186093. lajstromszámú szabadalom • Elektródaelrendezés gyűrűsfonógépek fonalszakadás ellenőrzésére
186093 A találmány tárgya elektróda-elrendezés gyűrűsfonógépek szálszakadás-ellenőrzésére a mozgó szál elektromos töltését érzékelő és ezáltal a szálfutást vagy a szálszakadást jelző eljárásoknál. Ismert olyan megoldás, amelynél gyűrűsfonógépek szálfutásáról, illetve szálszakadásáról a szálelektromos töltése alapján szál mellett vagy annak közelében elhelyezett érzékelő elektródák útján kapunk információkat. Ebbe beletartoznak azok az érzékelő szervek is, amelyeket a szál futásakor üzemszerűen érint. Itt a szál elektromos töltése az elektródán ellentétes előjelű töltést hoz létre, amelyet elektromos áramkörökkel tovább feldolgozható jellé alakítanak. Elektródaként idáig különböző alakú, például homorú, domború vagy sík elektródákat alkalmaztak. A 2 907 653 számú NSZK szabadalmi leírás olyan megoldást ismertet, amelyben a javasolt, egy szál elektromos töltését érzékelő szervekként szolgáló elektródák zavaró idegen terek kiküszöbölésére árnyékolt vezetékeken át vannak egy elektronikus áramkörrel összekötve. A fenti megoldásnál azonban nélkülözhetetlen, hogy a szál állandóan érintkezzék az érzékelő elektródával. Az összes, szálszakadás ellenőrzésre szolgáló elektróda-elrendezés hiányossága, hogy nem ad útmutatást az érzékelőelemek olyan elhelyezésére a gyűrűsfonógépeken, melynek révén az érintkezésmentes szál ellenőrzés előnye kihasználható valamint az elektronikus kiértékelő kapcsolás optimális kialakítása értelmében a szál elektromos töltése kielégítően erősen vehető olyannyira, hogy megbízható szálszakadás ellenőrzést biztosít. Másfajta, szálszakadás ellenőrzésére szolgáló elektromos érzékelő elemeket, valamint azok gyűrűsfonógépen történő elrendezését ismerteti a 4254 613 számú USA szabadalmi leírás. Ez a megoldás viszont olyan érzékelőszervek elhelyezését ismerteti, amelyek piezóelektromos mérőeljárások alkalmazását teszik szükségessé és érzékelőelem a szállal alapvetően érintkezik. A fenti elrendezések hátránya, hogy folyamatosan biztosítani kell a szál és az érzékelőelem állandó érintkezését, ezzel együtt a szál járulékos mechanikus terhelését, mely a fonóeljárás során nem kívánatos jelenség. Ezeknek az érzékelőelemeknek az elhelyezésére vonatkozó adatok is csak említett mérési eljárásra érvényesek. A találmány célja, gyűrűsfonógépeken futó szál elektromos töltésének vételére olyan érzékelő elektróda-elrendezés kialakítása, amely lehetővé teszi a szál futásának biztonságos, egyszerű eszközökkel történő felügyeletét. A találmány alapjául szolgáló feladatot úgy határozhatjuk meg, hogy gyűrűsfonógépek szálfutásának ellenőrzésére olyan jól meghatározott elektróda-elrendezési pontokat kell kialakítani, melyek lehetővé teszik a mozgó szál elektromos töltésének kielégítően erős vételét és egy továbbfeldolgozható jel egyszerű elektronikus kiértékelő kapcsolással történő előállítását anélkül, hogy a szál és az elektróda érintkezne egymással. A kitűzött feladatot a találmány értelmében úgy oldottuk meg, hogy egy szigetelt, ismert elektronikus kiértékelő kapcsolással összekötött fémelektróda a nyújtómű és a gyűrűsfonógép szálvezetője között, állított helyzetben, a mozgószál közelében van oly módon elhelyezve, hogy az elektróda egy segédegyenesen a száltól meghatározott távolságra helyezkedik el, és az elektróda felületének egy koordinátarendszer origójához legközelebb fekvő pontját határkoordináták határozzák meg, illetve egy-egy ballonszűkítő gyűrűn rögzített szigetelőn elhelyezett elektróda és a szál közötti távolság akkora, hogy az elektródának a ballonszűkítő gyűrű feletti felülete még a szálvezető alatt helyezkedik el. Az elektróda oly módon is elhelyezhető, hogy az elektróda a szálvezetőn elhelyezkedő száltól a koordinátarendszer negatív y tengelye irányában van meghatározott, érzékenységet biztosító távolságban elhelyezve. Az elektróda, illetve elektródák találmány szerinti elrendezése lehetővé teszi a szál elektromos töltésének kielégítően erős vételét és egy egyszerű és ismert elektronikus kiértékelő kapcsolás segítségével továbbfeldolgozásra alkalmas jel előállítását. A találmányt az alábbiakban a rajz segítségével ismertetjük részletesebben, amelyen a találmány szerinti elektróda-elrendezés néhány példakénti kiviteli alakja látható. A rajzon az 1. ábra az elektródák elrendezését mutatja a nyújtómű és a száívezető között, és a ballonszűkítő gyűrűn, és a 2. ábrán egy elektróda elrendezése látható a szálvezetőn. Mint az 1. ábrán látható, 3 elektróda 6 szigetelőn 2 nyújtómű és 7 szálvezető között, míg 4 elektróda további 6 szigetelőn egy 8 ballonszűkítő gyűrűn, de a 7 szál vezető alatt van elhelyezve és mozgó 1 szál felé fordítva. Az 1 szál elektromos töltésének a 3 elektródával történő kielégítő vétele érdekében lényeges, hogy a 3 elektróda elhelyezése egyrészt biztosítsa, hogy a 3 elektróda ne érintkezzen a mozgó 1 szállal, másrészt az 1 szál helyzetétől függetlenül állandóan egy érzékenységet biztosító d távolságban legyen a mozgó 1 száltól. A 8 ballonszűkítő gyűrűn elhelyezett 4 elektródánál az érzékenységet biztosító d távolság a 6 szigetelő követelményeknek megfelelő jusztírozásával állítható be. Mivel az 1 szál ebben a tartományban 9 orsó által meghatározott fordulatszámmal mozog, ezért sebessége ezen a helyen igen nagy. Ezért más elektróda elrendezésekhez képest erősebb elektromos töltések mérhetők, melyek azért értékelhetők különösen jól ki, mert az 1 szál nem marad állandóan a 4 elektródától az érzékenységet biztosító d távolságban, így a 4 elektróda egy váltakozó töltést érzékel, melynek frekvenciája egyenesen arányos a 9 orsó fordulatszámával. Ezáltal az is lehetségessé válik, hogy az érzékenységet biztosító d távolságot az eddig ismert elrendezések távolságához képest nagyobbra válasszuk. Bizonyos esetekben szükségessé válhat, hogy a 3 elektródát alapvetően a 2 nyújtómű és a 7 szálvezető közötti tartományban helyezzük el. Ebben az esetben lényeges a legelőnyösebb elrendezési P pont ismerete. A legelőnyösebb elrendezési P pontontot az 1. ábrán látható geometriai elrendezésből könnyen meghatározhatjuk, illetve rögzíthetjük. Hogy az 1 szál és a 3 elektróda érintkezését kizárjuk, a 3 elektróda g segédegyenesen 1 szálhoz képest b távolságban van elhelyezve és a 3 elektróda 2
