DE1560540A1

DE1560540A1 - Device for monitoring running threads

Info

Publication number: DE1560540A1
Application number: DE19631560540
Authority: DE
Inventors: Walter Gith
Original assignee: Reiners dr-Ing Walter
Current assignee: Reiners dr-Ing Walter
Priority date: 1963-07-04
Filing date: 1963-07-04
Publication date: 1970-06-25
Also published as: GB1081064A; CH427350A

Description

Vorrichtung zur Überwachung laufender Fäden ur Überwachung laufender Fäden sind Vorrichtungen bekannt geworden, bei denen die Fäden zwischen einer Lichtquelle und einem lichtempfindlichen Element, ?e gebenenfalls unter Zwischenschaltung einer Schlitzblende, einer Schlitzoptik oder dergleichen, hindurchgeführt sind. Mit Hilfe dieser Vorrichtungen viird der Faden auf Dick- oder Dünsstellen überwacht und bei 5 rem Auftreten gegebenenfalls ein Si@nal zur Ausr@inigung dieser Fehlerstellen im Faden gegeben. @er Er-Findung lag die aufgabe zugrunde, den anwerdungsbereich dieser Vorrichtungen zu erweitern. Erfindungsgemäß ist lie von der Lichtquelle beaufschlagte Fläche des lichtempfindlichen Elementes von den mindestens annähernd senkrecht zur Fadenlaufrichtung verlaufenden Schlitz oder dergleichen bis auf einen schmalen Spalt abgedeckt, dessen Breite die dreifache Stärke der Fadenfasern nicht wesentlich überschreitet. Device for monitoring running threads for monitoring running threads Threads are devices are known in which the threads between a light source and a photosensitive element, if necessary with the interposition of a Slit diaphragm, a slit optics or the like, are passed. With help These devices viird the thread monitored for thick or thin spots and at If necessary, a signal to rectify these points of error given in the thread. @ he discovery was based on the task, the area of application to expand these devices. According to the invention lie acted upon by the light source Surface of the photosensitive element from the at least approximately perpendicular to the Thread running direction running slot or the like except for a narrow gap covered, the width of which does not significantly exceed three times the strength of the thread fibers.

Wird gemäß der Lehre der Erfidung der von der Lichtquelle beaufschlagte Spalt des lichtempfindlichen Elementes, z. B. einer Fotozelle, eines Fotoelementes oder derleichen, auf Bruchteile eines Millimeters verengt, dann spricht das lichtempfindliche Element; nicht nur aiif Schwankungen in der Dicke des Fadens an, sondern auf die einzelnen aus dem Faden abstehenden Textilfasern. Mit einer an sich bekannten Verstärker kann man die von den Fasern ausgelösten Impulse im Ausgangsstromkreis des lichtempfindlichen Elementes verstärken und erhält so je nach Fedenzeschwindigkeit und nach Fadenrauhigkeit eine Impulsfreguenz bzw. eine Impulsamplitude.According to the teaching of the invention, it becomes the one acted upon by the light source Gap of the photosensitive element, e.g. B. a photocell, a photo element or the same, narrowed to a fraction of a millimeter, then the light-sensitive speaks Element; not only aiif fluctuations in the thickness of the thread, but on the individual textile fibers protruding from the thread. With a known amplifier one can see the impulses triggered by the fibers in the output circuit of the photosensitive Reinforce the element and get it depending on the speed of the spring and the roughness of the thread a pulse frequency or a pulse amplitude.

An Hand der Figur 1 sei das Ctrundprinzip vorliegender Erfinding erläutert. Nan erkennt eine nicht zelle, in dieser Fall ein Glühlämpchen 1, welches ein lichtempfindliches Element, in diesem Fall ein kleines Silizium-Fotoelement 2, beaufschlagt. Zwischen Lichtquelle 1 und Fotoelement 2 ist der Faden F hindurchgeführt. Außerdem ist zwischen Lichtquelle und Fotoelement eine Blende 3 angeordnet, welche lediglich einen extrem kleinen Schlitz 4 von Bruchteilen eines Millimeters aufweist. Dieser Schlitz 4 ist nun entsprechend der Erfindung o eng bemessen, daß das Fotoelement 2 auf di einzelnen von dem Faden F abstehenden Fadenfasern f anspricht.The basic principle of the present invention will be explained with reference to FIG. Nan recognizes a non-cell, in this case a light bulb 1, which is a light-sensitive Element, in this case a small silicon photo element 2, acted upon. Between The thread F is passed through light source 1 and photo element 2. Also between Light source and photo element arranged a diaphragm 3, which only an extreme has small slot 4 of fractions of a millimeter. This slot 4 is now according to the invention o closely dimensioned that the photo element 2 on the individual thread fibers f protruding from the thread F respond.

Jedes an dem Schlitz 4 vorbeigleitende Fäserchen f ruft also in dem Ausgangs stromkreis 2a des Fotoelementes einen elektrischen Impuls hervor. Dabei ist es für dis Wirksamkeit vorliegender Erfindung von untergeordneter Bedeutung, ob der zu übermachende Faden F - wie im dargestellten Ausführungsbeispiel - zwischen Lichtquelle 1 und Blende 3 angeordnet ist, oder ob er zwischen der Blende 3 und dem Fotoelement 2 hindurchläuft. Aus Fadenführungsgründen kann es jedoch vielfach vorteilheft sein, wenn der Faden so wie iii Figur 3 dargestellt zwischen Lichtquelle 1 und Schlitzblende 3 verläuft. Weiterhin körmen anstelle der Schlitzblenden 3 auch Schlitzoptiken oder dergleichen verwendet werden.Each fibrin f sliding past the slot 4 calls in the Output circuit 2a of the photo element produces an electrical pulse. Included it is for the effectiveness of the present invention of subordinate Meaning whether the thread to be covered F - as in the illustrated embodiment - Is arranged between light source 1 and diaphragm 3, or whether it is between the diaphragm 3 and the photo element 2 passes through. For thread guide reasons, however, it can in many cases be advantageous if the thread as shown iii Figure 3 between the light source 1 and slit diaphragm 3 runs. Furthermore, instead of the slit diaphragms 3 also grain Slit optics or the like can be used.

Wesentlich ist die Breite des auf das Fotoelement dringenden Lichtstrahles, der so schmal zu bemessen ist, daß die einzelnen vom Faden w abstehenden Fedenfasern f Impulsschwankungen im ausgangsstromkreis 2a, des Fotoelementes 2 hervorrufen können.What is essential is the width of the light beam reaching the photo element, which is to be dimensioned so narrow that the individual thread fibers protruding from the thread w f pulse fluctuations in the output circuit 2a, the photo element 2 can cause.

Bei Fäden mit sehr dünnen Fasern kann es daher erforderlich sein, die Breite des Lichtstrahles auf wenige @ zu begrenzen.In the case of threads with very thin fibers, it may therefore be necessary to to limit the width of the light beam to a few @.

Daß die unterschiedliche Dicke des Fadenkernes ebenfalls Impulsschwankungen im ausgangsstromkreis 2a des Fotoelementes 2 hervorruft, ist bekannt und fiir Fadenreinigungszwecke bereits ausgenutzt werden.That the different thickness of the thread core also pulse fluctuations in the output circuit 2a of the photo element 2 is known and is used for thread cleaning purposes are already being exploited.

Diese SChwankungen in der Dicke des Fadenkernes weisen jedoch eine erheblich niedrigere Frequenz auf als die von den Fadenfasern f hervorgerufenen Impulsfrequenzen. Es ist aus diesem Grunde möglich, diese beiden Ursachen für die Impulsschwankungen voneinander zu eliminieren. Wird beispielsweise im tuszanzsstromkreis des lichtempfindlichen Elementes ein an sich bekannter elektrischer hochpaß angeordnet, so können die Kernschwankungen des Fadens F ausgesiebt werden, so daß lediglich die von den Fedenfasern f hervorgerufenen Impulsfrequenzen weitergeleitet werden. Ein derartiger Hochpaß, auch Frequenzisieb genannt, ist in einfachster Ausführungsform in Figur 2 dargestellt. Zwischen dem Eingang 5 und dem Ausgang 6 des Hochpasses befindet sich ein Kondensator 7 und eine Induktionsspule d. in solcher Hochpaß läßt alle hohen Frequenzen oberhalb einer bestimmten, durch die Größe von @apazität und Induktivität einstellbaren Schwelle durch, während die tieferen Frequenzen abgeschnitten werden, vVie es beispielsweise die graphische Darstellung in @igur 3 zeigt. In dieser Figur 3 ist einerseits die Frequenz in hertz (Hz) andererseits die Spannung in Volt (V) eufgetragen. rdan erkennt, daß am ausgan@ 6 des in Figur 2 dargestellten Hoch-@@sse- unterhalb einer bestimmten Frequenz keine Sp@annung mehr ablesbar ist. However, these fluctuations in the thickness of the thread core have a significantly lower frequency than that of the filamentary fibers f evoked pulse frequencies. It is for this reason possible both of these Eliminate causes for the pulse fluctuations from each other. For example in the tuszanzsstromkreis of the photosensitive element a known electric arranged high-pass, so the core fluctuations of the thread F can be screened out, so that only the pulse frequencies caused by the feather fibers f are passed on will. Such a high-pass filter, also called a frequency filter, is in its simplest embodiment shown in FIG. Between the input 5 and the output 6 of the high pass there is a capacitor 7 and an induction coil d. in such high pass all high frequencies above a certain, due to the size of @ capacity and Inductance adjustable threshold through, while the lower frequencies are cut off as shown, for example, in the graphic representation in @igur 3. In this FIG. 3 is on the one hand the frequency in hertz (Hz) on the other hand the voltage in volts (V) applied. rdan recognizes that at the exit @ 6 of the high shown in Figure 2 - @@ sse- No voltage can be read below a certain frequency.

Wie aus vorstehendem zu erkennen, eignet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung u. a. zur Messung dr Fadenrauhigkeit. Di Fadenrauhigkeit hängt bekanntlich in erster Linie von der Länge der abstehenden -nsern ab. Je länger aber die abstehenden Fasern sind, um so röer ist die Amplitude der von den Fadenfasern im Ausgangsstromkreis des wotoelementes 2 hervorgerufenen elektrischen Impulse. Läßt man also die von der Fadengeschwindigkeit und der Häufigkeit der abstehenden Fäserchen abhängige Impulsfrequenz unberücksichtigt, so, ergibt die von der Länge der Fasern abhängige Impulsamplitude ein Maß für die Fadenrauhigkeit. Mit einem an sich bekannten Wechselstromverstärker-kann die Impulsamplitude, also die Impulsspannung, verstärkt werden. Wenn die Ausgangssnannung des Verstärkers gleichgerichtet wird, so kann ein Gleichspannungsmesser die Mittelwerte der Fadenrauhigkeit anzeigen. As can be seen from the above, the invention is suitable Apparatus et al. for measuring the thread roughness. As is well known, the roughness of the thread depends primarily on the length of the protruding -our. But the longer the protruding The greater the amplitude of the fibers, the greater the amplitude of the filamentary fibers in the output circuit of the wotoelementes 2 caused electrical impulses. So if you leave the the thread speed and the frequency of the protruding fibers dependent If the pulse frequency is not taken into account, the result depends on the length of the fibers Pulse amplitude is a measure of the roughness of the thread. With an AC amplifier known per se-can the pulse amplitude, i.e. the pulse voltage, can be amplified. When the output voltage of the amplifier is rectified, a DC voltmeter can determine the mean values the thread roughness.

Unterliegt die Rauhigkeit eines Fadens sehr schellen Schwankungen, so kann es- möglich sein, daß die Trägheit eines Gleichspannungsmessers nicht ausreicht, um die Mittelwerte der Fadenrauhigkeit zu bilden bzw. anzuzeigen. In diesem Fall kann die gewonnene Gleichspannung, die entsprechend der wechselnder Rauhigkeit schwankt, noch mit Hilfe eines beispielsweise in Figur 4 dargestelltin Integrationsgliedes beruhigt werden. Dieses Integratiionsglied besteht aus einem Gleichrichter 9, einem ohmschen Widerstand 1) und einem Kondensator 11. An Ausgang dieses Integrationsgliedes ist der Spannungsmesser 13 angeschlossen. Je nach der Größe des ohmschen Widerstandes 10 und des Kondensators 11 kann ein @ittelwert von elnem beliebig langan Zeitabschnitt gebildet werden. Werden beispiersteise mit einen Stufenschalter Kapazität und Widerstand des Integrationsgliedes umschaltbar gemacht, so kQnn man wahlweise den Mittelwert verschiedener Zeiteinheiten fiir die Rauhigkeit ermitteln. If the roughness of a thread is subject to very rapid fluctuations, so it may - be possible that the inertia of a DC voltmeter is not sufficient, to form or display the mean values of the thread roughness. In this case can the DC voltage obtained, which changes according to the Roughness fluctuates, still with the aid of an example shown in FIG Integrating member be calmed down. This integrator consists of one Rectifier 9, an ohmic resistor 1) and a capacitor 11. At output the voltmeter 13 is connected to this integration element. Depending on the The size of the ohmic resistor 10 and the capacitor 11 can be an average value of can be formed for any length of time. Become an example with one Step switch capacitance and resistance of the integration link made switchable, so you can choose the mean value of different time units for the roughness determine.

In vorstehenden wurde bereits ausgeführt, daß die einzelnen Fadenfasern f im ausgangsstromkreis 2a des Fotoelementes k auch elektrische Impulsfrequenzen hervorrufen. Diese Eigenschaft der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann mit Vorteil zu ausgenutzt werden, um das Vorhandensein eines ordnvngsgemäß laufenden Fadens zu ermitteln. Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird auf diese Veise zum "Fadenwächter".In the above it has already been stated that the individual thread fibers f in the output circuit 2a of the photo element k also electrical pulse frequencies cause. This property of the device according to the invention can be advantageous to be exploited to the existence of a properly running thread to investigate. In this way, the device according to the invention becomes a "thread monitor".

Bs ist hierzu lediglich erforderlich, das tusbleiben der Faserfrequenz als Kriterium zur Anzeige des ordnungsgemäßen Fadenlaufes bzw. zur Ausschaltung der Maschine beinicht ordnungsgemäßem Fadenla'uf heranzuziehen. Die Reaktionsfahigkeit diese Fadenwächters ist so schnell, daß die Vorrichtung bereits. ansprechen kann, bevor der nadeln die Geschwindigkeit Null erreicht hat. Selbst dann, wenn anschließend, beispielsweise bei einer Fachspulmsschine, der gerissene Faden durch Neberfäden wieder mitgerissen wird, entsteht beim Reißen des Fadens doch eine kurze Unterbrechung der hohen, von den Fadenfasern hervorgerufenen Frequenz, die dann das erwünschte Abtrennen sämtlicher iibrigen Fäden einleiten kann. Zum Abtrennen der Fäden kann ein an sich bekannter Abschneidmagnet verwendet werden, dessen Stromkreis durch einen von der bpulenabhebevorrichtung betätigten ikroschalter unterbrochen werden kann, Der gleiche Mikroschalter schaltet den Abschneidemagnetstromkreis auch erst w2eder- vorbereitend eins wenn der Paden nach der @rotung wieder in Bewegung ist.For this purpose, all that is required is the maintenance of the fiber frequency as a criterion for displaying the correct thread run or for switching off of the machine if the thread is not running properly. Responsiveness this thread monitor is so fast that the device is already. can address before the needles have reached zero speed. Even if then, For example, in a Fachspulmsschine, the broken thread through secondary threads is carried away again, there is a short interruption when the thread breaks the high frequency caused by the filament fibers, which is what is desired Separation of all remaining threads can initiate. To cut the threads you can a known cut-off magnet can be used, its circuit through a micro switch operated by the bobbin lifting device can be interrupted can, the same microswitch first switches the magnetic cutoff circuit w2eder- preparatory one when the pad is in motion again after the @rotation.

In diesem Zusammenhang sei auch nach auf einen besonderen Vorteil des vorbeschriebenen Fadenwächters hingewiesen. Es ist bekannt, daß bei Spulmaschien die Fadenspannung kurz vor der Spule am größten ist.In this context there is also a special advantage of the thread monitor described above. It is known that with winding machines the The thread tension is greatest just before the bobbin.

In vielen Fällen reißt daher bei Fadenbruch der Faden kurz vor der spule und kann im Fadenwächter hängenbleiben., Bei einer einfachen Lichtschranke, mit der der Faden direkt abgetastet wird, kann also aus vorstehenden Gründen der in der Lichtschranke verbleibende Faden keinen Fadenbruch melden. Die Vorrichtung nach der Erfindung dagegen spricht unabhängig von dem Vorhsndensein des Fadens auf die bei Fadenbruch zumindest kurzzeitig herabgesetzte Fadengeschwindigkeit an.In many cases, the thread breaks shortly before the thread break bobbin and can get stuck in the thread monitor., With a simple light barrier, with which the thread is scanned directly, so for the reasons given above, the threads remaining in the light barrier do not report a thread break. The device according to the invention, however, speaks independently of the presence of the thread the thread speed reduced at least for a short time in the event of thread breakage.

Die Vorrichtung nach der Erfindung ist, wie bereits erwähnt, als wadenwächter für Fachspulmaschinen besonders geeignet, da hier eine sehr schnelle Reaktion erforderlich ist. Es wird nicht wie bisher die Fadenspannung oder die Anwesenheit des Fadens, sondern ine Mindestgeschwindigkeit des Fadens zur Auslösun der Fadentrennvorrichtung verwendet. Diese Mindestgeschwindigekit ist selbstverständlich abhänglig von der Größe des im Ausgangsstromkreis 2a des Fotoelementes 2 angeordneten elektrischen Hochpasses, wie er in Figur 2 darestellt wurde. Nach Wunsch ist es auch hier möglich, diese Mindestgeschwindigkeit durch Veränderung der kapazität 7 und/oder der Induktivität 8 auf bestimmte Jerte einzustellen. In manchen Fällen kann auch ganz auf die Anordnung eines Hochpasses verzichtet werden. In diesem Fall würden sämtliche Brequenzen bis Null verwendet und erst beim absoluten Stillstand der Auslöseimpuls gegeben.As already mentioned, the device according to the invention is used as a calf guard Particularly suitable for specialist winding machines, as a very fast response is required here is. As before, the thread tension or the presence of the thread is not but rather a minimum speed of the thread to trigger the thread separating device used. This minimum speed is of course dependent on the Size of the arranged in the output circuit 2a of the photo element 2 electrical High pass, as shown in Figure 2. If desired, it is also possible here, this minimum speed by changing the capacity 7 and or the inductance 8 to set certain Jerte. In some cases, too the arrangement of a high pass can be dispensed with entirely. In that case it would all frequencies down to zero are used and the trigger pulse is only used at an absolute standstill given.

Aus vorstehendem ist zu erkennen, daß die Vorriclitung nach der Erfindung mit Vorteil als Fadenwächter und als Fadenrauhigkeitsmesser verwendet werden kann. Da die Verwendung des rfindungsgegenstandes als Fadenwächter auf einem anderen Meßprinzip beruht als die Verwendung als Rauhigkeitsmesser, ist es ohne Schwierigkeiten möglich, ein und dasselbe Gerät sowohl als Fadenwächter als auch als Fadenrauhikeitsmesser zu benutzen. Darüber hinaus kann aber der Gegenstand der Erfindung auch in der an sich bekannten Weise als Fadenreiniger verwendet werden. Durch Einbau an sich bekannter Bandpässe ader dergleichen ist es mölich, bestimmte Frequenzbäder oder Frequenzspektren zur Steuerung oder Anzeige auszunutzen. Es kann also beispielsweise die von Dickenänderungen des Fadenkernes hervorgerufene verhältnismäßig niedrige Frequenz von derjenigen durch die bewerten ab stehenden waserchen des Fadens bedingten, verhältnismäßig hohen Frequenz getrennt werden. Damit kann ein und dasselbe Sert als Fadenreiniger, als Fadenwächter und als Fadenrauhigkeitsmesser dienen.From the above it can be seen that the device according to the invention can be used with advantage as a thread monitor and as a thread roughness meter. Since the use of the object of the invention as a thread monitor is based on a different measuring principle than the use as a roughness meter, it is possible without difficulty one and the same device as both a thread monitor and a thread roughness knife to use. In addition, however, the subject matter of the invention can also be found in known way to be used as a thread cleaner. Better known as a result of installation Bandpasses or the like, it is possible to use certain frequency baths or frequency spectra to use for control or display. For example, it can be that of changes in thickness the relatively low frequency of that caused by the core of the thread by estimate the standing washing of a thread conditional, rather high Frequency can be separated. This means that one and the same Sert can be used as a thread cleaner, as Serve thread monitor and as a thread roughness meter.

Claims

Claims X device for monitoring running threads, the between a light source and a photosensitive element, with the interposition a slit diaphragm or the like are passed through, characterized in that that the surface of the photosensitive element acted upon by the light source from the slot running at least approximately perpendicular to the thread running direction or the like covered it up to a narrow gap, the width of which is three times Strength of the thread fibers does not significantly exceed.

2. Device according to claim 1, characterized in that in the output circuit of the photosensitive element, a known electrical high-pass filter is arranged is.

3. Vorriclltung according to claim 1 or 2, characterized in that at least one known per se in the output circuit of the photosensitive element Bandpass is arranged.

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