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Vorrichtung zur Kontrolle des Fadens in einer Textilfadenspulmaschine
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Kontrolle des Fadens in einer Textilfadenspulmaschine mittels Abtastung der Fadendicke. Insbesondere hat die Erfindung Bedeutung für einen sogenannten Fadenreiniger. Darunter wird eine an textilen Spulmaschinen beliebiger Art anzubringende Vorrichtung verstanden, die den durchlaufenden Faden auf seine Gleichmässigkeit abtastet und bei Ungleichmässigkeiten, wie Einschnürungen, Verdickungen, Flusen usw. ein Kontrollsignal abgibt ; dieses Signal kann zum Abstellen der entsprechenden Spulstelle, zum Abschneiden des Fadens oder zum automatischen Reinigen des Fadens an der entsprechenden Ungleichmässigkeitsstelle benutzt werden.
Die Unregelmässigkeiten eines Garnes lassen sich ihrer Entstehung entsprechend in zwei Gruppen aufteilen. Die erste Gruppe umfasst die natürlichen, rein statistisch, bedingten Schwankungen der Faserzahl eines Stapelgarnes und die daraus resultierenden Schwankungen des Garnquerschnittes. Darüber hinaus unterscheidet man eine zweite Gruppe, die als die eigentlichen oder wesentlichen Garnfehler zu bezeichnen sind, nämlich ;
Fremdkörper im Garn, wie Schalen, Holzstückchen oder Bastfasern, von Maschinendefekten, wie unrunden Streckzylindem herrührende Fehler und von Bedienungsfehlern herrührende Unregelmässigkeiten, wie unsaubere Andreher und eingesponnener Flug.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, aus der Gesamtheit der in Erscheinung tretenden Unregelmässigkeiten diese eigentlichen Fehler, nicht aber die statistischen Schwankungen. des Fadenquerschnittes zu erfassen.
In der Praxis ist es schwierig, für die grosse Zahl der verschiedenen Gamarten stets eine gute Unterscheidung und Erfassung der eigentlichen Fehler zu erzielen. Es ist oft unmöglich, kurze, relativ dicke Fehler, die wenig stören, da sie leicht aus dem Gewebe entfernt werden können, durchzulassen, dagegen lange, den mittleren Querschnitt nur wenig übersteigende Fadenabschnitte, die im Gewebe oder Gewirk stark stören, zu erfassen. So kann eine kleine Erhöhung der Empfindlichkeit der Kontrollvorrichtung aus einem Bereich, in dem noch zu wenige verdickte Stellen des Fadens erfasst werden, fast sprungartig in einen Bereich mit unzulässig hoher Erfassungsrate führen.
Es ist bereits bekannt, Schwankungen der Fadendicke in Schwankungen einer elektrischen Grösse umzuformen. Dabei geht naturgemäss die endliche Messsystemlänge in die Messung ein und es wird fortlaufend ein örtlicher Mittelwert gebildet. Soll die Basis dieser Mittelwertbildung verändert werden, so muss die Messsystemlänge verändert werden.
Es ist ebenfalls bekannt, zeitliche Mittelwerte der elektrischen Grösse zu bilden ; hiebei geht eine der zeitlichen Mittelwertbasis entsprechende, von der Fadengeschwindigkeit abhängige Länge in die Messung ein.
Beide bekannten Methoden haben den Vorteil, dass sie sich nur umständlich und ungenügend an die grosse Mannigfaltigkeit verschiedener Garne und Garnfehler anpassen zu lassen. Eine mechanische Längenveränderung des Messsystems ist z. B. bei Fadenreinigern, die in grossen Stückzahlen an einer einzigen Spulmaschine angebracht werden, sehr umständlich. Sodann zeigt sich, dass mit Hilfe der einfachen
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Mittelwertbildung die gestellte Aufgabe, nämlich nur die eigentlichen Fehler, nicht aber die statisti- schen Schwankungen der Garne zu erfassen, nicht befriedigend gelöst werden kann.
Weiters ist es auch schon bekannt geworden, unter Verwendung eines zweiten Kriteriums neben der
Fadendicke, nämlich der Länge der Intervalle, in denen die Schwankungen der genannten elektrischen
Grösse einen bestimmten Bereich überschreiten, unerwünschte Fehler bei den verschiedenen Garnsorten zu erfassen. Bei dieser bekannten Vorrichtung ist es möglich, solche Fehler zu registrieren und zu eli- minieren, die sowohl eine bestimmte Dicke als auch eine bestimmte Länge überschreiten.
Erfindungsgemäss wurde nun bekannt, dass es oftmals nicht genügt, für Dicke und Länge der Fehler voneinander unabhängige Schranken festzusetzen, sondern dass es notwendig ist, Dicke und Länge der
Fehler funktional zu verknüpfen und für die Werte dieser Funktion Schranken festzusetzen. Hiedurch wird es beispielsweise möglich, längere fehlerhafte Fadenabschnitte bereits bei einer Dicke zu erfassen, die geringer ist als jene Dicke, bei welcher kürzere Fadenabschnitte erfasst werden.
Die Erfindung bezieht sich demgemäss auf eine Vorrichtung zur Kontrolle des Fadens in einer Tex- tilfadenspulmaschine mittels Abtastung der Fadendicke durch eine Fadenfühlvorrichtung, welche Schwan- kungen der Fadendicke in Schwankungen einer elektrischen Grösse umformt, wobei diese Kontrollvor- richtung einen Auswertekreis enthält, der einen Längenkanal, in welchem die Länge der Intervalle be- stimmt wird, in denen die Schwankungen der genannten elektrischen Grösse einen bestimmten Bereich überschreiten, aufweist, und besteht darin, dass an den Längenkanal ein Zwischenkreis angeschlossen ist, der eine funktionale Verknüpfung der Länge der Intervalle und der Grösse der Schwankungen der Fa- dendicke bewirkt, und an diesen Zwischenkreis ein Diskriminator angeschlossen ist, der ein Kontroll- signal erzeugt,
wenn das Ausgangssignal des Zwischenkreises bestimmten, durch Schwellenwerte fest- gelegten Ungleichungen genügt.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand der Zeichnungen durch einige Ausführungsbeispiele er- läutert. Die in den Zeichnungen dargestellten Beispiele der erfindungsgemässen Apparatur stellen einen sogenannten Fadenreiniger dar, durch welchen Abschnitte des Fadens, welche wesentliche Fehler auf- weisen, automatisch herausgeschnitten werden.
Fig. l zeigt eine solche Apparatur im Blockschema. In Fig. 2 sind als Beispiele zwei Fühlvorrichtun- gen dargestellt, die zur Abtastung des Fadens in der Apparatur gemäss Fig. l geeignet sind. Die Fig. 3 und 4 zeigen Kurvenbilder, die zur Erläuterung einiger Prinzipien dienen, nach welchen in der Appara- tur gemäss Fig. l die wesentlichen Fehler eines Fadens ermittelt werden können. Fig. 5 zeigt eine spe- zielle Schaltung, die bei der Ausführung des an Hand von Fig. 4 beschriebenen Prinzips verwendet wer- den kann. Fig. 6 zeigt ein detalliertes Schaltbild für das in Fig. l wiedergegebene Blockschema. Die
Fig. 7 und 8 dienen zur Erläuterung eines weiteren Prinzips zur Ermittlung der wesentlichen Fehler eines
Fadens. Fig. 9 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für den Auswertekreis 11 im Blockschema.
Fig. 10 gibt eine detaillierte Schaltung für einen der Blöcke des Schemas aus Fig. 9 wieder.
Gemäss Fig. l wird der Faden 1 auf einer nicht dargestellten Spulmaschine von einem Spinnkops oder einer Vorratsspule 2 abgezogen und auf eine Kreuzspule oder Aufwickelspule 3 aufgespult.
Am Faden 1 ist das Fühlorgan 4, beispielsweise eine Photozelle, angeordnet. Das Fühlorgan dient dazu, die Dicke des Fadens abzufühlen und elektrische Signale zu erzeugen, welche die Schwankungen der Fadendicke wiedergeben, wie dies an sich bekannt ist. Die im allgemeinen dem Fühlorgan zu- geordnete Spannungsquelle ist derEinfachheit halber nicht dargestellt. Zur Verstärkung der vom Fühlor- gan erzeugten elektrischen Signale ist ein Eingangsverstärker 5 an das Fühlorgan 4 angeschlossen.
Der Ausgang des Eingangsverstärkers 5 ist an den Eingang einer erfindungsgemäss aufgebauten Aus- wertevorrichtung 11, auch Auswertekreis genannt, angeschlossen. Die Auswertevorrichtung besteht in vorliegendem Falle beispielsweise aus einem Signalumformungskreis 6 und einem mit seinem er- sten Eingang daran angeschlossenen Diskrimininator 7 als wesentliche Teile. Ferner ist in der Aus- wertevorrichtung ein automatisch arbeitender Schwellenregelkreis 10 vorgesehen, der zwischen den
Ausgang des Eingangsverstärkers 5 und einen zweiten Eingang des Diskriminators 7 geschaltet ist.
Der automatische Schwellenregelkreis 10 ist kein unbedingt notwendiger Bestandteil der Auswertevor- richtung, verbessert jedoch in vielen Fällen deren Arbeitsweise. An den Ausgang des Diskriminators 7 ist ein Ausgangsverstärker 8 und an diesem ein Ausführungsorgan 9 angeschlossen.
Diese Ausfüh- rungsorgan bewirkt im vorliegenden Falle, bei dem es sich um einen sogenannten Fadenreiniger han- delt, das Durchschneiden des Fadens und Stillsetzen der nicht dargestellten Spulmaschine, sobald we- sentliche, d. h. die zulässige Schwelle oder zulässigen Schwellen überschreitende Fadenfehler auftrei ten.
Die genannten Schwellen sind durch den Aufbau und die Dimensionierung derAuswertevorrich-
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tung 11 gegeben. Diese Schwellen können grundsätzlich fest eingestellt oder von Hand einstellbar sein ; im vorliegenden Falle werden sie durch den Schwellenregelkreis 10 automatisch in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Wandlers 4 bzw. des Eingangsverstärkers 5 laufend geregelt, wie dies im einzelnen noch beschrieben wird.
Der Signalumformungskreis 6 hat die Aufgabe, aus der vom Eingangsverstärker 5 gelieferten kontinuierlichen Signalkurve umgeformte Signale abzuleiten, welche die Information über Dicke des Fadens und Länge fehlerhafter Fadenabschnitte in einer Form enthalten, die zur Verarbeitung durch den nachgeschalteten Diskriminator 7 geeignet ist.
Der Diskriminator 7 lässt nur solche der vom Signalumformungskreis 6 gelieferten Signale zum Ausgangsverstärker 8 gelangen, die hinsichtlich der funktionalen Verknüpfung von Länge und Dikke fehlerhafter Fadenabschnitte die vorgegebenen Schwellen überschreiten und somit wesentliche Fadenfehler kennzeichnen. Nach Verstärkung im Ausgangsverstärker 8 kommen dessen Ausgangssignale zur Einwirkung auf das Ausführorgan 9. Das Ausführorgan kann als Trennvorrichtung ausgebildet sein, welche bei Betätigung den Faden durchschneidet ; gemäss einer andern Ausführungsform kann es auch als Abstellvorrichtung für den Mechanismus der Spulmaschine wirken oder beide Funktionen ausüben.
Fig. 2 zeigt beispielsweise zwei Ausführungsformen des Fühlorgans, das gemäss Fig. l zur Abfühlung des Fadens dient. Im linken Teil der Fig. 2 ist ein als Kondensator 4'ausgebildetes Tastorgan dargestellt, zwischen dessen Platten der abzufühlende Faden 1 hindurchläuft. Hiebei wird durch Unregelmässigkeiten des Fadens die Kapazität des Kondensators 4'laufend variiert ; diese Variationen der Kapazität können in bekannter Weise mit elektrischen Mitteln kontinuierlich zur Modulation einer Signalspannung verwendet werden. Diese modulierte Signalspannung kann in den elektrischen Kreisen der Fig. l weiter verarbeitet werden. Im rechten Teil der Fig. 2 ist ein Fühlorgan dargestellt, das als Photozelle 4" ausgebildet ist. Auf diese Photozelle trifft ein von einer Lichtquelle 12 erzeugtes Lichtbündel, das durch die Unregelmässigkeiten des laufenden Fadens 1 moduliert ist.
Dabei erzeugt die
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In den Fig. 3 und 4 ist an Hand von Kurvenbildern die Wirkungsweise des Signalumformungskreises 6 bezüglich der Ableitung von Längssignalen erläutert, welche ein Mass für die Länge der einen Fehler aufweisenden Abschnitte des abgefühlten Fadens darstellen.
In Fig. 3 ist im oberen Teil schematisch ein fehlerhafter Textilfaden 15 mit einem besonders dikken Fadenabschnitt 14 vergrössert dargestellt. Der zwischen den Pfeilen 16 befindliche Querschnitt des Fadens ist durch eine in die Zeichenebene geklappte, schraffierte Fläche 17 wiedergegeben. Der Querschnitt des Fadens ist, wie in den Zeichnungen dargestellt, im allgemeineh unregelmässig. Aus die- sem Grunde empfiehlt es sich, die photoelektrische Abfühlvorrichtung gemäss Fig. 2 in bekannter Weise so zu modifizieren, dass auch ein von der Kreisform abweichender Querschnitt des Fadens erfasst wird, so dass die Abfühlung einen aus dem betreffenden Querschnitt abgeleiteten örtlichen Mittelwert des Durchmessers des Fadens ergibt.
In Fig. 3 unten ist in genauer zeitlicher Zuordnung zur abgefühlten Länge des Fadens die vom Tastorgan 4 bzw. vom Eingangsverstärker 5, Fig. 1, erzeugte elektrische Signalkurve 25 wiedergegeben, wobei die Zeit von links nach rechts zunimmt. Als Zeitachse dient hiebei die horizontale Linie 19, welche dem zeitlichen Mittelwert der Amplituden der Signalkurve 25 entspricht : d. h., dass die oberhalb der Achse 19 und unterhalb der Signalkurve 25 liegende, von der Achse und der Signalkurve eingeschlossene Fläche gleich gross ist wie die entsprechende, unterhalb der Achse 19 liegende Fläche, wobei diese Flächen über einen sehr langen Fadenabschnitt gemittelt werden.
Die Lage der Achse 19 wird, da wesentliche Garnfehler, wie etwa die Verdickung 14, sehr selten auftreten, im wesentlichen durch die statistischen Schwankungen des Fadendurchmessers bestimmt. Die Amplitude der Signalkurve 25, von der Zeitachse 19 aus gerechnet, ist also ein Mass für die Abweichung des Durchmessers bzw. des örtlich gemittelten Durchmessers des Fadens 15 an dem im betreffenden Zeitpunkt abgefühlten Querschnitt des Fadens vom zeitlichen Mittelwert des Durchmessers.
Oberhalb der Zeitachse 19 ist in Fig. 3 eine parallele Linie 22, die als Grenzschicht bezeichnet werden soll, im Abstand 21 eingezeichnet. Durch diese Grenzlinie ist die positive Abweichung der Amplitude der Signalkurve 25 bestimmt, oberhalb welcher alle Spitzen der Signalkurve zur Gewinnung eines Längensignals im Signalumformungskreis 6 in Fig. 1 herangezogen werden.
Die von der Signalkurve 25 auf der Grenzlinie 22 abgeschnittenen, mit dicken Linien gezeichneten Strecken, die unterhalb der nach oben gerichteten Spitzen der Signalkurve liegen, definieren die Länge L fehlerhafter Fadenabschnitte. Diese so ermittelten Fadenabschnitte sind aber zum
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grössten Teil auf statistische und somit nicht wesentliche Fadenfehler zurückzuführen. Allgemein sollen die genannten Strecken auf der Grenzlinie 22 ebenso wie die zugehörigen Fadenabschnitte im folgen- den als"Längenabschnitte"bezeichnet werden. Ein solcher, besonders grosser Längenabschnitt 18 liegt zwischen den Schnittpunkten 23 und 24 der Grenzlinie 22 mit der Signalkurve 25, die maximale Amplitude a der Signalkurve innerhalb dieses Längenabschnittes ist mit 20 bezeichnet.
Man kann im einfachsten Falle die Länge L eines einzelnen solchen Längenabschnittes zur Gewinnung eines Längensignals heranziehen.
Es entspricht jedoch im allgemeinen besser den Bedürfnissen der Praxis, aus einer Reihe aufeinanderfolgender Längenabschnitte ein Längensignal abzuleiten ; man erhält dadurch eine Grösse, die im folgenden als"resultierende Länge"bezeichnet werden soll. Eine kontinuierliche Ableitung eines derartigen Längensignals soll an Hand von Fig. 4 erläutert werden.
In Fig. 4 ist die vom Fühlorgan 4 und vom Eingangsverstärker 5, Fig. l, erzeugte Signalkurve mit 31 bezeichnet. Entsprechend wie in Fig. 4 sind die Zeitachse 19 und eine Grenzlinie 22 eingezeichnet. Aus der Signalkurve 31 wird, wie dies an Hand von Fig. 6 noch näher erläutert werden
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erzeugt. Aus dem Reckteckkurvenzug 32 wird die kontinuierliche Zickzackkurve 33 abgeleitet, die aus abwechselnd ansteigenden und abfallenden Kurvenstücken besteht. Die zeitlich ansteigenden Stücke der Zickzackkurve stellen eine zeitliche Integration der zugehörigen Rechteckimpulse der Kurve 32 dar ; die anschliessenden abfallenden Kurvenstücke haben eine Neigung, die durch die Zeitkonstanten der Apparatur im gewünschten Sinne bestimmt wird.
Man kann eine solche Kurve 33 aus einer Rechteckkurve 32 im einfachsten Falle mit Hilfe eines Vierpols gemäss Fig. 5 erzielen, der aus einem Speicherkondensator 35 mit parallelem Widerstand 36 als Querglied und einem in eine der Eingangsleitungen eingeschalteten Diode 34 als Längsglied besteht. Wird die Impulsfolge 32 an die Diode gelegt, so erfolgt während der Impulsdauer über die Diode Aufladung des Kondensators 35 und während der Impulslücke Entladung über den Widerstand 36 ; die Diode 34 sperrt während der Dauer der Entladung den Netzwerkeingang.
In Fig. 6 ist ein detailliertes Schaltbild für das in Fig. l dargestellte Blockschema wiedergegeben ; in beiden Figuren haben die Bezugsziffern 4, 5, 6, 7, 8 und 9 dieselbe Bedeutung. Es wird nunmehr unter Bezugnahme auf die vorangehenden Figuren die Arbeitsweise der in Fig. 6 dargestellten Apparatur beschrieben.
Das Fühlorgan 4 gemäss Fig. 6 ist beispielsweise als Siliciumphotoelement ausgebildetundent- sprechend der schematischen Darstellung der Fig. 2 am abzufühlenden Faden angeordnet. Der an das Photoelement 4 kapazitiv angekoppelte Eingangsverstärker 5 enthält drei kapazitiv gekoppelte Transistorstufen, die eine rund tausendfache Spannungsverstärkung ergeben. Durch den Verstärker 5 wird die vom Photoelement 4 gelieferte Signalwechselspannung, die im Bereich von Millivolt liegt, in eine Wechselspannung im Bereich von Volt verstärkt.
Die vom Eingangsverstärker 5 gelieferte Signalwechselspannung gelangt über die Leitung 110 in den Signalumformungskreis 6 und anderseits über die Leitung 111 in den Schwellenregelkreis 10.
Der Signalumformungskreis 6 enthält ein Glättungsglied 115, das scharfe Spitzen der Signalkurve 25, Fig. 3 bzw. 31, Fig. 4, glättet. An das Glättungsglied 115 schliessen sich zwei parallele Kanäle an, nämlich ein Längenkanal 116,119, 120,121 zur Ermittlung und Auswertung der Längenabschnitte der Signalkurve 25 bzw. 31 und ein Amplitudenkanal 117, 118, 122 zur Auswertung der Amplituden der Signalkurve, d. h. der Abweichungen des Fadendurchmessers vom zeitlichen Mittelwert, der in Fig. 3 und Fig. 4 durch die Zeitachse 19 festgelegt ist. Beide Kanäle sind mit ihren Ausgängen an den Verknüpfungskreis 127 angeschlossen, in welchem eine Addition der aus den beiden Kanälen stammenden Ausgangssignale erfolgt. Dieser Verknüpfungskreis bildet den Ausgangskreis des Signalumformungsnetzwerkes 6.
Der Längenkanal des Signalumformungskreises 6 enthält einen bi-stabilen Multivibrator oder Schmitt-Trigger 119 und einen darauffolgenden Miller-Integrator 120. Der Schmitt-Trigger 119 bleibt gesperrt für Eingangsimpulse, deren Höhe unterhalb einer bestimmten Grenze 22 liegt. Er be-
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Umformungeckkurve in eine Zickzackkurve 33 um, deren Amplituden die gewünschte Information über die Län- genabschnitte, d. h. die oben definierte resultierende Länge, enthalten.
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Es ist offensichtlich, dass diese resultierende Länge im Falle der Fig. 4 nicht durch Integration der aufeinanderfolgenden Längenabschnitte gebildet ist. Zwar enthält eine bestimmte Amplitude der Zickzackkurve 33 Beiträge aus allen vorangehenden Längenabschnitten, jedoch sind diese Beiträge relativ umso kleiner, je weiter die einzelnen Längenabschnitte auf der Zeitachse 19 zurückliegen.
Um eine für die Praxis sinnvolle Arbeitsweise des Längenkanals zu gewährleisten, soll die Zeitkonstante der Aufladung des im Miller-Integrator 120 vorgesehenen Speicherorgans 128 von derselben Grössenordnung sein wie die Zeitkonstante der Entladung dieses Speicherorgans. Zwecks Abstimmung dieser Zeitkonstanten aufeinander ist der Eingangswiderstand 108 des Integrators 120 als regelbarer Widerstand ausgebildet.
Der Amplitudenkanal des Signalumformungskreises 6 enthält einen linear arbeitenden Verstärker 118, dessen Verstärkung mit Hilfe eines in seinem Eingangskreis angeordneten Regelwiderstandes 109 geändert werden kann.
Im Verknüpfungskreis 127 wird die Summe aus der resultierenden Länge gemäss Kurve 33, Fig. 4, und der Amplitude gemäss der geglätteten und linear verstärkten Signalkurve 31, Fig. 4, gebildet.
Das so entstandene Summensignal wird über die Leitung 112 dem ersten Eingang des Diskriminators 7 zugeleitet, der als monostabiler Multivibrator ausgebildet ist. Dieser Diskriminatorspricht nur auf solche Eingangssignale aus der Leitung 112 an, deren Grösse einen bestimmten Schwellenwert übersteigt. Dieser Schwellenwert wird bestimmt durchdie vorm Schwellenregelkreis über die Leitung 113 dem zweiten Eingang des Diskriminators zugeführte Gleichvorspannung. Im Falle des Ansprechens liefert der Diskriminator auf seiner Ausgangsleitung 114 einmalig einen Reckteckimpuls. Dieser wird im Ausgangsverstärker 8 verstärkt und bewirkt die Auslösung des Relais 130, welches seinerseits die Betätigung des Trennmessers 131 im Ausführungskreis 9 bewirkt, so dass der abgefühlte Faden abgeschnitten wird.
Die Wirkungsweise des automatischen Schwellenregelkreises 10 ist folgendermassen. Die aus der Leitung 111 vom Eingangsverstärker gelieferte Signalwechselspannung wird in dem Gleichrichterkreis 144 gleichgerichtet und im darauffolgenden Siebglied 125 geglättet. Die auf das Siebglied 125 folgende Trennstufe 126 liefert eine Gleichspannung, welche der Welligkeit der Signalkurve proportional ist und welche somit ein Mass für die Ungleichmässigkeit des abgefühlten Fadens darstellt. Diese Gleichspannung wird über die Leitung 113 dem zweiten Eingang des Diskriminators 7 zugeführt und bewirkt eine Regelung der Ansprechschwelle desselben derart, dass bei starker Ungleichmässigkeit die Schwelle relativ hoch und bei geringer Ungleichmässigkeit die Schwelle relativ niedrig liegt.
Durch diese Art der automatischen Steuerung der Ansprechschwelle wird den statistischen Unregelmässigkeiten des Querschnittes der verschiedenen Garne Rechnung getragen.
Die Fig. 7 und 8 erläutern ein Prinzip, nach welchem durch intermittierende Abfragung eine andersartige Längeninformation über die fehlerhaften Fadenabschnitte erhalten werden kann. Im Gegensatz dazu erfolgt bei dem an Hand von Fig. 4 erläuterten Prinzip eine kontinuierliche Abgabe der Längeninformation, die dort durch die Zickzackkurve 33 gegeben ist. Die in Fig. 7 dargestellte Folge von Rechteckimpulsen 37 wird in entsprechender Weise gewonnen. wie dies im vorangehenden für die Rechteckkurve 32 in Fig. 4 beschrieben ist. Aus den Rechteckimpulsen 37 wird durch fortlaufende Integration eine Treppenkurve 39 abgeleitet, deren Höhe jeweils die Gesamtlänge aller integrierten Längenabschnitte wiedergibt ; im Gegensatz zu Fig. 4 bleibt also jetzt in den Impulspausen das Niveau der Kurve 38 konstant.
Die Treppenkurve 38 wird in diesem Falle zwecks Gewinnung der gewünschten Längeninformation mit einer bestimmten Abfragefrequenz periodisch abgefragt, wobei gleichzeitig, wie durch die Endflanke 39 wiedergegeben ist, eine Rückführung der Treppenkurve auf das Null niveau erfolgt. Der Zeitpunkt der Abfragung ist in der Figur durch den Pfeil 40 markiert.
In Fig. 8 ist ein elektrischer Vierpol dargestellt, mittels dessen die in Fig. 7 erläuterte Treppenkurve erhalten werden kann. Er besteht aus einem Speicherkondensator 42 mit parallelgeschalte- tem steuerbarem Schaltorgan 43 als Querglied und einer Ladediode 41 als Längsglied. Das zur Entladung des Speicherkondensators 42 dienende Schaltorgan 43 ist in Fig. 8 mit dem gewöhn- lichen Schaltsymbol dargestellt ; normalerweise wird das Schaltorgan jedoch als steuerbarer elektronischer Schalter, z. B. als Transistor, ausgebildet, dessen Emitter-Kollektorstrecke als Schaltstrecke über die Basis gesteuert wird. Die Abfragefrequenz des steuerbaren Schaltorgans 43 kann mit bekannten Mitteln von Hand einstellbar sein oder automatisch in Abhängigkeit von der Laufgeschwindigkeit des Fadens gesteuert werden.
Die gemäss Fig. 7 und Fig. 8 erhaltene Längeninformation gibt jeweils die Summe der Längen aller Längenabschnitte an, die in einem Abfragezyklus enthalten sind.
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In Fig. 9 ist im Blockschema ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen Auswertekreis 11 dargestellt, in welchem eine funktionale Verknüpfung von Länge L und Amplitude a ausgeführt wird. Eine funktionale Verknüpfung (Addition) wurde bereits an Hand von Fig. 6 beschrieben (Verknüpfungkreis 127). In der Fig. 9 besteht der Auswertekreis aus vier in Serie geschalteten Einheiten, nämlich einem Trigger 54, einem Modulator 55, einem Verknüpfungskreis 63 und einem Diskriminator 64. Das Ausgangssignal des Eingangsverstärkers 5 (Fig. 1) wird gemäss Fig. 9 sowohl dem Trig ger 54 als auch dem Modulator 55 zugeleitet. Dieses Ausgangssignal enthält, wie im Zusammenhang mit Fig. 3 ausführlich beschrieben ist, eine Information über die Länge L fehlerhafter Fadenabschnitte und über die Amplitude der Durchmesserschwankungen.
Im Trigger 54, der als SchmittTrigger ausgebildet sein kann, wird daraus ein Rechteckimpuls abgeleitet, dessen Höhe von L und a unabhängig ist, dessen Länge jedoch proportional L ist. Der Reckeckimpuls wird im Modulator 55, dem als zweites Eingangssignal das Ausgangssignal des Eingangsverstärkers zugeführt wird, in seiner Amplitude mit der maximalen Amplitude a in dem betreffenden Fadenabschnitt moduliert. Das Ausgangssignal des Modulators ist also ein Rechteckimpuls, dessen Dauer der Länge L und dessen Höhe der maximalen Amplitude a in dem zur Länge L gehörigen Längenabschnitt entspricht. Die beiden Variablen a und L treten also im Ausgangssignal des Modulators als getrennte Grössen auf.
Die- ses Ausgangssignal wird dem nichtlinearen Verknüpfungskreis 63 zugeführt, der an seinem Ausgang ein Signal liefert. dessen Endamplitude proportional dem Produkt a. L 2 ist. Der Verknüpfungskreis 63 ist in
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im deiallierten Schaltbild wiedergegeben. Erbesteht aus einem Vierpol mit zwei in Serie geschalte-sind so dimensioniert, dass die Signalspannung am Eingang 91 stets so gross ist gegenüber der Signalspannung am Verbindungspunkt 82 der Widerstände 87 und 88, und die Signalspannung am Punkt 92 wieder gross ist gegenüber der Signalspannung am Ausgang 93.
In diesem Fall bewirkt der nichtlineare Verknüpfungskreis 63 eine doppelte Integration des eingegebenen Eingangssignals bezüglich der Zeit, d. h. das Ausgangssignal des Verknüpfungskreises hat eine Amplitude, die innerhalb des betreffenden Impulses proportional der Zeit im Quadrat ist. Die Endamplitude des Ausgangssignals hat also eine Amplitude, die proportional der Dauer des Impulses im Quadrat und damit proportional L2 und auch proportional der Amplitude a des Eingangsimpulses ist.
Diese Endamplitude stellt eine Funktion dar, die mit a und L monoton ansteigt und die somit zur Steuerung eines Diskriminators wie die Variablen a und L selbst herangezogen werden kann.
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sätzlich werden von der in den Auswertekreis 11 geführten elektrischen Signalkurve 25 (Fig. 3) nur diejenigen Abschnitte 23-24 betrachtet, deren Amplitude 20 über die Grenzlinie 22 reicht.
Von jedem einzelnen dieser diskreten Abschnitte gehen die Länge 18 und die Amplitude 20 als bestimmende Grössen L bzw. a in ein elektrisches Netzwerk des Auswertekreises ein.
Dies geschieht im Falle der Ausführungsbeispiele folgendermassen :
Der monostabile Multivibrator oder Trigger 119 bzw. 54, der den Eingangskreis des Auswerte- kreises 11 bildet, wirkt bei entsprechender Einstellung als Amplitudendiskriminator, so dass er nur dann anspricht, wenn die Signalkurve sich über die Grenzlinie 22 erhebt. Beim Ansprechen liefert der Trigger einen Rechteckimpuls, dessen Länge der Länge 18 des "fehlerhaften" Abschnittes der
Signalkurve und damit auch des abgefühlten Fadens entspricht. An den Trigger kann ein entsprechend dimensionierter Längendiskriminator unmittelbar angeschlossen werden, welcher nur dann anspricht, wenn die Länge des betreffenden Abschnittes eine bestimmte Mindestlänge überschreitet.
Da aber die üblicherweise verwendeten Diskriminatoren nicht auf die Länge, sondern auf die Amplitude des Ein- gangssignals ansprechen, kann noch ein Zwischenkreis vorgesehen sein, der den längenmodulierten
Rechteckimpuls des Triggers in einen amplitudenmodulierten Dreieckimpuls umwandelt. Diese Aufga- be übernimmt in Fig. 6 der Integrator 120.
Ferner sind im Auswertekreis Kreise vorgesehen. die funktionale Verknüpfungen zwischen L und a ausführen und eine bzw. mehrere Funktionen f1 (L, a) : f (L, a) ;...... f (L, a) in Form einer elektrischen Grösse (Strom, Spannung) liefern. Uberschreiten diese VerknüpfungssignaledenSchwel- lenwert Ei des nachfolgenden Diskriminators bzw. die der nachfolgenden Diskriminatoren, so spricht das Ausführungsorgan 9 an.
In der Schaltung gemäss Fig. 9 ist als Zwischenkreis ein solcher Verknüpfungskreis 63 vorgesesehen, in dem das Produkt aL2 gebildet wird und der damit gleichzeitig die Aufgabe übernimmt, die Länge L in ein amplitudenmoduliertes Signal überzuführen.
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Das Kriterium des Ansprechens des nachfolgenden Diskriminators lässt sich allgemein durch eine oder mehrere Ungleichungen ausdrücken, nämlich im Falle einer einzigen Funktion und eines einzigen Diskriminators f a : S im Falle mehrerer Funktionen und eines Diskriminators
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Die Erfindung ist keineswegs auf einen sogenannten Fadenreiniger beschränkt, wie er in den Figuren erläutert ist. So kann das Ausführungsorgan 9 gemäss Fig. l auch als Zählvorrichtung ausgebildet sein, durch welche die Anzahl der wesentlichen Fehler des Fadens in einem bestimmten Zeitraum oder in einem bestimmten Faden grosser Länge angezeigt oder registriert wird.
Das Ausführungsorgan 9 kann auch einer Kontrolle des Fadens auf anderem Wege dienen, beispielsweise durch fortlaufende photographische Aufnahme der einen wesentlichen Fehler aufweisenden Fadenabschnitte mittels einer photographischen Kamera.
Allgemein können die Diskriminatoren auch so ausgebildet sein, dass sie ausser einer oberen Schwel- le auch noch eine untere Schwelle enthalten, derart, dass sie bei Überschreiten der oberen Schwelle nach oben und bei Unterschreiten der unteren Schwelle nach unten ansprechen und die Betätigung des Ausführungsorgans bewirken.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur Kontrolle des Fadens in einer Textilfadenspulmaschine mittels Abtastung der Fadendicke durch eine Fadenfühlvorrichtung, welche Schwankungen der Fadendicke in Schwankungen einer elektrischen Grösse umformt, wobei diese Kontrollvorrichtung einen Auswertekreis enthält, der einen Längenkanal, in welchem die Länge der Intervalle bestimmt wird, in denen die Schwankungen der genannten elektrischen Grösse einen bestimmten Bereich überschreiten, aufweist, dadurch ge- kennzeichnet, dass an den Längenkanal ein Zwischenkreis (127, 63) angeschlossen ist, der eine funktionale Verknüpfung der Länge der Intervalle und der Grösse der Schwankungen der Fadendicke bewirkt, und an diesen Zwischenkreis (127, 63) ein Diskriminator (7, 64) angeschlossen ist, der ein Kontrollsignal erzeugt,
wenn das Ausgangssignal des Zwischenkreises (127,63) bestimmten, durch Schwellenwerte festgelegten Ungleichungen genügt.