DE1648752A1 - Pruefgeraet fuer langgestreckte Koerper wie Faeden,Garn,Streifen,Baender usw - Google Patents
Pruefgeraet fuer langgestreckte Koerper wie Faeden,Garn,Streifen,Baender uswInfo
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Description
PATINTANWALT 1 P ' "j T Γ Ο
8 MÜNCHEN 33
A 54167 rai.Hii.Mi....i«»o»..».....«.. 29. Dezember I967
EM/?vil/My
Firma TOKfO KOKU KEIKI KABUdHIKI KAISHA, 1600, Izumi,
Komae-Cho, Kitatama-Gun, Tokyo-To / Japan
Prüfgerät für langgestreckte Körper wie Fäden, Garn,
Streifen, Bänder usw.
Die Erfindung betrifft ein Prüfgerät für Gegenstände von besonderer Gestalt wie einen Endlosfaden, einen streifen
oder ein xiand (nachfolgend mit "langgestreckter Körper"
bezeichnet), insbesondere um Brüche, unregelmäßige Stellen und andere Abnormalitäten an einem Faden oder sonst einem
endlosen Material feststellen zu können und auch um die Lage oder Gestalt eines Streifens oder Bandes oder dergl. zu
bestimmen.
108818/0478
BAD
Die Güte von Geweben ist zur Hauptsache durch nie
üüto seiner Fäden oder seines Garn« bestimmt, und jeder Fadenbruch
oder jede Unregelmäßigkeit des Aus^ariioStoi'fes ist
der Güte des Gewebes abträglich. Js weiden deshalb an Spulmaschinen
photoelektrijch arbeitende Garnprvfer eingesetzt,
die dazu dienen, Fadenbrüche oder andere Unregelmäßigkeiten wie z.B. einen Wulst im Garn zu entdecken und zu beseitigen.
In einem gewöhnlichen photoelektrisch, arbeitenden Garnprüfer tritt ein Faden (der Faden steht nier für ähnliche Körper
wie Natur- oder Kunstfasern, Garn und dergl.) durch einen Lichtstrahl hindurch und verändert dadurch die Lichtmenge,
die 'iuf die Photozelle fällt, wodurch auch deren Ausgängsspannung
verändert wird, mit der ein Zählwerk oder ein -e'adenabschneider
gesteuert wird, ϊ/ird jedoch ein solches Prüfgerät
in staubiger Atmosphäre eingesetzt, so daß sich Stauo
auf der Lichtquelle oder der Photozelle absetzen kann, wird die Funktion des photoelektri3Chen Garnprüfers beeinträchtigt.
'Herrn, z. B. Kunstfaserfäden aus einer Spinnlöbung herausgesponnen
werden, füllt Säure- oder Laugendampf oder ein Nebel von öl oder üfasser den Raum, so daß es nicht möglich
ist, eine derartige photoelektrische Garnprüfeinrichtung zu
benutzen. Deshalb werden die bekannten Garnprüfer nicht dazu
109111/047·
benutzt, um Unregelmäßigkeiten oei Fasern, z.B. v/ulstveraiokujiheii
oder Oarnbrl-.che, festzustellen, sondern man nimmt
Fi>. nur dazu nur, solche Störstellen in vei drillten Fäden
uu. i'indig au machen. Aber auch dabei entsteht ^taub, 'venn
nämlich die Fäden aufgespult werden, εο daß eine häufige
itf.r'ni ung nötii: iüt.
ei der Kunstfaserheratellun-; tritt neben das Proble;n,
Verdickuru en in Fäden su vermeiden, da*; weitere, *'adenbruche
festaui?teilen und zu beseitigen. Da stets eine
.τ..-·:·; Anzahl vcn Fäden nebeneinander in einei· ^extilicascnine
bearbeitet v/erden, beistand in der T^xtilbrancne innbescnderc
aus ^r'aiden d»-:r ,Virtue'·.*-ftli nhkeit seit langem das Bedürfnis,
er/, η·? V or richtung zu haben, mit der Fadenbrüoue schnell
und sicher feat^estul^:- werden konnten.
Aufcer bei dei" Ermittlung abnormaler Stellen oder vcn
Brüchen in langgestreckten Körjjern wie Fäden oder Ivietalldrijhten
oder Stäben v/erden photoelektrische Iri'feinrichtung'ii:
au vi-leii anderen Stellen in der Technik verwendet, so
bei der Lagebestimmune oder der Gestaltung von Platten oder
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BAD ORIGINAL
Streifen. In diesen Anwendungsfällen wird die Lichtquelle oder die Photozelle ebenfalls von Staub oder Nebeln beeinflußt,
und es treten dieselben Schwierigkeiten auf, die oben bereits ausgeführt sind.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Prüfgerät zu schaffen, das die aufgezählten Schwierigkeiten überwindet,
indem es als Prüfmittel eine Flude verwendet.
Weiter ist es die Aufgabe der Erfindung, eine neue Kombination eines Prüfgerätes, dao mit einer Flude arbeitet,
und eines Fludendruck-gesteuerten Systems mit logischen Elementen, die auf den Druck der Plude ansprechen, zu schaffen,
mit deren Hilfe die Zustandswerte verschiedener Materialien
geprüft und diese Werte dann angezeigt oder geregelt werden.
Dazu gehört auch die Schaffung eines verbesserten, mit einer Plude arbeitenden Prüfgerätes.
Weiter soll mit aer Erfindung eine geschlossene Baueinheit, bestehend aus einem mit der Flude arbeitenden
Prüfgerät, logischen Elementen und einem mit Fludendruck
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arbeitenden Schalter geschaffen werden, mit der die Beschaffenheit,
die Lage oder die Gestalt verschiedener Körper geprüft werden kann.
Vorrichtungen zur Prüfung der Eigenschaften eines Körpers enthalten eine Prüfstrecke, in der ein Signal in
Form eines i'ludendruckes erzeugt wird, das von dem jeweiligen
Zustand des Körpers abhängt, und ein durch den Pludendruck gesteuertes System, das auf das Signal anspricht und
den Zustand anzeigt und/oder regelt.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht die Prüfstrecke aus einem Luftstrahl-Rüokstäu-Mikrometer,
welches einen Strahl von druckluft abgibt, und das Prüfobjekt
wird so in den Luftstrahl eingebracht, daß ein Rückstau im Strahl entsteht, was solange anhält wie der Körper eine
bestimmte Lage beibehält. Befindet sich jedoch der Körper nicht vor der Düse, was z. B. der Fall ist, wenn ein Bruch
auftritt, so verschwindet der Rückstau und damit das Drucksignal.
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M Q MM
Bei einer weiteren Ausführun^sform der Erfindung
wird der zu prüfende langgestreckte Körper durch einen Zylinder hindurchgeführt. Eine unter Druck stehende Plude
wird vorzugsweise tangential in den Zylinder eingeleitet, und zwar an einer zwischen den Enden des Zylinciers gelegenen
Stelle, wodurch der Druck der an den Zylinderenden entweichenden
i'lude von den Eigenschaften aes langgestreckten
Körpers beeinflußt wird und auf die Weise ein Drucksignal erzeugt wird.
Ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält als mit einer Flude arbeitende Prüfstrecke eine Düse,
ein dieser gegenüberliegendes Druckluft-Rückstau-Mikrometer und Hilfsmittel, um der Düse und dem Mikrometer die Plude
bei verschiedenen Drücken zuführen zu können, so daß die aus der Düse und dem Mikrometer ausströmenden Pludenstrahlen in
einer Ebene aufeinandertreffen, die näher zum Luftmikrometer liegt, wodurch ein Fluden-Drucksignal erzeugt wird. Wird
dann der langgestreckte Körper zwischen die Düse und das Luftmikrometer eingeführt, so wird das Fluden-Drucksignal
geschwächt.
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Die Prüfstrecke, aie eine Düse und ein. Luft-iiikror;.'!ter
sowie ein Fluaendruck-ge steuert es System mit logischen
Elementen ist, die von dem von der Prüfstrecke erzeugten
UTUokc Lj-"nal beaufschlagt werden, und einen Pludenaruckochiilter
enthält, ist als kompakte integrierte Einheit zus-immerigefa.rt ähnlich wie die Bausteine einer integrierten
e1ent risoben Sch al. tung.
Die Ivlerirm-ile der Erfindung gehen aus den Ansprüchen
hervor. Die Erfindung, sowohl ihr Aufbau als auch ihre Arbeitsweise, laut sich zusammen mit ihren Vorteilen am "besten
anh'.md der ueüahr^ibun^ von in der Zeichnung dargestellten
ng bei spielen erkennen. Es zeigen:
Fir.'i schema ti sch. ein den Druck einer Plude
prüfendes Gerät, das ein Staudrucki.likrometer
und ein durch die Flude gesteuertes logisches Element enthält,
worin die Grundzüge der Erfindung liegen;
Fig. 2 eine Prüfstrecke mit sich gegenüberstebis 4 henden Düsen bei verschiedenen Arbeitsbedingungen;
Pig. 5 eine 3chemadarstellunb mit einer abgewandelten
Prüfstrecke mit sich gegenüberstehender. Düsen, die als Last einen FIudenstrom
durch ein Strömungssystem schaltet;
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BAD OBlGiNAl.
Fig. 6 einen Längsschnitt durch ein den Strömungswiderstand als Kritärium für ein
Drucksignal ausnutzendes Prüfgerät;
Pig. 7 einen Querschnitt nach der Linie VII-VlI
in Fid;. 6;
Fig. 6 einen Längsschnitt durch eine abgewandelte Ausführung3form des den Strömungswiderstand
ausnutzenden Prüfgerätes;
Fig. 9 einen Querschnitt nach IX-IX in Fig. 8;
Fig.10 ein Schaubild der Strömungsgeschwindigkeit der Luft in der Umgebung eines
schnellbewegten gezwirnten Fadens;
i'ig.11 eine perspektivische Ansicht einer Prüfstrecke
mit mehreren Düsen, die sich jeweils paarweise gegenüberstehen;
Fig.12 ein Schaubild, das die Arbeitsweise der
in Fig. 11 gezeigten Prüfstrecke verdeutlicht;
Fig.13 das Schaltbild eines erfindungsgemäßen Prüfgerätes und eines nachgeschalteten
Regelsystems mit auf Druck ansprechenden logischen Elementen;
Fig.14 zwei Ausfuhrungsbeispiele vcn Schaltern,
und 15 die mit Fludendruck arbeiten;
Fi~.i6 einen Längsschnitt durch ein im Zusammenhang
m:
gerät;
gerät;
t hanr mit der Erfindung benutztes Anzeige-
Fig.17 die Seitenansicht einer erfindungsgemäßen integrierten Einheit mit Pi Ufkopf, Fludendruck
- steuersystem und .Druckschalter; und
Fig.18 eine Lraufsioht auf das in Fig. 17 gezeigte
element.
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16AB752
Fig. 1 zeigt ein Drucfeluft-Mikrometer 1, das mit
dem RUckstaudruck arbeitet und ein Rohr aufweist. Von einer
Druclrniittelciuelle P1 wird Druckluft zugeführt, die das Rohr
in Ricntung des in der Zeichnung wiedergegebenen Pfeils
durchströmt, und der Faden 8, der geprüft werden soll, wird
vor der Rohrmündung entlanggeführt. Hat der Faden S die vorgesehene Stärke, so iat der 7/ert des Ruckstauaruckes
des Luft-iiikrometers 1 ein bestimmter und niedriger, jedoch
wird die freie Ausströmung der Luft aus der Rohrmündung in
'dem Augenblick behindert, in dem ein Fadenabschnitt mit
größerem .Durchmesser, z.B. einem Wulst S.,, vor der Rohrmünduni··
passiert, so daß in dem Augenblick der Rückstaudruck anwächst. Die Vergrößerung des Rückstaudruckes zeigt sich
nun als Drucksignal B an einem Abzweigrohr 1 . das am Druck-
ει
luft-Mikrometer abzweigt. Das Signal B wird einem Detektorelement
2 zugeleitet, wodurch ein Luftstrom p.,, der von einer
Druckluftquelle Pg ^em Detektorelement zugeführt wird,
von einem Strömungspfad a auf einen Strömungspfad b umgeschaltet wird. Nimmt nun der Liückstaudruck wieder ab oder
verschwindet das Signal ß völlig, so wird der Luftstrom p^
wieder vom Strömungspfad b auf den Strömungspfad a zurückgeschaltet; das Detektorelement 2 wirkt also als eine Art
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- ίο - 1643752
Sperrgatter (OR-NCH gate) . Mit anderen ',Vorten bedeutet dne,
daß immer, wenn irgendeine Unregelmäßigkeit vie etwa eine
wulstförmige Verdickune S1 vor dem Luf t-kikrcmeter passiert,
ein kurzes Iinpulssiyaal B entsprechend dem anwachsenden
Rückstaudruck auftritt und dieses oifcnal ciasu benutzt wird,
das Steuerelement 2 dasu anzuregen, ein anderes JJrucicsi^ul
abzugeben. Das Drucksirnal b-, das au.s dem L,tr"ffiun<?.-weg d
gewonnen wird, wird einem Verstärker 3 zu^efihrt,, üer mit
einem nicht gezeigten, mit Pludenaruck arbeitenaen Plip—
Plop-ßlement zusammengeschaltet ist, und dem ein Druckluftstrom
ρ, zugeführt wird,
Läuft dann aas öignal b. auf dem durch gestrichelte
Pfeile angedeuteten V/eg durch den Verstärker, so v.'ira
es nacheinander in seiner Richtung geschaltet, verstärkt und geformt, so daß am Verstärkerau^gang ein Signal 3 zur Verfügung
steht, mit αem ein Zählwerk C , eine Abschneidvorrichtung
C , eine elektrische Umsteuervorrichtung oder ein Anzeigegerät betätigt werden kann.
Während sich die Beschreibung bisher mit einer Störungsstelle in einem Faden befaßt hat, z. h. einer tfulstver-
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diclum~, kann auch die Tatsache auftreten, daß ein Signal B
iKi.nor dann vorhanden let, wenn ein Faden S vor der Mündung
üoü Druckluit-Iiikrometers entlanglauft, das üignal jedoch
verser.winaet, wenn «in Fadenbruch auftritt. Im einzelnen
auu^efUi:rt bedeutet das, daß solange wie der Faden S gleich-·
3i'iiiit; vor der zündung des L'.ikrometers entlanglauft, die
Lruckluft durcu die Schal-telemente 2 und 5 auf dem mit gec
tr j Hh-jlten Pfeilen angedeuteten 7/eg liindurchf ließt, daß
Q^o öifciial u jedoch verschwindet, wenn der Faden infolge
eines Fadenbruches vor der Liivrometer-Iiündunr; nicht mehr
von.:ii:den Ii-; t. 1st also das Druckluftsignal jj infolge eines
-<adenbruches versciiwunden, so geht die Luftströmung p? durch
das .Schaltelement 2 in Richtunr des !feiles a und erzeugt
an; AUi3yanfc aes dohi^ltelementes ein Sirnal a.,, das in dem
naca^eschalteten Verstärker 3 geschaltet, verstärkt und geforait
wird, so daß an α ..sen Ausgang ein Signal C- auftritt,
mit der. ein Zählwerk - oi >
eine elektriscne UaisteuervorricL-tun^-
oder ein Anzeigegerät betätigt werden kann.
Aus der vorstehenden Bescnreibung geht hervor, daß
das erfindungsgemäße Gerät zum Feststellen von Unregelmäßigkeiten
oder Brüchen von durchlaufenden Fäden oder dergl.
mit einem Druckluft-Llilcrometer und einem Steuersystem, das
vom Druck am Mikrometerausgang gesteuert wird, besteht,
welch letzteres ein logisches Element darstellt, wobei das Innere und der Ausgang des .Druckluft-Mikrometers infolge
der durchströmenden Luft stets reingehalten wird. Das Steuersystem
kann außerdem gegen Staub, Dämpfe und dergl. dicht abgeschlossen werden, wie dies an späterer Stelle noch näner
erläutert wird.
Die in der I1Ig. 1 gezeigte Vorrichtung kann auch
zur Kontrolle der Lage oder Gestalt einer Platte oder dergl. verwendet werden. Ist us ζ.J. Aufgabe, die Lage der Unterkante
einer Platte „a, die in der Fig. 1 gestrichelt angedeutet
ist, genau zu kontrollieren, so wird das Druckluft-Mkrometer 1 in eine derartige Lage gebracht, daß sein Luft-Htroiii
genau auf dic-,se Unterkante ausgerichtet ist. 7/ird die
Platte nun in der gezeigten Lage gehalten, so entsteht kein Hückütaudruck, wogegen ein Rückotaudruck alc Druckaignal am
Mikrometer abgenommen werden kann, wenn die Unterkante abgesenkt und somit vor die Ausgangsöffnung des Mikrometers
gerückt wird. Eine solche Steueranordnung ist auch geeignet, die blatte in einem bestimmten Abstand vor der Austrittsöff-
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nung des Luftdruck-Mikrometers zu halten. Es tritt nämlich
ein Drucksignal am Mikrometer-Ausgang auf, wenn der Abstand zwischen der Platte und der Mikrometer-Mündung unter einen
■bestimmten Wert sinkt. Diese Anordnung läßt sich in Stahlwalzwerken
verwenden, wo die Lage, Breite oder Dicke und die Bewegungsrichtung von Blöoken, Tafeln, Trägern, Platten
oder Bändern gemessen oder gesteuert werden sollen, ohne daß diese Erzeugnisse "berührt werden. Die erfindungsgemäße
Vorrichtung verwendet als Arbeitsmedium eine unter Druck stehende Plude, vorzugsweise Druckluft, und benötigt keine
optischen Systeme oder empfindliche elektronische Einrichtungen, so daß es gut geeignet ist, photoelektrische Meß-
und Kontrolleinrichtungen in diesen Arbeitsbereichen zu ersetzen* Die Einrichtung nach der Erfindung ist robust, arbeitet
genau und sicher, hat eine lange Lebensdauer und wird von Staub oder Dämpfen nicht beeinflußt.
Die in eier l?ig· t gezeigte Vorrichtung hat eine
Grenze in, ihrer Anwendung, denn der Faden muß sehr nahe vor
der Mündung des'Druckluft-Mikrometers entlanggeführt werden,
jedoch kann diese Frenze ausgeschaltet werden, indem zwei
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- einander gegenüberstehende Düsen benutzt werden, deren
Luftstrahlen einander entgegengerichtet sind, so daß sie aufeinanderprallen.
In den Pig. 2, 3 und 4 sind derartige Prüfeinrichtungen
mit einander gegenüberstehenden Düsen gezeigt, wobei mit 4 die gegenüberstehende Düse bezeichnet ist, deren
Luftstrahl auf die Mündung des Druckluft-Mikrometers gerichtet ist, welches eine geeignete Düsenöffnung 1
a
• aufweist. Mit P1 und P. sind die Drücke der dem Luft-Mikro-
i 4
meter 1 und der Düse 4 zugeführten Luftströme bezeichnet,
und die Strömungskoeffizienten der beiden Düsen sollen einander gleich sein. Gilt dann die Beziehung P^ = P., so
treffen die beiden Luftstrahlen in der in der Mitte zwischen den Düsenmündungen liegenden Ebene aufeinander und
verbreitern sich nach Art von Kreisscheiben in dieser Mittelebene, wie dies die Fig. 2 andeutungsweise wiedergibt.
In dem Fall erhält man in dem Luft-Mikrometer 1 keinen " Rucks taudruolc. Werden jedoch die Drücke P, und P^ #o ge-
: wählt, daß P. größer ist als ^1, so näfcert sieh die Stauebene der Mündung äes Druckluftf-Mikrosietere 1, wobei dann
im Druokluft-ilikrotteter 1 ein Bückstau feststellbar ist,
109816/0478
BAD
der au einem Signal B führt, wie dies in der Fig. 3 gezeigt
ist, welches dem Signal B nach Fig. 1 entspricht. Wird nun e~'n Körper 5, der kontrolliert oder gemessen werden
seil, wie etwa ein Faden, ein Band oder auch ein halbluftdurchlrWisiger
Gegenstand, zwischen die Düsen 1 und 4 eingesetzt, so treffen die "beiden Luf tstranlen auf dessen
Vorder- una Rückseite, wobei dieser Körper wie ein Schild wirkt, in der Art, wie es die Fig. 4 zeigt, so daß die
frallebene in liiciitun.^: auf die Düse 4 verschoben wird, wie
die& mit gestrichelten Linien angedeutet ist. Das Ruckstausijnal
b in Luftdruck-Mikrometer verschwindet. Ist jedoch dann der K-iry-tr nicht neür zwischen den beiden Düsen vorn-inden,
so tritt der in der Fig. 3 gezeigte Zustand wieder ein, und das Urucksignal B am Ausgang des I'.Iikrometers ist
vorhanden.
Auf die Weise ist es möglich festzustellen, ob der langgestreckte Körper vorhanden ist oaer nicht. Wird dann
diese Detektoreinrichtung mit einander gegenüberliegenden Düsen in die -.ve it ere Schaltung nach Fig. 1 eingefügt, so
ist es m'vlich, Unregelmäßigkeiten oder Brüche in Fäden,
Drähten oder dergl. aufzufinden.
10981R/IH78
BAD ORiGINAt
Statt das Druckluft-Mikrometer ein Drucksignal B erzeugen zu lassen, kann das Mikrometer auch als Ausgangsbelastung
eines Steuergatters verwendet werden. Die Pig. 5 zeigt eine solche Abwandlungsform, worin das Druckluft-Mikrometer
1 einer Prüfeinrichtung mit einander gegenüberstehenden
Düsen, wie sie in den Fig. 2 bis 4 wiedergegeben ist, auf den Ausgang eines Zweiges eines Y-förmigen Druckluft-Schaltsystems
aufgesetzt ist. Befindet sich nun zwisehen den beiden einander gegenüberliegenden Düsen kein
den Luftstrom beeinflussender Gegenstand, so tritt an der Austrittsöffnung 1 nach der oben beschriebenen v/eise ein
Hückstaudruck auf, so daß von der mit dem Druck P1 zugef'jhrten
Luft im zweiten Zweig der Anordnung ein Drucksignal B erzeugt wird. Die Anordnung ist zwar etwas komplizierter
als diejenige nach den Fi^. 2 bis 4» hat jedoch den Vorteil,
daß keine genau bearbeitete öffnung vornanden zu sein braucht.
Die Fig. 6 und 7 zeigen einen Detektor, in welchem die Luft innerhalb eines zylindrischen Rohres geführt wird,
druckluft wird einer Leitung 7 in deren Mitte durch eine Eintrittsöffnung
8 zugeführt, und die Luft kann zu beiden Seiten aus der Rohrleitung wieder herausströmen. Jede Unregel-
109816/0478
8*0
mäßigkeit oder jeder Bruch des Fadens oder Drahtes, der
durch die Rohrleitung 7 hindurchgeführt ist, bedeutet eine änderung im Druck an den Ausgangsenden der Rohrleitung, der
dann, wie schon in der Fig. 1 beschrieben, einem Steuersystem zugeführt werden kann, mit dessen Hilfe diese Unregelmäßigkeiten
festgestellt werden.
Bei dem abgewandelten Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 und 9 hat das Führungsrohr 9 die Form eines langgestreckten
Zylinders mit Seitenöffnungen 10 und 11 in seinen Stirnwänden,
durch die der Faden S, der geprüft werden soll, hindurch^eführt ist, und eine Lufteintrittsöffnung 12 in der
Längsinitte, durch die Druckluft in den Hohlzylinder 9 etwa
tangential eingeführt wird. Die Wirbelbewegung der Luft sorgt nicht nur dafür, den Faden in der Längsachse des Hohlzylinders
9 zu halten, sondern erhöht auch den Strömungswiderstand der Luft. Die Wirkungsweise dieser Ausführungsform ist
derjenigen der Ausfuhrungsform nach Fig. 6 und 7 gleich.
. Bei den Detektoren nach den Fig. 1 bis 5 ist eine genaue Messung oder Feststellung nur möglich, wenn die Fadenachse
sich mit der Achse der Düse des Mikrometers schnei-
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det. Um jedoch auch eine Anzeige zu erhalten, wenn der Faden
mehr oder weniger aus der Düsenachse seitwärts abgewichen ist, ist es erforderlich, die Bandbreite der Ansprechempfindlichkeit
zu erhöhen. In der ?it'j. 11 ist eine solche
Vorrichtung gezeigt, die diesem Zwecke dient.
Die Fig. 11 zeigt drei Paare von parallel zueinander stehenden Detektoren, von denen jedes Paar ein mikrometer
13 mit Drosseldüse 15 und seiner Öffnung gegenüber die Gegensdüse H aufweist, wie dies bereits an früherer
Stelle beschrieben ist, wobei der Abstand zwiscnen zwei benachbarten Düsenpaaren beispielsweise etwa 2 mm beträgt. Jeder
einzelne -Uetektor entspricht demjenigen nach den Fig.2,
3 und 4. Die Fig. 10 gibt schematisch ein Strömungsbild eines schnell durch den Detektor hindurchgeförderten Fadens S
wieder. Aus der Fig. 10 läßt sich ersehen, daß der luftmantel,
der sich zusammen mit dem Faden bewegt, eine scheinbare Durchmesservergrößerung des Fadens bewirkt, wobei diese
Durchmesservergrößerung von der Geschwindigkeit der Düsenströme
und von der Geschwindigkeit des Faden abhängt. Das führt nun dazu, daß der den Faden umgebende Luftmantel leichter
meß- und feststellbar ist als der Faden selbst. In Fig.12
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ist angedeutet, wie sich dies auswirkt. Wegen der Qberflächenrauhigkeit
eines gezwirnten Fadens S ist der scheinbare Durchmesser D dieses Fadens größer als der Außendurchmesser
d'er Düsen 13» wie dies durch die gestrichelten Kreise Sa um
den Faden 3 herum angedeutet ist, wenn der Faden sich mit hoher Geschwindigkeit bewegt. Die breite der statischen
Empfindlichkeit eines jeden Detektors ist ungefähr mit dem
Inntriciurch:i:fcsser aer Düse "13 gleichzusetzen, tfenn sich jedoch
der Faden mit hoher Geschwindigkeit bewegt, so wird
ü-;in tjoi.e'nbarer Durchmesser Sa beträchtlich gr'ißer als der
Düsenciurchiresser, was einer Vergrößerung der dynamischen
Empfindlichkeit entspricht. Durch geeignete Auswahl der Fadengesenwindi.
keit und der Anzahl der Detektoren, aie zueinander parallel und mit Abstand vonein: nder angeordnet sind,
wird es m'i;lich, eine Unregelmäßigkeit oder einen Fadenbruch
innerhalb der gesamten Breite D1 festzustellen. Der Abstand
zwischen den Düseiipaaren muß also nicht so klein gewühlt
werden, üa:i sich die Düsen gegenseitig berühren.
Fig. 13 zeigt ein Schaltbild, welches die Verbindung
zwischen eiern Meß- und Spürkopf E, wie er in der Fig. 11
gezeigt ist und aus drei Detektorpaaren besteht, und einem
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mit Fludendruck arbeitenden Steuersystem G, in dem Drucksignale, die abhängig von den Bedingungen des Fadens dem Steuersystem
zugeführt werden, ausgewertet werden. Die ganze Anlage wird von einer Druckluftquelle F gespeist. Wird auch
nur von einem Düsenpaar der Faden festgestellt, so gibt dieses
Düsenpaar ein Signal in Form eines Druckabfalls ab, wird die Gegenwart eines Badens dagegen von zwei Paaren von Düsen
festgestellt, so fällt der Druck in den Auagangsleitungen
^ dieser beiden Paare ab, wobei noch zu bedenken ist, daß die
Stärke des Druckatialls vom Fadendurchmesser und seiner bewegungsgeschwindigVeit
abhängt. Das System G enthält einen Sperrkreis, einen mit drei Eingängen versehenen Misch- und
Sperrkreis und einen nachgeschalteten Verstärker mit -tlip-Flop-Stufe
und ist derart aufgebaut, daß die ankommenden Signale durch den Sperrkreis umgekehrt werden und daß am Ausgang
der gesamten Anlage ein Einschaltsignal abgenommen wird, wenn auf einem der drei Eingänge des kombinierten Misch- und
Sperrkreises ein Signal auftritt. Der Signaleingang dieses
" kombinierten Kreises sollte deswegen Diodencharakteristik
haben. Mit ausgezogenen Pfeilen ist der Signalverlauf angedeutet, der eintritt, wenn von einem der drei Düsenpaare ein
Faden (einschließlich seines mitgeführten Luftmantels) fest-
109816/0^78
gestellt wird, die gestrichelt gezeichneten Pfeile deuten dagegen den Signalverlauf an, wenn keines der Düsenpaare
einen Faden feststellt. Aus der Pig. 13 läßt sich erkennen, daß das Vorhandensein eines Fadens oder ein Fadenbruch
festgestellt wird und sich in Form eines Luftstrahls an
einer der Austrittsöffnungen des gesamten Schaltkreises darstellt. Die Zahl der Eingangsöffnungen für das Steuersignal
in das kombinierte Misch- und Sperrgatter kann der erforderlichen Anzahl von Detektordüsenpaaren angepaßt
werden.
Die Fig. H und 15 zeigen zwei unterschiedliche Arten von Schaltern, die auf Druck ansprechen und als Ein-Aus-Schalter
im Zusammenhang mit dem Schaltkreis nach Fig. 13 verwendet werden können. Bei der Ausführungsform nach Fig.
14 weist der Schalter Eintrittaöffnungen 19 und 20 auf, in
die die mit "Aus" und "Ein" bezeichneten Luftstrahlen am
Ausgang der Schaltung 13 eingeleitet werden, sowie eine
Membran 18, auf der ein beweglicher Kontakt 21 befestigt ist, der mit dem feststehenden Kontakt 22 im Gehäuse 17 des
Schalters zusammenwirkt. Diese Kontakte sind in einen entsprechenden
elektrischen Schaltkreis eingeschaltet, so daß
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BAD
• - 22 - 164S752
• mit ihrer Hilfe ein Signal erzeugt werden kann. Bei der Anordnung
nach Fig. 15 werden die beiden Druckluftströme aus
der "Aus" bzw. "£in"-Auagangsdüse der Schaltung 13 auf aie
gegenüberliegenden Seiten einer elastisch federnden !latte 25 geleitet, auf der ein Kontakt 26 befestigt ist, der mit
einem feststehenden Kontakt 27 zusammenarbeitet.
In der Fig. 16 ist ein pneumatisch arbeitendes Anfc zeigegerät wiedergegeben, das anstelle der Schalter nach
Fig. 14 und 15 eingesetzt werden kann. Das Anzeigegerät besteht aus einem zylinder 28, in den eine Schwebekugel 29
eingesetzt ist, deren Stellung innerhalb des Zylinders von dem jeweiligen Druck der beiden Ausgangsöffnungen der Schaltung
13 abhängt, die mit den beiden Öffnungen in den Zylinderendplatten in Verbindung stehen.
Die Fig. 17 und 18 geben eine integrierte Anordnung eines Prüfkopfes 30, eines mit Druckluft arbeitenden
Steuersystems 31 und eines Drueksohalters 32 wieder» Der·
Prüfkopf 30 weist mehrere Düsen gemäß Fig. 11 auf,· die paarweise
zueinander parallel angeordnet Bind. Daa Steuersystem
31 besteht aus einer Vielzahl von aufeinandergeschichteten
109816/0478
Hatten, -tine von ihnen, beispielsweise die unterste Platte
33, weist mehrere eingravierte logische Elemente auf, und
zwur in der Art wie sie in der ?ig. 1 gezeigt sind. Andere
Hatten enthalten Leitungswege für die Zufuhrung der Druckluft
zu den Düsen und den verschiedenen logischen Elementen. Der auf .Druck ansprechende Schalter 32 kann nach Art der
behälter au.; den Pi:-"- 14 oder 15 gestaltet sein. Das mit
dem Druck einer Plude arbeitende Steuersystem ist genau so
aufgebaut wie integrierte Schaltkreise in elektrischen i\,et,zwerken. Obgleich das hier im einzelnen nicht dargelegt
wim, stellt das in den Fi^. 17 und 1d wiedergegebene Steuersystem
den Scnnltkreis nach Fiu. M dar. Der Aufbau ist
aloo scr uedr:;ii t, was das 6or:it besonders für die Lassenferti.-ung
^eei^net macht.
Die Erfindung stellt mithin eine Prüfeinrichtung
dar, die einer Kombination einer photoelektrischen Prüfeinrichtime
zusaiamen mit einem elektronischen logischen
Schaltkreis gleichwertig isst. Die Anordnung remäß der Erfindung
kann außerdem bei hohen Tu .peratüren und auch in
Räumen lait starker Staub-, Kebel- oder Dampfbildung ver-
wendet werden, so daß die photoelektrischen Prüf- und Kontrolleinrichtungen
in vielen Fällen, in denen sie ungünstigen Arbeitsbedingungen ausgesetzt sind, mit besserem Erfolg
gegen die Erfindung ausgetauscht werden können
-.,, 109816/0478
Claims (1)
- PATENTANSPRÜCHE1. Prüfgerät für langgestreckte Körper, gekennzeichnet durch eine Spüreinrichtun^, (1) zur Erzeugung eines vom Zustand des Körpers (S) beeinflußten Pludendrucksignals (B) und ein durch dieses Signal gesteuertes, durch eine Plude betriebenes System (2,3), das den Zustand anzeigt.2. Prüfgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Fludendrucksignal gesteuerte System (2,3) logische Elemente (2) enthält.3. Prüfgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spüreinrichtung ein mit Rückstaudruck arbeitendes Luft-Mikrometer (1) aufweist und der zu prüfende Körper (S) vor der Austrittsöffnung des Mikrometers (1) entlanggeführt ist und bei Vorhandensein einer Unregelmäßigkeit (S1) ein Drucksignal (B) erzeugt.4. Prüfgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Mikrometer (1) ein Drucksignal (B) infolge des Rück-109818/0478 BAD ORtGIfMl.staus bei einer Unregelmäßigkeit (S1) abgibt, nicht jedoch bei Fehlen des Körpers (S), und daß der logische Schaltkreis (2) abhängig von aem Vorhandensein oder KientVorhandensein des Druckaigmils (B) gesteuert wird.ü>. Prüfgerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Spüleinrichtung mit zwei aufeinander zu gerichteten Düsen (1,4)» ein. Fludenzuführsystem, das der Oegendüse (4) und dem Druckluft-I/likro meter (1) Flude unter Druck zuführt, und eine Vorrichtung, die den Körper (S) zwischen die Düsen (1,4) hält, wobei die Drücke der den Düsen zugeführten Fluden derart bemessen sind, daß bei fehlendem Körper die von der Gegenäüse (4) und dem Mikrometer (1) ausgehenden Fludenströme miteinander in einer auf das Mikrometer (1) zu verschobenen Ebene zusammenprallen, wodurch im Luft-kikrometer (1) ein Rückstaudruck entsteht.6. Prüfgerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Paar axial sich gegenüberstehender, zu beiden Seiten des Prüflings gelegener Düsen (1,4), ein auf Fluöendruck ansprechendes Element mit einer Einlaßöffnung und einem Paar Abgangs zweige, von denen einer mit einer der Düsen in109816/0478Verbindung steht, und Hilfsmittel, um den Düsen Flude unter Kruck in aer »Veise zuzuführen, daß bei Kichtvorhundensein aes früiliiigs die Fluäenströme in einer Ebene aufeinanderprallen, die einer der Düsen näher liegt als der anaeren, so daß in aer einen ein Rückutaudruck entsteht, woraufhin in aein anderen Abgangs zweig ein Fludendrucksignal erz-iu.^t wird.7. Prüfgerät nach Ansprucn 1, dadurch gekennzeichnet, da..- die Aufspürvorrichtung aus einem zylindrischen Rohr (7, 9) bestellt, aurch welches der langgestreckte PrüfHn0 (s) hindurch-^efr.hrt ist, und Hilfsmittel vorhanden sind, die eine unter Druck stehende Flude in der mitte zwischen den beiden Rohrenden in das Rohr (7,9) einleiten, so daß derFiudendruck an den Zylinderohrenden sich entsprechend den vorhandenen Unregelmäßigkeiten des Prüflings (S) oder eines Bruches desselben ändert.8. Prüfgerät nach Ansprucn 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Flude tangential in den Hohlzylinder (9) eingeleitet wird zur Erzeugung eines Wirbels.BAD ORIGINAL 109816/0478y. I ruf gerät nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl v:>n Detektorpaaren mit verhältnismäßig geringem oeitenabstand voneinander parallel zueinander vorbescüen ist, jedes Detektorpaar aus z//ei sich koaxial gegenüberstehenden Dü.^en (13» 14) besteht und ein Leitungssystem für die Zuführung einer Druckflude zu den Düsen (14) und Druckluf t-iiikrome tern (13) derart bestellt, aafc die aus aen ψ GegendÜ3Bii (14) una den Druckiuft-i-ikroiüetern (13) auostr"-inerrlen Fluäc:"· ströme in einer Ebene aufeinanderprallen, die nahe den Druckluf t-I.likromo tern (13) liegt, so daß aarin ein Rüci'.-'taudruck auftritt, und daß ein langgestreckter Prüflinr (li) ζ?1 ischen uen Gegendüsen (14) und den Drucklufti-'ikrunietern (13) hindurch;. eführt wird.1C. Integrierte jiinhcit, gekennzeisrmot durch einen Prüfkopf (3"O), ein Pludenaruck-gesteuertes system (31) und einen Druckschalter (32), in dem der Pri'fkopf ('^O) v;e- ni^ütenz ein Paar sich, mit Abstand gegeriuberstef-enden Düsen für die Erzeugung --ines von den Eigenschaften aes Prüf-1ΐ.Λ"*ε abnänrigen Lrucksignals aufweist, das FiudendruoJ'-jesteufrte coystem (:'C) "logische Elemente und Leitiai,_;c;n für den Fludendruck er.thait und der Druckschalter-(32) durcn1640752F'ludendruclc-Ausgangssij. η-ale des Fludendruck-gesteuerten Systems (31) betätigbar ist.10981B/IU78Leerseite
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