DE2245494A1

DE2245494A1 - Anzeigevorrichtung fuer bewegte gegenstaende

Info

Publication number: DE2245494A1
Application number: DE2245494A
Authority: DE
Inventors: Robert Vincent Brophy; Jun Ralph Everett Karcher; Fred Thomas Mackenzie
Original assignee: USM Corp
Current assignee: USM Corp
Priority date: 1971-09-21
Filing date: 1972-09-15
Publication date: 1973-03-29
Also published as: CA984482A; ES407037A1; GB1405008A; IT967681B; JPS4841857A; US3738296A

Description

Patentanwalt Müncfien 22, Herrnstr. T5. Tel. 292559 ■

Postanschrift München 26, Postfach 4

München, den |5, $ep, 1972

Mein Zeichen: P 1499 ■ '

Äniiielders USM Corporation

Flemington/New Jersey - USA

Zustelladresse:

Balch Street

Beverly/Mass. ol915

USA

o . -- Anzeigevorrichtung für bewegte Gegenstände

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung für bewegte Gegenstände, die eine Oberfläche mit wechselndem Reflexionsvermögen aufweisen und die aus einer Lichtquelle, einem lichtempfindlichen Element, das das von der Lichtquelle ausgesandte und von der Gegenstandsoberfläche reflektierte Licht empfängt und ein Ausgangssignal abgibt, sowie elektrischen Leitungen besteht, die die Ausgangssignale zu elna? Auswerteschaltung übertragen.

Für viele industrielle Zwecke wird eine Feststellung von relativen Bewegungen zwischen zwei benachbarten Gegenständen benötigt. Dabei wird meistens an dem einen Gegenstand, z.B. einem Maschinenteil, ein Detektor angeordnet, während an dem anderen Gegenstand ein lichtempfindliches Element und eine Lichtquelle angeordnet sind. Die Bewegungen

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ORiGlNAL INSPECTED

oder Verschiebungen des ersten Gegenstandes zeigen sich dabei in wechselnder Reflexion des Lichtes an seiner Oberfläche, die vom Detektor gemessen wird.

Befindet sich nun der Detektor in einer hell erleuchteten Umgebung, so verursachen Reflexionsänderungen an der Gegenstandsoberfläche nur kleine Detektorausgangssignale und sind daher schwer feststellbar. Diese Schwierigkeit tritt insbesonders dann auf, wenn Bewegungen eines Maschinenteils festgestellt werden sollen, das zu Bedienungszwecken hell beleuchtet ist. Sind die Detektorausgangssignale klein auf Grund kleiner Reflexionsänderungen an den Gegenstandsoberflächen, so kann auch der Fall auftreten, daß die Verwendung eines fotoelektrischen Detektors überhaupt nicht möglich ist.

Wenn weiterhin die elektrischen Leitungen zwischen dem fotoelektrischen Element und der Auswerteschaltung auf Grund äußerer Einflüsse besonders viele Störsignale aufnehmen, so wird das Verarbeiten schwacher fotoelektrischer Signale besonders problematisch. Solche elektrischen Störeinflüsse treten häufig in der Nähe von Maschinen auf, in denen z.B. Hochfrequenzgeneratoren, elektrische Relais, bewegliche Magnete und Motoren enthalten sind. Diese Teile erzeugen einen hohen Grad an sich wellenförmig ausbreitenden Störsignalen, die von den Zuleitungen aufgefangen werden können und einen hohen Rausdi pegel darstellen.

Um diese Störungen zu vermeiden, ist es bekannt, ein fotoelektrisches Element und eine entfernt von ihm angeordnete Schaltung mit abgeschirmten Leitungen zu verbinden. Solche Leitungen sind jedoch im Falle bewegter Maschinen oder kleiner Abmessungen zu unhandlich und starr, so daß sie die Funktionsfähigkeit der Maschinen stören können.

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Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, eine Anzeigevorrichtung für bewegte Gegenstände der eingangs beschriebenen Art anzugeben, die die obigen Nachteile vermeidet.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß sie eine Platte aufweist, die so angeordnet ist, daß sie mindestens einen Teil der Gegenstandsoberfläche gegen unerwünchstes Licht abschirmt, aber die Beleuchtung dieses Teils der Gegenstandsoberfläche mit von der Lichtquelle stammendem Licht ermöglicht und die derart ausgestaltet ist, daß sie sowohl die elektrischen Leitungen, die die Ausgangssignale vom lichtempfindlichen Element zur Auswerte schaltung übertragen, aufnimmt als auch elektrisch abschirmt.

Die Platte besteht vorzugsweise aus lichtundurchlässigem Material und die Leitungen sind isoliert gegen die Platte.

Die Platte kann aus zwei Teilplatten bestehen, die zwischen sich eine geeignete Aussparung zur Aufnahme der Leitungen aufweist.

Vorteilhafterweise ist innerhalb der Platte eine Haltevorrichtung angeordnet für die Lichtquelle und das lichtempfindliche Element, wobei die Platte Löcher aufweist, die derart angeordnet sind, daß sie den Lichtweg zwischen Lichtquelle, reflektierender Gegenstandsoberfläche und lichtempfindlichem Element offenhalten.

Die Aussparung zwischen den'beiden Teilplatten ist vorzugsweise so groß, daß sie außer den Leitungen auch die Haltevorrichtung für die Lichtquelle und das lichtempfindliche Element aufnimmt.

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Besonders vorteilhaft ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung in einer Nähmaschine zur Anzeige des Endes des Abspulvorganges des auf einer Spule aufgewickelten Garnes. Eine mit dieser Anzeigevorrichtung versehene Nähmaschine weist eine drehbar angeordnete Spule auf, deren sich ebenfalls drehende Oberfläche ein wechselndes Reflexionsvermögen aufweist, wobei die Lichtquelle und das lichtempfindliche Element derart angeordnet sind, daß das von der Lichtquelle ausgesandte und von der Spulenoberfläche reflektierte Licht auf das lichtempfindliche Element auftrifft.

Vorzugsweise weist die Oberfläche der Spule einen Fleck auf, dessen Reflexionsvermögen sich von dem des übrigen Teils der Oberfläche unterscheidet.

Besonders günstig ist es, wenn die Auswerteschaltung,der die elektrischen Signale über die Leitungen zugeführt werden, mit einem Zähler verbunden ist, dem für jede Umdrehung der Spule ein Signal zugeführt wird, wobei der Zähler so ausgestaltet ist, daß er nach Erreichen eines bestimmten Wertes, der der Anzahl der Garnwindungen auf der Spule entspricht, einerseits ein Ausgangssignal abgibt.

Durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung kann ein Signal einer davon entfernten Auswerteschaltung zugeführt werden, ohne durch Störlicht oder elektrische Störsignale beeinträchtigt zu werden. Insbesondere die Verwendung der Anzeigevorrichtung in einer Nähmaschine gestattet eine rechtzeitige Anzeige des Endes des Abspulvorganges, so daß das Risiko, unvollständig vernähte Produkte zu erhalten, erheblich vermindert wird.

Im folgenden soll die Erfindung anhand der Figuren näher erläutert werden.

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Es zeigen:

Figur 1 eine perspektivische Teilansicht einer Nähmaschine

mitsamt der Anzeigevorrichtung und _u

Figur 2 eine Teilansicht der Anzeigevorrichtung.

In den Figuren ist mit 10 eine Spule bezeichnet, die in einem Gehäuse 12 drehbar angeordnet ist. Die Spule 10 weist auf ihrer oberen Oberfläche 16 einen Fleck 14 auf, dessen Lichtreflexionsvermögen sich von dem übrigen Teil der Oberfläche" 16 unterscheidet.

Die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung weist eine Platte auf, die oberhalb der Spule 10 am Gehäuse 12 befestigt ist. Innerhalb der Platte sind eine Lichtquelle 20 und ein lichtempfindliches Element 22 nebeneinander derart angeordnet, daß das von der Lichtquelle ausgesandte Licht von der Oberfläche 16 zum lichtempfindlichen Element reflektiert wird. Bei jeder vollständigen Umdrehung der Spule 10 um ihre Längsachse tritt dabei eine Reflexionsänderung dann'auf, wenn der Fleck 14 durch die Lichtquelle 20 beleuchtet wird. Diese Reflexionsänderung erzeugt eine Änderung des Ausgangssignals des lichtempfindlichen Elementes 22, das- wiederum über die Leitungen einer Auswerteschaltung 24 zugeführt wird.

Die mit der Nähmaschine fest verbundene Auswerteschaltung weist einen an sich bekannten (nicht dargestellten) ZähTsr auf, der auf die Anzahl der Signaländerungen anspricht. Da jede Signaländerung einer Umdrehung der Spule entspricht, werden vom Zähler also die Spulenumdrehungen direkt gezählt. Erreicht die Anzahl der Spulenumdrehungen einen vorgegebenen Wert, der der Anzahl der Garnwindungen auf der Spule entspricht, so kann der Zähler eine (nicht dargestellte) Vorrichtung betätigen, mittels derer das Ende des AbspulVorganges angezeigt wird und/oder ein Abschalten der Maschine erfolgt.

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Die Platte 18 kann aus zwei Teilplatten 28 und 30 bestehen, wobei die Teilplatte 28 zwei Löcher 32 und 34 aufweist, die so angeordnet sind, daß sie sich bei geeigneter Stellung der Spule 10 in den Strahlengängen zwischen der Lichtquelle 20,dem lichtempfindlichen Element 22 und dem Fleck 14 befinden. Die Lichtquelle und das lichtempfindliche Element befinden sich in einem Bauteil 36, das in einer entsprechenden Aussparung zwischen den Teilplatten 28 und 30 angebracht ist. Diese Aussparung 38 erstreckt sich bis zum Rand der Platte und bietet außerdem Platz für die Leitungen 26. Die Auswerteschaltung 24 ist am Rand der Teilplatte 30 angeordnet und dort mit einer der Leitungen 26 verbunden, so daß diese innerhalb der Aussparung 38 fest verlegt werden kann.

Die Teilplatten 28 und 30 bestehen aus lichtundurchlässigem, elektrisch leitendem Material. Dadurch schirmen diese Teilplatten die Leitungen 26, die ihrerseits elektrisch isoliert ist, gegen elektromagnetische Störsignale ab. Die Platte kann außerdem noch geerdet sein. Die Lichtundurchläasigkeit der Platte 18 schützt die Oberfläche der Spule 10 vor dem Licht, das zur Beobachtung der zu nähenden Produkte erforderlich ist.

Die Platte 18 kann auch aus einem einzigen Werkstück bestehen, das die erforderlichen Eigenschaften und die Aussparung für das lichtempfindliche Element 22, die Lichtquelle 20 und die Leitungen 26 aufweist.

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Claims

Patentansprüche

1. Anzeigevorrichtung für bewegte Gegenstände, die eine Oberfläche mit wechselndem Reflexionsvermögen aufweisen, bestehend aus einer Lichtquelle, einem lichtempfindlichen Element, das das von der Lichtquelle ausgesandte und von der Gegenstandsoberfläche reflektierte Licht empfängt und ein Ausgangssignal abgibt, sowie elektrischen Leitungen, die die Ausgangssignale zu einer Auswerteschaltung übertragen , dadurch gekennzeichnet , daß sie eine Platte (18) aufweist, die so angeordnet ist, daß sie mindestens einen Teil (.16) der Gegenstandsoberfläche gegen unerwünschtes Licht abschirmt, aber die Beleuchtung dieses Teils der Gegenstandsoberfläche mit von der Lichtquelle (20) stammendem Licht ermöglicht, und die derart ausgestaltet ist, daß sie sowohl die elektrischen Leitungen (26), die die Ausgangssignale vom lichtempfindlichen Element* zur Auswerteschaltung . übertragen, aufnimmt als auch elektrisch abschirmt.

2. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet ,daß die Platte (18) aus lichtundurchlässigem, elektrisch leitendem Material besteht und daß die elektrischen Leitungen (26) isoliert gegen die Platte (18) sind.

3. Anzeigevorrichtung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennze lehnet , daß die Platte (18) aus zwei Teilplatten (28, 30) besteht, die zwischen sich eine geeignete Aussparung (38) zur Aufnahme der Leitungen (26) aufweisen .

4. Anzeigevorrichtung nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß innerhalb der Platte (18) eine Haltevorrichtung (36) für die Lichtquelle (20) und das lichtempfindliche Element (22) angeordnet ist

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und daß die Platte (18) Löcher (32, 34) aufweist, die derart angeordnet sind, daß sie den Lichtweg zwischen Lichtquelle (20), reflektierender Gegenstandsoberfläche und lichtempfindlichem Element (22) offenhalten.

5. Anzeigevorrichtung nach Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Aussparung (38) zwischen den beiden Teilplatten (28, 30) so groß ist, daß sie außer den Leitungen (26) auch die Haltevorrichtung (36) für die Lichtquelle (20) und das lichtempfindliche Element (22) aufnimmt.

6. Nähmaschine mit einer Anzeigevorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, mittels derer das Ende des Abspulvorganges des auf einer Spule aufgewickelten Garnes angezeigt wird, dadurch gekennzeichnet , daß die drehbar angeordnete Spule (10) eine sich ebenfalls drehende Oberfläche (16) mit wechselndem Reflexionsvermögen aufweist und daß die Lichtquelle (20) und das lichtempfindliche Element (22) derart angeordnet sind, daß das von der Lichtquelle ausgesandte und von der Spulenoberflächen reflektierte Licht auf das lichtempfindliche Element auftrifft.

7. Nähmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Oberfläche (16) der Spule einen Fleck (14) aufweist, dessen Reflexionsvermögen sich von dem des übrigen Teiles der Oberfläche (16) unterscheidet.

8. Nähmaschine nach Ansprüchen 6 und 7, dadurch g e k e η η zeichnet , daß die Auswerteschaltung (24), der die elektrischen Signale über die Leitungen (26) zugeführt werden, mit einem Zähler verbunden ist, dem für jede Umdrehung der Spule (10) ein Signal zugeführt wird.

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9. Nähmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß der Zähler so ausgestaltet ist, daß er nach Erreichen eines bestimmten Wertes," der der Anzahl der Garnwindungen auf der Spule (10) entspricht seinerseits ein Ausgangssignal abgibt.

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