a . . . 2n geschlossen ist, dann erscheint am Ausgang
15b eine "1"-Information mit der Bedeutung "Lesen richtig" oder "Erkennung eines
Identificationscodes". Dieses "1"-Signal kann für einen Schaltvorgang ausgenutzt und
beispielsweise zur Betätigung eines als Öffner ausgebildeten Relais verwendet werden, das
die Maschine abschaltet.
Das Signal am Ausgang 15a kann dagegen in üblicher Weise einem Display zugeführt
werden, das der Bedienungsperson beispielsweise in alphanumerischer Schreibweise
anzeigt, von welcher Station 1a . . . 1n das Zustandsignal stammt, so daß z. B. eine sofortige
Beseitigung eines Fehlers unabhängig davon möglich ist, ob die zugehörige Anzeigeleuchte
brennt oder defekt ist. Außerdem kann das Signal am Ausgang 11 bzw. 15a einem Er
fassungsgerät für die Betriebsdaten zugeführt werden, in dem beispielsweise ein Protokoll
über die Betriebsweise der von der Bedienungsperson zu kontrollierenden Textilmaschinen
angefertigt wird. Anders als bisher kann dieses Protokoll auf einfache Weise nicht nur die
Zahl der Fehler bzw. der Maschinenstopps, sondern auch die Fehlerquellen genau auf
zeigen. Am Beispiel einer Rundstrickmaschine würde das bedeuten, daß genau aufgezeich
net werden kann, an welchem Stricksystem sich welche Fehler ergeben haben und wann dies
der Fall war.
Damit jede Station 1a . . . 1n ein mit ihrem individuellen Identifikationscode codiertes
Zustandssignal abgibt, muß in jeder Station 1a . . . 1n die zum Betreiben des vorhandenen,
integrierten Schaltkreises IC1 . . . ICn benötigte Stromversorgung sichergestellt werden. Für
diesen Zweck könnte beispielsweise eine zu allen Stationen führende Stromversorgungslei
tung vorgesehen sein. Ferner wäre es in diesem Fall möglich, analog zu den herkömmlichen
Überwachungseinrichtungen die Koppelspule 5 wegzulassen und durch eine Auswerteschal
tung zu ersetzen, die unmittelbar für die gewünschte Identifizierung und ggf. auch für die
Maschinenabschaltung und Leuchtanzeigen sorgt.
Demgegenüber wird jedoch die in Fig. 1 dargestellte Überwachungseinrichtung als die zur
Zeit beste Lösung empfunden, weil sie nur geringfügige Änderungen am Maschinenaufbau
erfordert, den nachträglichen Einbau in bereits vorhandene Maschinen erleichtert und aus
Baugruppen zusammengesetzt werden kann, die bereits für andere Zwecke angewendet
werden und daher zu geringen Kosten verfügbar sind. Dadurch kann die erfindungsgemäße
Überwachungseinrichtung so preisgünstig angeboten werden, daß sie trotz der erheblichen
Vorteile, die sie mit sich bringt, insgesamt keinen wesentlichen Einfluß auf die Kosten eines
Textilmaschinenbetriebs wie z. B. einer Weberei oder Strickerei hat.
Bei der bevorzugten, in Fig. 1 dargestellten Überwachungseinrichtung bestehen die
Stationen 1a . . . 1n im Gegensatz zum Stand der Technik aus passiven Schaltkreisen, die mit
keiner Batterie od. dgl. fest verbunden und von sich aus nicht geeignet sind, Zustandsignale
abzugeben. Zur Aktivierung dieser Schaltkreise dient vielmehr ein Mittel 12 zur Abgabe
eines Abfragesignals, z. B. ein Oszillator, dessen Eingang 13 an eine Spannungsquelle
anschließbar und dessen Ausgang über eine Sendespule 14 an Masse gelegt ist. Das
Abfragesignal, z. B. eine Sinusspannung mit einer Frequenz von 100 bis 150 KHz, induziert
dann in der Koppelspule 5 einen Wechselstrom, der mittels eines in den integrierten
Schaltkreisen IC1 . . . ICn enthaltenen Gleichrichters in eine Gleichspannung umgewandelt
wird, die zum Betreiben der integrierten Schaltkreise IC1 . . . ICn und bei geschlossenen
Schaltern 2a . . . 2n zur Erzeugung der mit den Identifikationscodes codierten Zustandsignale
dient. Gleichzeitig kann die erzeugte Gleichspannung dazu dienen, bei geschlossenen
Schaltern 2a . . . 2n die zugehörige Anzeigeleuchte 3a . . . 3n mit dem erforderlichen Strom zu
versorgen.
Die einzelnen Stationen 1a . . . 1n bzw. ihre integrierten Schaltkreise IC1 . . . ICn sind zweck
mäßig als sogenannte Transponder bzw. Antwortgeräte ausgebildet, die für andere Zwecke
allgemein bekannt sind und z. B. in Tiere implantiert werden, um deren Identifikation zu
erleichtern (vgl. z. B. US 5 012 236, 5 084 699 und 5 095 309 sowie WO 87/04900). Da der
Aufbau und die Wirkungsweise derartiger Transponder allgemein bekannt sind, werden die
genannten Dokumente durch Verweisung auf sie hiermit zur Vermeidung von Wieder
holungen zum Gegenstand der vorliegenden Offenbarung gemacht, so daß auf weitere
Erläuterungen weitgehend verzichtet werden kann. Die nachfolgend erläuterten Einzel
heiten dienen daher nur dem Zweck der Erleichterung des Verständnisses der erfin
dungsgemäßen Überwachungseinrichtung.
Herkömmliche Transponder sind regelmäßig in bewegte oder zumindest bewegliche
Gegenstände bzw. Lebewesen, die naturgemäß über keine eigene Stromversorgung
verfügen, eingebaut bzw. implantiert und in sehr kleinen Chips untergebracht. Zur Erfas
sung des Identifikationscodes ist es daher erforderlich, die Koppelspulen 5 möglichst nahe
an die Empfänger- und Sendespulen 7 bzw. 14 heranzubringen, die gewöhnlich in einer
Sende- und Empfangsspuleneinheit zusammengefaßt sind, aber auch aus einer einzigen
Spule bestehen können (WO 87/04900). Beim Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist
dagegen eine Relativbewegung zwischen der Sende- und Empfangsspuleneinheit einerseits
und den Koppelspulen andererseits in der Regel nicht erforderlich, wodurch es möglich ist,
beide stationär und relativ zueinander in fester räumlicher Zuordnung so anzuordnen, wie
es für die gewünschte induktive Kopplung bei der Aktivierung der integrierten Schaltkreise
IC1 . . . ICn einerseits und beim Empfang der codierten Fehlersignale andererseits erwünscht
ist. Alternativ wäre es aber, insbesondere zur Kosteneinsparung, auch möglich, die Abfrage-
und Auswerteeinheit 8 in einem üblichen Handlesegerät unterzubringen, wie es z. B. beim
Abtasten von Barcodes bekannt ist. In diesem Fall müßte die Koppelspule 5 jeder einzelnen
Textilmaschine an einer für das Handlesegerät gut zugänglichen Stelle angebracht und die
Zustandmeldung zusammen mit einem gut erkennbaren optischen und/oder akustischen
Signal verbunden sein, damit die Bedienungsperson darauf hingewiesen wird, an welcher
Maschine sie das Handlesegerät zur Erkennung bzw. Erfassung eines Zustands anwenden
muß.
Transponder, die für die Zwecke der Erfindung für derzeit am besten gehalten werden,
wurden von der Firma Trovan Limited, Isle of Man, Großbritannien, entwickelt und werden
in der Bundesrepublik Deutschland von der Firma AEG, Frankfurt/Main, hergestellt und
z. B. unter den Modellbezeichnungen ID 100, ID 200/300 oder LID 500 angeboten (vgl.
insbesondere US-PS 5 095 309). Bei diesen Transpondern beträgt die Frequenz des
Abfragesignals z. B. 134 KHz. Das Abfragesignal wird im Transponder einerseits gleich
gerichtet, um die erforderlichen Betriebsspannungen zu erhalten, andererseits zur Er
zeugung eines Taktsignals verwendet, das zum Lesen einer Speichermatrix dient. Der in
dieser gespeicherte, binär codierte Identifikationscode hat z. B. 40 Stellen, wodurch sich eine
riesige Anzahl unterschiedlicher Codierungen erzielen läßt. Mit Hilfe dieser Codierungen
wird ein durch Phasenumtastung (Phase Shift Keying - PSK) moduliertes, vom Abfrage
signal leicht unterscheidbares Signal erzeugt, das in der Empfangseinrichtung 9 in ein
Binärsignal verwandelt und mit einem Phasendetektor behandelt wird, bevor es dann an die
Verarbeitungsschaltung 10 zur weiteren Behandlung weitergeleitet wird. Alternativ könnte
die Codierung allerdings auch durch Frequenzumtastung (Frequency Shift Keying - FSK,
vgl. WO 87/04900), Amplitudenmodulation oder in beliebiger anderer Weise realisiert
werden.
Bei den beschriebenen Transpondern sitzen die in Fig. 1 angedeuteten Schalter 2a . . . 2n
vorzugsweise derart zwischen dem zugehörigen integrierten Schaltkreis IC1 . . . ICn und der
Koppelspule 5, daß das mit dieser übertragene Abfragesignal bei geöffnetem Schalter völlig
vom zugehörigen integrierten Schaltkreis IC1 . . . ICn abgekoppelt ist und daher weder
Betriebsspannungen noch Taktsignale erzeugt. Die Erzeugung der Betriebsspannungen bzw.
der Taktsignale findet vielmehr erst dann statt, wenn einer der Schalter 2a . . . 2n durch das
Auftreten eines Fehlers od. dgl. in den geschlossenen Zustand überführt worden ist, so daß
nur der diesem unmittelbar in Serienschaltung zugeordnete integrierte Schaltkreis IC1 . . . ICn
Anlaß für die Rückübertragung eines Zustandsignals sein kann. Alternativ wäre es möglich,
die Schalter 2a . . . 2n so anzuordnen, daß zwar permanent die Betriebsspannungen für die
integrierten Schaltkreise IC1 . . . ICn erzeugt werden, um diese in einem vorbereiteten
Zustand zu halten, die Abfrage eines der Speicher jedoch nur dann erfolgt, wenn der
betreffende Schalter 2a . . . 2n geschlossen wird.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 sind gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen
versehen. Im Unterschied zu Fig. 1 bilden die Schalter 2a, 2b . . . 2n mit je einer ersten Spule
16a . . . 16n je einen Serienkreis, der einerseits mit der Leitung 4 und andererseits mit der an
Masse liegenden Leitung 6 verbunden ist. Dagegen sind die integrierten Schaltkreise
IC1 . . . ICn je einer zweiten Spule 17a . . . 17n parallelgeschaltet, die mit einer zugeordneten
ersten Spule 16a . . . 16n induktiv gekoppelt ist. Dadurch wird eine noch bessere galvanische
Trennung der integrierten Schaltkreise IC1 . . . ICn von den übrigen Schaltungsteilen erreicht.
Wie im Fall der Fig. 1 ist bei geöffneten Schaltern 2a . . . 2n keine Rückübertragung eines
Zustandsignals auf die Empfängerspule 7 möglich. Beim Schließen eines der Schalter 2a . . .
2n wird das über die Sendespule 14 und die Koppelspule 5 übertragene Abfragesignal auch
durch die zugeordnete erste Spule 16a . . . 16n geleitet und von dieser induktiv auf die mit ihr
gekoppelte zweite Spule 17a . . . 17n übertragen, wodurch in dem mit ihr verbundenen
integrierten Schaltkreis IC1 . . . ICn der den Identifikationscode enthaltende Speicher
abgefragt und das erzeugte Zustandsignal über die Spulen 17a . . . 17n bzw. 16a . . . 16n, die
Übertragungsleitung 4 und die Koppelspule 5 auf die Empfängerspule 7 übertragen wird.
In Fig. 3 sind gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen wie in Fig. 1 versehen. Hier besteht
ein Unterschied zu Fig. 2 nur darin, daß die Schalter 2a . . . 2n nicht mit den ersten Spulen
16a . . . 16n in Serie liegen, sondern zusätzlich in die aus den zweiten Spulen 17a . . . 17n und
den integrierten Schaltkreisen IC1 . . . ICn bestehenden Stromkreise geschaltet sind. Analog
zu Fig. 2 erfolgt bei Schließung irgendeines Schalters 2a . . . 2n die Übertragung eines
Zustandsignals auf die Empfängerspule 7.
In Fig. 4, in der wiederum für gleiche Teile dieselben Bezugszeichen wie in Fig. 1 verwendet
sind, ist die Koppelspule 5 in eine als Übertragungsleitung wirksame Leitung 18 geschaltet,
in die außerdem eine Anzahl erster Spulen 19a . . . 19n geschaltet ist. Jede dieser ersten
Spulen 19a . . . 19n ist, wie Fig. 4 nur schematisch zeigt, einer speziellen Textilmaschine TM1
. . . TMn zugeordnet und induktiv mit einer zweiten Spule 20a . . . 20n gekoppelt. Diese
entspricht z. B. der Koppelspule 5 in Fig. 1 und ist an eine als Übertragungsleitung wirksame
Leitung 21 und an eine geerdete Leitung 22 angeschlossen, zwischen die eine an sich
beliebige Anzahl von Serienschaltungen geschaltet ist, die aus integrierten Schaltkreisen
IC11 . . . IC1m, IC21, IC31 . . . ICn1 und Schaltern 2a1 . . . 2am, 2b1, 2c1 . . . 2n1 bestehen. Im Gegen
satz zu Fig. 1 sind somit jeder hier als Koppelspule wirksamen zweiten Spule 20a . . . 20n so
viele Schalter 2a1 . . . 2n1 parallelgeschaltet, wie Stationen pro Textilmaschine TM1 . . . TMn
vorgesehen sind. Da jedoch alle integrierten Schaltkreise IC11 . . . ICn1 auf einfache Weise mit
einem unterschiedlichen Identifikationscode versehen werden können, wäre es im Fall der
Fig. 4 auch möglich, sie einer einzigen der Spulen 20a . . . 20n zuzuordnen und die Abfrage-
und Auswerteeinheit 8 so zu programmieren, daß zusätzlich zum üblichen Zustandsignal
auch eine Anzeige od. dgl. derjenigen Textilmaschine TM1 . . . TMn erfolgt, von der das
Fehlersignal ausgegangen ist.
In Fig. 5 ist schließlich eine Ausführungsform dargestellt, die eine Mehrzahl von Koppel
spulen 5a, 5b . . . 5n aufweist, die alle mit einer einzigen Sende- und Empfangsspulenan
ordnung 7, 14 induktiv gekoppelt sind. Jede dieser Koppelspulen 5a . . . 5n kann dann
entweder analog zu Fig. 1 (vgl. Koppelspule 5) oder analog zu Fig. 3 (vgl. Koppelspule 5b)
oder zu irgendeiner anderen beschriebenen Ausführungsform mit wenigstens einem
Schalter 2a . . . 2n und einem zugeordneten integrierten Schaltkreis IC1 . . . ICn verbunden sein.
Auf diese Weise läßt sich eine komplette galvanische Entkopplung erreichen und mit einer
einzigen Sendespule 14 eine Vielzahl von unter sich entkoppelten Koppelspulen 5a . . . 5n
ansteuern. In ähnlicher Weise könnten mehrere getrennte Empfangsspulen 7 vorgesehen
sein.
Im übrigen ist in Fig. 1 und 5 angedeutet, daß parallel zu den integrierten Schaltkreisen
IC1 . . . ICn je ein Kondensator 23 und eine Zehnerdiode 24 parallel geschaltet sein können.
Die Zehnerdiode 24 dient dabei dem Zweck, eine höhere als die zulässige Betriebsspan
nung von den integrierten Schaltkreisen IC1 . . . ICn abzuhalten. Auch der Kondensator 23
bietet einen Schutz gegen Überspannungen, indem er sich bei Bedarf entsprechend umlädt.
Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei welcher gleiche Teile wie
derum mit denselben Bezugszeichen wie in Fig. 1 versehen sind. Im Gegensatz zu Fig. 1
handelt es sich hier nicht um normalerweise geöffnete, sondern um normalerweise geschlos
sene Schalter 2a . . . 2n, die in Serie in die Leitung 4 geschaltet sind. Jedem dieser Schalter
2a . . . 2n ist ein Stromkreis parallel geschaltet, der aus einem integrierten Schaltkreis
IC1 . . . ICn und einer mit diesem in Serie geschalteten Anzeigeleuchte 3a . . . 3n besteht, der
wiederum ein hier nicht gezeigter Widerstand Ra . . . Rn (Fig. 1) parallel geschaltet sein
kann. Außerdem ist in die nicht geerdete Leitung 6 ein Widerstand 25 geschaltet, der einen
Kurzschluß der Koppelspule 5 verhindert. Bei dieser Ausführungsform erfolgt für den Fall,
daß z. B. der Schalter 2a geöffnet wird, der Stromfluß im Stromkreis 4, 5, 6 über den
zugehörigen integrierten Schaltkreis IC1, wodurch einerseits die Anzeigeleuchte 3a einge
schaltet und andererseits über die Koppelspule 5 ein Zustandsignal übertragen wird, das
entsprechend dem Speicherinhalt des integrierten Schaltkreises IC1 codiert ist und anzeigt,
daß sich der Schalter 2a im geöffneten Zustand befindet. Dieselbe Funktion ergibt sich beim
Öffnen irgendeines anderen der Schalter 2a . . . 2n. Solange die Schalter 2a . . . 2n geschlossen
sind, sind die zugehörigen integrierten Schaltkreise IC1 . . . ICn stromlos, so daß keine
Zustandsignale übertragen werden. Schalter dieser Art werden beispielsweise in Nadelwäch
tern angewendet. Sie haben den Vorteil, daß der Stromkreis 4, 5, 6 nach der Demontage
irgendeiner Station 1a . . . 1b offen ist und die Textilmaschine daher nicht irrtümlich gestartet
werden kann, bevor die Station wieder eingebaut ist.
Bei den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen wurden über die Spulen 5, 7 und 14
nicht nur die Abfrage- und Zustandsignale, sondern auch die zur Speisung der Anzeige
leuchten 3a . . . 3n und ggf. eines Abschaltrelais erforderlichen Energien übertragen. Eine
Schaltungsanordnung, bei welcher dies nicht erforderlich ist, ergibt sich aus Fig. 7, in der im
übrigen wiederum gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Wie Fig. 7
zeigt, sind in diesem Fall die aus den seriell verbundenen Schaltern 2a . . . 2n und integrierten
Schaltkreisen IC1 . . . ICn gebildeten Stromkreise zwischen die Leitungen 4 und 6 geschaltet,
so daß sich insoweit dieselben Verhältnisse wie in Fig. 1 ergeben. Dagegen sind die
Anzeigeleuchten 3a . . . 3n zwar ebenfalls in Serie mit den Schaltern 2a . . . 2n verbunden, aber
an eine weitere Leitung 26 angeschlossen, die über ein Relais 27 od. dgl. zum positiven Pol
einer Spannungsquelle 28 führt. Daraus ist ersichtlich, daß beim Schließen eines der Schalter
2a . . . 2n einerseits die zugehörige Anzeigeleuchte 3a . . . 3n über die Spannungsquelle 28 mit
Energie versorgt wird und gleichzeitig das Relais 27 einen Maschinenstopp bewirken kann,
während andererseits der zugehörige integrierte Schaltkreis IC1 . . . ICn sein Zustandsignal
über die Koppelspule 5 an die Empfängerspule 7 überträgt. Dadurch ist der Abfragekreis
völlig vom Abstellerkreis getrennt. Anstelle von zwei Leitungen 4 und 6 werden drei
Leitungen 4, 6 und 26 benötigt, was gerade noch vertretbar ist.
Um zu verhindern, daß der von der Spannungsquelle 28 gelieferte Gleichstrom eine
ordnungsgemäße Funktion der integrierten Schaltkreise IC1 . . . ICn behindert oder diese gar
zerstört, sollte die Überwachungseinrichtung nach Fig. 7 mit zusätzlichen, dem Fachmann
bekannten, in Fig. 7 aber nicht näher dargestellten Einrichtungen versehen sein, die
automatisch zur Wirkung kommen. Alternativ wäre es aber auch möglich, die Leitungen 4
und 26 mit je einem Schalter 29 bzw. 30 zu versehen, wobei der in der Leitung 4 befindliche
Schalter 29 normalerweise geöffnet, der in der Leitung 26 befindliche Schalter 30 dagegen
normalerweise geschlossen ist. Die beschriebene Schaltung hat die Wirkung, daß beim
Schließen eines der Schalter 2a . . . 2n zunächst über das Relais 27 die Textilmaschine
gestoppt wird. Wird daraufhin von der Bedienungsperson der Schalter 30 kurzzeitig geöffnet
und der Schalter 29 kurzzeitig geschlossen, erfolgt eine Fehlermeldung über die Koppel
spule 5 zur Empfängerspule 7 ohne Behinderung durch den von der Spannungsquelle 28
kommenden Gleichstrom. Nach Beseitigung des Fehlers werden wieder die in Fig. 7
dargestellten Verhältnisse hergestellt. Zur Vermeidung von Fehlschaltungen können die
Schalter 29 und 30 als Tastschalter ausgebildet sein, die durch Federn in ihre aus Fig. 7
ersichtliche Stellung vorgespannt sind. Alternativ ist es möglich, die Schalter 29, 30 automa
tisch zu betätigen, z. B. nach einem durch einen Schalter 2a . . . 2n bedingten Maschinenstopp
für jeweils einige Sekunden umzuschalten und danach wieder in die aus Fig. 7 ersichtliche
Stellung zu bringen.
In Fig. 8 ist angedeutet, daß die erfindungsgemäße Überwachungseinrichtung auch für
andere Aufgaben als lediglich zur Fehlerüberwachung verwendet werden kann. Dabei sind
mit rechteckigen, runden und dreieckigen Blöcken jeweils Stationen 32, 33 und 34 ange
deutet, die unterschiedlichen Zwecken dienen.
Die Stationen 32 sind beispielsweise Stationen entsprechend den Stationen 1a . . . 1n nach
Fig. 1, die der Fehlerüberwachung dienen und beispielsweise Schalter enthalten, die ihren
Zustand ändern, wenn ein vorgewählter Fehler, z. B. Faden- oder Nadelbruch, auftritt. Diese
Stationen 32 können entsprechend Fig. 1 und 6 mit den Leitungen 4 und 6 verbunden sein,
wobei die Leitung 6 wiederum die Maschinenmasse sein kann.
Die Stationen 33 sind beispielsweise solche, die der allgemeinen Zustandsanzeige oder dem
Zweck dienen, die Bedienungsperson auf einen auszuführenden Handgriff aufmerksam zu
machen. Sie enthalten beispielsweise Schalter, die beim Einschalten der Maschinenbeleuch
tung od. dgl. betätigt werden oder zum Zurücksetzen von Einrichtungen dienen, die beim
Auftreten eines Fehlers od. dgl. gesetzt werden und vor dem Weiterarbeiten mit der
Textilmaschine zurückgesetzt werden müssen. Alternativ kann es sich um einen Zähler od. dgl.
handeln, der beim Start der Maschine auf Null zurückgesetzt werden muß. Weiter
können Schalter vorgesehen sein, die geschlossen oder geöffnet werden müssen, wenn eine
bestimmte Arbeitsschicht beginnt. Schließlich kann es sich um eine Station handeln, die z. B.
in Fig. 3 durch die Spule 16a angedeutet und an einem leicht zugänglichen Ort der Ma
schine angeordnet ist. Dabei kann die aus der Spule 17a und dem integrierten Schalt
kreis IC1 bestehende Einheit in einer von einer Bedienungsperson mitgeführten Codekarte
untergebracht sein, damit die Bedienungsperson vor Schichtbeginn ihre Identität in die
Textilmaschine eingeben und dazu die Codekarte kurz in die Nähe der Spule 16a bringen
kann. Dadurch wäre es möglich, automatisch erkennbar zu machen, welche Bedienungsper
son zu einem bestimmten Zeitpunkt an der Maschine gearbeitet hat. Eine weitere Möglich
keit wäre, beispielsweise die Zahl der Umdrehungen einer Rundstrickmaschine zahlbar zu
machen, indem bei jeder Umdrehung kurzzeitig ein Schalter geschlossen und ein entspre
chendes Zustandssignal erzeugt wird, das einen Zählvorgang in einem Zähler auslöst.
Bei den Stationen 34 kann es sich schließlich um solche mit Steuer- oder Einstellfunktion
handeln, die beispielsweise einem Ein- oder Ausschalter für die Textilmaschine, einem
Schalter, der beim Tippbetrieb oder beim Umschalten der Textilmaschine auf Kriechgang
betätigt wird, oder einer Einrichtung zugeordnet sind, die zur Einstellung der Abzugskraft
einer Abzugsvorrichtung, der Fadenspannung od. dgl. dient.
Mit Hilfe der beschriebenen Stationen ist es nicht nur möglich, eine umfassende, mehr oder
weniger automatische Erfassung aller wichtigen Betriebsdaten vorzunehmen, sondern auf
einem mit der Abfrage- und Auswerteeinheit 8 nach Fig. 1 verbundenen Bildschirm 35 od. dgl.
alle für den momentanen Maschinenzustand wichtigen Daten in alphanumerischer
Schreibweise unmittelbar sichtbar zu machen, so daß sich die Bedienungsperson durch
einen kurzen Blick auf den Bildschirm jederzeit über den Zustand der von ihm überwachten
bzw. bedienten Maschine bzw. der an dieser vorgesehenen Funktionselemente informieren
kann. Dies ist besonders nützlich in Fällen, in denen eine Bedienungsperson mehrere
Maschinen überwachen muß, die er nicht ständig gleichzeitig im Blickfeld haben kann, und
in Fig. 8 dadurch angedeutet, daß an den Ausgang 15a der Abfrage- und Auswerteeinheit
ein Rechner 36, beispielsweise in Form eines üblichen Personal Computers angeschlossen
ist, an den einerseits der Bildschirm 35 und andererseits ein Betriebsdaten-Erfassungsgerät
37 angeschlossen sind.
Schließlich können mit Hilfe der erfindungsgemäßen Überwachungseinrichtung auch
übliche Steueraufgaben gelöst werden. Dies ist in Fig. 8 dadurch angedeutet, daß an weitere
Ausgänge des Rechners 36 Blöcke 38 bis 40 angeschlossen sind. Diese Blöcke 38 bis 40
repräsentieren beispielsweise je ein Relais, ein Schütz od. dgl. für einen vorgewählten
Steuervorgang. Im Ausführungsbeispiel ist der Block 38 dem Antriebsmotor einer Rund
strickmaschine derart zugeordnet, daß diese gestartet wird, wenn hierzu ein zugeordneter
Start-Schalter innerhalb einer der Stationen 34 betätigt wird. Entsprechend ist der Block 39
einer Bremse zugeordnet, die aktiviert wird, wenn ein zugeordneter Stopp-Schalter inner
halb einer der Stationen 34 betätigt wird. Der Block 40 schließlich ist einem Schalter einer
der Stationen 33 zugeordnet und dient z. B. dazu, einen automatischen Öler oder einer
Flaum-Blaseinrichtung der Rundstrickmaschine einzuschalten. In entsprechender Weise
können zahlreiche weitere Steuer-, Einstell- oder Überwachungsaufgaben gelöst werden.
Beispielsweise wäre möglich, einen Ausgang des Rechners 36 mit einem Zähler zu
verbinden, der die Maschinenumdrehungen od. dgl. zählt oder über weitere Ausgänge des
Rechners 36 vorgewählte Einstellungen vorzunehmen. In diesem Zusammenhang wäre es
denkbar, z. B. eine der Stationen 34 mit einem Tastschalter zu versehen, der bei jeder
Betätigung ein Signal abgibt, das entsprechend dem zugeordneten integrierten Schaltkreis
codiert ist und über einen Ausgang des Rechners 36 einem Stellglied zugeführt wird, das
z. B. der Einstellung der Abzugskraft einer Abzugsvorrichtung einer Rundstrickmaschine
dient. Dabei könnte die Abzugskraft z. B. durch jede Betätigung des Tastschalters in Stufen
von z. B. 5 Pond erhöht oder erniedrigt und die Wahl des Vorzeichens über eine Taste des
Rechners eingestellt werden.
Zur Lösung der beschriebenen Einstell-, Überwachungs- und Steueraufgaben ist es
zweckmäßig, den Rechner 36 mit einer Karte zu versehen, die entsprechend viele program
mierbare Ausgänge besitzt. Dabei kann die Anordnung vorzugsweise so getroffen sein, daß
bestimmte Zustände (z. B. "Beleuchtung ein") bei Betätigung des Hauptschalters erhalten
bleiben und beim Wiedereinschalten der Maschine nicht erneut hergestellt werden müssen
In allen Fällen ergibt sich der besondere Vorteil, daß jeweils nur eine einzige Leitung
erforderlich ist, um die Abfrage- und Auswerteeinheit 8 mit den verschiedenen Stationen 32,
33 und 34 einerseits bzw. mit dem Rechner 36 andererseits zu verbinden, weil alle von den
Stationen 32 bis 34 kommenden Signale aus seriell codierten Wechselstromsignalen
bestehen und von der Abfrage- und Auswerteeinheit 8 als mehrstellige, alphanumerische
Informationen zum Rechner 36 weitergeleitet werden, der diese Informationen für die
vorgesehenen Zwecke verwendet. Der Rechner 36 braucht daher nur mit einer einzigen
wirksamen Serienschnittstelle, z. B. entsprechend der RS 232-Norm, versehen sein.
Anstelle der dargestellten Schalter 2a . . . 2n können auch zahlreiche andere Schalter oder
Sensoren in Form von induktiven oder kapazitiven Schaltern, Optokopplern, Lichtschranken
od. dgl. vorgesehen sein. Ein Ausführungsbeispiel für einen induktiven Schalter ist in Fig. 9
angedeutet. Diese zeigt eine bekannte Fadenspeicher- und -liefervorrichtung 42 mit einer
Speichertrommel 43, um die ein Faden 44, der beispielsweise einer Strickmaschine zuge
führt werden soll und von einer nicht dargestellten Abzugsspule abgezogen wird, mit
mehreren Windungen gewickelt ist. Am Ausgang der Vorrichtung 42 durchläuft der Faden
44 zwei Fadenösen 45 und 46 od. dgl., zwischen denen ein bügelartiger Fühler 47 an
geordnet ist, der normalerweise auf dem Faden 44 aufliegt. Im Fall eines Fadenbruchs oder
eines starken Nachlassens der Fadenspannung fällt der Fühler 47 aufgrund seiner Schwer
kraft in die gestrichelt dargestellte Stellung 47a und löst dadurch einen Schaltvorgang im
Sinne der obigen Beschreibung aus (DE-PS 35 01 944), der zum Abschalten der Strickma
schine verwendet wird. Erfindungsgemäß wird der Schaltvorgang dadurch bewirkt, daß der
Fühler 47 mit einer Metallfahne 48 versehen wird, die bei auf dem Faden 44 aufliegendem
Fühler in dem Spalt 47 zwischen zwei Spulen, z. B. den Spulen 16a und 17a nach Fig. 3
angeordnet ist. Diese sind beispielsweise einer Überwachungsstation für die Vorrichtung 42
zugeordnet. Handelt es sich um eine Überwachungsstation nach Fig. 3, kann dort z. B. der
Schalter 2a fehlen. Ist in diesem Fall die Fadenspannung so groß, daß die Metallfahne 48
zwischen den Spulen 16a, 17a angeordnet ist, kann von ihnen kein Zustandsignal übertragen
werden, was der offenen Schalterstellung in Fig. 3 entspricht. Fällt der Fühler 47 dagegen
aufgrund einer zu geringen Fadenspannung in die Stellung 47a ab, wird dadurch die
Metallfahne 48 aus dem Spalt zwischen den beiden Spulen 16a, 17a herausbewegt, was die
Übertragung eines Zustandsignals mit der durch den Schaltkreis IC1 vorgesehenen Co
dierung zur Folge hat und der geschlossenen Stellung des Schalters 2a in Fig. 3 entspricht.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, die sich auf
vielfache Weise abwandeln lassen. Dies gilt zunächst für die integrierten Schaltkreise
IC1 . . . ICn, an deren Stelle natürlich auch aus einzelnen Schaltelementen aufgebaute
Schaltkreise verwendet werden könnten. Als Speicher eignen sich in beiden Fällen vorzugs
weise programmierbare Festwertspeicher (PROM, EPROM usw.). Die Sende- und
Empfangsspuleneinheit kann mit einer einzigen Spule (WO 87/04900) versehen sein, wird
aber bei der bisher für am besten gehaltenen Lösung so ausgebildet (z. B. US-PS 5 012 236),
daß zwei Empfangsspulen so in einer Differenzschaltung verbunden und innerhalb einer
Sendespule angeordnet sind, daß sich die von letzterer erzeugten Abfragesignale in der
Empfängerschaltung nicht bemerkbar machen. Ferner versteht sich, daß anstelle der Sende-
und Empfangsspuleneinheit 5, 7 und 14, die induktiv mit einer Koppelspule gekoppelte
Spulen umfaßt, auch irgendwelche anderen Sende- und Empfangseinheiten verwendet
werden könnten, insbesondere solche mit Antennen od. dgl. zur Sendung der Abfragesig
nale bzw. zum Empfang der Zustandsignale auf der einen Seite und zum Empfang der
Abfragesignale bzw. zum Senden der Zustandsignale auf der anderen Seite. Weiter ist es
möglich, die beschriebene Überwachungseinrichtung auch zur Überwachung einer Mehr
zahl von Textilmaschinen zu verwenden, die jeweils nur eine einzige Station 1a . . . 1n
aufweisen. Weiterhin ist die Weiterverarbeitung der empfangenen und ausgewerteten
Zustandsignale weitgehend beliebig, wenn auch die Erfindung außer zur reinen Fehler
erkennung und Fehleranzeige insbesondere im Rahmen zur täglichen Erfassung der
laufenden Betriebsdaten und zur Erfüllung von Steueraufgaben mit Erfolg angewendet
werden kann. Eine besonders wichtige weitere Überwachung wäre beispielsweise die
Kontrolle der verschiedenen Fadenführer einer Fadenwechselvorrichtung. Weil hierbei
immer nur einer der Fadenführer eingeschaltet ist, während gleichzeitig alle anderen
Fadenführer ausgeschaltet sind, kann die oben beschriebene Möglichkeit, jeden einzelnen
Fadenführer mit einem eigenen Identifikationscode zu versehen, in einfacher Weise zu der
Feststellung beitragen, ob ein inaktiver Fadenführer aufgrund eines Fehlers oder aufgrund
eines vorgegebenen Musters momentan inaktiv ist, und im letzteren Fall zur Vermeidung
eines ungewünschten Maschinenstopps verwendet werden. Im Hinblick auf den Aus
wertungsteil der Überwachungseinrichtung könnte es zweckmäßig sein, die Abfragesignale
in Form von Impulszügen auszusenden und die Zustandsignale in den zwischen diesen
auftretenden Pausen zu empfangen und/oder die verschiedenen Informationen so zu
verarbeiten, daß nicht nur der jeweils erste zu erfassende Zustand sicher erkannt werden
kann, sondern auch mehrere, mehr oder weniger gleichzeitig oder kurz hintereinander
auftretende Fehler oder Zustandsänderungen voneinander unterschieden werden können.
Außerdem versteht sich, daß anstelle der beschriebenen induktiven Kopplung auch andere
Kopplungen, insbesondere kombinierte induktive/kapazitive Kopplungen zur Übertragung
der Zustandsignale und/oder der Betriebsenergie vorgesehen werden können, obwohl es
auch möglich ist, die Betriebsenergie für die integrierten Schaltkreise IC1 . . . ICn mit anderen
Mitteln, beispielsweise über die Leitung 26 in Fig. 7 zu übertragen. Schließlich läßt sich die
Erfindung mit besonderem Vorteil überall dort anwenden, wo bestimmte codierte Funktio
nen oder Informationen zwischen Bauteilen übertragen werden müssen, die Relativ
bewegungen zueinander ausführen, wie dies z. B. bei Rundstrickmaschinen zwischen dem
Schloß und dem Nadelzylinder oder dem Gestell und der Abzugsvorrichtung oder bei
Flachstrickmaschinen zwischen dem Schlitten und den Nadelbetten der Fall ist. Zur
Vermeidung der bisher üblichen und aufwendigen Schleifkörper- oder Schlepp
kabelanordnungen wäre es möglich, die Abfrage- und Auswerteeinheit 8 an einem sta
tionären Teil, ausgewählte Stationen 1a . . . 1n dagegen an einem bewegten Teil anzuordnen.
Da mit Einrichtungen der beschriebenen Art ohne weiteres Entfernungen von einigen
Millimetern überbrückt werden können, wäre es lediglich erforderlich, die Sende- und
Empfangsspulen 7, 14 od. dgl. und die ihnen zugeordneten Koppelspulen 5 bzw. 5a . . . 5n so
anzuordnen, daß sie bei jeder Umdrehung bzw. jedem Hub der relativ zueinander bewegten
Teile einmal ausreichend nah aneinander vorbeiwandern. Hierdurch könnte eine völlig
kontaktlose Übertragung identifizierbarer Zustandsignale erfolgen.
Claims (27)
1. Überwachungseinrichtung für eine Textilmaschine, die wenigstens zwei Stationen
aufweist, die beim Auftreten vorgewählter Zustände elektrische Zustandsignale abgeben,
mit einer die Zustandsignale aufnehmenden Auswerteeinheit zur Identifizierung der ein
Zustandsignal abgebenden Station und mit einer gemeinsamen Übertragungsleitung für die
Stationen zur Übertragung der Zustandsignale zur Auswerteeinheit, dadurch gekennzeich
net, daß jede Station (1a . . . 1n) einen Speicher, in dem ein ihr fest zugeordneter Identi
fikationscode gespeichert ist, derart aufweist, daß das von ihr abgegebene Zustandsignal
mit dem ihr zugeordneten Identifikationscode codiert ist, und daß die Auswerteeinheit
Mittel (9, 10, 15) zur Erkennung der Identifikationscodes aufweist.
2. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stationen
(1a . . . 1n) passive Schaltkreise (IC1 . . . ICn) enthalten und die Auswerteeinheit (8) als
Abfrage- und Auswerteeinheit ausgebildet ist und dazu Mittel (12) zur Erzeugung eines
Abfragesignals aufweist, durch das die passiven Schaltkreise (IC1 . . . ICn) aktivierbar sind.
3. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Stationen (1a . . . 1n) induktiv mit der Abfrage- und Auswerteeinheit (8) gekoppelt sind.
4. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die passiven
Schaltkreise (IC1 . . . ICn) nach Art von Transpondern ausgebildete Schaltkreise aufweisen.
5. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schaltkreise (IC1 . . . ICn) Speicher mit nicht änderbaren Identifikationscodes aufweisen.
6. Überwachungseinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Abfrage- und Auswerteeinheit (8) eine Sende- und Empfangsspulenanordnung
(7, 14) aufweist und die Stationen (1a . . . 1n) an wenigstens eine, mit der Sende- und Emp
fangsspuleneinheit (7, 14) induktiv gekoppelte Koppelspule (5) angeschlossen sind.
7. Überwachungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens eine Station (1a . . . 1n) einen normalerweise im geöffneten (geschlossenen)
Zustand befindlichen, beim Auftreten einer zugeordneten Zustandsänderung in seinen
geschlossenen (geöffneten) Zustand übergehenden und dadurch die Abgabe eines Zu
standsignals ermöglichenden Schalter (2a . . . 2n) aufweist.
8. Überwachungseinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens eine Station ein normalerweise ihre induktive Kopplung mit der Abfrage-
und Auswerteeinheit verhinderndes, beim Auftreten eines zugeordneten Zustands die
induktive Kopplung herstellendes und dadurch die Abgabe eines Zustandsignals ermögli
chendes Mittel (48) aufweist.
9. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel (48)
ein in den Spalt zwischen zwei Spulen schiebbares Bauteil ist.
10. Überwachungseinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß eine einzige Koppelspule (5) vorgesehen ist und diese an einer mit allen Stationen
(1a . . . 1n) verbundene Übertragungsleitung (4) angeschlossen ist.
11. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens
eine Station eine an die Übertragungsleitung (4) angeschlossene Serienschaltung aus einem
Schalter (2a . . . 2n) und einem mit diesem verbundenen passiven Schaltkreis (IC1 . . . ICn)
aufweist.
12. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens
eine Station einen passiven Schaltkreis (IC1 . . . ICn) mit einer ersten Spule (17a . . . 17n) und
eine mit dieser induktiv gekoppelte zweite Spule (16a . . . 16n) aufweist, die mit einem
Schalter (2a . . . 2n) eine an die Übertragungsleitung (4) angeschlossene Serienschaltung
bildet.
13. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen
die Sende- und Empfangsspulenanordnung (7, 14) und die Koppelspule (5) ein Stromkreis
mit zwei weiteren Spulen geschaltet ist, von denen die eine mit der Sende- und Empfangs
spulenanordnung (7, 14) und die andere mit der Koppelspule induktiv gekoppelt ist.
14. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens
eine Station (1a . . . 1n) einen passiven Schaltkreis (IC1 . . . ICn) mit einem Schalter
(2a1 . . . 2 1m) und einer ersten Spule (20a . . . 20m) aufweist, die mit einer zweiten, an die
Übertragungsleitung (18) angeschlossenen Spule (19a . . . 19n) induktiv gekoppelt ist.
15. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in die
Übertragungsleitung (18) eine Mehrzahl von Spulen (19a . . . 19n) geschaltet ist, die je einer
Textilmaschine (TM1 . . . TMn) zugeordnet sind, und jede Spule (19a . . . 19n) induktiv mit
wenigstens einer Station gekoppelt ist.
16. Überwachungseinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Mehrzahl von Koppelspulen (5a . . . 5n) mit der Sende- und Empfangsspulenanord
nung (7, 14) gekoppelt ist und jede Koppelspule (5a . . . 5n) mit wenigstens je einer Station in
Verbindung steht, die einen passiven Schaltkreis (IC1 . . . ICn) und einen Schalter (2a . . . 2n)
aufweist.
17. Überwachungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schalter (2a . . . 2n) wenigstens einer Station (1a . . . 1n) parallel an die Übertragungs
leitung (4) angeschlossen ist (Fig. 1).
18. Überwachungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schalter (2a . . . 2n) wenigstens einer Station (1a . . . 1n) seriell in die Übertragungs
leitung (4) geschaltet ist (Fig. 6).
19. Überwachungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet,
daß Stationen (32) vorgesehen sind, die der Fehlerüberwachung dienen.
20. Überwachungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet,
daß Stationen (34) vorgesehen sind, die Steuerfunktionen dienen.
21. Überwachungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet,
daß Stationen (33) vorgesehen sind, die der Zustandsanzeige dienen.
22. Überwachungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet,
daß den Stationen (1a . . . 1n) Anzeigeelemente (3a . . . 3n) zugeordnet sind und die Über
tragungsleitung (4) auch die zu deren Betrieb erforderliche Energie überträgt.
23. Überwachungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet,
daß den Stationen (1a . . . 1n) Anzeigeelemente (3a . . . 3n) zugeordnet sind, die an eine
weitere, ihrer Stromversorgung dienende Leitung (26) angeschlossen sind.
24. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die
Anzeigeelemente (3a . . . 3n) den passiven Schaltkreisen (IC1 . . . ICn) parallel geschaltet sind
und die der Stromversorgung dienende Leitung (26) einen normalerweise geschlossenen
Schalter (30), die Übertragungsleitung (4) dagegen einen normalerweise geöffneten Schal
ter (29) aufweist.
25. Überwachungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Bildung einer Überwachungs- und Steuereinrichtung an einen Ausgang (15a) der
Auswerteeinheit (8) ein Rechner (36) angeschlossen ist.
26. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Rech
ner (36) mit einer vorgewählten Anzahl von programinierbaren, an Schaltelemente (38
bis 40) anschließbaren Ausgängen versehen ist.
27. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß der
Rechner (36) mittels einer einzigen Serienschnittstelle mit der Auswerteeinheit (8) ver
bunden ist.
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