DE2313959C3

DE2313959C3 - Thread breakage detector

Info

Publication number: DE2313959C3
Application number: DE19732313959
Authority: DE
Inventors: Masaru Yokohama Kanagawa; Nakagawa Kazuyoshi Tokio; Nishimura Masana Kawasaki Kanagawa; Kamiyamaguchi (Japan)
Original assignee: Yamatake-Honeywell Co. Ltd, Tokio
Priority date: 1972-03-25
Filing date: 1973-03-21
Publication date: 1977-11-10

Description

Die Erfindung betrifft einen Fadenbruchdetektor gemäß dem Oberbegriff vom Anspruch 1.The invention relates to a thread breakage detector according to the preamble of claim 1.

Bei einem aus der CH-PS 4 79 478 bekannten Fadenbruchdetektor werden die durch die vom Faden mitgeführten Ladungen auf der Sarnmeleiektrode 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 besondere Bürsten zusätzliche Ladungen auf den Faden aufgebracht, damit eine genügend große Poientialänderung entsteht. Solche zusätzliche Ladungen sind jedoch für die weitere Fadenve.'arbeitung störend.In a thread breakage detector known from CH-PS 4 79 478, the by the thread carried charges on the Sarnmel electrode Influence generated potential fluctuations then intensified. If they fail to appear, a Thread breakage displayed. Since the signal disappears in the event of a thread breakage, the alarm signal is generated a closed-circuit relay required. In addition, special brushes put additional charges on the Thread applied so that a sufficiently large change in potential occurs. Such extra charges are, however, disruptive for further thread processing.

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.The object of the invention is to provide a purely electronic, reliable and space-consuming ίο to create thread breakage detector, which is suitable for a simultaneous monitoring of a large number of threads controlled by a common clock generator. This object is achieved by the features specified in the characterizing part of claim 1. By diverting the charges carried by the thread onto the charging capacitor, the on the Thread remaining charge is significantly reduced, which is favorable for the subsequent processing process. Advantageous further developments of the invention are described in claims 2 to 4.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der F i g. 1 bis 3 erläutert. Es zeigtAn exemplary embodiment of the invention is illustrated by means of FIGS. 1 to 3 explained. It shows

F i g. 1 das Blockschaltbild eines Fadenbruchdetektors mit einer Vielzahl von Überwachungsstellen, F i g. 2 das Schaltbild einer Ausführungsform eines der Fadenbruchdetektoren gemäß F i g. 1 undF i g. 1 the block diagram of a thread breakage detector with a large number of monitoring points, F i g. 2 shows the circuit diagram of an embodiment of one of the thread breakage detectors according to FIG. 1 and

Fig.3 einige Kurvenformen von Signalen in der Schaltungsanordnung gemäß F i g. 2.3 shows some waveforms of signals in the circuit arrangement according to FIG. 2.

In Fig. I laufen die Fäden la, \b bis \n über die Sammelektrode 2a, 2b bis 2/7. Nach Fig. 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.In Fig. I the threads la, \ b to \ n run over the collecting electrode 2a, 2b to 2/7. According to FIG. 2, a connection point a of the parallel circuit 3a is connected to the collecting electrode 2a, the output of which is connected to the input of a gate circuit 5a via a sampling switch 6a and a capacitor 7a. A memory 9a is connected to this, which is connected on the output side to the output circuit 10a which controls a consumer (not shown). A clock generator 8 supplies switching pulses to the sampling switch 6a and at the same time to the memory 9a. The remaining sampling switches 6b ... 6n and the remaining memories 9b ... 9n are also connected to the common clock generator 8 (FIG. 1). From a second monitoring point, only the thread \ b and the associated collecting electrode 2b are shown. Only the thread break detector for the thread In is shown in full, corresponding to that for the thread la.

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 nochAs a result of friction between the thread la running over the collecting electrode 2a and the collecting electrode, are accumulated on this electrostatic charges, which on the parallel circuit 3a be transmitted. There, an electrical voltage corresponding to the charge is generated and stored there. As soon as a clock pulse arrives from the clock generator 8 and closes the sampling switch 6a, this voltage becomes via the capacitor 7a to the input of the gate circuit 5a, where it is connected to a Reference voltage compared and a pulse-shaped output signal dependent on the result of the comparison is delivered to the memory 9a. This is by a clock pulse of the clock 8 simultaneously with the Closing the sampling switch 6a activated, so that any interference signals occurring between the clock pulses cannot affect the memory. It stores the signal entered into it between the individual Sampling steps and passes the stored signal to the output circuit 10a, for example, a Alarm device controls and this also then

beaufschlagt, wenn die Abtastperiode bereits beendet ist. Die Fadenbruchdetektoren für die Fäden oder Fadenabschnitie \b bis In arbeilen in der gleichen Weise wie der soeben beschriebene Fadenbruchdetektor für den Faden la. Sapplied when the sampling period has already ended. The thread break detectors for the threads or Fadenabschnitie \ b to In arbeilen in the same way as the thread break detector just described for the thread la. S.

Gemäß Fig. 2 ist an die Sammelektrode 2a eine Parallelschaltung 3a angeschlossen, die aus einem hochohmigen Widerstand 21 und einem Ladekondensator 27 besteht, die zwischen die Sammelelektrode 2a und ein Bezi'jfspotential eingeschaltet sind. Als Abtastschal- _]0 ter 6a dient ein Feldeffekttransistor 35, dessen Steuerelektrode mit dem Taktgeber 8 in Verbindung steht, während seine Quellenelektrode an die Parallelschaltung 3a und ssine Senkenelektrode über einen Kondensator Ta an die Eingangsklemme der Gatterschaltung 5a angeschlossen ist. Letztere besteht aus zwei NAND-Gattern 31 und 32, wobei das erste NAND-GAtter 31 mit einer nur für Signale einer Polarität durchlässigen Rückführung, bestehend aus einem Widerstand 24 und einer Diode 28, versehen ist. ^₃ 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 7a verbunden ist. Der Spannungsteiler 22, 23 liefert die Bezugsspannung zum Vergleich der Ausgangi-spannung 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 fder Gatterschaltung 5a angeschlossen ist, während der Eingang R mit dem Taktgeber 8 in Verbindung steht. Als 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 ^₅ »Fadenbruch« kennzeichnet.According to FIG. 2, a parallel circuit 3a is connected to the collecting electrode 2a and consists of a high-resistance resistor 21 and a charging capacitor 27 which are connected between the collecting electrode 2a and a reference potential. As _{Abtastschal-] 0} ter 6a is a field effect transistor 35 is used, whose control electrode is connected to the clock generator 8 in combination, while its source electrode connected to the parallel circuit 3a and ssine drain electrode via a capacitor Ta to the input terminal of the gate circuit is connected 5a. The latter consists of two NAND gates 31 and 32, the first NAND gate 31 being provided with a return which is only permeable to signals of one polarity and consists of a resistor 24 and a diode 28. ^ ₃ The NAND gate 31 thus causes a high gain for negative input pulses and only a low gain for positive input pulses. A voltage divider, consisting of the resistors 22 and 23, is connected between a reference voltage source and the reference potential, the tap b of this voltage divider being connected to the drain electrode of the field effect transistor 35 and the capacitor 7a. The voltage divider 22, 23 supplies the reference voltage for comparing the output voltage of the field effect transistor 35 .. The memory 9a is a so-called flip-flop, consisting of two NAND gates 33 and 34, the set input San being connected to the output f of the gate circuit 5a , while the input R is connected to the clock generator 8. As the output circuit 10a, the base of a transistor 29 is connected via a resistor 25 to the output d of the flip-flop serving as a memory 9a, while the emitter of the transistor 29 is connected to the common reference potential and the collector via a resistor 26 to a DC supply voltage source connected. At the output A of the output circuit 10a, an output signal can be tapped which characterizes the state of the thread la, that is, "running thread" or ^ ₅ "thread breakage".

Bei der nachfolgenden Beschreibung der Wirkungsweise des Fadenbruchdetektors gemäß Fig.2 wird zugleich auf Fig. 3 Bezug genommen. Die durch Reibung zwischen dem Faden laundderSammelelektrode 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 Vi ist zwischen dem Verbindungspunkt a von Ladekondensator 27, Widerstand 21 und Sammelelektrode 2a einerseits und der gemeinsamen Bezugspotentialleitung andererseits wirksam. Sobald ein Taktimpuls V« 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. 1st 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.In the following description of the mode of operation of the thread breakage detector according to FIG. 2, reference is made to FIG. 3 at the same time. The electrical charges created by the friction between the thread la and the collecting electrode 2a or already carried along by the thread are absorbed by the collecting electrode 2a and charge the charging capacitor 27. After charging, the voltage on the charging capacitor 27 corresponds to the voltage drop across the resistor 21 generated by the charge carrier current. This voltage Vi is effective between the connection point a of charging capacitor 27, resistor 21 and collecting electrode 2a on the one hand and the common reference potential line on the other. As soon as a clock pulse V «from the clock generator 8 reaches the control electrode of the field effect transistor 35, the latter switches on so that the voltage at point a is transmitted to point b, ie to the tap of voltage divider 22, 23. If the DC voltage Vi at tap b of the voltage divider is lower than the input DC voltage V3, a positive pulse is generated at point b , which reaches the gate circuit 5a via the charging capacitor 7a. If, on the other hand, the voltage at tap b is greater than the DC input voltage at point a, a negative pulse is generated. The voltage V ₃ at the resistor 23 is selected by appropriate dimensioning of the voltage divider and the direct voltage supplying it so that it is greater than zero but less than the voltage V ₃ when the thread la is running. During operation, when the sampling switch 6a is closed, a positive pulse will thus arise at point b , which will reach the input of the gate circuit 5a via the capacitor 7a. However, since the gate circuit 5a, as mentioned above, does not amplify positive input pulses, the memory 9a does not change its state when the thread la is running.

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 Vj 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 S 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 cder Gatterschaltung 5a umgeschaltet und erzeugt an seinem Ausgang einen Impuls V5. Bei fortdauerndem Fehlen des Fadens la entstehen im Rhythmus der Taktgeberimpulse Vt 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.If, on the other hand, the thread la is broken at time T, the charge carrier current disappears from the collecting electrode 2a to the resistor 21 and charging capacitor 27, so that the latter is discharged and the voltage Vj drops to zero. If the field effect transistor 35 is now turned on, a negative pulse occurs at tap b because the voltage V ₃ is lower than the reference voltage at the resistor 23 of the voltage divider 22, 23. The gate circuit 5a amplifies this negative pulse to an output pulse V2, which is sent to the Input S of the flip-flop 9a arrives. Since the flip-flop 9a has been reset by the previous clock pulse at the input R at the latest, it is switched over by the negative pulse V2 at the output c of the gate circuit 5a and generates a pulse V5 at its output. If the thread la continues to be absent, the pulses V5 arise at the rhythm of the clock pulse Vt at the output d of the memory 9a, which pulses control via the gate circuit 10a, for example an alarm device or a control device for automatically stopping the thread feeder.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Yarn breakage detector with a collecting electrode which is entrained by the thread and which is connected to it, an evaluation circuit which is connected to it and which supplies a control signal for a display or control device, as well as an evaluation circuit connected between the collecting electrode and the display or control device and controlled by a clock the state of the display or control device maintained storage device during the scanning pauses, characterized in that one connection point of the parallel circuit (3a to 3/7) of a charging capacitor (27) and a high-resistance resistor (2t) and on the other hand the input terminal of a switching path (35) of a sampling switch (6a to 6n) controlled by the clock generator (8) are directly connected so that the output terminal of the switching path (35) is connected to the tap (b) of a DC-fed voltage divider (22 , 23), the foot of which is attached to the other verbs at the end of said parallel circuit (3a to 3n), and that said tap (b) is connected via a capacitor (7a to 7n) to two NAND gates (31,32) serving as direct voltage / pulse formers, the output of which ( c) is led to the one input (stone as a memory (9a to 9n) serving flip-flops (33, 34), the other input (R) is connected to the clock (8).

2. Thread breakage detector according to claim 1, characterized by such a dimensioning of the voltage divider (22,23) and the current feeding it that the voltage (Vi) at the resistor (23) located between the tap (b) and the base point is greater than zero but smaller _{than the voltage (V 3} ) on the charging capacitor (27) when the thread is running (la to In).

3. Thread breakage detector according to claim 1 or 2, characterized in that the scanning switch (6a to 6n) is a field effect transistor (35) whose control electrode is connected to the clock (8), while its source-sink path between the one connection point (A) the parallel connection (3a to 3ri) and the tap (b) of the voltage divider (22,23) is switched on.

4. Thread breakage detector according to one of claims 1 to 3, characterized in that the gate circuit (5a to 5n) is formed by connecting two NAND gates (31, 32) in series, wherein the first NAND gate (31) has a return which is only permeable to signals of one polarity (24,28).