CH680067A5

CH680067A5 - Detecting device for moving body

Info

Publication number: CH680067A5
Application number: CH117790A
Authority: CH
Inventors: Ikuo Nishimoto
Original assignee: Yamatake Honeywell Co Ltd
Priority date: 1989-04-07
Filing date: 1990-04-06
Publication date: 1992-06-15
Also published as: JPH02266285A

Abstract

At least two collecting elements are situated in juxtaposition on one surface with a given distance between to form a collecting part. A projecting part to project light to the collecting part is mounted with a given distance between. A moving body, to intermittently shield light emitted from the projecting part to the collecting part, is mounted between the projecting part. After, through movement of the body, a photocurrent output from the collecting element is multiplied alternately by a plus 1 and a minus 1, a result is added to provide an AC signal. When a subsequent AC signal is not generated even when a given time lapses after and AC signal is generated, an output is made.

Description

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CH 680 067 A5 CH 680 067 A5

2 2nd

Beschreibung description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bewegungsüberwachung laufender Fäden, Garne oder Bänder mit einem auf der einen Seite des Laufwegs angeordneten Lichtsender sowie auf der gegenüberliegenden Seite des Laufwegs angeordneten Lichtempfängern. Sie soll feststellen, ob ein beispielsweise zwischen verschiedenen Stationen einer Garnbehandlungsmaschine bewegter Faden tatsächlich bewegt und gefördert wird oder gerissen ist. Sie ist jedoch nicht nur bei Garnbehandlungsmaschinen, sondern auch zur Überwachung der Bewegung von Drähten und Bändern einsetzbar. The invention relates to a device for movement monitoring of running threads, yarns or tapes with a light transmitter arranged on one side of the path and light receivers arranged on the opposite side of the path. It is intended to determine whether a thread, for example, which is moved between different stations of a yarn treatment machine, is actually being moved and conveyed or is torn. However, it can be used not only for yarn processing machines, but also for monitoring the movement of wires and strips.

In den Fig. 1 bis 3 sind schematisch einige bisher bekannte Uberwachungsvorrichtungen dieser Art dargestellt. Fig. 1 zeigt einen Fadenwächter, bei dem der Faden 6 zwischen einem Lichtsender 19 und einem Lichtempfänger 20 hindurchläuft und den Lichtfluss unterbricht. Er findet beispielsweise in Spinnmaschinen Anwendung. Reisst der Faden, so wickelt sich der gebrochene Faden auf die Förderrolle. Es ist folglich wichtig, einen Fadenbruch schnell festzustellen und die Maschine mit Hilfe eines solchen photoelektrischen Fadenwächters stillzusetzen. 1 to 3 schematically show some previously known monitoring devices of this type. 1 shows a thread monitor, in which the thread 6 runs between a light transmitter 19 and a light receiver 20 and interrupts the light flow. It is used, for example, in spinning machines. If the thread breaks, the broken thread winds on the conveyor roller. It is therefore important to quickly detect a thread break and stop the machine with the help of such a photoelectric thread monitor.

Nachteilig bei dieser Ausführungsform ist jedoch die Störempfindlichkeit solcher photoelektrischer Schalter. Sie sind insbesondere empfindlich für das Wechsellicht von Leuchtstofflampen und sind nur begrenzt einsetzbar bei der Überwachung dünner Fäden und transparenter Bänder. However, the disadvantage of this embodiment is the sensitivity to interference of such photoelectric switches. They are particularly sensitive to the alternating light from fluorescent lamps and can only be used to a limited extent when monitoring thin threads and transparent tapes.

Weiterhin sind Reflexlichtschranken gemäss Fig. 2 bekannt, bei denen sich Lichtsender 19 und Lichtempfänger 20 auf der gleichen Seite des Fadenlaufwegs befinden, während auf der gegenüberliegenden Seite ein Spiegel 40 vorgesehen ist. Ein solcher Fadenwächter vermag auch sich nicht bewegende Fäden festzustellen. Sein Ausgangssignal ist jedoch derart gering, dass eine Abschirmung gegen Störlicht unerlässlich ist. Dies gilt auch für die Gabellichtschranke 13 gemäss Fig. 3. 2, in which light transmitter 19 and light receiver 20 are located on the same side of the thread path, while a mirror 40 is provided on the opposite side. Such a thread monitor can also detect threads that are not moving. However, its output signal is so low that shielding against stray light is essential. This also applies to the fork light barrier 13 according to FIG. 3.

Mit der Erfindung soll eine Überwachungsvorrichtung der eingangs genannten Art geschaffen werden, welche auch bei Störlichteinfall zuverlässig und störungsfrei arbeitet sowie auch bei dünnen Fäden und Garnen sowie transparenten Bändern und Fäden Anwendung finden kann. Diese Aufgabe wird gelöst durch die im Anspruch 1 beschriebene Erfindung. Es sind wenigstens zwei Lichtempfänger gegenüber dem Lichtsender angeordnet, welche aus dem vom Lichtsender abgegebenen und durch das zu überwachende Objekt periodisch unterbrochenen Lichtstrom zwei Stromsignale erzeugen. Diese werden in Spannungssignale umgesetzt und anschliessend in ein Wechselspannungssignal umgewandelt. Ein Zeitgeber überwacht, ob dieses Wechselspannungssignal in bestimmten Zeitabständen auftritt und liefert ein Schaltsignal, falls das Wechselspannungssignal über eine vorgegebene Zeitspanne ausfällt. Eine an den Zeitgeber angeschlossene Anzeigevorrichtung spricht an, sobald ein Fadenbruch vorliegt. Das Ausgangssignal kann auch zum automatischen Anhalten der Maschine oder für sonstige Steuer- und Regelzwecke ausgenutzt werden. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. The invention is intended to provide a monitoring device of the type mentioned at the outset, which operates reliably and without interference even in the event of stray light and can also be used in the case of thin threads and yarns as well as transparent strips and threads. This object is achieved by the invention described in claim 1. At least two light receivers are arranged opposite the light transmitter, which generate two current signals from the light current emitted by the light transmitter and periodically interrupted by the object to be monitored. These are converted into voltage signals and then converted into an AC voltage signal. A timer monitors whether this AC voltage signal occurs at certain time intervals and delivers a switching signal if the AC voltage signal fails over a predetermined period of time. A display device connected to the timer responds as soon as a thread break occurs. The output signal can also be used to automatically stop the machine or for other control purposes. Advantageous embodiments of the invention result from the dependent claims.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispiels erläutert. Dabei zeigen die Fig. 1 bis 3, wie erwähnt, bekannte Fadenwächter; The invention is explained below with reference to an embodiment shown in the drawing. 1 to 3, as mentioned, show known thread monitors;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht des Einbaus der neuen Fadenüberwachungsvorrichtung in eine Textilmaschine; 4 shows a perspective view of the installation of the new thread monitoring device in a textile machine;

Fig. 5 eine vergrösserte perspektivische Ansicht des gabelförmigen Fadenwächters; 5 is an enlarged perspective view of the fork-shaped thread monitor;

Fig. 6 eine seitliche Ansicht des gabelförmigen Fadenwächters bei teilweise weggebrochener Gehäuseabdeckung; 6 shows a side view of the fork-shaped thread monitor with the housing cover partially broken away;

Fig. 7 eine vergrösserte Darstellung der Anordnung der Lichtempfänger; 7 shows an enlarged representation of the arrangement of the light receivers;

Fig. 8 eine andere Anordnung der Lichtempfän-ger; 8 shows another arrangement of the light receivers;

Fig. 9 das Blockschaltbild der Überwachungsvorrichtung; 9 shows the block diagram of the monitoring device;

Fig. 10 ein Schaltbild der elektrischen Stromkreise der Überwachungsvorrichtung; und die 10 is a circuit diagram of the electrical circuits of the monitoring device; and the

Fig. 11A-11C Kurvenformen der Signale an verschiedenen Punkten der Schaltungsanordnung gemäss Fig. 10. 11A-11C waveforms of the signals at different points of the circuit arrangement according to FIG. 10.

In Fig. 4 ist ein Teil einer automatischen Garnwickelmaschine dargestellt, bei der die Überwachungsvorrichtung gemäss der Erfindung eingesetzt wird. Wie oben erwähnt, kann die Erfindung jedoch auch bei einer Vielzahl anderer Einrichtungen angewandt werden. Ein Träger 1 hält die mit hoher Geschwindigkeit rotierende Führungsrolle 2. Ihre Achse erstreckt sich horizontal. Unterhalb der Führungsrolle 3 befindet sich der Spindelbehälter 4 mit mehreren Spindeln und oberhalb der Führungs-rolie 2 der Aufwickeldorn 5. Der Faden 6a wird von einer der Spindeln abgezogen und durch eine spiralförmige Führungsnut 8 in der Oberfläche der Führungsrolle 2 fortlaufend längs deren Achse hin-und herbewegt und somit lagenweise auf den Aufwickeldorn 5 aufgewickelt. Auf diese Weise entsteht ein konischer Wickelkörper auf dem Dorn 5. Ein Begrenzungsrahmen 11 befindet sich in der Nähe der Führungsrolle 2 und verhindert das Abgleiten des Fadens 6a. In der Nähe dieses Begrenzungsrahmens 11 ist die Fadenüberwachungsvorrichtung 13 gemäss der Erfindung angeordnet. 4 shows a part of an automatic yarn winding machine in which the monitoring device according to the invention is used. However, as mentioned above, the invention can be applied to a variety of other devices. A carrier 1 holds the guide roller 2 rotating at high speed. Its axis extends horizontally. Below the guide roller 3 there is the spindle container 4 with several spindles and above the guide foil 2 the winding mandrel 5. The thread 6a is drawn off from one of the spindles and through a spiral guide groove 8 in the surface of the guide roller 2 continuously along its axis. and moved and thus wound up in layers on the winding mandrel 5. In this way, a conical winding body is formed on the mandrel 5. A limiting frame 11 is located in the vicinity of the guide roller 2 and prevents the thread 6a from sliding off. The thread monitoring device 13 according to the invention is arranged near this delimitation frame 11.

Aus den Fig. 5 und 6 ist ersichtlich, dass das Gehäuse 14 der Überwachungsvorrichtung 13 aus einem Basisteil 15 und zwei gabelförmigen Ansätzen 16a und 16b besteht, so dass sich die Gestalt einer Gabellichtschranke ergibt. Lichtsender 21, beispielsweise Leuchtdioden befinden sich als Lichtsendeeinrichtung 19 auf der einen Seite im Ausleger 16a des Gehäuses, und Lichtempfänger 20, beispielsweise Photodioden 22 sind auf der gegenüberliegenden Seite des Schlitzes 18 im Ansatz 16b des Gehäuses angeordnet. Eine Leiterplatte 23 trägt die an den Lichtsender und an die Lichtempfänger angeschlossene elektronische Schaltung, die 5 and 6 that the housing 14 of the monitoring device 13 consists of a base part 15 and two fork-shaped projections 16a and 16b, so that the shape of a fork light barrier results. Light transmitters 21, for example light-emitting diodes, are located as light emitting devices 19 on one side in the arm 16a of the housing, and light receivers 20, for example photodiodes 22, are arranged on the opposite side of the slot 18 in the extension 16b of the housing. A circuit board 23 carries the electronic circuit connected to the light transmitter and to the light receiver

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CH 680 067 A5 CH 680 067 A5

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durch ein Gehäuse 14 geschützt ist. Der Lichtstrahl vom Lichtsender 19 durchquert also senkrecht zur Gehäuseachse den Luftspalt 18 zum Lichtempfänger 22. Die Vorrichtung 13 ist derart im Laufweg des Garns 6a angeordnet, das s dieses periodisch jeweils in den Spalt 18 seitlich hineinläuft und aus diesem wieder herausläuft. Fig. 5 zeigt die fächerartige Bewegung des Garns 6a. is protected by a housing 14. The light beam from the light transmitter 19 thus traverses the air gap 18 to the light receiver 22 perpendicular to the housing axis. The device 13 is arranged in the path of the yarn 6a such that it periodically runs laterally into the gap 18 and runs out of it again. Fig. 5 shows the fan-like movement of the yarn 6a.

In Fig. 7 ist eine vergrösserte Draufsicht auf den Lichtempfänger 20 dargestellt. Die einzelnen Empfangselemente 22 haben übereinstimmende streifenförmige Gestalt. Dabei ist eine gleiche Anzahl von Elementen 22a und 22b abwechselnd parallel zueinander, sich jeweils gegenüberstehend angeordnet und an je eine Leitung 25 bzw. 26 angeschlossen. Diese beiden Leitungen stehen mit den Anschlussklemmen 29 und 30 in Verbindung. Die beiden Detektorgruppen 22a und 22b greifen kammartig ineinander. Der durch die strichpunktierte Linie 27 angegebene Raum stellt die effektive Lichtempfangsfläche dar, welche eben oder gewölbt sein kann. Die einzelnen Empfangselemente liegen linear parallel zueinander, sie könnten jedoch auch anders angeordnet sein, solange das vom Lichtsender 19 abgestrahlte Licht gleichmässig die Empfangsfläche 27 des Lichtempfängers bestrahlt. Lichtsender 19 und Lichtempfänger 20 liegen einander gegenüber und sind vorzugsweise in gleicher Weise aufgebaut. 7 shows an enlarged top view of the light receiver 20. The individual receiving elements 22 have matching strip-like shapes. Here, an equal number of elements 22a and 22b are alternately parallel to one another, arranged opposite each other and connected to a line 25 and 26, respectively. These two lines are connected to the terminals 29 and 30. The two detector groups 22a and 22b intermesh like a comb. The space indicated by the dash-dotted line 27 represents the effective light receiving surface, which can be flat or curved. The individual receiving elements are linearly parallel to one another, but they could also be arranged differently as long as the light emitted by the light transmitter 19 uniformly irradiates the receiving surface 27 of the light receiver. Light transmitter 19 and light receiver 20 lie opposite one another and are preferably constructed in the same way.

In Fig. 8 ist eine etwas andere Anordnung der einzelnen Lichtempfangselemente 22a und 22b wiedergegeben, welche hier abwechselnd nebeneinanderliegen und an die Signalleitungen 25 und 26 angeschlossen sind. FIG. 8 shows a somewhat different arrangement of the individual light-receiving elements 22a and 22b, which here alternately lie next to one another and are connected to the signal lines 25 and 26.

Das Blockschaltbild gemäss Fig. 9 zeigt den Lichtsender 19 und den Lichtempfänger 20 mit seinen beiden zuvor erwähnten Ausgangsleitungen 25 und 26. Diese sind an einen Strom/Spannungs-Umsetzer 31 angeschlossen, dessen Ausgang mit den Eingängen eines Differentialverstärkers 32 in Verbindung steht. Sein Ausgang ist über einen Kondensator an einen Wechselspannungsverstärker 33 und dieser über ein Bandpassfilter 34 an einen Verzögerungszeitgeber 35 angeschlossen, auf welchen die Ausgangsschaltung 36 folgt. 9 shows the light transmitter 19 and the light receiver 20 with its two previously mentioned output lines 25 and 26. These are connected to a current / voltage converter 31, the output of which is connected to the inputs of a differential amplifier 32. Its output is connected via a capacitor to an AC voltage amplifier 33, and this is connected via a bandpass filter 34 to a delay timer 35, which is followed by the output circuit 36.

Fig. 10 zeigt die einzelnen Blöcke 19,20 und 31 bis 36 in einer bevorzugten Ausführungsform. Im Lichtsender 19 sind die in Reihe geschalteten Leuchtdioden 21 über einen Widerstand R1 an die Stromversorgungsklemmen a und b angeschlossen. Im Lichtempfänger 20 sind wenigstens zwei Photodioden oder andere lichtempfindliche Elemente 22a und 22b entgegengesetzt gepolt vorgesehen und mit ihrem Verbindungspunkt über je einen Widerstand R2 mit den beiden Stromversorgungsklemmen a und b verbunden. Während die Anoden der beiden Photodioden oder Photodiodenbänke 22a und 22b am Verbindungspunkt und damit am Abgriff des Spannungsteilers R2/R2 liegen, sind ihre Kathoden über die Leitungen 25 bzw. 26 an den nachfolgenden Strom/Spannungs-Umsetzer 31 angeschlossen, und zwar jeweils an den invertierenden Eingang eines ersten Verstärkers A1 bzw. eines zweiten Verstärkers A2. Der Verbindungspunkt des Spannungsteilers und der Kathoden liegt am nicht invertierenden Eingang der beiden Verstärker A1 und A2. Rückführnetzwerke, jeweils bestehend aus einem Kondensator C3 und einem Parallelwiderstand K3, sind vom Verstärkerausgang zum invertierenden Eingang geschaltet. Der Ausgang des Verstärkers A1 liegt über einen Widerstand R4 am invertierenden Eingang des Operationsverstärkers A3 im Differenzverstärker 32, während der Ausgang des Verstärkers A2 über einen Widerstand R5 mit dem nicht invertierenden Eingang des Verstärkers A3 verbunden ist. Die nicht invertierenden Eingänge der beiden Verstärker A1 und A2 sind ferner über einen Widerstand R6 mit dem nicht invertierenden Eingang des Verstärkers A3 verbunden. Ein Rückführnetzwerk, bestehend aus einem Kondensator C7 und einem Parallelwiderstand R7, liegt zwischen Ausgang und invertierendem Eingang des Verstärkers A3. Sein Ausgang steht mit dem Eingang des Wechselspannungsverstärkers 33 in Verbindung. 10 shows the individual blocks 19, 20 and 31 to 36 in a preferred embodiment. In the light transmitter 19, the light-emitting diodes 21 connected in series are connected to the power supply terminals a and b via a resistor R1. At least two photodiodes or other light-sensitive elements 22a and 22b are provided with opposite polarity in the light receiver 20 and are connected at their connection point to the two power supply terminals a and b via a respective resistor R2. While the anodes of the two photodiodes or photodiode banks 22a and 22b are located at the connection point and thus at the tap of the voltage divider R2 / R2, their cathodes are connected via lines 25 and 26 to the subsequent current / voltage converter 31, to the respective one inverting input of a first amplifier A1 or a second amplifier A2. The connection point of the voltage divider and the cathodes is at the non-inverting input of the two amplifiers A1 and A2. Feedback networks, each consisting of a capacitor C3 and a parallel resistor K3, are connected from the amplifier output to the inverting input. The output of amplifier A1 is connected via a resistor R4 to the inverting input of operational amplifier A3 in differential amplifier 32, while the output of amplifier A2 is connected to the non-inverting input of amplifier A3 via a resistor R5. The non-inverting inputs of the two amplifiers A1 and A2 are also connected via a resistor R6 to the non-inverting input of the amplifier A3. A feedback network, consisting of a capacitor C7 and a parallel resistor R7, lies between the output and the inverting input of the amplifier A3. Its output is connected to the input of the AC amplifier 33.

Dieser Wechselspannungsverstärker 33 ist am invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers R4 mit der Reihenschaltung eines Kondensators C10 und eines Widerstands R10 beschaltet, während sein Ausgang über einen Kondensator C13 an den Eingang eines Bandfilters 34 angeschlossen ist. Ein Rückführnetzwerk für den Verstärker A4 besteht aus einem an den invertierenden Eingang angeschlossenen Widerstand R11 und einem mit dem Ausgang in Verbindung stehenden veränderbaren Widerstand R12. This AC voltage amplifier 33 is connected at the inverting input of an operational amplifier R4 with the series connection of a capacitor C10 and a resistor R10, while its output is connected via a capacitor C13 to the input of a bandpass filter 34. A feedback network for amplifier A4 consists of a resistor R11 connected to the inverting input and a variable resistor R12 connected to the output.

Das Bandfilter 34 unterdrückt unerwünschte Frequenzen im Wechselspannungssignal des Verstärkers 33. Während der invertierende Eingang des Verstärkers A5 des Bandfilters 34 über den Widerstand R13 mit dem vorgeschalteten Wechselspannungsverstärker 33 in Verbindung steht, ist die Reihenschaltung zweier gleicher Kondensatoren C14 zwischen Verstärkerausgang und invertierenden Eingang eingeschaltet. Der Reihenschaltung der beiden Kondensatoren C14 ist die Reihenschaltung zweier gleicher Widerstände R14 parallelgeschaltet. Der Verbindungspunkt der beiden Kondensatoren C14 ist über einen Widerstand und der Verbindungspunkt der beiden Widerstände R14 über einen Kondensator nach Masse geschaltet. Der Ausgang des Verstärkers A5 liegt am Eingang des Verzögerungszeitgebers 35. The band filter 34 suppresses unwanted frequencies in the AC signal of the amplifier 33. While the inverting input of the amplifier A5 of the band filter 34 is connected via resistor R13 to the preceding AC voltage amplifier 33, the series connection of two identical capacitors C14 between the amplifier output and the inverting input is switched on. The series connection of the two capacitors C14 is connected in parallel with the series connection of two identical resistors R14. The connection point of the two capacitors C14 is connected via a resistor and the connection point of the two resistors R14 is connected to ground via a capacitor. The output of amplifier A5 is at the input of delay timer 35.

In diesem sind ein Kondensator C15 und ein Widerstand 15 parallel zueinander an den invertierenden Eingang eines Verstärkers A6 angeschlossen, um eine vorgegebene Zeitkonstante zu erzeugen. Die Widerstände R16, R17 und R18 sind zwischen die Stromversorgungsklemmen a und b eingeschaltet, wobei der Widerstand R18 einstellbar ist und der Verbindungspunkt S der Widerstände R17 und R18 am nicht invertierenden Eingang des Verstärkers A6 liegt. Er liefert eine Bezugsspannung für den Verstärker. Ein Rückführwiderstand R19 liegt zwischen Verstärkerausgang und nicht invertierendem Eingang. Dem invertierenden Eingang des Verstärkers A6 ist in der Leitung zum Bandpassfilter 34 eine Diode D1 vorgeschaltet. In this, a capacitor C15 and a resistor 15 are connected in parallel to one another to the inverting input of an amplifier A6 in order to generate a predetermined time constant. The resistors R16, R17 and R18 are connected between the power supply terminals a and b, the resistor R18 being adjustable and the connection point S of the resistors R17 and R18 being at the non-inverting input of the amplifier A6. It provides a reference voltage for the amplifier. A feedback resistor R19 lies between the amplifier output and the non-inverting input. A diode D1 is connected upstream of the inverting input of the amplifier A6 in the line to the bandpass filter 34.

In der Ausgangsschaltung 36 ist ein Transistor Tri mit seiner Basis über einen Widerstand R20 an den Ausgang des Verstärkers A6 angeschlossen, In the output circuit 36, a transistor Tri is connected with its base via a resistor R20 to the output of the amplifier A6,

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während sein Emitter mit der Stromversorgungsklemme b und sein Kollektor mit der Stromversorgungsklemme c in Verbindung steht. Eine Zener-diode ZD ist der Kollektor-Emitter-Strecke parallelgeschaltet. Eine Leuchtdiode D2 ist als Betriebsanzeige in Reihe mit einem Widerstand R21 zwischen den Ausgang des Verstärkers A6 und die Betriebsspannungsklemme b eingeschaltet. Zwischen dieser Klemme und der Basis des Transistors Tri liegt ein Widerstand R22. while its emitter is connected to the power supply terminal b and its collector is connected to the power supply terminal c. A Zener diode ZD is connected in parallel to the collector-emitter path. A light-emitting diode D2 is connected as an operating display in series with a resistor R21 between the output of the amplifier A6 and the operating voltage terminal b. A resistor R22 is located between this terminal and the base of the transistor Tri.

Im Verzögerungszeitgeber 35 ist der nicht invertierende Eingang des Verstärkers A6 über Widerstände R100 und R101 an eine Zeiteinstellklemme d geführt. Der Verbindungspunkt dieser beiden Widerstände liegt über einen Kondensator C100 an Masse. Auf diese Weise entsteht eine durch eine punktierte Linie umrahmte Steuerschaltung 37 zur externen Beeinflussung der vom Verzögerungszeitgeber 35 vorgegebenen Zeitdauer. In the delay timer 35, the non-inverting input of the amplifier A6 is led to a time setting terminal d via resistors R100 and R101. The connection point of these two resistors is connected to ground via a capacitor C100. In this way, a control circuit 37 framed by a dotted line is created for externally influencing the time period specified by the delay timer 35.

Wie zuvor anhand von Fig. 5 erläutert, bewegt sich der Faden 6a innerhalb des Schlitzes 18 zwischen Lichtsender 19 und Lichtempfänger 20. Wird das Garn 6a auf den Wickeldorn 5 aufgewickelt, bewegt die Führungsrolle 2 das Garn in Achsrichtung des Wickeldorns 5 hin und her, so dass der Lichtstrahl zwischen Lichtsender 19 und Lichtempfänger 20 periodisch unterbrochen wird, vgl. Fig. 11A. Der vom Faden 6a erzeugte Schatten bewegt sich parallel zu den lichtempfindlichen Elementen 22a und 22b, so dass deren Ausgangsstrom nacheinander durch den sich bewegenden Schatten verringert wird, vgl. Fig. 11B. As previously explained with reference to FIG. 5, the thread 6a moves within the slot 18 between the light transmitter 19 and the light receiver 20. If the yarn 6a is wound onto the winding mandrel 5, the guide roller 2 moves the yarn back and forth in the axial direction of the winding mandrel 5, so that the light beam between light transmitter 19 and light receiver 20 is periodically interrupted, cf. Figure 11A. The shadow generated by the thread 6a moves parallel to the light-sensitive elements 22a and 22b, so that their output current is successively reduced by the moving shadow, cf. Figure 11B.

Diese Ströme werden über die Leitungen 25 und 26 dem Strom/Spannungs-Umsetzer 31 zugeleitet und mittels der Verstärker A1 und A2 in Spannungssignale umgewandelt. Von diesem gelangt das eine zum invertierenden Eingang des Differentialverstärkers A3, während das andere am nicht invertierenden Eingang steht. Auf diese Weise wird ein Ausgangs-Wechselspannungssignal Sa erzeugt, welches in Fig. 11C wiedergegeben ist. Alle Störkomponenten, welche in den genannten Strömen aufgrund von Umgebungslicht erzeugt werden, rieben sich aufgrund der Venwendung des Differentialverstärkers A3 gegeneinander auf. Das Wechselspannungssignal Sa ist also frei von Störungen durch Fremdlicht. Es gelangt zum Wechselspannungsverstärker 33 und nach dortiger Verstärkung zum Bandpassfilter 34. Hier werden unerwünschte Frequenzanteile abgetrennt. Dieses Wechselspannungssignal Sa gelangt dann über die Diode D1 zum Rücksetzeingang des Verzögerungszeitgebers 35. These currents are fed via lines 25 and 26 to the current / voltage converter 31 and converted into voltage signals by means of the amplifiers A1 and A2. From this one goes to the inverting input of the differential amplifier A3, while the other is at the non-inverting input. In this way, an output AC voltage signal Sa is generated, which is shown in Fig. 11C. All interference components, which are generated in the currents mentioned due to ambient light, rub against each other due to the use of the differential amplifier A3. The AC voltage signal Sa is therefore free from interference from extraneous light. It reaches the AC voltage amplifier 33 and, after amplification there, the bandpass filter 34. Here, undesired frequency components are separated. This AC voltage signal Sa then reaches the reset input of the delay timer 35 via the diode D1.

Der Verzögerungzeitgeber liefert ein Zeitsignal zur Einschaltung der Störungsanzeige-Leuchtdiode D2, sofern das Wechselspannungssignal Sa nicht innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne To an seinem Rücksetzeingang erscheint. Die Zeitspanne To wird üblicherweise auf einen Wert eingestellt, der etwas grösser ist als der zeitliche Abstand T, indem das Signal Sa durch die hin- und hergehende Bewegung des Fadens 6a erzeugt wird. Wird der Faden 6a normal aufgewunden, so wird der Verzögerungszeitgeber nach jedem Zeitintervall T zurückgesetzt und liefert somit kein Störungsanzeigesignal. Ist der Faden 6a hingegen unterbrochen, so liefert der The delay timer supplies a time signal to switch on the fault indicator light-emitting diode D2, provided that the AC voltage signal Sa does not appear at its reset input within a predetermined time period To. The time span To is usually set to a value which is somewhat greater than the time interval T in that the signal Sa is generated by the reciprocating movement of the thread 6a. If the thread 6a is wound up normally, the delay timer is reset after every time interval T and thus does not provide a fault indication signal. If, however, the thread 6a is interrupted, it delivers

Differentialverstärker 32 kein Ausgangssignal, der Verzögerungszeitgeber 35 erhält folglich kein Rücksetzsignal innerhalb der Verzögerungszeitspanne To, so dass er ein Störungssignal abgibt. Dieses schaltet die Leuchtdiode D2 ein, deren Aufleuchten einen Fadenbruch anzeigt. Differential amplifier 32 has no output signal, the delay timer 35 consequently receives no reset signal within the delay period To, so that it emits a fault signal. This turns on the LED D2, the lighting of which indicates a thread break.

In einer automatischen Wickelmaschine ist die Wickelgeschwindigkeit anfänglich relativ gering und nimmt allmählich zu, bis sie eine vorgegebene Arbeitsgeschwindigkeit erreicht. Das Zeitintervall T der Hin- und Herbewegung des Garns 6a ist zu Anfang dementsprechend lang und wird dann allmählich kürzer, bis es einen der normalen Arbeitsgeschwindigkeit entsprechenden Wert annimmt. Setzt man die Zeitspanne To des Verzögerungszeitgebers 35 auf einen Wert, der auf die Dauer des Intervalls T zu Beginn des Betriebs bezogen ist, so wäre dieser Wert To zu lang, wenn die Maschine ihre normale Arbeitsgeschwindigkeit erreicht hat und das Garn 6a im Abstand des Normalintervalls T hin-und hergeht. Dies würde eine unnötig lange Verzögerungszeit zwischen einem Fadenbruch und einer Anzeige oder automatischen Abschaltung der Maschine bedeuten. In an automatic winding machine, the winding speed is initially relatively slow and gradually increases until it reaches a predetermined working speed. The time interval T of the back and forth movement of the yarn 6a is accordingly long at the beginning and then gradually becomes shorter until it takes on a value corresponding to the normal working speed. If the time period To of the delay timer 35 is set to a value which is related to the duration of the interval T at the start of the operation, this value To would be too long when the machine has reached its normal operating speed and the yarn 6a at the interval of the normal interval T goes back and forth. This would mean an unnecessarily long delay between a thread break and a display or automatic shutdown of the machine.

Um dies zu vermeiden, ist die Zeitvorgabeklemme d vorgesehen, mit deren Hilfe die Zeitspanne To in Abhängigkeit von einem der jeweiligen Arbeitsgeschwindigkeit entsprechenden Signal geändert werden kann. Befindet sich die Klemme d auf Massepotential, was durch ein Steuersignal der Garnbearbeitungsmaschine geliefert werden kann, so ist die Spannung am Punkt S, welche mit der Spannung am Kondensator C15 verglichen wird, gegenüber dem Zustand bei offener Klemme d geändert und die Zeitspanne To wird länger. Wird andererseits die Zeitvorgabeklemme d an die Spannungsversorgungs-klemme angeschlossen, so wird die Zeitspanne To kürzer. Die Klemme d kann deshalb auf einen hohen oder niedrigen Spannungswert gebracht oder offengelassen werden, so dass drei verschieden lange Zeitspannen To erzeugt werden. Statt dessen kann die Klemme d auch an eine Spannungsquelle angeschlossen werden, welche eine der Drehzahl analoge Spannung liefert und damit eine stufenlose Anpassung der Zeitspanne To an die jeweilige Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine bewirkt. To avoid this, the time clamp d is provided, by means of which the time period To can be changed as a function of a signal corresponding to the respective working speed. If terminal d is at ground potential, which can be supplied by a control signal from the yarn processing machine, the voltage at point S, which is compared with the voltage at capacitor C15, is different from the state when terminal d is open and the time period To becomes longer . On the other hand, if the timing terminal d is connected to the power supply terminal, the time period To becomes shorter. The terminal d can therefore be brought to a high or low voltage value or left open, so that three different lengths of time To are generated. Instead, the terminal d can also be connected to a voltage source, which supplies a voltage analogous to the speed and thus effects a continuous adjustment of the time period To to the respective working speed of the machine.

Die Überwachungsvorrichtung gemäss der Erfindung gewährleistet die Feststellung der Anwesenheit oder des Fehlens eines sich bewegenden Fadens, Garns, Drahts oder Bandes, ohne durch Störungen oder Fremdlicht beeinträchtigt zu werden. Sie eröffnet folglich zahlreiche Anwendungen bei den unterschiedlichsten Umgebungslichtverhältnissen. Die anhand von Fig. 10 beschriebene spezielle Schaltungsanordnung stellt ein spezielles, wenn auch bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dar, ohne den Grundgedanken der Erfindung hierauf einzuschränken. Dieser liegt einerseits in der Verwendung zweier lichtempfindlicher Empfänger zur Erzeugung eines Doppelsignals und andererseits in der Gegeneinanderschaltung dieser beiden Empfangssignale zwecks Kompensation externer Störeinflüsse sowie in der Venwendung eines Zeitgebers mit vorzugsweise arbeitsgeschwindigkeitsabhängiger Zeitvorgabe. The monitoring device according to the invention ensures the presence or absence of a moving thread, yarn, wire or ribbon without being affected by interference or extraneous light. It therefore opens up numerous applications in a wide variety of ambient lighting conditions. The special circuit arrangement described with reference to FIG. 10 represents a special, although preferred exemplary embodiment of the invention, without restricting the basic idea of the invention to this. On the one hand, this lies in the use of two light-sensitive receivers to generate a double signal and, on the other hand, in the connection of these two received signals in order to compensate for external interference and in the use of a timer, preferably with a working speed-dependent time specification.

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10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

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CH 680 067 A5 CH 680 067 A5

Claims

1. Device for monitoring the motion of running threads, yarns, wires or bands with a light transmitter arranged on one side of the walkway and a light receiver arranged on the opposite side of the walkway, characterized in that a) the light receiver (20) consists of two groups of light-sensitive elements (22a , 22b) for generating at least two current signals from the received light;

b) a current / voltage converter (31) is connected to the light receiver (20) and this is followed by an AC voltage generator (32);

c) a delay timer (35) specifies a time interval (To) and receives the AC signal (Sa) as a reset signal at its input at a predetermined time interval (T) and delivers a switching or display signal at its output, provided that the AC voltage signal does not fall within the predetermined range Time interval (To) arrives.

2. Device according to claim 1, characterized in that the AC voltage generator (32) is a differential amplifier (A3).

3. Device according to claim 1, characterized by a setting device (37) connected to the delay timer (35) for specifying the duration of the time interval (To).

4. The device according to claim 3, characterized in that the adjusting device (37) is connected on the input side to a voltage transmitter which supplies a signal dependent on the running speed of the thread, yarn, wire or ribbon.

5. The device according to claim 1, characterized in that the time interval (To) is selected slightly longer than the predetermined time interval (T).

6. The device according to claim 1, characterized by a between the AC voltage generator (32) and the delay timer (35) switched bandpass filter (34).

7. The device according to claim 1 or 6, characterized by an AC voltage amplifier (33) connected to the output of the Wecîisel voltage generator (32).

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10th

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