DE1966734C3 - Fadenüberwachungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fadenüberwachungsvorrichtung, welche auf wulstähniiche Fadenverdickungen in einer in einer Ebene liegenden Fadenschar, insbesondere in einem Schärband, anspricht, welche sich in der Ebene durch einen Lichtstrahl hindurchbewegt, der auf einen Photodetektor auftrifft, welcher ein Ausgangssignal erzeugt, dessen Amplitude eine Funktion der Helligkeit des auftreffenden Lichtstrahls ist und welches einem elektronischen Auswertekreis zufiihrbar ist, der auf mindestens eine bestimmte Fehlergröße einstellbare und ansprechende Stromkreise mit jeweils mindestens einem Verstärker sowie Einrichtungen zur Feststellung der An/ah! von Fehlern einer bestimmten Größe oder der Länge von Fehlern jeweils bezogen auf eine bestimmte Länge der Fadenschar anweist, wobei der mindestens eine Verstärker ein Ausgangssignal während der Länge eines Fehlers liefert.

Das Zuführen von großen Gruppen von Fäden in Form von Schärbändem wird bei zahlreichen verschiedenen Bauarten zum Verarbeiten von Garnen bzw. Fäden angewendet, z. B. auch bei Wirkmaschinen, insbesondere Trikot- oder Kettwirkmaschinen, ferner bei Webmaschinen oder Webstühlen, beim Zuführen von Fäden von einem Spulengatter zu einer Kettenaufbäummaschine oder zu den Kettbäumen von Wirkmaschinen und bei ähnlichen in der Textilindustrie verwendeten Vorrichtungen zum Herstellen von Garn und anderen Tcxtilerzcugnissen. Eitle augenblickliche Feststellung von Fehlstellen bei den das Schärband bildenden Fäden, /.. B. von Fadcnwulsten u. dgl. bei sich aus mehreren endlose Fäden zusammensetzenden Garnen, ist aus mehreren Gründen von besonderer Bedeutung, da es nur auf diese Weise möglich ist, kostspielige Verluste zu vermeiden, wie sie bei der Herstellung einer fehlerhaften Ware mit Hilfe einer Wirkmaschine oder eines Webstuhls entstellen, der bzw. dem die Fäden zugeführt werden.

Bei einer bekannten Fadenübcrwachungsvorrichtiing der eingangs genannten Art (britische Patentschrift 946 181) werden Fehler mit einer Größe, die größer oder kleiner als eine vorgegebene Größe sind, gezählt und es wird die Länge eines längeren Fehlers gemessen, wobei ein Alarmsignal oder ein Stoppsignal erzeugt wird, wenn Fehler oberhalb einer bestimmten

Länge oder oberhalb einer bestimmten Größe festgestellt werden. Zur Messung der Länge eines Fehlers wird das Ausgangssignal des Detektors in einen Rechteckimpuls mit konstanter Amplitude umgewandelt, der mit Hilfe einer RC-Schaüung integriert wird, um ein Signal zu erzeugen, das mehr oder weniger proportional zur Dauer eines einzelnen Fehlers oder einer Reihe von aufeinanderfolgenden Fehlern ist. Diese Messung der Länge von Fehlern hängt damit von der Geschwindigkeit des Schärbandes ab, so daß es bei jedem Wechsel der Geschwindigkeit des Schärbandes erforderlich ist, die Einstellung des Fadenwächters zu ändern und andererseits ist es erforderlich, die Geschwindigkeit des Schärbandes möglichst konstant zu halten. Die gleichen Probleme treten dann auf, wenn es erwünscht ist, die Anzahl der Fehler auf eine bestimmte Länge des Schärbandes zu beziehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fadenüberwachungsvorrichtung zu schaffen, welche eine Feststellung der Anzahl der Fehler bestimmter Größe in einer Fadenschar, insbesondere in einem Schärband, oder eine Feststellung der Länge eines Fehlers jeweils bezogen auf eine bestimmte Lange der Fadenschar unabhängig von der Geschwindigkeit der Fadenschar ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Einrichtungen zur Feststellung der Anzahl von Fehlern der bestimmten Größe oder der Länge von Fehlern eine an sich bekannte Meßrollcn- und Impiilsgeneratoranordnung zur Erzeugung von Impulsen einschließen, daß die Meßrolle in Berührung mit den Fäden der Fadenschar steht und der Impulsgenerator Impulse erzeugt, deren Anzahl ein Maß für die von der Fadenschar zurückgelegte Strecke ist, daß der Ausgang des mindestens einen Verstärkers und der Ausgang des Impulsgeneraiors mit den Eingängen von an sich bekannten Zähleinrichtungen verbunden sind, die die Anzahl der Impulsgenerator-Impiilse, die Anzahl der Ausgangsimpulsc ties mindestens einen Verstärkers .»ährend einer vorgegebenen Anzahl von Impiilsgcncrator-Impulscn oder die Anzahl der Impulsgencrator-lmpulsc während eines Ai/sgangssignals von dem mindestens einen Verstärker zählen und daß der Ausgang der Zählcinrichtungen mit Dceodiercinriehuingcn und Auswerteeinrichtungen verbunden ist.

Hine Meßrollen- und Impulsgeneratoranordnung sowie durch Impulse betätigte Zähleinrichtungen sind bekannt (vgl. DE-AS 1204416 und Artikel »Qualitätskontrolle durch Knolenzählung« Textilindustrie 70, 4/1968, S. 228/229).

Die crfi.idungsgemäße Fadcnübcrwachungsvnrrichtung ergibt eine automatische Anpassung der Fehlerfcststcllung an die Geschwindigkeit des Schärbandes und es ist nicht mehr erforderlich, bei jedem Wechsel der Geschwindigkeit des Schärbandes die Intcgratinnskonstantc der Auswerfeinrichtung zu ändern oder die Geschwindigkeit des Schärbandes während der Meßvorgänge konstant zu halten. Der Impulsgenerator erzeugt Impulse, deren Anzahl ein ι Maß des zurückgelegten Weges des Schärbandes ist und die Zählcinrichtungen ermöglichen damit eine Zählung der Anzahl von Fehlern mit vorbestimmter Größe, die den Lichtstrahl während eines ausgewählten I.ängcnabschniUcs hindurchlaufcn sowie die Fest- . stellung der Länge von Fehlern bezogen auf einen bestimmten Längenabsc'nrtt des Schärbandes. Die Bestimmung der Länge von Fehlern ist damit sehr zuverlässig und unabhängig von unsicheren Einstellungen von Zeitkonstanten von Integrationsgliedern um' es ist insbesondere keine Änderung der Einstellung bei jeder Änderung der Bewegungsgeschwindigkeit des Schärbandes erforderlich.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen noch näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Ausführungsform der Fadenüberwachungsvorrichtung bei Betrachtung derselben von der Linie 1-1 nach Fig. 2, wobei diese Linie zwischen der Fadenüberwachungsvorrichtung und dem Kettenaufbäumer verläuft,

Fig. 2 eine Stirnansicht der Fadenüberwachungsvorrichtung nach Fig. 1, wobei bestimmte Bauteile des oberen Teils im Schnitt dargestellt sind und ein Kettbaum schematisch angedeutet '..s.,

Fig. 3 ein vereinfachtes BluckschaiiöHd einer Ausführungsform der Fadenüberwachungsvorrichtung,

Fig. 4 schematisch die Schaltung des Verstärkers, des !Comparators und der Anordnung zum Regeln der Fehlergröße,

Fig. 5 ein weitere Einzelheiten zeigendes Schaltbild der Längenmeßschaltung der Fadenüberwachungsvorrichtung, mittels deren die innerhalb eines Abschnittes mit einer vorbestimmten Länge auftretenden Fehler gezählt werden,

Fig. 6 ein Schaltbild weiterer Einzelheiten der Längenmeßschaltung zum Messen der Länge von Fehlstellen, wobei bestimmte Teile nur allgemein angedeutet sind,

Fig. 7 eine schematische Darstellung des einen Decodierer umfassenden Fehlerzählers,

Fig. 8 schematisch das bei der Fadenüberwachungsvorrichtung verwendete optische System

In den Zeichnungen, in denen einander entsprechende Teile jeweils mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet sind, und insbesondere in Fig. 1 und 2 erkennt man ein insgesamt mit 10 bezeichnetes Schärband, das sich zwischen einem nicht dargestellten Spulengatter und einem insgesamt mit 11 bezeichneten Kettenaufbäumer erstreckt. Die insgesamt mit

12 bezeichnete Fadenüberwachungsvorrichtung ist zwischen dem Spulengatter und dem Kettenaufbäumer angeordnet und umfaßt einen Träger 13 in Form eines rechteckigen Rohrs, der unter dem Schärband 10 angeordnet ist und sich quer zu dem Schärband erstreckt und von Stoßdämpfern 14 getragen ist, die auf zwei verstellbaren, aufrecht stehenden Säulen 15 angeordnet sind. Alle diese Teile sind von bekannter Konstruktion. An der Oberseite des rechteckigen Trägers 13 sind zwei Präzisionsführungsrtangen 16 befestigt, über deren Oberseite die das Schärband bildenden Fäden laufen, und die dazu dienen, die Fäden im Bereich zwischen den Führungsstangen genau in einer bestimmten \» jagerechten Ebene zu halten. Eine in Fig. 8 schematisch dargestellte Lichtquellenbaugruppe 17 ist an einem Ende des rechteckigen Trägers

13 nahe einor Längskante des Schärbandes befestigt und umfaßt/. B. eine Lampe 18,eine bikonkave Linse 19, eine plankonkave Linse 20, eine Maske 21 mit einer kreisrunden Cffnung und ein Glasfenster 22. und diese Teile sind längs einer optischen Achse in einem Gehäuse so angeordnet, daß sie einen in star kein Maße parallel gerichteten Lichtstrahl erzeugen.

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der quer zur Bahn des Schärbandes verläuft. Auf dem anderen Ende des rechteckigen Trägers 13 ist ein Detektorkopf 23 angeordnet, der gemäß Fig. 8 z. B. ein Glasfenster 24, eine Maske 25 mit einer rechteckigen Öffnung, eine plankonvexe Linse 26 und einen Phototransistor 27 umfaßt, die so angeordnet sind, daß sie das von der Lichtquellenbaugruppc 17 quer zu dem Schärband ausgesandte Licht aufnehmen, so daß der Phototransistor ein Ausgangssignal erzeugt, das zur Intensität des einfallenden Lichtes proportional ist und daher auf eine bestimmbare Weise in Beziehung zu dem Anteil des Lichtes variiert, der durch die Fäden und etwa vorhandene Garnfehler zurückgehalten wird, die den Lichtstrahl durchlaufen.

Gemäß Fig. I durchlaufen die von dem Spulengatter kommenden Fäden längs konvergierender Hahnen zunächst durch einen Sat/ von Fadenführern 28 und dann parallel zueinander unter einer als Niederhalter wirkenden Stange 29 hindurch sowie durch ein Riet bzw. einen Kamm 30; die Stange 29 und das Riet 30 sind beide an ihren Enden außerhalb der l.ängskanten des Schärbandes 10 durch senkrecht angeordnete Tragglieder unterstützt, die sich von den Stoßdämpfern 14 aus nach oben erstrecken. Nach dem Passieren des Kamms 30 erstrecken sich die Faden über die Oberseite der Fadenführungsstangen 16, durch die sie in einer waagerechten Ebene und in Fluchtung mit der optischen Achse des parallel gerichteten Lichtstrahls zwischen der Lichtquellenbaugruppe 17 und dem Detektorkopf 23 gehalten werden. Nach dem Passieren des Lichtstrahls laufen die Fäden über eine Meßrolle 31, die entsprechend der Laufgeschwindigkeit der Fäden durch den Reibungsschluß zwischen den Fäden und der Rolle gedreht wird, und jenseits der Meßrolle werden die Fäden auf dem Kettbaum 11 aufgewickelt. Die elektrische Schaltung der Fadenüberwachungseinrichtung umfaßt ein Verstärkergehäuse 32 und ein Relaisgehäuse 33. die beide an einer der Säulen 15 befestigt sind, einen der Meßrollc 31 zugeordneten Impulsgenerator 34 und ein Zählergehäuse 35; elektrische Leitungen verbinden den Zähäer gestellt sein, daß er den Kettenaufbiiiimcr im Bedarfs fall stillsetzt.

Wenn ein Fehler festgestellt wird, erzeugt der De tektorkopf 23 einen zur Groß·* des Fehlers proportio nalen negativen Impuls, der über eine sich vcrzwei geiule Leitung 39 den Eingängen der Kanäle 36. 3" und 38 zugeführt wird. Der dem Kanal 36 für die μπ'ί ßeren Fehler zugeführte negative Impuls wird übe einen Kondensator 36-Cl. bei dem es sich auf eint noch zu erläuternde Weise um einen Satz von Kon densatoren handeln kann. One η ein Wählschalter zu geordnet ist und über eini.ii Widerstand 36-Rl den Eingang eines Funktionsvcrstärkeis 36-/1 zugeführt der einen Spannungsteiler umfaßt, welcher einei schrittweise verstellbaren Widerstand 36-Λ3. der de Einfachheit halber :ils Potentiometer dargestellt isi und einen daran angeschlossenen, am anderen Endi izecrdcten Widerstand 36-/<4 umfaßt.

Ein Rückkopplungswiderstiuid 36-W2 stellt cim Verbindung zwischen dem Schlei;kontakt des ver stellbaren Widerstandes 36-K3 und dem [{ingang de¹ Verstärkers 36-/1 her. Das Verhältnis zwischen dei Widerstandswerten der Widerstände 36-Rl und 36 R\ sowie die Einstellung des verstellbaren Wider Standes 36-/?3 bestimmen den Verstärkungsgrad de Verstärkers 36-/1. der am höchsten ist. wenn de Drehknopf des Widerstandes ganz nach links gedreh ist und am niedrigsten, wenn der Drehknopf bis /un Anschlag nach rechts gedreht ist. Diese Rückkopp lungsanordnung ermöglicht es, die Vorrichtung leich direkt entsprechend der Größe der fehlsteilen zu ei chen; hierauf wird im folgenden näher eingegangen

Das Ausgangssignal des Funktionsverstärkers 36 A in Form eines positiven Impulses wird über einei Widerstand 36-R7 dem Eingang eines Komparator 36- B zugeführt, bei dem es sich einfach um einen wei teiLii Funktionsverstärker, jedoch ohne negativ* Rückkopplung handelt. Eine Bezugsspannung voi - 1 V, die einem zwei Widerstände 36-/?9 und 36 /?10 umfassenden Spannungsteiler entnommen wird wird ebenfalls über einen Widerstand 36-RH den

der Verstärkeranordnung in dem Gehäuse 32.

Fig. 3 ist ein vereinfachtes Blockschaubild der Fadenüberwachungsvorrichtung bei dem bestimmte Schaltungselemente nur schematisch angedeutet sind, um eine Vereinfachung der Beschreibung der elektrischen Wirkungsweise der Fadenüberwachungsvorrichtung zu erleichtern. Weitere Einzelheiten der als Ganzes in Fig. 3 dargestellten Schaltung sind aus Fig. 4 bis 7 ersichtlich. Gemäß Fig. 3 umfaßt die Fadenüberwachungsvorrichtung drei Kanäle, und zwar einen Kanal 36, der größeren Fehlern zugeordnet ist, einen kleineren Fehlern zugeordneten Kanal 37 und einen Kanal 38, der unter Bezugnahme auf die Länge der Fäden betätigt wird. Der Hauptkanal 36 wird gewöhnlich nur auf eine solche Empfindlichkeit eingestellt, daß er die größeren Fehler meldet, sie zählt und den Kettenaufbäumer erforderlichenfalls stillsetzt, damit die Fehlstellen beseitigt werden können. Der kHneren Fehlern zugeordnete Kanal 37 wird gewöhnlich auf eine höhere Empfindlichkeit eingestellt, und erweist sowohl kleine Fehler als auch die erwähnten größeren Fehler nach. Jedoch dient der Kanal 37 gewöhnlich nur dazu, diese Fehler zu zählen, nicht jedoch dazu, den Kettenaufbäumer stillzusetzen. Der längenabhängig arbeitende Kanal 38 zählt die Fehler in Abhängigkeit von der Fadenlänge und kann so einpositive Ausgangsimpuls des Verstärkers 36-/4 höhe: ist als die Bezugsspannung von 1 V, schaltet der Korn

:". parator 36- B von einer positiven Ausgangsspannunj von etwa 10 V auf eine negative Spannung von etw; der gleichen Amplitude bzw. Größe um. Der Kompa rator bleibt in diesem Zustand, bis die Eingangsspan nung auf eine Spannung zurückgeht, die etwas niedri

■·'. ger ist als die Bezugsspannung. Mit dem Ausgang de: Komparator 36- B ist ein Widerstand 36-Λ11 ver bunden, dessen anderes Ende an einen zwei Wider stände 36-R5 und 36-Λ6 umfassenden Spannungstei ler angeschlossen ist. welcher mit dem Eingang de:

,. Komparators verbunden ist. Hierbei handelt es siel um eine positive Rückkopplungsanordnung, durch dii die Schaltwirkung des Komparators 36- B verbesser wird, d. h. die ein schnelleres Ansprechen des Korn parators gewährleistet. Der negative Ausgangsimpul:

,Μ des Komparators 36- B wird über einen Kondensato: 36- CI einem monostabilen Multivibrator 36-D zugeführt, der einen Ausgangsimpuls mit einer Dauei von etwa 50 Millisekunden erzeugt, der einen Zählerantriebsverstärker 36-£ zugeführt wird, desser

η-, Länge ausreicht, um einen Zähler 36-Ffür die größe ren Fehler zu betätigen. Der Ausgangsimpuls de; Zählerantriebsverstärkers 36-£ betätigt somit der Zähler 36-F für die größeren Fehler, der als elektro-

mechanische Vorrichtung ausgebildet ist. Das Aus gangssignal des Zählerantriebsverstärkers 36-/·- wird einem beweglichen Kontakt 40a eine¹; Ausschalters 40-SH Algeführt, und wenn sich dieser Schalter in der Betricbsstellung befindet, wird ein Signal einem ODER-Gatter 41 zugeführt, das seinerseits ein AusgangVgnal einem Relaisantriebsverstärker 42 zuführt, dessen Ausgangssignal ein Steuerrelais REi betätigt, mittels dessen der Kettcnaufbäumcr 11 stillgesetzt werden kann.

Die Schaltung und Wirkungsweise des den kleineren Fehlern zugeordneten Kanals 37 entsprechen der Schaltung und Wirkungsweise des Kanals 36, abgesehen davon, daß der verstellbare Widerstand 37-/?3 auf eine kleinere Fehlergröße eingestellt ist als bei dem Kanal 36, und daß der Kontakt 40h des Ausschalters 40-.VH- seine Ruhestellung einnimmt. Bei diesem Kanal wird der Kettennufbäiimi'r nicht stillgesetzt, doch wird ein Fchlerzähler 37-/· betätigt.

Bei der Überwachung der Fchlerzahl je Längeneinheit verwandelt eine Fadenüberwachungsvorrichtung bekannter Art gewöhnlich das Fehiersignal in einen Rechteckimpuls von konstanter Höhe, und er integriert diese Impulse mit Hilfe eines RC-Gliedes, um ein Signal zu erzeugen, daß mehr oder weniger proportional zur Dauereines einzigen Fehlersignals oder eines Satzes von Fehlersignalen ist. Natürlich arbeitet eine solche Einrichtung in Abhängigkeit von der Arbeitsgeschwindigkeit des Kettenaufbäumers bzw. der Zett '!vorrichtung, und sie muß jedesmal verstellt werden, wenn die Arbeitsgeschwindigkeit der Vorrichtung geändert wird. Da der Integrationskondensator mit einem Entladungsweg versehen ist, beeinflussen die Abstände zwischen den Fehlersignalen die Ausgangsspannung der Integrationsvorrichtung, so daß es ungewiß ist, ob man die Schaltung richtig eingestellt hat. und daß man bestenfalls einen Kompromiß erreichen kann.

Bei der beschriebenen Fadenüberwachungsvorrichtung nach Fig. 3 ist eine völlig andere Lösung vorgesehen. Ein Impulsgenerator 34, der je Umdrehung

1 <^W lllipUISV- l~l£l~Ugl, 131 ItIIl LJCt IVlC Ul Ul It- «* A UV.3 I¹VV-I-* tenaufbäumers 11 verbunden. Die Meßrolle 31 hat gewöhnlich eine Umfangslänge von rund 305 mm, so daß der Abstand zwischen je zwei Impulsen einer Fadenlänge von 2,54 mm entspricht und die Impulse durch Dekadenzähler verarbeitet werden können. Wenn die Meßrolle 31 eine andere Umfangslänge hat, sieht man ein Getriebe derart vor, daß der Abstand zwischen je zwei Impulsen einer Fadenlänge von etwa 2.5 mm entspricht. Die Verwendung des Impulsgenerators bei der Fadenüberwachungsvorrichtung ermöglicht es, die Fadenlänge jederzeit genau zu messen, und zwar ohne Rücksicht auf die Arbeitsgeschwindigkeit der Zettelvorrichtung, und sie gestattet die Verwendung eines direkt in Längeneinheiten, z. B. Zoll oder mm, ablesbaren Längenwählschalters.

Es wird angenommen, daß für die meisten Benutzer von Fadenüberwachungsvorrichtungen die Zahl der Fehler je Längeneinheit der Fäden von größerem Interesse ist als die tatsächliche Länge der Fehlstellen. Daher ist der Kanal 38, der in Abhängigkeit von der Fadenlänge arbeitet, normalerweise so ausgebildet, daß er die Zahl der Fehler je gewählter Längeneinheit mißt. Bei dem Kanal 38 wird der Fehlerimpuls durch einen Funktionsverstärker 38- A verstärkt und wie bei dem Kanal 36 für die größeren Fehler durch einen Komparator 38- B mit einem Bezugssignal verglichen.

Jedoch wird das Ausgangssignal des Komparator 38- Ii zwei Zählschaltungen 43 und 44 zugeführt. Die Zählschaltung 43 für die gewählte Fadenlänge beseitigt bei beiden Zählschaltungcn 43 und 44 die Riickstellspannung, so daß beide Zählschaltungen arbeiten können. Die untere Zählschaltiing 43 in Fig. 1 mißt die Länge der Fäden, die überwacht werden sollen, nachdem ein Fehler festgestellt worden ist. durch Zählen der Impulse des Impulsgenerator 34. Diese Länge wird mit Hilfe eines nicht dargestellten Schalters gewählt, der bewirkt, daß beide Zählschaltungen zurückgestellt werden, wenn nicht schon vorher die Zahl der Fehler erreicht wird, die mit Hilfe des erwähnten Schalters für die obere Fehlcrzählschaltung 44 gewählt worden ist. Wird die gewählte Fchlerzahl erreicht, wird ein negativer Impuls einem monostabilen Multivibrator 38- D zugeführt, der seinerseits eine Zählerantriebsschaltung 38- E und einen Längenzähler 38- F betätigt. Wenn sich der Kontakt 40t des Ausschalters 40-5 W in seiner Betriebsstellung befindet, wird dann die Zettelvorrichiung 11 stillgesetzt. Diese Längenzählschaltung wird weiter unten mit sveiteren Einzelheiten näher beschrieben.

Fig. 4 zeigt weitere Einzelheiten der Schaltung des den größeren Fehlern zugeordneten Kanals 36. Gemäß F ig. 4. wo auch eine repräsentative schematische Schaltung mit einem Phototransistor 23-Ql für den Detektorkopf 23 dargestellt ist, wird der negative Impuls des Detektorkopfes 23 über einen Kondensator 36-Cl/l einem Widerstand 36-R\ zugeführt, der mit dem Eingang des Funktionsverstärkers 36-A verbunden ist. Bei dem Schalter 36-SH'l handelt es sich umeinen mit einer niedrigen Frequenz arbeitenden Ausschalter, der jeweils einen von drei Kondensatoren 36-Cl/l, 36-Cl B und 36-Cl C wählt, deren Kapazität jeweils die Niederfrequenz-Ansprechfähigkeit des Verstärkers 36-A bestimmt. Es ist erwünscht, eine maximale Empfindlichkeit bei niedriger Frequenz zu erzielen, doch verhindert das auf die Bewegung des Schärbandes zurückzuführende Rauschen gewöhnlich die Benutzung der Stellung des Schalters für die nied-

Fehlergröße nicht so eingestellt ist, daß ein Ansprechen bei einem ziemlich großen Fehler gewährleistet ist. Das Ausgangssignal des Verstärkers 36-A wird umgekehrt und der Basis eines Transistors 36- Ql zugeführt, der als Emitterfolger geschaltet ist und dazu dient, den Stromdurchsatz des Verstärkers 36-A zu vergrößern, da mit dessen Ausgang nur eine ziemlich kleine Last verbunden ist. Das Ausgangssignal des Transistors 36-Ql wird einem Spannungsteiler zugeführt, der einen festen Widerstand 36-R4 und eine Widerstandsgruppe 36-R3 mit mehreren Widerständen 36-R3A bis 36-R3K umfaßt. Der Rückkopplungswiderstand 36- Rl ist mit dem obersten Widerstand 36-R3K verbunden, der einer Fehlergröße von 12% zugeordnet ist, und diese Verbindung wird durch einen Schalter 36-SW2 hergestellt. Bei dieser Stellung des Schalters ist der Gewinn des Verstärkers 36-A durch das Verhältnis zwischen dem Widerstand 36-R2 und dem Widerstand 36-R1 bestimmt, das den Wert 1,666 hat. Ein Signal für einen Fehler von 100% erzeugt einen Impuls von 5 V, so daß ein Fehler von 12 % ein Signal von 600 Millivolt erzeugt. Das Produkt aus dem Widerstandsverhältnis von 1,666 und der Signalspannung von 600 Millivolt beträgt somit 1 V und hierbei handelt es sich um den gewünschten Ausgangspegel des Verstärkers. Auf der gleichen Grund-

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lage erzeugt ein Fehlersignal von \% ein Signal von 50 Millivolt, bei clem ein Verstärkungsgrad vom Wert 20 erforderlich ist. Dies ist der Verstärkungsgrad, den der Verstärker 36-/4 aufweist, wenn der Rückkopplungswideiütand 36-Rl gemiiß Fig. 4 mit dem Kontakt R3A am unteren Ende des Widerstandssatzes 36-/?3 verbunden ist. Der Spannungsteiler für tlic Ausgangsspanr.ung vergrößert den Verstärkungsgrad des Verstär kers 36- A bei der Stellung für 1 % um den Faktor 12.

Ferner im ein Nullpunktregler 36-Λ13 vorgesehen, der die kleine am Eingang des Verstärkers 36-/1 vorhandene Verlagerungsspannung ausgleicht. Dieser Regler ist ein Bestandteil eines Spannungsteilers, der Widerstände 36-Λ12, 36-HU und 36-RU umfaßt, die /wischen Klemmen liegen, denen eine Gleichspannung von + 15 V bzw. — 15 V zugeführt wird. Diese Kompensationsspannung wird dem Eingang des Verstärkers 36-/i über einen Widerstand 3ό-/?2ί zugeführt. Ein den Widerstand 36-Λ2 überbrückender Kondensator 36-C 4 dient dazu, die Hochfrcquenzempfindlichkcit des Verstärkers zu begrenzen, und alle hochlrequentcn Rauschsignale auszuschalten. Ferner ist ein Kondensator 36-('3 vorgesehen, der den Frequenzausgleichskondensator für den Verstärker bildet und das Schwingen des Verstärkers verhindert. In den Zeichnungen sind die Kapazitätswerte in Mikrofarad angegeben, wenn keine andere Einheit genannt ist. Weiterhin sind Widerstände 36-R16 und 36-#18 vorgesehen, bei denen es sich um Strombegrenzungswiderstände für den Verstärker 36-/1 und den Transistor 36-Ql handelt.

Das positive Ausgangssignal des Transistors 36- Ql wird dem Hingang des Komparators 36- Ii über einen Widerstand 36-Rl zugeführt und durch den Komparator mit einer Spannung von genau — 1 V verglichen, die einem zwei Widerstände 36-/?9 und 36-Λ10 umfassenden Spannungsteiler entnommen wird. Diese Bezugsspannung wird dem Eingang des Komparators über einen Widerstand 36- R8 zugeführt. Wenn das Ausgangssignal des Transistors etwas über 1 V liegt, schaltet der mit einem -.ijhr hohen Verstärkunessrad arbeitende Komparator 36- B von einer negativen Spannung von etwa 10 V an seinem Ausgang auf eine positive Spannung von annähernd der gleichen Größe um. Der Widerstand 36-/?ll und die Spannungsteilwiderstände 36-Λ6 und 36-R5 bilden eine positive Rückkopplungsschleife zur Verbesserung der Umschaltwirkung des Komparators.

Man erkennt somit, daß der Empfindlichkeitsregler des Verstärkerkanals zum Wählen der Größe der Fehlstellen mit Hilfe des Wählschalters 36-SW1 eine negative Rückkopplungsschleife mit dem Widerstand 36-R2 und einen die Widerstände 36-R3A bis 36- R3K und 36-A4 umfassenden Spannungsteiler umfaßt, die beide den Ausgang des Verstärkers 36-/4 überbrücken. Der Verstärkungsgrad des Verstärkers ist durch das Rückkopplungsverhältnis und das Verhältnis zwischen dem Widerstand des abgegriffenen Teils des Spannungsteilers und dem Gesamtwiderstand des Spannungsteilers bestimmt, wenn man die sehr kleine Belastungswirkung des Rückkopplungswiderstandes vernachlässigt. Die Genauigkeit, mit der die Größe der Fehlstellen mit Hilfe des Wählschalters 36-5 Wl eingestellt werden kann, richtet sich in erster Linie nach den Toleranzen des Rückkopplungswiderstandes und der Widerstände des Spannungteilers, welch letztere jeweils entsprechend 1 % der Fehlergröße abgestuft sind, da die beschriebene Rückkopplungsanordnung und der mit einem hohen Verstärkungsgrad arbeitende Verstärker 36-A vorgesehen sind. Die Widerstandswerte der bei dem Spannungs-

. teiler verwendeten Widerstände stehen in einer linearen Beziehung zur Größe der Fehlstellen, doch variieren sie den Verstärkungsgrad linear auf reziproke Weise. Natürlich könnte man den als Schrittschalter ausgebildeten Spannungsteiler auch durch ein lineares

> Potentiometer ersetzen, dessen Schleifkontakt in einem linearen Verhältnis zur Größe der Fehlstellen gedreht wird.

Die Schaltung des den kleineren Fehlstellen zugeordneten Kanals 37 entspricht derjenigen des den größeren Fehlstellen zugeordneten Kanals 36, wobei der Schalter des Kanals 37, der dem Schalter 36-Λ'W'2 des Kanals 36 entspricht, einer kleineren Fehlcrgröß-j zugeordnet ist, und wobei sich der Ausschalterkontakt 40(0 lim liiaieivvciMC iii meiner Ruhestellung befindet.

ι Auch die Schaltung der verschiedenen Stufen des in Abhängigkeit von der Fadenlänge arbeitenden Kanals 38 ist bis zu dem Komparator 38- B die gleiche wie bei den Kanälen 36 und 37.

Fig. 5 zeigt schematisch die Schaltung der beiden

. Zählschaltungen 43 und 44 ties Kanals 38 für den Fall, daß die Zahl der Fehler je gewählter Längeneinheit ermittelt werden soll. Wenn gemäß Fig. 5 der Detcktorkopf 23 auf eine Fehlstelle anspricht, erzeugt der Längenkomparator 38-ß einen positiven Impuls von

c etwa 10 V, der einem Spannungsteiler mit zwei Widerständen 43-R15 und 43-Λ26 zugeführt wird, welcher diese Spannung auf einen solchen Pegel verringert, daß sie für die bei der Schaltung verwendeten NOR-Gatter geeignet ist. Der an der Verbindungs-

, stelle zwischen den Widerständen 43-HlS und 43 R16 erscheinende Impuls wird einem Eingang eines NOR-Gatters 43-Gl zugeführt, so daß an dessen Ausgang eine hohe Spannung erscheint. Das Ausgangssignal dieses ersten NOR-Gatters wird einem

;ii Eingang eines zweiten NOR-Gatters 43-(/2 zugeführt, an dessen Ausgang dann eine niedrige Spannung erscheint. Der Auseane des zweiten NOR-Gatters 43- Gl ist mit dem anderen Eingang des ersten NOR-Gatters 43-Gl verbunden. Somit sind die bei-

i, den Gatter kreuzweise gekoppelt und bilden daher eine Spcrrschaltung 43- L. Diese Sperrschaltung bleibt in dem soeben beschriebenen Zustand, bis ein positiver Impuls dem anderen Eingang des zweiten NOR-Gatters 43-G2 zugeführt wird. Eine Diode

ν, 43- CRl dient dazu, das erste NOR-Gatter 43-Gl gegen die hohe negative Spannung zu schützen, die normalerweise am Ausgang des Komparators 38- B vorhanden ist.

Die niedrige Ausgangsspannung des ersten NOR-

, -, Gatters 43- Gl wird der Basis eines Transistors 43- Ql zugeführt, so daß dieser Transistor abschaltet. Infolgedessen erscheint keine Spannung mehr aus einem Widerstand 43-/Ϊ27 an dem Emitter des Transistors 43-Ql, und außerdem verschwindet die Rückstell-

,,, spannung bei allen Dekadenzählern 43- Wl bis 43- H3 und 44- Hl, bei denen es sich z. B. um Zähler vom Typ 9958 handeln kann, und zwar sowohl bei dem Längenzähler als auch bei dem Fehlerzähler 44. Sämtliche Dekadenzähler sind jetzt zurückgestellt und be-

- reit, mit einer Zählung zu beginnen. Im Rückstellstromkreis der drei Dekadenzähler 43- Hl bis 43-//3 des Längenzählers 43 ist ein Strombegrenzungswiderstand 43-Ä32 vorgesehen.

Der Impulsgenerator 43, bei dem es sich vorzugsweise um einen photoelektrischen Generator handelt, ■Jer für je 2."i,4 mm Länge der Fäden 10 Impulse erzeugt, erzeugt während der gesamten Betriebsdauer des Kettenaufbäumers 11 positive Impulse von etwa 10 V. Diese Impulse werden einem zwei Widerstände 43-/?30 und 43-/?3l umfassenden Spannungsteiler zugeführt, der diese Spannung auf einen für den ersten Dekadcnzähler 43-Wl geeigneten Pegel herabsetzt. Diese Impulse werden von den drei Dekadenzählern 43-«1, 43-W2 und 43 «3 gezählt. Das in binärer Form unter Benutzung des 8-4-2-1-Kodes erzeugte Ausgangssignal des dritten Dekadenzählers 43-//3 wird eine Pufferschaltung 43-/, vorzugsweise einer solchen vom Typ MC84(SP, die sich aus vier Umkehrungsverstärkerstufen zusammensetzt, von denen je eine jedem Ausgang des Dekadenzählers zugeordnet ist. Wenn das Zählsignal des Dekadenzählers 43-W3 CmCiTi iiiCAii'igCi"· Weft CTuSpriCni, CutSpnCiit CiiiS / A'u'u signal der Pulferschaltung 43-7 einem hohen Wert. Das Ausgaiij;.->signal der Pufferschaltung wird einem Dekodierer 45 zugeführt, der seine binären Eingangssignale in dezimale Ausgangssignale verwandelt. Der Längenwählsehalter 43-.SIi' ist in Fig. 5 auf eine Länge von 254 mm eingestellt. Nachdem eier Impulsgenerator 34 eine Länge von 254 mm gemessen hat. erzeugt der Dekodierer 45 einen positiven Impuls, der über einen Kondensator 43-C9 einem Widerstand 43-/?29 und einem Eingang von zwei NOR-Gattern 43-G3 und 43- GA zugeführt, wobei diese Gatter so geschaltet sind, daß sie einen monostabilen Multivibrator 43-7 bilden. Der positive Ausgangsimpuls de monostabilen Multivibrators wird dem anderen Eingang des NOR-Gattcrs 43-C2 der Sperrschaltung 43- L zugeführt. Ein Widerstand 43-K28 und ein Kondensator 43-C6 bilden den Zeitgeber für den monostabilen Multivibrator. Diese Schaltung bewirkt, daß die Sperrschaltung 43- L in ihren Ausgangszustand zurückgeht und ein Rückstellsignal allen Dekadenzählern zuführt, um den Zählvorgang zu unterbrechen. Der Transistor 43- Q3 wird durch den monostabilen Multivibrator 43-J betätigt und bildet einen den Eingang der Sparschaltung 43-/. überbrückenden Schalter, der dazu dient, alle Signale des Komparators 38- B zu beseitigen, die verhindern könnten, daß die Sperrschaltung und die Dekadenzähler zurückgestellt werden. Der Längenzähler 43 ist nunmehr bereit, durch das nächste vor. dem Komparator 38- B abgegebene Fehlersignal betätigt zu werden.

Im gleichen Zeitpunkt, in dem das erste Fehlersignal des Längenkomparators 38- B das Rückstcllsignal bei allen Dekadenzählern beseitigte, wurde das erste Fehlersignal aut_h einem zwei Widerstände 44-/?33 und 44-R34 umfassenden Spannungsteiler zugeführt, der die gleiche Aufgabe zu erfüllen hat wie der beschriebene Spannungsteiler mit den Widerständen 43-R2S und 43-Λ26. Der Impuls des Spannungsteilers 44-/?43, 44-Λ44 wird dem Eingang des Dekadenzählers 44-Wl der Fehlerzählschaltung 44 zugeführt. Jedes Fehlersignal, das während der einer Fadenlänge von 254 mm entsprechenden Meßperiode auftritt, wird auch diesem Zähler 44-Wl zugeführt. Das Ausgangssignal dieses Zählers wird einer weiteren Pufferschaltung 44-/ und einem Dekodierer 46 zugeführt, die genau in der gleichen Weise arbeiten wie die entsprechenden Schaltungselemente des Läneenzählers 43. Da der Wählschalter 44-SW in die Stellung für zwei Fehler gebracht worden ist. würde der zweite Fehler zur Erzeugung eines Ausgangsimpulses führen, durch den gemäß Fig. 3 der dem Zählerantriebsverstärker 38- E vorgeschaltete monostabile Multivibrator 38-D getriggert wirde. Hierdurch würde der mechanische Zähler 38-F betätigt und der Kettenaufbäumer 11 stillgesetzt, wenn sich der Kontakt c des Ausschalters 40-.STf in seiner Betriebsstelliing befindet. Wenn während der einer Fadenlänge von 254 mm entsprechenden Zählperiode nur ein Fehler auftritt, stellt der Längenzähler 43 alle Dekadenzähler zurück, so daß der mechanische Zähler nicht betätigt und der Kettenaufbäumer nicht stillgesetzt wird.

Fig. 6 zeigt schematisch die optische Längcnmeßvorrichtung. bei welcher der gleiche Längenzähler Ί3 benutzt wird, der daher in Fig. 6 nur durch ein strichpunktiertes Rechteck angedeutet ist; jedoch ist bei

Zähler 47 ersetzt, der die Länge der Fehlstellen mißt. Ein negativer Ausgangsimpulsdes Komparators 38-/? öffnet einen Überbrückungsschalter in Form eines Transistors 47- Q4 und läßt Impulse aus dem Impulsgenerator 34 zu den beiden Dekadenzählern 47-Hl und 41-Hl gelangen. Diese Impulse werden so gezählt, gepuffert und dekodiert, wie es bezüglich des Fehlerzählers 44 beschrieben wurde. Da der Wählschalter 47-.STf in die Stellung für 25,4 mm gebracht worden ist, würde eine Fehlstelle mit einer Länge von 1 Zoll (K) Impulse) uewirken, daß der Dekodierer 48 einen Ausgangsimpuls abgibt. Dies würde zur Betätigung des mechanischen Zählers 38- F und /um Stillsetzendes Kettenaufbäumers 11 führen, wenn der Kontakt c des Ausschalters 40-.STf in die Betriebsstellung gebracht worden ist.

Der gleiche Vorgang würde sich abspielen, wenn der Komparator 38-/? durch zwei Fehler mit einer Länge von je 0,5 Zoll betätigt würde. Der einzige Interschied würde darin bestehen, daß der Kompar.iUM 38- B und der Überbrückungsschalter bzw. I'ransisior 47- Q4 zweimal betätigt würden. Der Transistor laßt nur Signale des Impulsgenerators zu den Dekadenzählern 47-Wl und 47-W2 gelangen, wahrend der Komparator 38-B durch ein Fehlersignal Iv.ätigt wird. Auf diese Weise mißt der Fehlstellenlängen/ahler 47 die Länge einer oder mehrerer Fehlstellen.

Fig. 7 ist eine schematische Darstellung von Teilen des Fchlerzählers 44, der mit dem Dekodierer 46 versehen ist. Wenn der Dekadenzähler 44- Wl zurückgestellt ist, befinden sich alle Ausgangsstifte 2, 3, 4 und 5 in ihrer oberen Stellung. Wenn dem Zähler ein Fehlersigna) entsprechend dem Stift 5 zugeführt wird, bewegt sich der Ausgangsstift 1 in seine untere Stellung. Zwei Eingangssignale betätigen den Stift 4, bringen den Ausgangsstift 2 in seine untere Stellung und bringen den Ausgangsstift 1 in seine obere Stellung. Drei Eingangssignale bewirken, daß der Stift 1 wieder seine untere Stellung einnimmt, und daß der Stift 2 seine untere Stellung beibehält. Andere Eingangssignale betätigen den Zähler auf ähnliche Weise.

Die Pufferschaltung 44-/ kehrt die Ausgangssignale des Dekadenzählers 44-Wl um und bewirkt, daß die niedrigen Ausgangssignale den Puffer veranlassen, hohe Ausgangssignale zu erzeugen. Bei dem Zählergebnis »3« in der Pufferschaltung würden die Stifte 3 und 6 ihre obere Stellung einnehmen.

Der Dekodierer 46, der in Verbindung mit den Zählschaltuneen benutzt wird, ist auf sehr einfache

Weise aus Dioden aufgebaut und arbeitet wie folgt: Bei dem Zählergebnis »1« würde am Ausgang 3 der Pufferschaltung 44-/ ein großes Signal erscheinen, und es würde keine Dekodierung erforderlich sein. Das Signal wird direkt dem Kontakt 1 des Wählschalters 44-SW zugeführt. Bei dem Zählergebnis »2« würde an dem Ausgang 6 ein starkes Signal erscheinen, das direkt dem Kontakt 2 des Wählschalters zugeführt wird. Bei dem Zählergebnis »3« wurden die Stifte 3 und 6 ihre obere Stellung einnehmen. Eine Diode 46- CR4 ist mit dem Ausgang 1 und eine Diode 46-CÄ5 mit dem Ausgang 2 verbunden. Die Anodenklemmen dieser Dioden sind mit einem Wider-

stand 46-Ä4Ü verbunden, an dessen anderem Ende eine Gleichspannung von +5 V liegt. Da bei dem Zählergebnis »3« an den Ausgängen 1 und 2 der Pufferschaltung 44-/ hohe Signale erscheinen, sind die Dioden 46-CR4 und 46-CRS in der Rückwärtsrichtung vorgespannt, und an den Anoden dieser Dioden erscheint eine hohe Spannung, die dem Kontakt 3 des Wählschalters 44-SW zugeführt wirJ. Wenn das Signal an dem Ausgang 1 niedrig w· äre, würde ein Strom durch die Diode 46-CR4 fließen, und an den Anoden der Dioden 46-CÄ4 und 46-CÄ5 würde eine niedrige Spannung erscheinen. Der Dekodierer 46 arbeitet bei den übrigen Schalterstellungen auf ähnliche Weise.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Fadenüberwachungsvorrichtung, weiche auf wulstähnliche Fadenverdickungen in einer in einer Ebene liegenden Fadenschar, insbesondere in einem Schärband, anspricht, welche sich in der Ebene durch einen Lichtstrahl hindurchbewegt, der auf einen Photodetektor auftrifft, welcher ein Ausgangssignal erzeugt, dessen Amplitude eine Funktion der Helligkeit des auftreffenden Lichtstrahls ist und welches einem elektronischen Auswertekreis zuführbar ist, der auf mindestens eine bestimmte Fehlergröße einstellbare und ansprechende Stromkreise mit jeweils mindestens einem Verstärker sowie Einrichtungen zur Feststellung der Anzahl von Fehlern einer bestimmten Größe oder der Länge von Fehlern jeweils bezogen auf eine bestimmte Länge der Fadenschar aufweist, wobei der Mindestens eine Verstärker ein Ausgangssigna! während der Länge eines Fehlers liefert, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Feststellung der Anzahl von Fehlern der bestimmten Größe oder der Länge von Fehlern eine an sich bekannte Meßrollen- und Impulsgeneratoranordnung (31, 34) zur Erzeugung von Impulsen einschließen, daß die Meßrolle (31) in Berührung mit den Fäden der Fadenschar steht und der impulsgenerator (34) Impulse erzeugt, deren Anzahl ein Maß für die von der Fadenschar zu' 'ickgelegte Strecke ist, daß der Ausgang des mindestens einen Verstärkers (38£>) und der Ausgang des Impulsgenerators (34) mit den Eingängen von an sich bekannten Zähleinrichtungen (43, 44, 47) verbunden sii.d, die die Anzahl der Irnpulsgencrator-Impulse, die Anzahl der Ausga.ngsimpulsc des mindestens einen Verstärkers (38ft) während einer vorgegebenen Anzahl von Impulsgepcrator-Impulsen oder die Anzahl der Impulsgcnerator-Impulsc während eines Ausgangssignals von dem mindestens einen Verstärker (38/j) zählen und daß der Ausgang der Zählcinricbtungcn mit Decodiereinrichtungen und Ausworteeinrichtungen (45, 47, 48) verbunden ist.

2. Fadenüberwachungsvorriehtiing nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähleinrichtungen (43, 44, 47) einen ersten Zähler (43) einschließen, dessen Zählcingangdic Impulsgencratorimpulse /uführbar sind und dessen Rückslelleingänge bei Auftreten eines Ausgangssignals von dem mindestens einen Verstärker (38/j) unwirksam gemacht sind, daß die Ausgänge des ersten Zählers (43) mit einer Decodiereinrichtung (45) verbunden sind, die nach einer voreinstellbaren Anzahl von Impulsgeneratorimpulsen ebenfalls ein Rückstellsignal an den ersten Zähler (43) sowie an einen zweiten Zähler (44) abgibt, dessen Zähleingang mit dem Ausgang des mindestens einen Verstärkers (38/?) verbunden ist und dessen Ausgänge mit einem Decodierer (46) verbunden sind, dessen Ausgangssignal die Anzahl der Ausgangssignalc des mindestens einen Verstärkers (38/)) /wischen aufeinanderfolgenden Rückstellvorgängen auf Grund der ersten Decodiereinrichtung (45) anzeigt.

V radenübcrwachiingsvorrichlung nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß die Zähleinrichtungen (43, 44, 47) einen ersten Zähler (43), der auf die Impulsgeneratorimpulse anspricht und einen weiteren Zähler (47) einschließen, dessen Zähleingang während des Auftretens eines Ausgangssignals von dem mindestens einen Verstärker (386) die Impulsgeneratorimpulse empfängt und der nach Auftreten einer ausgewählten Anzahl von Inipulsgeneratorimpulsen an dem ersten Zähler (43) von diesem rücksetzbar ist.

4. Fadenüberwachungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Relais (REl) zur Unterbrechung der Bewegung des Schärbandes (10) längs der Zuführungsbahn und einen Schalter (40-5 W) zum Verbinden des Relais mit einem vorbestimmten auswählbaren Ausgang der Decodiereinrichtungen (46, 48).