CH648118A5 - Vorrichtung zum messen der laenge eines auf einem wickel aufgespulten endlosen materials. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Messvorrichtung zum kontinuierli- ist.

chen Messen der Länge eines an einer Maschine zu einem runden 55 Zur Abtastung der Stellung des Arms S ist ein berührungslos Wickel aufgespulten endlosen Materials, insbesondere eines arbeitender Stellungssensor 2 vorgesehen. Dieser besteht aus

Garns, wobei die Maschine ein bewegliches Glied aufweist, einem fest an der Maschine angeordneten linearen Array 3 von dessen Stellung mit dem Durchmesser des Wickels veränderlich Wandlerelementen 3-1 bis 3-n und einem mit dem Arm S ist; mit einem Stellungssensor, der ein mit dem beweglichen gekuppelten, um eine Achse B schwenkbaren Übertragungsglied

Glied mechanisch gekuppeltes Übertragungsglied und eine mit 60 oder Zeiger 4, der an seinem freien Ende ein Indexglied 4a trägt, diesem zusammenwirkende Wandleranordnung zur Erzeugung Der Zeiger 4 ist so angeordnet, dass das Indexglied 4a zwischen eines Abtastsignals umfasst, einem Impulsgeber, der bei jeder den beiden extremen Stellungen des Arms S, das heisst beim Umdrehung des Wickels ein Taktsignal erzeugt, und Schaltkrei- anfänglichen Wickeldurchmesser, das ist der Durchmesser der sen zum Auswerten der jeweils einem Taktsignal zugeordneten Hülse H, und bei maximalem Wickeldurchmesser, den gesamten Abtastsignale und zum Erzeugen von Längensignalen aus diesen 65 Array 3 zwischen den Wandlerelementen 3-10 bis 3-n über-Abtastsignalen. streicht. Die Anfangsstellung des Zeigers 4 über dem Wandler-

In der US-PS 4024645 ist eine solche Messvorrichtung darge- element 3-10 entspricht dem Durchmesser der leeren Hülse H. stellt und beschrieben. Dabei wird die Winkelstellung eines eine Die Wandlerelemente 3-1 bis 3-n können beispielsweise aus

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Photosensoren bestehen, die von einer nicht dargestellten Licht- und drittens aus einem an diese angeschlossenen ersten Schiebequelle beleuchtet werden. Es wird dann jeweils einer dieser register 17 besteht. Das erste Loch 14-1 des Arrays ist in Photosensoren vom Indexglied 4a abgeschattet, womit die Stel- Umfangsrichtung des Sektors 14 um etwas mehr als eine Loch-lung des Arms S und damit auch der zugehörige Wert des breite gegen das Einzelloch 14-0 versetzt. Die Photosensoren Durchmessers des Wickels C eindeutig markiert sind. Der Arm S 5 15,16 sind so angeordnet, dass sie ein Signal erzeugen, wenn sie wird im Laufe des Spulprozesses im Sinne des Uhrzeigers, der durch eines der Löcher 14-0 bzw. 14-1 bis 14-n hindurch von je Zeiger 4 jedoch im entgegengesetzten Sinne geschwenkt, wobei einer ihnen zugeordneten, hier nicht dargestellten Lichtquelle sich des Indexglied 4a, beginnend beim Photosensor 3-10, nach beleuchtet werden. In der Anfangsstellung bei leerer Hülse H, oben über das Array 3 bewegt. Fig. 1, tastet der erste Photosensor 15 das Einzelloch 14-0 ab, Im folgenden werden die zur Gewinnung eines Längenmesssi- io während der zweite Photosensor 16 durch den Sektor 14 noch gnals dienenden Schaltkreise 5 bis 11 und ihre Funktionen abgeschattet ist und kein Signal erzeugt.

beschrieben. Zur Abfragung des Zustands des Arrays 3 sind die An den zweiten Photosensor oder Signalsensor 16 ist der Schaltkreise 5,6 und 7 vorgesehen. Ein Zählimpulsgenerator 5 Signaleingang, an den ersten Photosensor oder Rücksetzsensor erzeugt laufend Zählimpulse 5A, siehe Fig. 2, die dem einen 15 der Rücksetzeingang R eines ersten Schieberegisters 17 sowie Eingang eines UND-Glieds 7 zugeführt werden. Der Ausgang 15 eines Zählers 21 angeschlossen. Das Schieberegister 17 liefert auf des UND-Glieds 7 ist mit dem Eingang eines mit den Photosenso- seinen m Ausgangsleitungen ein m-stelliges digitales Ausgangsren 3-1 bis 3-n zusammenwirkenden Schieberegisters 3a verbun- signal in paralleler Form, welches von der Winkelstellung des den. Normalerweise, das heisst solange kein Taktsignal vom Sektors 14 abhängt und der Länge einer Windung des Wickels C Taktgeber 1 geliefert wird, ist das UND-Glied 7 für die Zählim- entspricht. Die m Ausgangsleitungen des ersten Schieberegisters pulse 5A gesperrt. An die Induktionsspule lb ist der Setzeingang 20 17 sind an die m ersten Eingänge eines digitalen Komparators 18 S eines RS-Flipflop 6 angeschlossen, dessen Rücksetzeingang R angeschlossen, dessen m zweite Eingänge mit den Ausgangslei-mit dem Ausgang des Schieberegisters 3a des Arrays 3 verbunden tungen eines zweiten Schieberegisters 19 verbunden sind. Der ist. Tritt ein Taktsignal auf, dann wird das RS-Flipflop 6 durch digitale Komparator 18 umfasst eine Reihe von m Äquivalenz-dessen Vorderflanke gesetzt, und das Ausgangssignal des Flip- gliedern 18a mit je zwei Eingängen und ein an die Ausgänge der flop 6 geht von logisch Null auf logisch Eins. Dadurch wird das 25 Äquivalenzglieder angeschlossenes UND-Glied 18b mit m EinUND-Glied 7 für den Durchgang der Zählimpulse 5 A des gängen.

Zählimpulsgenerators 5 geöffnet, und auf der Ausgangsleitung Das erste Schieberegister 17 ist so voreingestellt, dass es vor des UND-Glieds 7 erscheint eine Reihe von Abfrageimpulsen Beginn der Abtastung des ersten Lochs 14-1 durch den Signal-

7A, Fig. 2. Wenn die Abfragung des Arrays 3 beendet ist, wird sensor 16 ein digitales Ausgangssignal, zum Beispiel für den durch den aus dem Schieberegister 3a stammenden letzten 30 dezimalen Wert hundert, liefert, welches den Umfang der leeren

Abfrageimpuls das RS-Flipflop 6 zurückgesetzt und dadurch das Hülse H, Fig. 1, repräsentiert. Bei Schwenkung des Übertra-

UND-Glied 7 wieder für die Zählimpulse 5A gesperrt. gungsglieds oder Sektors 14im entgegengesetzten Sinne des

Die Reihe der auf der Ausgangsleitung 3 A des Arrays 3 Uhrzeigers während des Wickelprozesses wird j eweils beim erscheinenden Sensorimpulse hat nach Verstärkung im Verstär- Übergang zum nächsten Loch 14—1,14-2,14-3 usw. der anfängli-

ker 8 die in Fig. 2 bei 8A dargestellte Form. Man erkennt, dass in 35 che Wert des Ausgangssignals des Schieberegisters 17 um einen der Mitte dieser Reihe ein Impuls fehlt; diese Lücke markiert das bestimmten Betrag erhöht. Das zweite Schieberegisters 19 steht durch das Indexglied 4a abgedeckte Wandelement in der Mitte auf dem Anfangswert Null. Der Rücksetzeingang des Schiebe-

des Arrays 3. registers 19 ist an denTaktgeber 1 angeschlossen, so dass dieses

Die weiteren, zur Erzeugung eines Längenmesssignales IIA Schieberegister 19 durch jeden Taktimpuls auf den Anfangs wert dienenden Schaltkreise 9 bis 11 umfassen ein UND-Glied 9 mit 40 Null zurückgestellt wird.

einem negierten und einem nicht negierten Eingang, ein Mono- Der Ausgang des digitalen Komparators 18 ist an den ersten,

flop 10 und ein UND-Glied 11. An dieses ist ein Zähler 12 negierten Eingang eines UND-Glieds 20 angeschlossen, dessen angeschlossen, der die während eines Spulvorgangs erzeugten zweiter, nicht negierter Eingang mit dem Ausgang des Zähl-

Längenmesssignale oder Längenmessimpulse IIA summiert und impulsgenerators 5 verbunden ist. Der Ausgang des UND-Glieds somit die gesamte Länge des aufgespulten Garns anzeigt. 45 20 ist erstens mit dem Eingang des bereits genannten Zählers 21

Das UND-Glied 9 bildet die Differenz aus den Impulsreihen und zweitens mit dem Signaleingang des zweiten Schieberegisters

7A und 8A und liefert das bei 9A dargestellte Ausgangssignal, im 19 verbunden.

angenommenen Falle einen einzelnen Stellungsimpuls. Dieser Im folgenden wird die Arbeitsweise der in Fig. 3 dargestellten wird dem Monoflop 10 zugeführt, welches einen einzelnen, Messvorrichtung in vereinfachter Form beschrieben.

negativ gehenden Sperrimpuls 10A liefert, dessen Dauer etwas 50 Bei der ersten Umdrehung des Wickels C, Fig. 1, sind vor dem grösser ist als die Dauer der Reihe der Abfrageimpulse 7A. Auftreten eines Taktimpulses 1A, Fig. 4, die digitalen Ausgangs-

Im folgenden UND-Glied 11 werden die Impulse 8A und 10A signale der Schieberegister 17 und 19 verschieden: das erste kombiniert, wobei eine Reihe IIA von Längenmessimpulsen Schieberegister 17 steht auf dem Wert hundert, das zweite entsteht. Die Anzahl dieser Längenmessimpulse ist gleich der Schieberegister 19 auf Null. Demgemäss erscheint am Ausgang

Anzahl der nicht abgeschatteten Photosensoren, beginnend mit 55 des ersten Komparators 18 ein Signal Null, welches über den dem Photosensor 3-1 und endend mit dem letzten vor dem negierten Eingang das UND-Glied 20 offen hält; die vom Zähl-

Indexglied 4a befindlichen nicht abgeschatteten Sensor. Die impulsgenerator 5 gelieferten Zählimpulse 5A gelangen zum

Längenmessimpulse der Reihe IIA werden im Zähler 12 fortlau- zweiten Schieberegister 19 und zum Zähler 21 und werden in fend summiert. Jede einzelne Impulsreihe IIA repräsentiert die diese eingezählt. Hat das zweite Schieberegister 19 denselben

Länge einer einzelnen Windung des Wickels C; das Zählresultat 60 Stand wie das erste Schieberegister 17, also hundert, erreicht,

des Zählers 12 gibt, wie bereits gesagt, die Länge des gesamten dann geht das Ausgangssignal 18A des ersten Komparators 18

auf dem Wickel C aufgespulten Garns an. auf Eins, und das ÜND-Glied 20 wird für die Zählimpulse 5 A

Die Längenmessvorrichtung gemäss Fig. 3 ist mit einem Stel- gesperrt.

lungssensor 13 ausgestattet, der erstens aus einem um die Achse Beim Auftreten des ersten Taktimpulses 1A, Fig. 4, wird das

B (Fig. 1) schwenkbaren Übertragungsglied oder Sektor 14 mit fi5 Ausgangssignal 18A des zweiten Schieberegisters 19 auf Null einem Einzelloch 14-0 und einem bogenförmigen Array von zurückgestellt, und die Zählung bis zum Wert hundert beginnt

Einzelmarken oder Löchern 14-1 bis 14-n, zweitens aus zwei von neuen und wiederholt sich mit jedem Taktimpuls 1A. Es wird gestellfest an der Maschine angeordneten Photosensoren 15,16 dabei jedesmal eine Reihe von beispielsweise hundert Zähl-

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impulsen 20A in den Zähler 21 eingezählt. Diese Zählung mit dem Wert hundert wiederholt sich solange, bis infolge der Vergrösserung des Wickels C und Schwenkung des Sektors 14 das erste Loch 14-1 zur Einwirkung auf den Signalsensor 16 kommt; es entsteht dann ein Sensorimpuls, der das erste Schieberegister 17 auf den Wert hunderteins stellt. Dieser neue Wert entspricht dann der neuen, vergrösserten Länge einer einzelnen Windung des Garns auf dem Wickel C. Jedesmal wenn ein weiteres Loch 14—2,14-3 zur Einwirkung auf den Signalsensor 16 gelangt, wird das erste Schieberegister 17 um eine Einheit weitergestellt, also auf hundertzwei, hundertdrei usw.

Bei richtiger Dimensionierung des Sektors 14 und der Lochreihe 14-1 bis 14-n entspricht die jeweils bei einer Umdrehung des Wickels C in den Zähler 21 eingezählte Zahl von Zählimpulsen genau der Länge der bei dieser Umdrehung aufgewickelten Garnwindung.

Die Komponenten 22 bis 24 haben die Funktion, den Spulvorgang bei Erreichen eines bestimmten Stands des Zählers 21, das heisst einer bestimmten Länge des auf dem Wickel C aufgespulten Garns, zu unterbrechen und das auf die Nutentrommel N, Fig. 1, auflaufende Garn F zu trennen.

Zu diesem Zweck ist ein zweiter Komparator 22 vorgesehen, dessen erster Eingang an einen Ausgang des Zählers 21 und dessen zweiter Eingang an einem Sollwertgeber 23 angeschlossen ist. Erreicht der Stand des Zählers 21 den am Sollwertgeber 23 eingestellten Wert, dann liefert der zweite Komparator 22 ein Ausgangssignal, welches eine Trennvorrichtung 24 betätigt und gleichzeitig die Spulmaschine stillsetzt.

Nach abgeschlossenem Spulvorgang wird der Wickel C von der Spulmaschine abgenommen. Wird nach dem Aufstecken einer neuen Hülse H auf die Welle W, Fig. 1, der schwenkbare Arm S wieder in seine Anfangsstellung gebracht, dann geht auch der Sektor 14 in seine Anfangsstellung zurück, und der Rückstellsensor 15 tritt in Aktion und stellt das erste Schieberegister 17 und den Zähler 21 auf deren Anfangsstand zurück, womit der neue Spulprozess beginnen kann.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Messvorrichtung ist das lineare Array 3 gestellfest an der Maschine angeordnet, während der schwenkbare Zeiger 4 der Bewegung des Arms S der Spulmaschine folgt. In Umkehrung dieser Anordnung ist gemäss Fig. 3 das lineare Array, das ist die Lochreihe 14-1 bis 14-n, an einem schwenkbaren Sektor 14 angeordnet, der wie der Zeiger 4 (Fig. 1) der Bewegung des genannten Arms S folgt. In beiden Fällen wird jedoch die Stellung des Arms S mit Hilfe gegenüber der Maschine fest angeordneter Sensoren 3-1 bis 3-n bzw. 16 ermittelt.

Die in Fig. 5 dargestellte Ausführungsform der Messvorrich-tung berücksichtig die Tatsache, dass während des Spulvorgangs der den Wickel C tragende Arm S, Fig. 1, unter Umständen leichte Pendelbewegungen um eine Mittellage ausführt, also bei zunehmendem Durchmesser des Wickels C nicht stetig in einer Richtung geschwenkt wird. In diesem Falle würde die in Fig. 3 abgebildete Messvorrichtung zu grosse Werte für die Länge der einzelnen Windungen ergeben, da hierbei immer der grösste Ausschlag des Arms S für die Messung massgeblich ist. Durch besondere Massnahmen, insbesondere Verwendung dreier Lochreihen und Sensoren sowie eines Vorwärts-Rückwärts-Zäh-lers 43 anstelle des nur vorwärts zählenden Schieberegisters 17 der Fig. 3 werden durch die in Fig. 5 dargestellte Messvorrichtung die durch die genannten Pendelbewegungen erzeugten Schwankungen der Längenmessung ausgemittelt.

In Fig. 5 ist schematisch ein Stellungssensor 30 dargestellt, welcher ein Übertragungsglied 31 mit drei zueinander parallelen Reihen 32,33,34 gleich abständiger Langlöcher aufweist; diese können wie in Fig. 3 auch auf einem schwenkbaren Sektor angeordnet sein und liegen in diesem Falle jeweils auf einem Kreisbogen. Jede folgende Lochreihe 33 und 34 ist gegenüber der vorangehenden 32 bzw. 33 so versetzt, dass die Langlöcher zweier benachbarter Reihen sich etwa um ein Drittel ihrer Längen überlappen und demgemäss die bei der Abtastung durch die Sensoren 35,36,37 entstehenden Sensorsignale zeitweise koinzidieren. Jedem Sensor ist eine Lichtquelle (nicht dargestellt) zugeordnet, welche relativ zum Gestell der Maschine fest montiert ist.

An sich würde bereits eine dieser Lochreihen, z. B. die Lochreihe 32, mit dem zugehörigen Sensor 35 zur Bestimmung der Position des Arms S, Fig. 1, genügen, wie dies im Zusammenhang mit Fig. 3.und 4 gezeigt worden ist. Die beiden zusätzlichen Lochreihen 33,34mit den Sensoren 36,37 ermöglichen nun die gewünschte Ausmittelung der genannten Pendelbewegungen, wie dies im folgenden beschrieben werden soll.

An die Ausgangsleitungen A, B, C der Sensoren 35 bzw. 36 bzw. 37 sind drei UND-Glieder 38,39,40 und ein ODER-Glied 41 in der folgenden Weise angeschlossen: A und B führen zum UND-Glied 38, B und C zum UND-Glied 39, A und C zum UND-Glied 40, und alle Leitungen A, B, C führen zu drei Eingängen des ODER-Glieds 41. Die beiden Ausgänge der UND-Glieder 39,40 sind mit dem S-Eingang bzw. R-Eingang eines RS-Flipflop 42 verbunden, dessen Ausgang Q an den Umsteuereingang V-R eines Vorwärts-Rückwärts-Zählers 43 angeschlossen ist, der als Schieberegister ausgebildet sein kann. Der Zähleingang dieses Zählers 43 ist mit dem Ausgang des ersten UND-Glieds 38 verbunden.

Die übrigen Schaltkreise 1,5 und 18 bis 21 gleichen in Aufbau und Funktion den in Fig. 3 dargestellten entsprechenden Schaltkreisen; man erkennt, dass der Vorwärts-Rückwärts-Zähler 43 die Stelle des nur vorwärts zählenden ersten Schieberegisters 17 der Fig. 3 einnimmt. Der Rücksetzeingang R des Zählers 21 ist an den Ausgang des ODER-Glieds 41 angeschlossen. Dadurch erfolgt selbsttätig eine Rückstellung des Zählers 21 auf Null, sobald das Übertragungsglied 31 in seine Anfangsstellung zurückgeführt wird; alle Signale auf den Leitungen A, B, C sind dann nämlich gleich Null.

Es sei nun anhand der Fig. 6 die Arbeitsweise der in Fig. 5 dargestellten Schaltkreise bei unterschiedlicher Bewegungsrichtung des Übertragungsglieds 31 erläutert. Zunächst soll die Bewegung des Übertragungsglieds 31 bei zunehmendem Durchmesser des Wickels C, das heisst bei Bewegung in Richtung des Pfeils über die festen Sensoren 35, 36, 37, betrachtet werden.

Die erste Zeile der Fig. 6 zeigt das Ausgangssignal des UND-Glieds 38. Hier tritt jedesmal ein Impuls auf, wenn die Sensoren 35 und 36 bzw. die Leitungen A und B gleichzeitig ein Sensorsignal führen. Diese Gleichzeitigkeit oder Koinzidenz ist durch die kurzen Striche a-a zwischen den Lochreihen 32 und 33 angedeutet. Die Ausgangsimpulse des UND-Glieds 39A sind gegenüber den Ausgangsimpulsen 38A um einen festen Betrag verzögert, und die Ausgangsimpulse 40A des UND-Glieds 40 sind nochmals um den gleichen Betrag gegenüber den Impulsen der Reihe 39 A zeitlich versetzt.

Bei U ist durch eine senkrechte gestrichelte Linie sowohl in Fig. 5 als auch in Fig. 6 angedeutet, dass an dieser Stelle die Bewegungsrichtung des Arrays 30 umkehrt. Die Abtastung der Lochreihen 32,33,34 erfolgt also von dieser Linie an rückläufig, wobei die rechts der Linie U dargestellten Impulsreihen 38 A, 39A, 40A entstehen.

Die letzte Zeile zeigt bei Q die Ausgangssignale des RS-Flipflop 42. Dieses wird jeweils durch die Vorderflanke eines der Impulse 39A gesetzt und durch die Vorderflanke eines der Impulse 40A zurückgesetzt. Dadurch entstehen bei Abtastung in Vorwärtsrichtung, siehe links der Linie U, kurze positive Impulse Q, die nicht mit den Impulsen 38A koinzidieren; bei rückläufiger Abtastung entstehen lange Impulse Q, siehe rechts der Linie U, die zeitweise mit den Impulsen 38A koinzidieren.

Dadurch werden die Impulse 38 A links der Linie U in den Zähler 43 vorwärts eingezählt, das heisst summiert, die Impulse 38 A rechts der Linie U jedoch rückwärts eingezählt oder subtra4

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hiert. Im praktischen Betrieb erfolgt eine solche Rückwärtszählung stets nur kurzzeitig, wodurch der in den Komparator 18 eingegebene Wert der Zählung kurzzeitig um einen geringen Betrag reduziert wird, um dann wieder anzusteigen.

Die in den ersten Zähler 21 eingezählte Summe der vom 5

Zählimpulsgenerator 5 über das UND-Glied 20 kommenden Zählimpulse wächst natürlich während des Spulvorgangs stetig an, wobei der Zähler 43 bei jeder Umdrehung des Wickels C die Anzahl der einzuzählenden Zählimpulse bestimmt.

Das Array von Einzelelementen kann, wie in Fig. 3 dargestellt, io auf einem Kreisbogen angeordnet sein. Man wird eine solche Anordnung meist dann wählen, wenn der Wickel C auf einem schwenkbaren Arm S, Fig. 1, angeordnet ist. Bei bestimmten Spulmaschinen bewegt sich die Welle W des Wickels C beim Spulvorgang auf einer geraden Linie nach oben, wobei der 15 Wickel C in senkrechter Richtung gehoben wird. Man kann in diesem Falle eine lineare Anordnung der Einzelelemente wählen, wie sie in Fig. 5 dargestellt ist. Gegebenenfalls kann zwischen dem die Welle W des Wickels G tragenden Maschinenteil und dem Übertragungsglied des Stellungssensors, das ist in Fig. 1 der 20 Zeiger 4 und in Fig. 3 der Sektor 14, auch ein Übersetzungsgetriebe eingeschaltet sein. Dieses kann so ausgebildet sein, dass eine lineare Bewegung der Welle W des Wickels C in eine Drehbewegung des Übertragungsglieds oder umgekehrt umgeformt wird, oder dass der Winkel der Schwenkung des Arms S, Fig. 1, vergrössert übertragen wird, das heisst dass der Zeiger 4 schneller geschwenkt wird und dadurch einen grösseren Winkel überstreicht als der Arm S.

Die Anzahl der Einzelelemente der Arrays, das heisst der Sensoren 3-1 bis 3-n oder der Löcher 14-1 bis 14-n usw., richtet 30 sich nach der gewünschten Genauigkeit der Längenmessung und kann zum Beispiel 16 betragen. Weiter wird diese Genauigkeit auch bestimmt durch die Spulgeschwindigkeit und die davon abhängige Impulsfrequenz des Zählimpulsgenerators 5, die in der Grössenordnung 100 kHz liegen kann. 35

25

In der Ausführunsform der Fig. 7 sind die Langlöcher der Lochreihen 32,33,34 des Übertragungsglieds 31 jeweils um eine halbe Lochlänge gegeneinander versetzt angeordnet. Ebenso wie in Fig. 5 sind drei Sensoren 35, 36, 37 vorgesehen.

Anstelle der Schaltkreise 38 bis 40 und 42,43 der Fig. 5 sind gemäss Fig. 7 andere Schaltkreise 50 bis 56 vorgesehen. Die übrigen Schaltkreise 1,5 und 18 bis 21 sind in den beiden Ausführungsformen jedoch gleich; sie sind deshalb in Fig. 7 nicht mehr dargestellt.

Die Sensorsignale aus den Sensoren 35 und 36 werden über die Leitungen:A und B erstens einem ersten UND-Glied 50 und zweitens einem zweiten UND-Glied 52 mit einem negierten Eingang zugeführt. Je ein Monoflop 51 bzw. 53 ist an jedes UND-Glied 50 bzw. 52angeschlossen. DieseMonoflopssprechen auf die negativ gehende Hinterflanke der Signale 50A bzw. 52A, Fig. 8, aus den UND-Gliedern 50 bzw. 52 an und liefern dabei Ausgangsimpulse 51A bzw. 53A konstanter Dauer.

In weiteren UND-Gliedern 54,55 werden die Signale 51A und 52A bzw. 50A und 53A kombiniert. Dabei liefert das UND-Glied 54 bei Bewegung des Übertragungsglieds 31 im Sinne des Pfeils eine Reihe von Impulsen 54A, die dem Vorwärts-Eingang V eines Vorwärts-Rückwärts-Zählers 56 zugeführt werden und in diesem summiert werden. Bei entgegengesetzter Bewegung des Übertragungsglieds 31 liefert das UND-Glied 55 eine Impulsreihe 55A, die dem Rückwärts-Eingang R des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 56 zugeführt und in diesem subtrahiert wird.

Der Ausgang des ODER-Glieds 41 ist wie in Fig. 5 mit dem Rückstelleingang des Zählers 21 und der Ausgang des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 56 mit dem Eingang des digitalen Komparators 18 verbunden.

Die Funktion der hier nicht dargestellten Schaltkreise 1,5 und 18 bis 21 ist hier ebenso, wie im Zusammenhang mit Fig. 5 beschrieben worden ist.

M

4 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

648118 2 PATENTANSPRÜCHE Nutentrommel tragenden Arms einer Spulmaschine mechanisch auf den Abgriff eines Potentiometers übertragen, dessen Stel-

1. Messvorrichtung zum kontinuierlichen Messen der Länge lung die Frequenz eines Oszillators bestimmt. Die Oszillator-eines an einer Maschine zu einem runden Wickel aufgespulten frequenz wird über ein Tor, das während jeder Umdrehung der endlosen Materials, insbesondere eines Garns, wobei die 5 Aufwickelspule zweimal während je 1,2 ms geöffnet wird, auf Maschine ein bewegliches Glied aufweist, dessen Stellung mit einen Zähler übertragen, dessen Zählung die gespulte Faden-dem Durchmesser des Wickels veränderlich ist; mit einem Stel- länge angibt. Der Zähler wird durch eine einstellbare Rückstell-lungssensor, der ein mit dem beweglichen Glied mechanisch Vorrichtung bei Erreichen einer bestimmten Zählung zurückge-gekuppeltes Übertragungsglied und eine mit diesem zusammen- stellt, und gleichzeitig wird die Spulstelle stillgesetzt.

wirkende Wandleranordnung zur Erzeugung eines Abtastsignals 10 Das bei dieser bekannten Messvorrichtung als Teil des umfasst, einem Impulsgeber, der bei jeder Umdrehung des mechanoelektrischen Stellungssensors benutzte Potentiometer

Wickels ein Taktsignal erzeugt, und Schaltkreisen zum Auswer- hat den Mangel, dass durch die Bewegung des Schleifkontakts ten der jeweils einem Taktsignal zugeordneten Abtastsignale und über den Widerstandskörper dieser bald abgenutzt wird und zum Erzeugen von Längensignalen aus diesen Abtastsignalen, dann keine genaue Messung mehr liefert. Diese Abnutzung wird dadurch gekennzeichnet, dass der Stellungssensor (2,13,30) 15 noch dadurch verstärkt, dass die beimBetrieb der Spulmaschine ausser dem Übertragungsglied (4,14,31) ein mit diesem zusam- stets auftretenden Schwingungen des genannten Arms auf den menwirkendes Array von Einzelelementen (3-1 bis 3-n; 14-1 bis Schleifkontakt übertragen werden, wodurch das Potentiometer 14-n; 32,33,34) aufweist und dass ein von dem Übertragungs- nach kurzer Zeit unbrauchbar wird.

.glied (4,14,31) unabhängiger Impulsgenerator (5) zur Erzeu- Demgemäss liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine gung von Zählimpulsen (5 A) und Schaltkreise (6 bis 11 ; 17 bis 20 ; 20 Messvorrichtung zu schaffen, welche von den genannten Män-38 bis 43; 50 bis 56; 18 bis 20) zur Erzeugung von digitalen geln frei ist.

Längenmesssignalen (IIA, 20A) aus den von der Wandleranord- Diese Aufgabe wird gelöst durch die im kennzeichnenden Teil nung(3;15,16;35bis37)geliefertenAbtastsignalenundden des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale.

Zählimpulsen (5A) vorgesehen sind. Da der Stellungssensor kein Potentiometer und keinen Schleif-

2. Messvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- 25 kontakt aufweist, und da die Stellung des beweglichen Glieds der net, dass die Wandleranordnung ein fest angeordnetes lineares Maschine durch den Sensor vorzugsweise berührungslos abgeta-Array (3) von Photosensoren (3-1 bis 3-n) und das Übertra- stet wird, erfolgt hier keine Abnutzung wie beim bekannten gungsglied (4) einen mit dem beweglichen Glied (S) der mechanoelektrischen Stellungssensor.

Maschine mechanisch gekuppelten Zeiger (4) umfasst, der mit Im folgenden werden Ausführungsformen der erfindungsge-

einem mit den Photosensoren (3-1 bis 3-n) zusammenwirkenden 30 mässen Messvorrichtung anhand der Figuren erläutert. Es zeigen Abdeckelement (4a) versehen ist. Fig. 1 eine erste Ausführungsform der Messvorrichtung mit

3. Messvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- den zum Verständnis erforderlichen Teilen einer Garnspulma-net, dass der Stellungssensor (13) einen fest angeordneten Photo- schine;

sensor (16) und eine an dem Übertragungsglied (14) angeordnete Fig. 2 einige Impulsdiagramme zur Erläuterung der Arbeits-Reihe von Marken (14-1 bis 14-n) ; beispielsweise Löchern, 35 weise der in Fig. 1 dargestellten Messvorrichtung;

umfasst, die bei Bewegung des Übertragungsglieds (14) nachein- Fig. 3 eine zweite Ausführungsform der Messvorrichtung; ander zur Einwirkung auf den Photosensor (16) kommen. Fig. 4 ein Impulsschema zur Erläuterung der Arbeitsweise der

4. Messvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- in Fig. 3 dargestellten Messvorrichtung;

net, dass der Stellungssensor (30) drei an dem Übertragungsglied Fig. 5 eine weitere Ausführungsform der MessVorrichtung; (31) angeordnete parallele, gegeneinander in Längsrichtung 40 Fig. 6 ein auf diese bezogenes Impulsschema;

versetzte Reihen von Marken (32,33,34) und drei jeweils mit Fig. 7 und 8 eine gegenüber Fig. 5 modifizierte Ausführungs einer dieser Reihen zusammenwirkende, fest angeordnete form und das zugehörige Impulsschema.

Photosensoren (35, 36, 37) aufweist. Fig. 1 zeigt als Teile einer Spulmaschine konventioneller Art

5. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch eine den Wickel C tragende Spulenhülse H auf einer Welle W, gekennzeichnet, dass die Schaltkreise (17bis 20) zur Erzeugung 45 die drehbar am freien Ende eines Arms S gelagert ist. Der Arm S von Längenmesssignalen in einem Mikroprozessor ( jiP) zusam- ist schwenkbar um eine gestellfeste Achse A der Spulmaschine mengefasst sind. angeordnet. Der Wickele wird über eine auch der Zuführung

6. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch des Garns F dienende Nutentrommel N in Umdrehung versetzt, gekennzeichnet, dass ein Zähler (12,21) zur Summierung und wobei das Garn F auf den Wickel C aufgespult wird. Speicherung der digitalen Messsignale (IIA, 20A) vorgesehen 50 Zur Erzeugung eines Taktsignals oder Taktimpulses ist ein mit ist. der Welle W zusammenwirkender Taktgeber 1 vorgesehen, der

——- aus einem an der Welle W befestigten Magneten la und einer gestellfesten Induktionsspule lb bestehen kann, wie dies bekannt