ДАТЧИК ОБРЫВА НИТИ

Полезная модель относится к производству и использованию нитевидных материалов в различных технологических процессах, например, в трикотажном производстве.
Известен датчик контроля нити в котором ось светового потока от фотодатчика пересекает плоскость прохождения нити, которая совершает колебательные движения. В результате на светопринимающем устройстве фотодатчика формируются импульсы, наличие которых свидетельствует об отсутствии обрыва нити (Патент №2049712 «Датчик контроля прохождения нити на текстильной машине», опубликован 10.12.95).
Известно устройство контроля обрыва или отсутствия нити, в котором датчик контроля выполнен в виде двуплечевого поворотного рычага, одно плечо которого в рабочем положении взаимодействует с нитью, а второе, в случае обрыва нити - с контактом электрической цепи машины (Патент №2530082 «Устройство для контроля обрывности или отсутствия нити при вязании на кругловязальной машине», опубликован 10.10.2014).
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является датчик обрыва нити, содержащий рычаг с нитепроводником и неподвижный геркон, выводы которого соединены с электрической сигнальной цепью датчика. При обрыве нити неуравновешенный рычаг с нитепроводником воздействует на геркон, что ведет к замыканию сигнальной цепи датчика (Патент №2049034 «Датчик обрыва нити», опубликован 27.11.95).
Все вышеперечисленные датчики содержат те или иные устройства, для которых необходим источник электрической энергии и соответствующая электрическая схема, обеспечивающая функционирование датчика.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является повышение надежности контроля обрыва нити за счет исключения из схемы измерения электрических устройств.
Технический результат достигается тем, что в датчике обрыва нити, преобразующий элемент (элемент, преобразующий механические перемещения в пневматические сигналы) выполнен в виде винтовой цилиндрической пружины растяжения с верхней крышкой, на которой закреплен рычаг с нитепроводником и нижней крышкой, закрепленной неподвижно, внутрипружинное пространство через штуцер в нижней крышке, связано с каналом управления струйного дискретного моностабильного элемента канал питания которого подключен к источнику давления сжатого воздуха, инверсный выход которого является выходом датчика, а прямой выход которого сообщается с атмосферой, причем в струйном дискретном моностабильном элементе каналы питания и управления сообщаются через постоянный дроссель.
Использование в качестве преобразующего элемента пружины растяжения с крышками, а также струйного дискретного моностабильного элемента позволяет преобразовать механическое перемещения рычага с нитепроводником в пневматический сигнал, который может быть использован для функций управления и/или сигнализации.
На рисунке 1 показан датчик обрыва нити в исходном положении, а на рисунке 2 -в рабочем.
Датчик включает в себя винтовую цилиндрическую пружину растяжения 1 (далее -пружина - 1). Внутрипружинное пространство ограничено верхней крышкой 2 и нижней крышкой 3. На верхней крышке 2 закреплен рычаг 4 с нитепроводником 5. Нижняя крышка закреплена ни неподвижном кронштейне 6. Внутрипружинное пространство через штуцер 7 связано с каналом управления 8 струйного дискретного моностабильного элемента 9 (далее - струйный элемент). Канал питания 10 струйного элемента 9 сообщается с источником сжатого воздуха (источником давления). Инверсный выход 11 струйного элемента 9 является выходом датчика обрыва нити, а прямой выход 12 струйного элемента 9 сообщается с атмосферой. В струйном элементе 9 канал питания 10 через постоянный дроссель 13 связан с каналом управления 8. В качестве струйного элемента 9 может использоваться, например, элемент типа СТ45 серии «ВОЛГА» (см. Струйные логические элементы и устройства автоматического управления технологическим оборудованием. Отраслевой каталог. Под ред. Э.И. Чаплыгина, М.: ВНИИТЭМР, 1989, стр. 11).
Датчик обрыва нити работает следующим образом.
В исходном положении (рис. 1) между витками пружины 1 зазоры практически отсутствуют и внутрипружинное пространство не имеет сообщения с атмосферой. Сжатый воздух поступает из канала питания 10 через дроссель 13, канал управления 8 и штуцер 7 в внутрипружинное пространство, создавая в нем избыточное давление. В результате в канале управления 8 также возникает избыточное давление и струйный элемент 9 переключается. Поток сжатого воздуха из канала питания 10 по прямому выходу 12 направляется в атмосферу. На инверсном выходе 11 - сигнал нулевого уровня.
После приведения рычага 4 в рабочее положение, когда нить входит в зацепление с нитепроводником 5 (рис. 2), внутрипружинное пространство через зазоры между витками пружины 1 связывается с атмосферой. Величина избыточного давления в канале управления 8 резко уменьшается и струйный элемент 9 устанавливается в исходное (непереключенное) состояние. Поток сжатого воздуха из канала питания 10 поступает в инверсный выход 11 и на этом выходе устанавливается сигнал единичного уровня. Этот сигнал является разрешающим на начало/продолжение работы оборудования.
После обрыва нити (или отсутствия нити) рычаг 4 под действием упругих сил пружины 1 возвращается в исходное положение. Избыточное давление в канале управления 8 увеличивается и струйный элемент 9 переключается. Поток сжатого воздуха из канала питания 10 направляется в прямой выход 12, а на инверсном выходе 11 устанавливается сигнал нулевого уровня. Этот сигнал сформирует команду на прекращение работы оборудования.
Датчик обрыва нити простой по конструкции. Для работы датчика не требуется источника электрической энергии. Наиболее эффективным будет применение датчика для оборудования, в котором используются пневматические или гидравлические исполнительные механизмы.