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einen Teil bilden, --11-- ist ein Gleichspannungssperrglied, --12-- ein Addierer und --13-- ein Verstärker mit Gegenkopplungsnetzwerk --14--. Die Schaltkreise --10 bis 14-- können in ihrer Gesamtheit als ein Differenzverstärker aufgefasst werden.
Die Vorrichtung arbeitet wie folgt :
Solange sich kein Schussfaden im Lichtkegel --3-- befindet, trifft dessen Licht bei entsprechendem Öffnungswinkel a mit gleicher Stärke auf beide Strahlungsdetektoren (Photozellen)-6 und 7--auf. Erst die Anwesenheit eines eingetragenen Schussfadens --4-- im Lichtkegel stört das Gleichgewicht. In der in Fig. 1 gezeigten Lage empfängt die eine Photozelle --7-- weniger Licht als die andere Photozelle --6--, da der Schussfaden den Durchgang des Lichtes zum Teil verhindert.
Durch die unterschiedliche Stärke des empfangenen Lichtes entsteht eine Störung des Abgleiches im Zweig --20-- bezogen auf Zweig --21-- der Brückenschaltung-10-. Da bei einer pneumatischen Webmaschine der Schussfaden transversale Schwingungen ausführt, wird anschliessend der Schussfaden den Strahlungsdetektor --6-- mehr beschatten als den Detektor --7--, so dass jetzt im Zweig --21--, bezogen auf Zweig --20-- der Brückenschaltung, eine Störung des Abgleiches auftritt. An den Endpunkten der Zweige --20 und 21-- erscheinen folglich in bezug zueinander zeitlich versetzte Signale.
Die Spannungs-Zeit-Schaubilder von Fig. 2a stellen den Verlauf der Spannungen an den Endpunkten der Zweige --20 bzw. 21-- der Brückenschaltung-10-- dar. Die durch die Bewegung des Schussfadens verursachten Signale sind mit --20'und 21'-- bezeichnet. Weitere durch die Bewegung des Schussfadens hervorgerufene Signale sind mit --22 und 23-- bezeichnet. Amplitude und Form der Signale sind bedingt durch den Grad der Abdeckung der betreffenden Photozelle. Die Signale --20'und 21'-- werden dem Gleichspannungssperrglied --11-- zugeführt und an dessen Ausgängen --24 und 25-- werden Signale --24' und 25'-- abgegeben, wie Fig. 2b zeigt.
Im Additionsglied --12-- werden die Signale --24'und 25'-- addiert, so dass an dessen Ausgang --26-- ein Summensignal 26' = 24' + 25' erscheint (Fig. 2c). Die Signale --26'-- werden vom Verstärker --13-- verstärkt. Durch die Anordnung des Rückkopplungsnetzwerkes --14-- wird der Verstärker so gesteuert, dass er im Bereich der Sättigung arbeitet. Am Ausgang
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--31'--,Signale --31'-- fliessen einer digitalen Signal-Auswertevorrichtung --15-- zu, die in Fig. 3 in Einzelheiten dargestellt ist.
In der Signal-Auswertevorrichtung --15-- findet die Auswertung der Signale --31'-- statt, indem sie zahlenmässig mit einer vorgewählten Sollzahl verglichen werden, u. zw. nur während eines bestimmten Zeitabschnittes des Eintragungsvorganges des Schussfadens. Die ausserhalb dieses Zeitabschnittes eintreffenden Signale werden nicht berücksichtigt.
Die Auswertevorrichtung ist wie folgt aufgebaut :
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eingezeichnet. Beginn und Ende des Überwachungszeitabschnittes werden bestimmt durch ein Schaltgerät --41--. Das Schaltgerät --41-- besteht aus einer auf der Hauptwelle --42-- der Webmaschine angebrachten, mit einer Schaltfahne --43-- versehenen Scheibe --44-- und einem damit z. B. induktiv zusammenwirkenden Schaltelement --45--. Pro Umdrehung der Scheibe --44-- erzeugt das Schaltelement --45-- über den Winkelbereich ss der Fahne --43-- an seinem Ausgang --46-- einen Impuls --46'--, wie in Fig. 4b gezeigt ist. Dieser Impuls macht eine logische Schaltung --47-- betriebstereit, u.zw. während der Länge l des Impulses --46'--.
Die logische Schaltung besteht aus einem Und-Gatter --48--, einem Einzelimpulsgeber --49--, einer Zähleinheit --50-- mit Vorwählschalter --51--, einem Und-Gatter --52-- und einem Inverter --53--. Der Einzelimpulsgeber --49-- erzeugt bei jedem Anfang eines Überwachungszeitabschnittes I bis IV an seinem Ausgang einen Nadelimpuls --49'-- gemäss Fig.4d. Bei der Zähleinheit-50- handelt es sich um ein Schieberegister ; es kann aber auch eine andere Art von Zählwerk sein. Das Schieberegister besteht aus n hintereinandergeschalteten Speicherzellen. Der Inverter --53-- kehrt die vom Schaltgerät --41-- kommenden Impulse --46'-- zu Impulsen --46"-- (Fig.4e) um.
Mit Hilfe des Vorwählschalters --51-- wird die gewünschte Sollzahl in der durch die Bewegungen des Schussfadens hervorgerufenen Signale --31'--, die erreicht werden soll, damit die Webmaschine nicht stillgesetzt wird, eingestellt. Der Ausgang --52c-- des Und-Gatters --52-- führt zu einer Schaltvorrichtung --56-- zum Ausschalten der Webmaschine und/oder zum Betätigen einer Alarmanlage.
Die Signal-Auswertevorrichtung arbeitet wie folgt :
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Die Logikwerte der in der Schaltung jeweils herrschenden Spannungen sind in den Schaubilder von Fig. 4 üblicherweise mit 0 und 1 bezeichnet. Der Impuls --46'-- belegt den Eingang --4Sa-- des
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--48-- währendÜberwachungsvorgang vorhandenen Information. Die durch den Empfänger --8-- des Schussfadenwächters erzeugten trapezförmigen Signale --31'-- sind im Schaubild gemäss Fig. 4a vereinfachend als Nadelimpulse dargestellt. Im allgemeinen wird die Anzahl der Signale für jeden Schussfaden und bei jedem Eintragungsvorgang verschieden sein. Nur die Signale, die innerhalb des den Überwachungszeitraum I bestimmenden Impulses --46'-- anfallen, werden ausgewertet.
Bei dem in Fig. 4a betrachteten ersten Überwachungszeitabschnitt I werden somit die Signale --31"--, die vor dem Überwachungszeitraum eingetroffen sind, nicht verarbeitet. Beim Eintreffen des Löschimpulses --49'-- des Einzelimpulsgebers --49-- in das Schiebe-
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den Wert der Spannung am Eingang-52a-des --52a-- des Gatters --52-- darstellt. Der Dateneingang --50a-- des Schieberegisters führt fortwährend den Wert 0. Die vom Empfänger --8-- kommenden Signale belegen nacheinander den Eingang --4Sb-- des Und-Gatters --4S--, so dass sie, da am Eingang --4Sa-- der Wert 1 herrscht, vom Und-Gatter durchgelassen werden und über dessen Ausgang --48c-- und den Schiebetakteingang --50b-- des Schieberegisters --50-- zu diesem gelangen.
Das erste innerhalb des Überwachungzeitabschnittes ankommende Signal --31'-- schiebt den Inhalt 0 des Einganges --50a-- des Schieberegisters um eine Zelle im Schieberegister weiter. Das folgende, in das Schieberegister gelangende Signal --31'-schiebt den Inhalt 0 des Einganges --50a-- wieder um eine Zelle weiter usw. Wenn der Inhalt 0 des Schieberegisters am Eingang angelangt ist, wo der Vorwählschalter --51-- eingestellt wurde, ist die Sollzahl an Signalen --31'-- erreicht, was so zu verstehen ist, dass ein Schussfaden vorhanden und richtig eingetragen war. Der Eingang --52a-- des Gatters --52-- bekommt auch den Wert 0 (Fig. 4f). Nach Ablauf
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den Wert 0, sein Ausgang den Wert 1 und folglich der Eingang-52b-des --52b-- des Gatters --52-- ebenfalls den Wert 1 aufweist.
Da der Eingang --52a-- des Gatters, wie oben erklärt, den Wert 0 führt, bleibt das Gatter geschlossen und lässt keinen Impuls zur Ausschaltvorrichtung --56-- durch, so dass diese unwirksam bleibt und die Webmaschine nicht ausgeschaltet wird.
Erreicht der Inhalt 0 des Schieberegisters --50-- nicht die gewählte Stellung ig des Vorwählschalters - -53--, wurden also innerhalb des Überwachungszeitabschnittes I nicht genügend Signale --31'-- gebildet, so bedeutet dies, dass kein Schussfaden vorhanden ist oder wohl vorhanden, aber nicht richtig eingetragen ist. Diese Lage ist für den Überwachungszeitabschnitt II dargestellt, wo, wie ersichtlich, nur zwei Signale - angekommen sind. Bei dieser Sachlage bleibt der Ausgang --i3-- des Schieberegisters und damit der Eingang --52a-- des Und-Gatters --52-- während dieses Überwachungszeitabschnittes auf dem Wert 1 (Fig. 4f).
Nach Ablauf des Überwachungszeitabschnittes II erreicht der Eingang --52b-- des Und-Gatters - ebenfalls den Wert 1, so dass beide Eingänge mit einem gleichwertigen Signal belegt sind und ein Signal am Ausgang --52c-- erscheint, das die Ausschaltvorrichtung --56-- betätigt, welche die Webmaschine stillsetzt. Die Ausschaltvorrichtung kann gleichzeitig eine Alarmanlage betätigen. Das Schaubild Fig. 4g zeigt den Verlauf der Schaltaktionen der Ausschaltvorrichtung. Wie ersichtlich, ist nach den Überwachungszeitabschnitten I, III und V keine Ausschaltung vorgenommen worden. Nach Ablauf der Überwachungszeitabschnitte II und IV ist die Ausschaltvorrichtung in Wirkung getreten, weil die Sollzahl der Signale --31'-- nicht erreicht wurde.
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:- -S-- auftreffendes Fremdlicht.
Fig. 2b zeigt die Signale --60'und 61'--, nachdem sie das Gleichspannungssperrglied --11-- passiert haben. Da beide Signale gleich stark und gegenphasig sind, heben sie sich im Additionsglied --12-- auf ; es entsteht kein Signal an dessen Ausgang --26--. In derselben Weise heben sich andere Störimpulse im Empfänger auf. Es folgt, dass in der erfindungsgemässen Vorrichtung Gleichtaktfehler nicht zur Auswertevorrichtung --15-- gelangen und die Funktion des Schussfadenwächters nicht beeinträchtigen können.
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Fig. 5 zeigt den Sende- und Empfangsteil des Schussfadenwächters, letzteren ohne Schaltkreise. Er besteht im wesentlichen aus einem Ring --65--, in welchem die Lumineszenzdiode --2-- und die zwei
Strahlungsdetektoren (Photozellen) --6 und 7-- angebracht sind. Die Lumineszenzdiode --2-- wirft ihren
Lichtkegel --3-- mit Öffnungswinkel a auf die beiden Photozellen. Lumineszenzdiode und Photozelle liegen etwa in einer Ebene quer zur Schussrichtung des Schussfadens --4--. Die für die Eintragung des
Schussfadens verwendete Luft strömt durch die Öffnung im Ring und wird dann abgeführt.
Es sind noch andere Anordnungen als die gemäss Fig. 5 möglich. Fig. 6 zeigt einen Ring --67-- mit einer Anordnung von zwei Lumineszenzdioden --68 und 69-- mit zwei zugehörigen Strahlungsdetektoren (Photozellen) --70 und 71--. Die Lumineszenzdiode --68--, deren Lichtkegel als gerade Linie --72-- dargestellt ist, strahlt die Photozelle --70-- an, die Lumineszenzdiode --69-- die Photozelle --71--.
Fig. 7 zeigt eine Anordnung mit vier Lumineszenzdioden und acht Photozellen. Zu jeder Lumineszenz- diode gehören zwei Photozellen als Strahlungsdetektoren. So strahlt die Lumineszenzdiode --75-- die
Photozellen --80 und 81--, die Lumineszenzdiode --76-- die Photozellen --82 und 83--, die Lumineszenz- diode --77-- die Photozellen --84 und 85-- und die Lumineszenzdiode --78-- die Photozellen --86 und 87-- an.
Für alle Anordnungen gilt, dass eine Lumineszenzdiode mehrere Photozellen anstrahlen darf. Ist mehr als eine Lumineszenzdiode vorhanden, so darf jede Photozelle nur die Strahlung einer Lumineszenzdiode empfangen, da sonst keine eindeutig auswertbare Abschattung durch den Schussfaden erfolgen kann.
Durch die Anordnung mehrerer Lumineszenzdioden und Photozellen wird erreicht, dass die Gefahr, dass ein Schussfaden ausserhalb der Taststrahlung gerät und nicht erfasst wird, herabgesetzt wird.
Ausserdem wird die mechanische Einstellung der Vorrichtung erleichtert.
In der Beschreibung ist von Lumineszenzdioden und Photozellen die Rede. Selbstverständlich können auch Strahlungsquellen anderer Natur und daran angepasste Strahlungsdetektoren verwendet werden. Ein Beispiel ist Ultraschallstrahlung.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Photoelektrischer Schussfadenwächter für Webmaschinen mit pneumatischem Schussfadeneintrag, mit einem mindestens eine Strahlungsquelle aufweisenden Sendeteil und einem mehrere Strahlungsempfänger aufweisenden Empfangsteil, wobei sich Strahlungsquelle und Strahlungsempfänger zu verschiedenen Seiten der Schussfaden-Eintragbahn befinden, und mit einer dem Empfangsteil zugeordneten Ausschaltevorrichtung, die bei Eintreffen eines Steuersignals vom Empfangsteil die Stillsetzung der Webmaschine und/oder die Einschaltung einer Alarmanlage bewirkt, dadurch gekennzeichnet, dass der Empfangsteil eine gradzahlige Anzahl von Strahlungsempfängern aufweist, wobei jeder Strahlungsdetektor die Strahlung nur einer Strahlungsquelle empfängt, und dass die Strahlungsquellen (2 ; 68, 69 ;
75 bis 78) und die Strahlungsdetektoren (6, 7 ; 70, 71 ; 80 bis 87) am Innenumfang eines die Schussfaden-Eintragbahn umgebenden Ringes (65 ; 67) angebracht sind.
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