DE2152295A1

DE2152295A1 - Elektronische Fadenueberwachungs- und Saeuberungsvorrichtung

Info

Publication number: DE2152295A1
Application number: DE19712152295
Authority: DE
Inventors: Wataru Aihara; Takashi Kawamoto
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1970-10-20
Filing date: 1971-10-20
Publication date: 1972-04-27
Also published as: US3748707A; CH533565A; JPS4841089B1

Description

PATENTANWÄLTE _Ä _

DR.-ING. RICHARD GLAWE · DIPL-ING. KLAUS DELFS · DIPL-PHYS. DR. WALTER MOLL

MÖNCHEN HAMBURG MÖNCHEN

8 Mönchen 26 2 Hamburg 52

POSTFACH 37 WAlTZSTR. 12

LIEBHERRSTR. 20 TEL. (0411) 89 22 55 TEL (0811) 22 65 48

IHRENACHRICHTVOM UNSERZEICHEN MÜNCHEN

A 15

Shimadzu Seisakusho Ltd. Kyoto /Japan

Elektronische Fadenüberwachungs- und Säuberungsvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entfernen von groben Abschnitten eines laufenden Fadens und insbesondere eine elektronische Garnsäuberungsvorrichtung, die zum Steuern einer Schneidevorrichtung für den Faden ein elektrisches Signal erzeugt, welches das Vorhandensein eines groben Fadenabschnittes anzeigt, dessen Länge über einem noch zulässigen Wert liegt, der seinerseits wiederum in Beziehung zu der gemessenen Fadendicke steht,

Die vorliegende Erfindung kann insbesondere Anwendung finden in der Textilindustrie im Zusammenhang mit einer Um-

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spulmaschine zum Umspulen eines Fadens von einem Kötzer auf eine Spule zur Bildung einer in Kreuzlagen gewickelten kegelförmigen Spule. Die Erfindung ist jedoch im Prinzip in jedem Industriezweig anwendbar, in welchem ein Faden, eine Einzelfaser, ein dünner Metalldraht oder dgl. aufgespult wird.

Meßvorrichtungen zum Messen der Dicke eines laufenden Fadens einerseits und zum Messen der Länge des durchgelaufenen Fadens andererseits sind bekannt. Es ist jedoch vorteilhaft, diese beiden Meßeinrichtungen so zu kombinieren, daß ihre Signale derart verarbeitet werden können, daß sich ein Ausgangssignal ergibt, welches von der Dicke und der Länge des groben Abschnittes des laufenden Fadens abhängt. Üblicherweise wird ein Faden, der einen gröberen Abschnitt aufweist, dessen Dicke über dem zulässigen Wert liegt, erst dann als schlecht angesehen, wenn dieser grobe Abschnitt eine übermäßige, einen normal zulässigen Wert übersteigende Länge hat. Wenn beispielsweise do die Solldicke und d die tatsächlich gemessene, vom Sollwert abweichende Dicke des Fadens ist und L die noch zulässige Länge eines groben Fadenabschnittes bezeichnet, dann kann, wenn die Differenz zwischen der Solldicke do und der gemessenen Dicke d klein ist, eine größere Länge L zugelassen werden, während umgekehrt bei großteer Abweichung der gemessenen Dicke von der Solldicke die zulässige Länge des groben Fadenabschnittes

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kleiner gewählt werden sollte. Bisher wird jedoch das Abschneiden des laufenden Fadens unabhängig von der zulässigen Länge L und jeweils nur dann durchgeführt, wenn die Differenz zwischen der Solldicke do und der gemessenen Dicke d über einen vorgegebenen Wert ansteigt.

Die oben erwähnte Wechselbeziehung zwischen Dicke und Länge kann verwirklicht werden, indem die elektronische Fadenüberwachungsvorrichtung so ausgebildet wird, daß Mittel vorgesehen werden, die im wesentlichen das Produkt aus der Differenz (d - do) und der Länge L messen, so daß ein Auslösesignal für das Abschneiden des laufenden Fadens erzeugt wird, wenn der Wert des genannten Produktes über einen vorgegebenen Wert Vo ansteigt, der im wesentlichen eine Funktion der Differenz (d - do) und der Länge L ist.

Bei einer elektronischen Garnsäuberungsvorrichtung ähnlicher Art wird die gemessene Dicke des laufenden Fadens über die Zeit integriert, wobei die Geschwindigkeit des laufenden Fadens als konstant angenommen wird, wobei man das Produkt V aus der Differenz (d - do) und der Länge L erhält. Wenn sich jedoch bei diesem Verfahren die Fadenge schv/indigkeit ändert, ändert sich dementsprechend auch die Zeit, in der ein bestimmter Längenabschnitt des Fadens durchläuft. Dementsprechend ergibt sich eine Variation des Wertes V. Um diese Fehlerquelle zu eliminieren,

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wäre es bei der bekannten Vorrichtung nötig, die Zeitkonstante der Integrierstufe in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des laufenden Fadens zu ändern. Dies erfordert einen sehr großen Aufwand oder eine zeitraubende Umstellungsarbeit, insbesondere wenn eine Vielzahl von parallel zueinander laufenden Fäden gleichzeitig gemessen und überwacht werden sollen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung soll eine Vorrichtung zum Feststellen und Entfernen von groben Abschnitten eines laufenden Fadens geschaffen werden, die ein Auslösesignal für eine den Faden abtrennende Schneidvorrichtung erzeugt, welches sowohl von dem Vorhandensein eines groben Fadenabschnittes als auch von der Länge dieses Abschnittes abhängt und von der Geschwindigkeit des laufenden Fadens unabhängig ist.

Ferner soll die Vorrichtung gemäß der Erfindung so ausgebildet sein, daß das die Schneidvorrichtung auslösende Signal auch dann erzeugt wird, wenn der durch die Vorrichtung laufende Faden zwei oder mehr benachbarte grobe Abschnitte aufweist.

Besondere Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung bestehen darin, daß sie einfach und billig herstellbar ist und sich durch besondere Zuverlässigkeit auszeichnet.

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Ein besonderes Merkmal der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß das Signal für das Abschneiden des laufenden Fadens von der Laufgeschwindigkeit des Fadens nicht beeinflußt wird. Somit arbeitet die Fadensäuberungsvorrichtung auch bei Änderungen der Fadengeschwindigkeit, wie sie insbesondere auch beim Anlaufen bzw. Anhalten der Vorrichtung bzw. der Umspulmaschine auftreten, in genau derselben Weise wie während des Normalbetriebes mit konstanter Fadengeschwindigkeit.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung erzeugt bei Dickenabweichungen des Fadens ein Signal, dessen Größe außerdem abhängig ist von der Länge des gemessenen dickeren Fadenabschnittes, und dieses Signal löst nur dann das Abschneiden des laufenden Fadens aus, wenn sein Wert über einem vorgegebenen Grenzwert liegt. Um festzustellen, ob der Wert des Auslösesignales über dem vorgegebenen Wert liegt, ist eine Anzahl von Zählern vorgesehen, von denen das Schneidauslösesignal abgeleitet werden kann, wenn bestimmte, vorgebbare Bedingungen erfüllt sind.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein Signal, welches dem logischen Produkt aus der gemessenen Dicke und dem Ergebnis der während der Dickenmessung durchgeführten Längemessung entspricht, durch entsprechende Diskriminatoren jeweils einem aus einer Reihe von

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Bereichen oder Kanälen zugeordnet. Jedem der Kanäle ist ein Zähler zugeordnet, so daß der Zähler desjenigen Kanals, in den die gemessene Dicke fällt, die Zahl oder den Wert des dem logischen Produkt entsprechenden Signales zählt. Das Auslösesignal für die Schneidvorrichtung wird nur dann erzeugt, wenn der gezählte Wert des dem logischen Produkt entsprechenden Signals einen an dem entsprechenden Zähler voreingestellten Wert erreicht.

Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch verschiedene Arten von groben Fadenstellen, die mit der elektronischen Fadensäuberungsvorrichtung gemäß der Erfindung gemessen werden können.

Fig. 2 zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung.

Fig. 3 zeigt ein schematisches Logik-Schaltbild einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 4 zeigt in einem schematischen Diagramm das Beispiel eines Programms, nach dem die Vorrichtung gemäß Fig. 3 betrieben werden kann.

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Pig. 5 zeigt eine Abwandlung der Ausführungsform nach Fig. 3, wobei jeder in Fig. 3 dargestellte Zähler durch eine Summierstufe ersetzt ist.

Fig. 6 zeigt in einem schematischen Blockschaltbild eine weitere Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 7 zeigt in einem schematischen Logikschaltbild eine andere Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 8 und 9 zeigen Abwandlungen der Ausführungsformen nach Fig. 2 und 6.

Fig. 10 zeigt schematisch eine Aufspulvorrichtung, bei der die "Vorrichtung gemäß der Erfindung verwendet werden kann, und zwar zur Veranschaulichung der verschiedenen Positionen, an denen die Messung der Fadendicke und -länge durchgeführt werden kann.

In allen Zeichnungen sind gleiche oder einander entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Dargestellt sind nur die zum Feststellen und Herausschneiden eines groben Fadenabschnittes erforderlichen Einrichtungen. Nach dem Entfernen eines groben Fadenabschnittes wird der Spulvorgang üblicherweise unterbrochen, um mit einer Knüpf vorrichtung die Fadenenden aneinanderzuknoten.

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Die Beschreibung dieses Knüpfvorganges, der in beliebiger bekannter Weise durchgeführt werden kann, und derdafür erforderlichen Einrichtungen ist hier der Einfachheit halber weggelassen. Auch wird hier auf die detaillierte Beschreibung bestimmter Einzelkomponenten der erfindungsgemäßen Vorrichtung verzichtet, die in beliebiger, dem Fachmann geläufiger Weise ausgebildet sein können, wie z.B. die Diskriminatorstufen, die ein Filter enthalten können.

In Fig. 2 ist der Grundaufbau einer elektronischen Fadensäuberungsvorrichtung gemäß der Erfindung im Blockschaltbild dargestellt. Ein Faden 10 läuft von einem Kötzer 11 zur einer Kreuzspule 12, wobei er von einer mit einer Führungsnut versehenen Walze 13 geführt wird. Letztere wird üblicherweise durch einen (nicht dargestellten) Motor angetrieben. Da die Umfangsflache der Walze 13 federnd an die Umfangsfläche der kreuzgewickelten Kegelspule 12 angedrückt wird, drehen sich die beiden in einander entgegengesetzten Richtungen, so daß der Faden 10 auf die Kegelspule 11 aufgewickelt wird.

An einer Strecke des laufenden Fadens 10, etwa in der Mitte zwischen dem Kötzer 11 und der Kreuzkonusspule 12, ist eine Meßvorrichtung 14 angeordnet. Diese Meßvorrichtung umfaßt eine Längenmessvorrichtung 15, die die Länge des durchlaufenden Fadens mißt und der Länge entsprechende

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Signalimpulse erzeugt, und eine Dickenmeßvorrichtung 16, die die Dicke des durchlaufenden Fadens 10 mißt und ein der gemessenen Dicke entsprechendes Signal erzeugt.

Die Längenmeßvorrichtung 15 umfaßt eine Lichtquelle 15a, ein photoempfindliches Element 15b, wie z.B. eine photoelektrische Zelle, und eine frei drehbare Lochscheibe 15cvon ausreichender Dicke, an deren Umfangsflache eine Nut ausgebildet ist, in die der Faden 10 schlupffrei eingreift. Ferner ist die Lochscheibe 15c mit einer Vielzahl von in gleichen Abständen angeordneten Löchern 15d versehen, die durch die ganze Dicke der Scheibe 15c durchgehen. Diese Elemente der Längenmeßvorrichtung 15 sind so angeordnet, daß jedes der Löcher 15d der Lochscheibe 15c in den Weg des von der Lichtquelle 15a zum lichtempfindlichen Element 15b laufenden Lichtstrahles gebracht werden kann, wenn sich die Lochscheibe 15c in Kontakt mit den laufenden Faden 10 dreht. Bei der Drehung der Lochscheibe 15c wird somit der von der Lichtquelle 15a ausgehende Lichtstrahl von der Lochscheibe und den in ihr befindlichen Löchern abwechselnd unterbrochen und freigegeben, und diese pulsierenden Unterbrechungen des Lichtstrahles werden von dem lichtempfindlichen Element 15b in entsprechende elektrische Impulse umgewandelt. Eine Anzahl dieser Impulse, die der Anzahl der Löcher 15d der Lochscheibe entspricht, zeigt das Durchlaufen eines Längenabschnittes des

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Fadens 10 an, dessen Länge dem Umfang der Lochscheibe 15c entspricht. Jedes Intervall zwischen zwei Impulsen zeigt somit das Durchlaufen eines Längenabschnittes des Fadens an, dessen Länge im wesentlichen gleich dem Quotienten aus der Umfangslänge der Lochscheibe 15c dividiert durch die Anzahl der darin befindlichen Löcher, d.h. die Anzahl der bei einer Umdrehung der Lochscheibe 15c erzeugten Impulse, ist.

Die Dickenmeßvorrichtung 16 umfaßt eine Lichtquelle 16a und ein lichtempfindliches Element 16b, welches von gleicher Art wie das lichtempfindliche Element 15b sein kann und so angeordnet ist, daß es den von der Lichtquelle 15a quer über den Faden 10 ausgesendeten Lichtstrahl auffängt. Die Dicke des Fadens 10, der durch diese Meßvorrichtung 16 läuft, kann aus der von dem lichtempfindlichen Element 16b empfangenen Lichtintensität ermittelt werden. Statt, wie dargestellt, zweier getrennter Lichtquellen kann auch eine einzige, gemeinsame Lichtquelle für die beiden lichtempfindlichen Elemente 15b und 16b verwendet werden.

Die vondem lichtempfindlichen Element 15b erzeugten, der Fadenlänge entsprechenden Impulse werden über einen Verstärker 18 einer Impulsformerstufe 17 zugeführt. Diese Impulsformerstufe 17 dient dazu, die Impulse vom lichtemp-

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findlichen Element 15b gleichmäßig zu formen, da diese normalerweise aus verschiedenen Gründen verzerrt sind, beispielsweise durch Schwankungen der von der Lichtquelle 15a ausgesendeten oder vom lichtempfindlichen Element 15b empfangenen Lichtintensität. Wenn solche Verzerrungen der vom lichtempfindlichen Element 15b erzeugten Impulse fehlen, kann die Impulsformerstufe 17 weggelassen werden. Die geformten Impulse von der Impulsformerstufe 17 werden einem UND-Gatter 19 zugeführt.

Das von dem lichtempfindlichen Element 16b erzeugte, der Fadendicke entsprechendes Signal wird über einen Verstärker 21 einer Diskriminatorstufe 20 zugeführt. Die Diskriminatorstufe 20 vergleicht das der Fadendicke entsprechende Signal mit einem Bezugssignal, welches ihr von einem Referenzsignalgenerator 22 zugeführt wird. Nur wenn der Wert des der Fadendicke entsprechenden Signals höher oder niedriger als der Wert des Bezugssignales liegt, kann die Diskriminatorstufe 20 ein Fehlersignal dem UND-Gatter 19 zuführen. Der Wert des der Fadendicke entsprechenden Signales ändert sich mit der Dicke des laufenden Fadens 10 in der Weise, daß beim Durchlauf eines zu groben oder zu schwachen Abschnittes des Fadens 10, wie beispielsweise in Fig. 1 dargestellt, durch den Lichtstrahl zwischen der Lichtquelle 16a und dem lichtempfindlichen Element 16b das von dem Element 16b erzeugte Signal entweder stärker oder schwächer wird. Der

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Wert des Referenzsignales sollte so gewählt werden, daß es einem Faden mit der gewünschten Sollstärke entspricht und innerhalb einer bestimmten Toleranzgrenze liegt, die entsprechend der Art des jeweils vorliegenden Fadens und/oder der gewünschten bzw. handelsüblichen Qualität des jeweiligen Fadens gewählt wird.

Das Gatter 19 wird getriggert bzw. geöffnet durch das logische Produkt aus den der Fadenlänge entsprechenden, geformten Impulsen und dem vom Diskriminator 20 abgegebenen Fehlersignal, und zwar während einer Periode, die der Länge des Fehlersignals entspricht, und deren Dauer somit davon abhängt, wie lange die Fadendicke größer oder kleiner als der Sollwert ist. Das Ausgangssignal des Gatters 19 hat die Form eines Impulszuges, der aus den von der Impulsformerstufe 17 zugeführten geformten Impulsen während der Dauer des Fehlersignals ausgeblendet bzw. durchgelassen wird. Dieser Impulszug wird seinerseits einer Impulzählstufe 23 zugeführt, die, wie noch beschrieben wird, aufgrund der ermittelten Impulszahl ein Auslösesignal für das Abschneiden des Häufenden Fadens erzeugt.

Mit der dem Gatter 19 nachgeschalteten Impulszählstufe 23 ist eine Vorwahlstufe 24 verbunden, die der Impulszählstufe 23 ständig ein Vorgabesignal von festgelegtem Wert zuführt. Die Zählstufe 23 erzeugt das Auslöse-

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signal nur dann, wenn die Anzahl der Impulse des ihr zugeführten Impulszuges die von der Vorgabestufe 24 vorgegebene Zahl erreicht oder übersteigt, wobei das Vorgabesignal so ausgewählt wird, daß es einer bei der gemessenen Fadendicke noch zulässigen Länge des fehlerhaften Fadenabschnittes entspricht. Das Ausgangssignal der Zählstufe 23, welches bei Übereinstimmung der zugeführten Impulszahl mit dem Vorgabesignal erzeugt wird, wird seinerseits über eine Ausgangsstufe 26 einer Schneidvorrichtung 25 zugeführt, um das Abschneiden des laufenden Fadens 10 auszulösen. Die Ausgangsstufe 26 hat vorzugsweise die Form eines monostabilen Multivibrators.

Unmittelbar nach der Erzeugung des Auslösesignals muß die Zählstufe 23 auf Null zurückgestellt oder gelöscht werden, damit sie den nächstfolgenden geformten Impulszug zählen kann, der dem Vorhandensein eines weiteren fehlerhaften Abschnittes des laufenden Fadens 10 entspricht. Zu diesem Zweck ist eine Löschverbindung 27 zwischen der Diskriminatorstufe 20 und der Zählstufe 23 vorgesehen, durch die bei Erzeugung eines Fehlersignales durch die Diskriminatorstufe 20 die Zählstufe 23 in den Ausgangszustand zurückgestellt werden kann.

Als Zählstufe 23 mit Vorgabestufe 24 wird vorzugsweise

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eine sogenannte Preset-Zähldekade verwendet.

Aus der vorstehenden Beschreibung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erkennt man, daß das Auslösesignal zur Betätigung der Schneidvorrichtung 25 zum Abschneiden des laufenden Fadens 10 erzeugt wird in Abhängigkeit von der Dicke des Fadens, die jedoch in Beziehung zu der Länge des fehlerhaften Abschnittes des laufenden Fadens gesetzt wird. Mit anderen Worten, auch wenn die Dicke des laufenden Fadens über oder unter dem Sollwert liegt, wird das Auslösesignal nur dann erzeugt, wenn die Länge des jeweiligen fehlerhaften Fadenabschnittes über einem vorgegebenen Wert liegt.

Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die in Fig. 3 dargestellt ist, ist die Anordnung so getroffen, daß die von der Dickenmeßvorrichtung 26 gemessene, über oder unter dem Sollwert liegende Dicke des laufenden Fadens je nach ihrem Wert unterschiedlichen Meßbereichen zugeordnet wird, wobei das Auslösesignal für die Schneidvorrichtung 25 nur dann erzeugt wird, wenn die Länge des fehlerhaften Fadenabschnittes, dessen Dicke in einen bestimmten Meßbereich fällt, über einen individuell diesem Meßbereich zugeordneten Grenzwert ansteigt. Es sind also ebenso viele verschiedene Vorgabewerte für die Länge vorgesehen, als Meßbereiche für die verschiedenen Dickenwerte vorgesehen sind.

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Zum besseren Verständnis der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform wird zunächst auf Fig. 4 Bezug genommen, welche schematisch ein Programm darstellt, aus dem sich die verschiedenen Bedingungen für das Abschneiden des Fadens ergeben. Das Programm gemäß Fig. 4 hat die Form einer graphischen Darstellung, wobei auf der Ordinatenachse die Dicke des durch die Dickenmeßvorrichtung 16 laufenden Fadens und auf der Abszissenachse die von der Längenmeßvorrichtung 15 gemessene Länge aufgetragen sind.

Gemäß dem dargestellten Programm erfolgt also beispielsweise das Abschneiden des Fadens in den folgenden Fällen:

1. Wenn die Länge eines fehlerhaften Fadenabschnittes den Wert Lc übersteigt, vorausgesetzt daß die gemessene Dicke dieses Abschnittes im Bereich zwischen der obersten Toleranzgrenze des Sollwertbereiches T_Q und dem Wert T₁ liegt j

2. wenn die Länge des fehlerhaften Fadenabschnittes über dem Wert L^ liegt, vorausgesetzt daß die gemessene Dicke im Bereich zwischen den Werten T^ bis T₂ liegt;

3. sobald die Länge des fehlerhaften Fadenabschnittes über den Wert L^ ansteigt, falls dessen gemessene Dicke im Bereich zwischen den Werten Tp bis T-z liegt;

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4. unabhängig von der Länge des fehlerhaften Fadenabschnittes immer dann, wenn die gemessene Dicke über dem Wert T^ liegt;

5· sobald die Länge des fehlerhaften Fadenabschnittes

größer als Ly ist, falls dessen gemessene Dicke kleiner als die unterste Toleranzgrenze des Sollwertbereiches T₀ ist.

Man kann also sagen, daß die obere und untere Toleranzgrenze des Sollwertbereiches der Fadendicke nicht starr festliegen, sondern elastisch an die jeweilige Länge des fehlerhaften Fadenabschnittes angepaßt werden können. Mit anderen Worten, auch wenn die gemessene Fadendicke über oder unter dem zulässigen Sollwertbereich liegt, wird die Fadenqualität nicht nachteilig beeinfluß, solange die Länge des fehlerhaften Fadenabschnittes innerhalb eines noch zulässigen Bereiches liegt.

Die Anordnung der in Fig. 3 gezeigten FadenSäuberungsvorrichtung ist so getroffen, daß die vorstehend beschriebene Arbeitsweise möglich ist, wenn auch die in dem Diagramm gemäß Fig. 4 dargestellten Einheiten und Grenzen in den Beziehungen zwischen der Dicke und Länge des Fadens nur als Beispiele und der Einfachheit halber gewählt wurden und keineswegs mit den in der Praxis tatsächlich vorkommenden Meßeinheiten übereinzustimmen brauchen.

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Bei der Anordnung gemäß Fig. 2 sind mehrere Diskriminatoren 20-1, 20-2, 20-3, 20-4 und 20-5 mit zugehörigen Referenzsignalgeneratoren 22-1, 22-2, 22-3, 22-4 und 22-5 parallel zueinander angeordnet, wobei ihre Eingänge gemeinsam an den Verstärker 21 angeschlossen sind. Die Ausgänge der Diskriminatoren mit Ausnahme des Diskriminators 20-4, dessen Ausgang direkt an ein ODER-Gatter 28 angeschlossen ist, sind über UND-Gatter 19-1, 19-2, 19-3 und 19-5 mit den Eingängen von Zähler 23-1, 23-2, 23-3 und 23-5 verbunden, von denen jeder eine Vorgabestufe 24-1, 24-2, 24-3 und 24-5 besitzt. Die Ausgänge der Zähler sind gemeinsam mit dem ODER-Gatter 28 verbunden. Das ODER-Gatter ist seinerseits mit der Ausgangsstufe 26 und dann mit der Schneidvorrichtung 25 verbunden.

Der Ausgang der Impulsformerstufe 17 ist mit den ODER-Gattern 19-1» 19-2, 19-3 und 19-5 verbunden, so daß die Impulse von der Formerstufe 17 von diesen bei gleichzeitiger Zuführung eines Fehlersignales von einem oder mehreren der Diskriminatoren durchgelassen werden. In gleicher Weise wie bei der vorhergehenden Ausführungsform kann somit jedes dieser UND-Gatter getriggert oder geöffnet werden durch das logische Produkt aus dem der Fadenlänge entsprechenden Signal von der Impulsformerstufe 17 und dem von dem jeweils entsprechenden Diskriminator zugeführteh Fehlersignal, wodurch ein Impulszug dem dem entsprechenden Diskriminator zugeordneten Zähler zugeführt wird.

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Die Diskriminatoren 20-1 bis 20-5 empfangen Bezugssignale verschiedenen Wertes von den Referenzsignalgeneratoren 22-1 bis 22-5. Das Bezugssignal mit dem niedrigsten Wert erhält der Diskriminator 20-5, den zweitniedrigsten Wert der Diskriminator 20-1 den drittniedrigsten Wert der Diskriminator 20-2, den viertniedrigsten Wert der Diskriminator 20-3 und den höchsten Wert der Diskriminator 20-5. In ähnlicher Weise empfangen die Zähler 23-1 bis 23-5 Vorgabe signale verschiedenen Viertes von den Vorgabestufen 24-1 bis 24-5. Den niedrigsten Wert erhält der Zähler 23-3, den zweitniedrigsten Wert der Zähler 23-2, den drittniedrigsten Wert der Zähler 23-1 und höchsten Wert der Zähler 23-5.

Wenn angenommen wird, daß der Wert des der Fadendicke entsprechenden Signals von der Dickenmeßvorrichtung 16 in einem Bereich zwischen den Werten der dem Diskriminator 20-3 und dem Diskriminator 20-2 zugeführten Bezugssignale liegt, dann können die beiden Diskriminatoren 20-2 und 20-1 Fehlersignale erzeugen. Da andererseits das der Fadenlänge entsprechende Signal ständig über die Impulsformerstufe 17 den UND-Gattern 19-1 bis 19-5 zugeführt wird, können bei Empfang des Fehlersignals von den Diskriminatoren 20-1 und 20-2 nur die beiden Gatter 19-1 und 19-2 getriggert werden und dadurch die entsprechenden Impulszüge den zugehörigen Zähler 23-1 und 23-2 zuführen. Die auf diese Weise den Zäh-

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lern 23-1 und 23-2 zugeführten Impulszüge werden von diesen Zählern gezählt. Da jedoch der Wert des dem Zähler 23-1 zugeführten Vorgabesignals kleiner ist als der Wert des Vorgabesignals für den Zähler 23-2, wie vorher erwähnt, ist der Zähler 23-1 früher mit Zählen fertig als der andere Zähler 23-2, und somit kann bei Übereinstimmung des Vorgabesignals mit der Impulszahl des dem Zähler 23-1 zugeführten Impulszuges dieser Zähler das Auslösesignal für die Betätigung der Schneidvorrichtung 25 erzeugen. Dieses Auslösesignal wird vom Zähler 23-1 durch das ODER-Gatter 28 der Ausgangsstufe 26 und anschließend der Schneidvor- · richtung 25 zugeführt.

Um, wie bei der vorhergehenden Ausführungsform, die Zähler zu löschen bzw. in den Ausgangszustand zurückzustellen, ist der Diskriminator 20-1, dem das kleinste, d.h. einer Fadendicke innerhalb des zulässigen Sollwertbereiches entsprechende Bezugssignal zugeführt wird, mittels Löschverbindungen 27-1, 27-2 und 27-3 mit den Zählern 23-1 bis 23-5 verbunden.

Falls der Wert des von der Dickenmeßvorrichtung 16 zugeführten, der Fadendicke entsprechenden Signals kleiner ist als der zulässige Sollwertbereich, wird das Ausgangssignal des Diskriminators 20-5 durch einen Inverter umgekehrt, der zwischen dem Diskriminator 20-5 und dem UND-

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Gatter 19-5 angeordnet ist. Das zugehörige Gatter 19-5 wird getriggert bzw. geöffnet durch das logische Produkt aus diesem umgekehrten Signal und dem der Fadenlänge entsprechenden Signal. Danach wird das Ausgangssignal von dem Gatter 19-5 in der gleichen Weise weiterbehandelt wie vorstehend beschrieben. Da jedoch der laufende Faden eine ausreichende Dicke hat, die größer ist als der dem Diskriminator 20-5 vorgegebene Dickenbereich, erzeugt dieser ständig das Fehlersignal. Somit erzeugt der Diskriminator 20-5 nur dann kein Fehlersignal, wenn die gemessene Fadendicke kleiner ist als der dem Diskriminator 20-5 vorgegebene Dickenbereich, d.h. kleiner als die unterste Toleranzgrenze des Sollwertbereiches. Deshalb entspricht das von dem Inverter 29 umgekehrte Ausgangssignal des Diskriminators 20-5 einem Faden mit einer Dicke, die kleiner ist als der zulässige Sollwertbereich.

Das jedem ^der Diskriminatoren 20-1 bis 20-5 von dem zugehörigen Generator 22-1 bis 22-5 zugeführte Bezugssignal hat die Form einer Spannung, so daß der Wert jedes Bezugssignales leicht einstellbar ist. Ferner ist auch der Wert des jedem Zähler 23-1 bis 23-5 von der Vorgabestufe 24-1 bis 24-5 zugeführten Vorgabesignals einstellbar.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform hat jeder der verwendeten Zähler 23-1 bis 23-5 die Form einer

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Preset-Zähldekade. Anstelle einer solchen Zähldekade kann jedoch auch eine Summierstufe verwendet werden. In diesem Fall erzeugt jede der Summierstufen 23'-1, 23'-2, 23'-3 und 23'-5 ein Ausgangssignal immer dann, wenn ihr ein Impulszug von dem entsprechenden UND-Gatter zugeführt wird, wobei das Ausgangssignal von der Summierstufe der Summe der ihr von dem UND-Gatter zugeführten Impulssignale entspricht. Dieses Ausgangssignal von jeder der Summierstufen kann über eine allgemein bei 31 angegebene Proportional-Summierstufe einem weiteren Diskriminator 30 zugeführt werden.

Wenn bei dieser Anordnung angenommen wird, daß der der Fadendicke entsprechende Wert des von der Dickenmeßvorrichtung 16 erzeugten Signals in einem Bereich zwischen den Werten der dem Diskriminator 20-3 und dem Diskriminator 20-2 zugeführten Bezugssignale liegt, dann können die beiden Diskriminatoren 20-2 und 20-1 das Fehlersignal erzeugen. Wie bei der vorhergehenden Ausführungsform werden hierdurch die beiden Gatter 19-1 und 19-2 geöffnet, so daß entsprechende Impulszüge den zugeordneten Summier- bzw. Integrierstufen 23'-1 und 23'-2 zugeführt werden, die durch diese Integrierstufen 23'-1 und 23'-2 gezählt werden. Die Ausgangssignale von jeder der Stufen 23'-1 und 23'-2 wird dann der Proportional-Addierstufe 31 zugeführt. Diese Proportional-Addierstufe 31 ist mit Widerständen 31a,

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31b, 31c und 3Td sowie einem Verstärker 31 f mit parallelgeschaltetem Widerstand 31e verbunden, die alle geeignet gewählte, verschiedene Werte aufweisen. Somit können die der Addierstufe 31 zugeführten Signale mit einem entsprechenden, geeigneten Koeffizienten multipliziert werden.

Das Auslösesignal für die Betätigung der Schneidvorrichtung 25 wird nur dann erzeugt, wenn der Wert des Ausgangssignals von der Proportional-Addierstufe 31 mit dem Vorgabewert des zusätzlichen Diskriminators 30 übereinstimmt. Durch geeignete Wahl bzw. Änderung der verschiedenen Koeffizienten können an der Anordnung verschiedene Schaltbedingungen auch abweichend von den in Fig. 4 dargestellten Fällen eingestellt werden.

Bei den in Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsformen ist der Diskriminator 20-4 dem obersten Dickenbereich zugeordnet. Wenn somit die gemessene Dicke des Fadens 10 über den Wert des dem Diskriminator 20-4 zugeführten Bezugssignals ansteigt, kann das der gemessenen Dicke βηΐτ-sprechende Signal direkt dem ODER-Gatter 28 zugeführt werden, so daß das Abschneiden des laufenden Fadens 10 unabhängig von der Länge des fehlerhaften Fadenabschnittes durchgeführt wird. In der Praxis kann es jedoch nachteilig sein, wenn das Auslösesignal über den Diskriminator 20-4 direkt der Schneidvorrichtung 25 zugeführt wird, während der

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Übergang des Fadens von dem Kötzer 11 zur Kegelspule 12 gestoppt oder unterbrochen ist. Deshalb wird die Anwendung eines UND-Gatters empfohlen. In diesem Fall werden die Eingänge des zusätzlichen UND-Gatters mit dem Diskriminator 20-4 und der Impulsformerstufe 17 verbunden, während sein Ausgang mit dem ODER-Gatter 28 verbunden ist.

Falls zwei oder mehr nahe beieinander liegende grobe oder fehlerhafte Abschnitte des Fadens entsprechend Fig. durch die Dickenmeßvorrichtung 16 laufen, ist es wünschenswert, beide fehlerhaften Stellen zu entfernen. Um dies zu erreichen, ist eine weitere, bevorzugte Ausführungsform gemäß Fig. 6 vorgesehen, die eine Abwandlung der Ausführungsform nachFig. 2 ist. Der einzige Unterschied zwischen den beiden Ausführungsformen nach Fig. 2 und Fig. 6 besteht darin, daß ein Rückstellzählwerk 32 vorgesehen ist, welches eine Vorgabestufe 23 aufweist, die dem Rückstellzählwerk 32 ein Vorgabesignal von festem Wert zuführen kann. Dieser Rückstellzähler 32 ist so angeordnet, daß er mit einem Eingang mit der Impulsformerstufe 17 und mit seinem anderen Eingang mit dem Diskriminator 20 verbunden ist, während sein Ausgang mit dem Zähler 23 verbunden ist, so daß der Zähler 23 durch ein Ausgangssignal vom Rückstellzähler 32 zurückgestellt bzw. gelöscht werden kann.

Solange bei dieser Anordnung die gemessene Dicke des

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laufenden Fadens 10 innerhalb des Sollwertbereiches liegt, zählt der Zähler 32 lediglich die Anzahl der ihm von der Impulsformerstufe 17 zugeführten Impulse. Wenn jedoch die gemessene Dicke über die obere Grenze des Sollwertbereiches ansteigt, jedoch noch niedriger ist als der Wert des vom Referenzsignalgenerator dem Diskriminator 20 zugeführten Bezugssignales, führt der Diskriminator 20 sowohl dem UND-Gatter 19 als auch dem Rückstellzähler 32 ein Fehlersignal zu. Zu diesem Zeitpunkt wird die Zählung des Zählers 32 unterbrochen und dieser auf Null zurückgestellt, während der Zähler 23 beginnt, die Anzahl der im Ausgangssignal des Gatters 19 enthaltenen Impulse zu zählen, wobei diese Anzahl dem logischen Produkt der Signale von der Impulsformerstufe 17 und dem Diskriminator 20 entspricht. Wenn die Anzahl der gezählten Impulse kleiner ist als der Wert des dem Zähler 23 zugeführten Vorgabesignals, kann diese Anzahl von Impulsen in dem Zähler 23 gespeichert werden, ohne daß hierdurch ein Auslösesignal für die Schneidvorrichtung erzeugt wird. Wenn jedoch die gezählte Impulszahl gleich oder größer ist als der Wert des Vorgabesignals, beginnt der Zähler 23 die Anzahl der Impulse erneut zu zählen, und bei Übereinstimmung der wiederholt gezählten Impulszahl mit dem dem Zähler 23 zugeführten Vorgabesignal wird das . Auslösesignal für die Schneidvorrichtung 25 erzeugt. Falls jedoch die Fadenlänge zwischen einem fehlerhaften Abschnitt und dem nächstfolgenden so klein ist, daß das dieser Länge

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entsprechende, vom Vorgabezähler 32 gezählte Signal kleiner ist als das von der Vorgabestufe 33 dem Zähler 32 zugeführte Vorgabesignal, wird kein Nullstellsignal vom Zähler 32 dem Zähler 23 zugeführt. Nur wenn die Anzahl der vom Zähler 32 gezählten Impulse mit dem ihm zugeführten Vorgabesignal übereinstimmt, wird ein Löschsignal für den Zähler 23 erzeugt, welches dessen Zählvorgang unterbricht und ihn auf Null zurückstellt, und damit auch die noch in dem Zähler 23 gespeicherten, dem zuerst gemessenen fehlerhaften Garnabschnitt entsprechenden Impulse löscht.

Man erkennt somit, daß bei der Anordnung gemäß Fig. 6 das Auslösesignal für die Betätigung der Schneidvorrichtung 25 auch dann erzeugt wird, wenn nahe benachbarte fehlerhafte Bereiche des laufenden Fadens durch die Meßvorrichtung laufen, selbst wenn die der Dicke jedes dieser Bereiche entsprechenden Signale jeweils unter dem Wert des dem Zähler 23 zugeführten Vorgabesignals liegen, vorausgesetzt daß die Summe der genannten Signale gleich oder größer ist als das genannte Vorgabesignal. In der Praxis kann die Ausführungsform nach Fig. 6 in der in Fig. 7 dargestellten Anordnung realisiert werden.

Bei dem Logikschaltbild gemäß Fig. 7 ist zu dem genannten Zweck das UND-Gatter 19-4 vorgesehen, dessen zwei Eingänge mit dem Diskriminator 20-4 und der I_mpulsformerstufe

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17 verbunden sind und dessen Ausgang mit dem ODER-Gatter verbunden ist. Der Zähler 32a kann gelöscht werden durch ein Signal von einem Inverter 29b, der ein ihm vom Diskriminator 20-1 zugeführtes Fehlersignal umkehrt. Der Zähler 32b kann gelöscht werden durch das Fehlersignal vom Diskriminator 20-5, welches nicht umgekehrt wird.

Die beiden in Fig. 1 und 6 dargestellten Ausführungsformen können in der in Fig. 8 und 9 dargestellten Weise abgeändert werden. Bei den Anordnungen gemäß Fig. 8 und 9 ist der in Fig. 1 zwischen dem Verstärker 21 und dem UND-Gatter 19 angeordnete Diskriminator 20 nunmehr zwischen dem Gatter 19 und dem Zähler 23 angeordnet. Bei der Abwandlung gemäß Fig. 8 wird ein Inverter 3^ und ein Nicht-UND-Gatter 35 (NAND-gate) benötigt, während bei der Ausführungsform nach Fig. 9 ein Inverter 36 erforderlich ist.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Einzelheiten und Anwendungsgebiete der anhand der Zeichnungen beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Zahlreiche Änderungen und Ausgestaltungen liegen für den Fachmann im Rahmen der Erfindung. Beispielsweise kann die Messung der Fadenlänge mittels der Meßvorrichtung 15 anstatt an einer Stelle zwischen dem Kötzer 11 und der kreuzgewickelten Kegelspule 12 zum Erzeugen des der Fadenlänge entsprechenden Signals auch an einer oder mehreren der folgenden Stellen

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dei" Aufspulvorrichtung durchgeführt werden (vergleiche *ig. 10):

A durch Messung der Bewegung des laufenden Fadens 10

in dem Ballon oberhalb des Kötzers 11 mittels einer Anzahl von lichtempfindlichen Elementen, wie bei A angedeutet;

B durch Messung des i^Jirchlaufs eines Fadens, der in

gleichen Abständen Markierungen in Form von Wasser, Ionen oder Farbe trägt;

C durch elektromagnetische Drehzahlmessung einer Scheibe, die koaxial mit der in diesem Fall ohne Löcher 15d ausgeführten Nutrolle 15c verbunden ist;

D durch Messung der Querbewegung des von der Nutwalze

13 geführten Fadens 10;

E durch Drehzahlmessung der Walze 13»

F durch Frequenzmessung des die Walze 13 antreibenden

Motors;

G durch Drehzahlmessung der Trommel 13 mittels einer

koaxial mit ihr verbundenen Scheibe;

H durch Drehzahlmessung der Kreuzspule 12;

I durch Messung der Umfangsgeschwindigkeit der rotie-

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renden Kreuzspule 12 mittels einer am Umfang der Spule 12 anliegenden Rolle, usw.

Zum Erzeugen des der Fadendicke entsprechenden Signals kann abweichend von den beschriebenen Ausführungsformen ein bei J angedeuteter Fühler verwendet werden.

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Claims

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Patentansprüche

(Λ . Vorrichtung zum Feststellen und Entfernen von Dickenungleichheiten eines Fadens, mit Mitteln zur laufenden Messung der Fadendicke und zum Erzeugen eines eine Abschneidevorrichtung für den Faden steuernden Auslösesignals, dadurch gekennzeichnet, daß außerdem eine Meßvorrichtung (15) zur laufenden Messung der Fadenlänge vorgesehen ist und daß die Längen- und Dickenmeßvorrichtungen (15, 16) zusammen die Erzeugung des Auslösesignals für die Schneidvorrichtung (25) steuern.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dickenmeßvorrichtung (16) ein von der Dicke abhängiges Meßsignal erzeugt, daß die Längenmeßvorrichtung (15) ein von der gemessenen Länge abhängiges Meßsignal erzeugt, daß eine Einrichtung (20) zum Erzeugen eines Fehlersignals bestimmter Länge beim Abweichen der gemessenen Dicke von einem Sollwert vorgesehen ist, und daß eine Steuerstufe (19) zum Durchlassen eines Impulszuges, der das logische Produkt aus dem Fehlersignal und dem Längenmeßsignal, sowie eine Zählvorrichtung (23) zum Zählen der Anzahl der Impulse des durchgelassenen Impulszuges vorgesehen sind, wobei die Zählvorrichtung (23) die Erzeugung

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des Auslösesignals für die Schneidvorrichtung (25) dann steuert, wenn die gezählte Impulszahl von einem vorgegebenen Wert abweicht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Langenmeßvorrichtung (15) aus einer Schnurrolle (15c) mit einer Anzahl von in gleichen Abständen angeordneten, zur Rollenachse parallelen Öffnungen (I5d), einer Lichtquelle (15a) und einem in deren Lichtweg angeordneten lichtempfindlichen Element (15b) besteht, wobei die durch den Kontakt mit dem Faden (10) in Rotation versetzte Schnurrolle (15c) mit ihren öffnungen den Lichtweg abwechselnd freigibt und unterbricht und das lichtempfindliche Element (15b) eine Impulsfolge als Meßsignal erzeugt.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zählvorrichtung (23) mindestens eine einstellbare Zähldekade umfaßt.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die .Zählvorrichtung (23) mindestens eine Addier- bzw. Summierstufe umfaßt.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Nullstellvor-

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richtung (32) zum Nullstellen der Zähleinrichtung (23) bei Zufuhr eines der anschließend gemessenen Fadendicke entsprechenden Signals vorgesehen ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Nullstellvorrichtung mindestens einen Nullstellzähler umfaßt.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zum Erzeugen eines aus Impulsen bestehenden Fehlersignals, wenn das dem logischen Produkt entsprechende Signal von einem vorgegebenen Wert abweicht, vorgesehen sind und daß die Zähleinrichtung die Anzahl der Impulse des Fehlersignals zählt und das Auslösesignal für die Schneidvorrichtung dann erzeugt, wenn die Zahl der Impulse von einem vorgegebenen Wert abweicht.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an die Dickenmeßvorrichtung eine Anzahl von unabhängig einstellbaren Schwellenwert-Diskriminatoren (20-1 bis 20-5) angeschlossen sind, deren Ausgangssignale eine entsprechende Anzahl von die Längenmeßsignale sperrenden oder durchlassenden Steuergliedern (19-1 bis 19-5) steuern, und daß an jedes Steuerglied ein unabhängig voreinstellbarer Zähler (24-1

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bis 24-5) für die vom Steuerglied durchgelassenen Impulse angeschlossen ist, wobei durch Einstellen der Schwellenwerte an den Schwellen-Diskriminatoren und der Vorgabewerte an den Zählern in jedem aus Diskriminator und Zähler bestehenden Meßkanal ein verschiedener Wert für das Produkt aus Dicken- und Längenmeßergebnxs einstellbar ist, und die Ausgänge aller Zähler an einen Signalgeber (26) für die Schneidvorrichtung (25) angeschlossen sind.

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