DE2313959B2 - Fadenbruchdetektor - Google Patents

Description

3. Fadenbruchdetektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß der Abtastschalter (6a bis 6n) ein Feldeffekttransistor (35) ist dessen Steuerelektrode mit dem Taktgeber (8) in Verbindung steht, während seine Quellen-Senken-Strecke zwischen den einen Verbindungspunkt (a) der Parallelschaltung (3a bis 3n) und den Abgriff (b) des Spannungsteilers (22,23) eingeschaltet ist

4. Fadenbruchdetektor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß die Gatterschaltung (5a bis 5n) durch die Hintereinanderschaltung zweier NAND-Gatter (31, 32) gebildet ist, wobei das erste NAND-Gatter (31) eine nur für Signale der einen Polarität durchlässige Rückführung (24,28) aufweist

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Die Erfindung betrifft einen Fadenbruchdetektor gemäß dem Oberbegriff vom Anspruch 1.

Bei einem aus der CH-PS 4 79 478 bekannten Fadenbruchdetektor werden die durch die vom Faden mitgeführten Ladungen auf der Sammelelektrode durch Influenz erzeugten Potentialschwankungen anschließend verstärkt Bei ihrem Ausbleiben wird ein Fadenbruch angezeigt Da im Fall des Fadenbruchs das Signal verschwindet, ist zur Erzeugung des Alarmsignals ein Ruhestromrelais erforderlich. Außerdem werden durch besonder« Bürsten zusätzliche Ladungen auf den Faden aufgebracht, damit eine genügend große Potentialänderung entsteht Solche zusätzliche Ladungen sind jedoch für die weitere Fadenverarbeitung störend.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen rein elektronischen, zuverlässigen und wenig Raum beanspruchenden ίο Fadenbruchdetektor zu schaffen, welcher sich für eine durch einen gemeinsamen Taktgeber gesteuerte gleichzeitige Überwachung einer Vielzahl von Fäden eignet Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst Durch das Ableiten der von Faden mitgeführten Ladungen auf den Ladekondensator wird die auf dem Faden verbleibende Ladung wesentlich verringert was für den nachfolgenden Verarbeitungsprozeß günstig ist

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 4 beschrieben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der F i g. 1 bis 3 erläutert Es zeigt

F i g. 1 das Blockschaltbild eines Fadenbruchdetektors mit einer Vielzahl von Überwachungsstellen, Fig.2 das Schaltbild einer Ausführungsform eines der Fadenbruchdetektoren gemäß F i g. 1 und

!•ig.3 einige Kurvenformen von Signalen in der Schaltungsanordnung gemäß F i g. 2.

In Fig. I laufen die Fäden la, \b bis In über die Sammelektrode 2a, 26 bis 2n. Nach F i g. 2 ist an die Sammelelktrode 2a ein Verbindungspunkt a der Parallelschaltung 3a angeschlossen, dessen Ausgang über einen Abtastschalter 6a und einen Kondensator 7a mit dem Eingang einer Gatterschaltung 5a in Verbindung steht An diese ist ein Speicher 9a angeschlossen, der ausgangsseitig mit der Ausgangsschaltung 10a in Verbindung steht, welche einen nicht dargestellten Verbraucher steuert Ein Taktgeber 8 liefert Schaltimpulse an den Abtastschalter 6a und gleichzeitig an den Speicher 9a. Auch die übrigen Abtastschalter 6b... 6n und die übrigen Speicher 9b...9n sind an den gemeinsamen Taktgeber 8 angeschlossen (Fig. 1). Von einer zweiten Überwachungsstelle sind dort nur der Faden \b und die zugehörige Sammelektrode 2b dargestellt Lediglich der Fadenbruchdetektor für den Faden In ist entsprechend jenen für den Faden la vollständig wiedergegeben.

Infolge Reibung zwischen dem über die Sammelektrode 2a hinweglaufenden Faden la und der Sammelelektrode, werden auf dieser elektrostatische Ladungen angesammelt welche auf die Parallelschaltung 3a übertragen werden. Dort wird hieraus eine der Ladung entsprechend elektrische Spannung erzeugt und gespeichert Sobald ein Taktimpuls vom Taktgeber 8 ankommt und den Abtastschalter 6a schließt wird diese Spannung über den Kondensator 7a an den Eingang der Gatterschaltung 5a übertragen, wo sie mit einer Bezugsspannung verglichen und ein vom Ergebnis des Vergleiches abhängiges impulsförmiges Ausgangssignal an den Speicher 9a abgegeben wird. Dieser wird durch einen Taktimpuls des Taktgebers 8 gleichzeitig mit dem Schließen des Abtastschalters 6a aktiviert so daß zwischen den Taktimpulsen etwa auftretende Störsignale den Speicher nicht beeinflussen können. Er speichert das in ihn eingegebene Signal zwischen den einzelnen Abtastschritten und gibt das gespeicherte Signal an die Ausgangsschaltung 10a weiter, die beispielsweise eine Alarmvorrichtung steuert und diese auch dann noch

beaufschlagt, wenn die Abtastperiode bereits beendet ist Die Fadenbruchdetektoren für die Fäden oder Fadenabschnitts \b bis ία arbeiten in der gleichen Weise wie der soeben beschriebene Fadenbrucbdetektor für den Faden la.

Gemäß Fig.2 ist an die Sammelektrode 2a eine Parallelschaltung 3a angeschlossen, die aus einem hochohmigen Widerstand 21 und einem Ladeknndensator 27 besteht, die zwischen die Sammelelektrode 2a und ein BezuRspotential eingeschaltet sind. Als Abtastschal- _w ter 6a dient ein Feldeffekttransistor 35, dessen Steuerelektrode mit dem Taktgeber 8 in Verbindung steht, während seine Quellenelektrode an die Parallelschaltung 3a und seine Senkenelektrode Ober einen Kondensator Ta an die Eingangsklemme der Gatter- i_S schaltung Sa angeschlossen ist Letztere besteht aus zwei NAND-Gattern 31 und 32, wobei das erste NAND-GAtter 31 mit einer nur ff«· Signale einer Polarität durchlässigen Rückführung, bestehend aus einem Widerstand 24 und einer Diode 28, versehen ist _M Das NAND-Gatter 31 bewirkt somit eine hohe Verstärkung für negative Eingangsimpulse und eine nur geringe Verstärkung für positive Eingangsimpulse. Ein Spannungsteiler, bestehend aus den Widerständen 22 und 23, ist zwischen eine Bezugsspannungsquelle und das Bezugspotential eingeschaltet wobei der Abgriff b dieses Spannungsteilers mit der Senkenelektrode des Feldeffekttransistors 35 und dem Kondensator Ta verbunden ist Der Spannungsteiler 22, 23 lie'ert die Bezugsspannung zum Vergleich der Ausgangsspannung des Feldeffekttransistors 35_ Der Speicher 9a ist ein sogenannter Flip-Flop, bestehend aus zwei NAND-Gattern 33 und 34, wobei der Setzeingang San den Ausgang c der Gatterschaltung 5a angeschlossen ist während der Eingang R mit dem Taktgeber 8 in Verbindung steht. Als _J5 Ausgangsschaltung 10a ist über einen Widerstand 25 die Basis eines Transistors 29 an den Ausgang d des als Speicher 9a dienenden Flip-Flops angeschlossen, während der Emitter des Transistors 29 mit dem gemeinsamen Bezugspotential in Verbindung steht und der Kollektor über einen Widerstand 26 an eine Versorgungsgleichspannungsquelle angeschlossen ist. Am Ausgang A der Ausgangsschaltung 10a kann ein Ausgangssignal abgegriffen werden, welches den Zustand des Fadens la, also »laufender Faden« oder »Fadenbruch« kennzeichnet

Bei der nachfolgenden Beschreibung der Wirkungsweise des Fadenbruchdetektors gemäß Fig.2 wird zugleich auf Fig.3 Bezug genommen. Die durch Reibung zwischen dem Faden 1 a und der Sarr melelektrode 2a entstehenden oder bereits vom Faden mitgeführten elektrischen Ladungen werden von der Sammelektrode 2a aufgenommen und laden den Ladekondensator

27 auf. Nach erfolgter Aufladung entspricht die Spannung am Ladekondensator 27 dem vom Ladungsträgerstrom erzeugten Spannungsabfall am Widerstand 21. Diese Spannung V₃ is* zwischen dem Verbindungspunkt a von Ladekondensator 27, Widerstand 21 und Sammelelektrode 2a einerseits and der gemeinsamen Bezugspotentialleitung andererseits wirksam. Sobald ein Taktimpuls V₄ vom Taktgeber 8 an die Steuerelektrode des Feldeffekttransistors 35 gelangt schaltet dieser durch, so daß die Spannung am Punkt a zum Punkt b, d. h. zum Abgriff des Spannungsteilers 22, 23 hin übertragen wird. Ist dabei die am Abgriff b des Spannungsteilers stehende Gleichspannung Vi kleiner als die Eingangsgleichspannung V₃, so entsteht am Punkt b ein positiver Impuls, welcher über den Ladekondensator 7a zur Gatterschaltung 5a gelangt Ist hingegen die Spannung am Abgriff b größer als die Eingangsgleichspannung am Punkt a, so entsteht ein negativer Impuls. Die Spannung V₃ am Widerstand 23 ist durch entsprechende Bemessung des Spannungsteilers und der ihn versorgenden Gleichspannung nämlich derart gewählt daß sie zwar größer als Null aber kleiner als die Spannung V₃ bei laufendem Faden la ist Bei Betrieb wird somit beim Schließen des Abtastschalters 6a ein positiver Impuls am Punkt b entstehen, der über den Kondensator 7a zum Eingang der Gatterschaltung 5a gelangt. Da die Gatterschaltung 5a jedoch, wie oben erwähnt, positive Eingangsimpulse nicht verstärkt ändert der Speicher 9a seinen Zustand bei laufendem Faden la nicht.

Ist hingegen der Faden la zum Zeitpunkt Tgerissen, so verschwindet der Ladungsträgerstrom von der Sammelektrode 2a zum Widerstand 21 und Ladekondensator 27, so daß sich letzterer entlädt und die Spannung V₃ auf Null absinkt. Wird jetzt der Feldeffekttransistor 35 durchgeschaltet so entsteht am Abgriff b ein negativer Impuls, weil die Spannung V₃ kleiner ist als die Bezugsspannung am Widerstand 23 des Spannungsteilers 22, 23. Die Gatterschaltung 5a verstärkt diesen negativen Impuls zu einem Ausgangsimpuls V₂, der an den Eingang 5 des Flip-Flop 9a gelangt. Da der Flip-Flop 9a spätestens durch den vorangehenden Taktimpuls am Eingang R zurückgestellt worden ist wird er durch den negativen Impuls V₂ am Ausgang oder Gatterschaltung 5a umgeschaltet und erzeugt an seinem Ausgang einen Impuls V_s. Bei fortdauerndem Fehlen des Fadens la entstehen im Rhythmus der Taktgeberimpulse V₄ am Ausgang d des Speichers 9a die Impulse V₅ welche über die Gatterschaltung 10a, beispielsweise eine Alarmvorrichtung oder eine Steuervorrichtung zum selbsttätigen Stillsetzen des Fadenlieferwerks steuern.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Fadenbruchdetektor mit einer durch vom Faden mitgeführte elektrische Ladungen beeinflußten Sammelelektrode, einer an diese angeschlossenen, ein Steuersignal für eine Anzeige- oder Steuereinrichtung liefernden Auswerteschaltung, sowie einer zwischen die Sammelelektrode und die Anzeigeöder Steuervorrichtung eingeschalteten, durch einen Taktgeber gesteuerten während der Abtastpausen den Zustand der Anzeige- oder Steuervorrichtung aufrechterhaltenen Speichervorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß an die Sammeielektrode (2a bis 2n) einerseits der eine Verbindungspunkt (a)der Parallelschaltung (3a bis 3d) eines Ladekondensators (27) und eines hochohmigen Widerstandes (21) und andererseits die Eingangsktemme einer durch den Taktgeber (8) gesteuerten Schaltstrecke (35) eines Abtastschalters (6a bis 6n) unmittelbar angeschlossen sind, daß die Ausgangsklemme der Schaltstrecke (35) am Abgriff (b) eines gleichstromgespeisten Spannungsteilers (22, 23) liegt, dessen Fußpunkt an den anderen Verbindungspunkt der genannten Parallelschaltung (3a bis 3n) angeschlossen ist, und daß der genannte Abgriff (b) über einen Kondensator (7a bis 7n) mit zwei als Gleichspannung/Impulsformer dienenden NAND-Gattern (31,32) in Verbindung steht, deren Ausgang (c)an den einen Eingang (S) eines als Speicher (9a bis 9n) dienenden Rip-Flops (33, 34) geführt ist, dessen anderer Eingang (R) an den Taktgeber (8) angeschlossen ist

2. Fadenbruchdetektor nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine solche Bemessung des Spannungsteilers (22,23) und des ihn speisenden Stromes, daß die Spannung (Vi) an dem zwischen Abgriff (b) und Fußpunkt liegenden Widerstand (23) größer als Null aber kleiner als die bei laufendem Faden (la bis In) am Ladekondensator (27) stehende Spannung (V)

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