DE3214358A1 - DEVICE FOR THREAD MONITORING IN A TEXTILE MACHINE - Google Patents
DEVICE FOR THREAD MONITORING IN A TEXTILE MACHINEInfo
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Description
32H35832H358
!Titel der Erfindung ! Title of the invention
Vorrichtung zur Fadenüberwachung in einer TextilmaschineDevice for thread monitoring in a textile machine
■Anwendungsgebiet, der Erfindung ■ Anwendungsgebie t, the dung OF INVENTION
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Padenüberwachung in einer Textilmaschine, mit einer Leuchtdiode sowie einem i'ototransistor, zwischen denen der zu überwachende Faden geführt ist, einer mit dem i'ototransistor verbundenen üuswerteschaltung mit einem Verstärker, einer mit einem Kondensator verbundenen Triggerschaltung sowie einem Leistungsverstärker.The invention relates to a device for pad monitoring in a textile machine, with a light-emitting diode and a i'ototransistor, between which the thread to be monitored is guided, a control circuit connected to the i'ototransistor with an amplifier, a trigger circuit connected to a capacitor and a power amplifier.
Charakterlstik der bekanntenitechnischen^ LösungenChar akter lstik the known i ^ technical solutions
Bekannt ist eine optoelektronische Vorrichtung zur Erkennung eines Fadenbruchs in einer Textilmaschine (DE-OS 2821795),
mit einer Leuchtdiode, einem Fototransistor, einer Schaltung zur Erkennung eines Signals am Kollektor des Fototransistors sowie
einer Schaltung zur Regelung der Kollektorspannung des Fototransistors
in Abhängigkeit von der Änderung des emittierten Lichtes der Leuchtdiode. Die Regelschaltung umfaßt einen Verstärker
der mit dem Kollektor des Fototransistors verbunden ist und über ein Tiefpaßfilter einen Leistungstransistor ansteuert,
dessen Strom die Leuchtdiode erregt. Die Erkennungsschaltung bestellt aus einer monostabilen Kippstufe, die die Nutzsignale des
Fototransistors in Rechtecksignale umwandelt, desweiteren aus einer RC-Schaltung mit unsymetrischer Zeitkonstante sowie einem
Differenzverstärker der als Kippstufe mit zwei Auslöseschwellen geschaltet ist.
Diese Vorrichtung ermöglicht zwar eine zuverlässige Fadenüber-An optoelectronic device for detecting a thread break in a textile machine is known (DE-OS 2821795), with a light-emitting diode, a phototransistor, a circuit for detecting a signal at the collector of the phototransistor and a circuit for regulating the collector voltage of the phototransistor as a function of the change of the light emitted by the light-emitting diode. The control circuit comprises an amplifier which is connected to the collector of the phototransistor and controls a power transistor via a low-pass filter, the current of which excites the light-emitting diode. The detection circuit is made up of a monostable multivibrator that converts the useful signals of the photo transistor into square-wave signals, as well as an RC circuit with an asymmetrical time constant and a differential amplifier that is connected as a multivibrator with two triggering thresholds.
Although this device enables a reliable thread transfer
wachung, der betriebene Schaltungsaufwand ist aber für die häufigsten Anwendungsgebiete der Fadenüberwachung insbesondere in der Anwendung an Webmaschinen zu hoch. Um stets ein maximales Hutzsignal aus dex' Fadenbewegung für die Verstärkung in der Auswerteschaltung zu erzielen, ist es hier stets erforderlich, den günstigsten Arbeitsbereich des Fototransistors über die Regelschleife herzustellen. Dies erfordert die genannten Bauelemente der Regelschaltung. Desweiteren erfordert diese Erkennungsschaltung eine aufwandserhöhende Impulsformerstufe, bestehend aus der monostabilen Kippstufe sowie einer RC-Schaltung mit unsymetri scher Zeitkoostante zur Erkennung von in größeren Abständen erzeugten Kutzsignalen des Fototransistors.monitoring, but the circuit complexity involved is particularly important for the most common areas of application of thread monitoring too high for use on weaving machines. To always get a maximum signal from dex 'thread movement for the reinforcement to achieve in the evaluation circuit, it is always necessary here, to establish the most favorable working range of the phototransistor via the control loop. This requires the mentioned components of the control circuit. Furthermore, this detection circuit requires an expense-increasing circuit Pulse shaper, consisting of the monostable multivibrator as well as an RC circuit with unsymetri cal time coefficient Detection of useful signals generated by the phototransistor at greater distances.
Das Ziel der Erfindung besteht darin die Fadenüberwachungsvorrichtung zu vereinfachen.The aim of the invention is the thread monitoring device to simplify.
Die Aufgabe der Erfindung ist die Erhöhung der Empfindlichkeit der Auswertung der Fadenüberwachungsvorrichtung. Erfindungsgemäß ist der Kollektor des Fototransistors über den Koppelkondensator mit dem Basiseingang eines Transistors des V-erstärkers verbunden, dessen Kollektor mit dem Eingang eines integrierten Verstärkers verbunden ist, dessen Ausgang über eine Diode, mit mindestens einem Widerstand, einem Kondensator, mit dem Eingang des Verstärkers gegengekoppelt ist. Durch die beschriebene Gegenkopplung des Verstärkers wird dieser stets in seinem empfindlichsten Arbeitsbereich für die Wechselanteile des Gleichstroms gebracht, so daß auch Hutζsignale des Fototransistors mit minimaler Amplitute ausgewertet werden können. Die Verstärkerkonstanz und damit die Empfindlichkeit des Verstärkers erhöhen sich, der Störspannungseinfluß wird reduziert und die Bandbreite vergrößert sich« In einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung sind die Leucht-The object of the invention is to increase the sensitivity of the evaluation of the thread monitoring device. According to the invention, the collector of the phototransistor is connected to the base input of a transistor via the coupling capacitor V amplifier connected, the collector of which is connected to the input of an integrated amplifier, the output of which is connected to a diode with at least one resistor, a capacitor, is fed back to the input of the amplifier. Due to the described negative feedback of the amplifier, this is always in its most sensitive working range for the Brought alternating components of the direct current, so that hat signals of the phototransistor can be evaluated with minimal amplitude. The amplifier constancy and thus the sensitivity of the amplifier increase, the influence of interference voltage is reduced and the bandwidth increases « In an advantageous embodiment of the invention, the light
32U35832U358
diode und der Fototransistor einander gegenüberliegend an einer Fadenführeröse aus Glas befestigt und diese als auch die elektrische Schaltung in einem Epoxidharzblock eingegossen. Dieser Fadenwächter läßt sich unmittelbar am Aufnahmeort lageunabhängig befestigen, ermöglicht damit die sofortige Auswertung der Fadenbewegung am .Aufnahmeort und reduziert somit die Störspannungsbeeinflussung auf ein Minimum. Dieser Fadenwächter ist wartungsfrei, in- seiner Glasöse tritt ein Selbstreinigungseffekt ein, der eine Verschmutzung verhindert.The diode and the phototransistor are attached opposite one another to a thread guide eyelet made of glass and this as well the electrical circuit is cast in an epoxy resin block. This thread monitor can be installed directly at the location where it is taken Attach in any position, thus enabling immediate evaluation the thread movement at the pick-up location and thus reduces the influence of interference voltage to a minimum. This thread monitor is maintenance-free, its glass eyelet has a self-cleaning effect one that prevents pollution.
A us führung sbeispiel Execution example
An Hand eines Ausführungsbeispieles soll die Erfindung näher erläutert werden. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen die Pig« 1: ein Schaltbild der Fadenüberwachung Fig. 2: eine Ansicht der FadenüberwachungsvorrichtungThe invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment. In the accompanying drawings, the Pig «1: a circuit diagram of the thread monitoring Fig. 2: a view of the thread monitoring device
Die leuchtdiode 1 (Fig. 2), eine Infrarot-jimitt er diode, ist dem Fototransistor 2 gegenüberliegend an der Fadenführeröse 3 im upoxidharzblock 4 eingegossen, über einen Schwingungsdämpfer 5 ein Dämpfungselement 6 und eine Grundplatte 7 ist der Epoxidharzblock 4 unmittelbar am Aufnahmeort befestigt. Bei der überwachung des Schußfadeneintrages an einer "webmaschine ist dies in üblicher s/eise und deshalb nicht dargestellt am Eingang des Webfaches. Im Spoxidharzblock 4 ist ebenfalls die in Fig. 1 dargestellte auf einer Leiterplatte befindliche elektrische Schaltung eingegossen. Das Kabel 8 dient zur Zuführung der Versorgung ε spannung für die Fadenüberwachungsvorrichtung und zur Signalübertragung z. B, an die Antriebssteuerung der V/ebmaschinec Die leuchtdiode 1 (Fig. 1) erhält über die Leitungen 9, 1C einen konstanten Strom und sendet damit stets Licht gleicher Intensität aus. Dieses infrarote Licht wird durch die aus Glas bestehende Fadenführeröse 3» in der der zu überwachende textile Faden geführt ist gesendet und vom gegenüberliegenden Fototransistor 2 empfangen·The light emitting diode 1 (Fig. 2), an infrared jimitt er diode, is the phototransistor 2 opposite to the thread guide eyelet 3 in the upoxy resin block 4, poured over a vibration damper 5 a damping element 6 and a base plate 7, the epoxy resin block 4 is attached directly to the location. When monitoring of the weft thread entry on a "weaving machine, this is usual and therefore not shown at the entrance of the Weaving shed. In the spoxy resin block 4 is also shown in Fig. 1 located on a circuit board electrical Cast in circuit. The cable 8 is used to feed the supply ε voltage for the thread monitoring device and for signal transmission z. B, to the drive control of the V / ebmachine c The light emitting diode 1 (Fig. 1) receives a constant current via the lines 9, 1C and thus always sends the same light Intensity off. This infrared light is transmitted through the thread guide eyelet 3 », which is made of glass, in the one to be monitored textile thread is sent and received by the opposite phototransistor 2
Durch die Überflächenrauheit des Fadens, wird die Lichtkopplung zwischen der Leuchtdiode 1 und dem Fototransistor 2 bei Fadenbewegung stündig verändert (Lichtmodulation)· Damit entsteht am kollektor des Fototransistors 2 ein pulsierender Gleich-Due to the surface roughness of the thread, the light coupling between the light-emitting diode 1 and the phototransistor 2 when the thread moves changed every hour (light modulation)
32U358 - < - S 32U358 - <- p
strom. Der Kollektor des Fototransistors 2 ist über die Leitung 11 mit der Auswerteschalturg 12 verbunden· In dieser führt die Leitung 11 zu dem Koppelkondensator 13 der mit der Leitung 13a über den Eingang 14 des Verstärkers 14a mit der Basis des Transistors 15 verbunden ist. Der Transistor 15, dessen Kollektor mit dem Singang 16 des integrierten Verstärkers 17 verbunden ist, stellt die erste Stufe des Verstärkers 14a dar. Der integrierte Verstärker 17 besteht in bekannter V/eise aus nicht dargestellten Transistoren, Der invertierende Ausgang 18 des Verstärkers 14a führt zu der Diode 15 die mit dem "widerstand 20 verbunden ist. Der Widerstand 20 ist wiederum mit seinem Anschluß 21 mit der Leitung 22 an einer Stelle verbunden, die zwischen dem Kondensator und dem Widerstand 24 liegt. Der widerstand 24 steht mit dem Eingang 14 des Verstärkers 14a in Verbindung. Damit ist der Verstärker 14a von seinem invertierenden Ausgang 18 über die genannten Elemente gegengekoppelte current. The collector of phototransistor 2 is connected to evaluation circuit 12 via line 11. In this, line 11 leads to coupling capacitor 13, which is connected to line 13a via input 14 of amplifier 14a to the base of transistor 15. The transistor 15, the collector of which is connected to the Singang 16 of the integrated amplifier 17, represents the first stage of the amplifier 14a. The integrated amplifier 17 consists of transistors (not shown) the diode 15 which is connected to the resistor 20. The resistor 20 is in turn connected with its terminal 21 to the line 22 at a point which is between the capacitor and the resistor 24. The resistor 24 is connected to the input 14 of the amplifier from its inverting output 18 through the said elements against coupled 14a into connection. Thus, the amplifier 14a e
Bin weiterer Ausgang 25 des Verstärkers 14a ist mit einem Trigger 26 verbunden. 3in Anschluß 27 des Triggers 26 führt zu dem Kondensator 28 und von hier zu der Leitung 10. Der Trigger 26 ist über einen weiteren Anschluß 28a mit dem Schaltverstärker 2S mit offenem Kollektorausgang, zu dem als Außenbeschaltung der Widerstand 30 gehört, verbunden« Der Verstärker 17, der Trigger 26 sowie der Leistungsverstärker 23 sind in dem Schaltkreis 29a integriert. Die mit dem Schaltverstärker 2S verbundene Signalleitung 31 führt zu der nicht dargestellten Antriebssteuerung einer Y/ebmaschine und schaltet diese bei Fadenbruch bzw. Fadenstillstand ab. Der Widerstand 32 dient der Begrenzung des Stromdurchgangs durch den Transistor 15 und den Verstärker 17. Die Begrenzung des Stromdurchgangs durch den Transistor 2 erfolgt durch den v/iderstand 33* Der Kondensator 34 dient der Verhinderung von Störungen des Fototransistors Der Frequenzgang des Aufnehmers ist so dimensioniert, daß niederfrequente Schwingungen des stehenden Fadens keinen Fadenlauf vortäuschen. Die bei normalen Fadenlauf am Kollektor des Fototransistors 2 entstehenden pulsierenden Anteile des Gleichstroms werden vom Koppelkondensator 13 an den Verstärker 14aA further output 25 of the amplifier 14a is connected to a trigger 26. 3in connection 27 of the trigger 26 leads to the capacitor 28 and from here to the line 10. The trigger 26 is connected to the switching amplifier via a further connection 28a 2S with an open collector output, to which the resistor 30 belongs as an external circuit, connected «The amplifier 17, the trigger 26 and the power amplifier 23 are integrated in the circuit 29a. The ones with the switching amplifier 2S Connected signal line 31 leads to the drive control, not shown, of a Y / ebmachine and switches it on Thread breakage or thread standstill. The resistor 32 is used to limit the passage of current through the transistor 15 and the Amplifier 17. The current passage through the transistor 2 is limited by the resistor 33 * the capacitor 34 is used to prevent interference with the phototransistor. The frequency response of the transducer is dimensioned so that Low-frequency vibrations of the standing thread do not simulate a thread run. The normal thread run on the collector of the The pulsating components of the direct current produced by the phototransistor 2 are transferred from the coupling capacitor 13 to the amplifier 14a
32U358 - ^- t 32U358 - ^ - t
und somit an die Basis des Transistors 15 übertragen. Die Spannung am Kollektor des Transistors 15 wird über den integrierten Verstärker 17 weiter verstärkt und über den Ausgang 25 dem Trigger 26 zugeführt. Der mit dem Trigger 26 verbundene Kondensator 28 integriert bei Vorhandensein einer pulsierenden Gleichgröße am Eingang 14 die am Trigger 26 anstehenden Impulse und sorgt für einen stabilen Schaltzustand«, Am. invertierten ,Ausgang 18 des Verstärkers 14a steht das verstärkte eingangssignal zur Verfugung und wird über die Diode 19 und dem Tiefpaß, bestehend aus den Widerständen 20, 24 sowie dem Kondensator 23, an den Eingang 14 des Verstärkers 14a zurückgeführt» Durch das Tiefpaßverhalten oben genannter Widerstände 20, 24 - Kondensator 23 - Kombination wird der Verstärker 14a für Gleichstrom stark gegengekoppelt. Damit erhöht sich sowohl die Verstärkungskonstanz als auch die Empflindlichkeit für die wechselnden ,Anteile des Gleichstroms des Verstärkers 14a. Die reinen Gleichstromanteile werden durch die starke Gleichstromgegenkopplung gering verstärkte Dadurch wird erreicht, daß Nutzsignale mit sehr kleiner Amplitute ausgewertet werden können. Störeinflüsse wie Betriebsspannungsschwankungen, Temperaturveränderungen werden korapaisiert. and thus transferred to the base of transistor 15. The voltage at the collector of the transistor 15 is further amplified via the integrated amplifier 17 and fed to the trigger 26 via the output 25. The capacitor 28 connected to the trigger 26 integrates the impulses present at the trigger 26 when a pulsating constant variable is present at the input 14 and ensures a stable switching state «, Am. inverted, output 18 of the amplifier 14a, the amplified input signal is available and is fed back to the input 14 of the amplifier 14a via the diode 19 and the low-pass filter, consisting of the resistors 20, 24 and the capacitor 23 20, 24 - capacitor 23 - combination, the amplifier 14a for direct current is strongly fed back. This increases both the gain constancy and the sensitivity to the changing components of the direct current of the amplifier 14a. The pure DC components are slightly amplified by the strong DC negative feedback. This means that useful signals with very small amplitudes can be evaluated. Interferences such as operating voltage fluctuations and temperature changes are corapaized.
Bei fehlender Fadenbewegung (z. B. betriebsmäßigen Fadenstillstand bzwo Fadenriß bei einer Webmaschine) erfolgt keine Lichtmodulation mehr« Damit entsteht am Kollektor des Fototransistors 2 ein reiner Gleichstrom, der vom Koppelkondensator nicht zum Verstärker 14a übertragen wird» Damit fehlt am Eingang 14 des Verstärkers 14a die pulsierende Gleichgröße und der Kondensator 28 wird geladen0 Ist der obere Schwellwert des Triggers 26 erreicht, gibt dieser über den ,Anschluß 28a ein Signal an den Schaltverstärker 29, welcher wiederum das verstärkte Signal über die Signalleitung 31 zu der Antriebssteuerung der Webmaschine sendet und diese abschaltet.If there is no thread movement (e.g. operational thread standstill or thread breakage on a weaving machine), there is no more light modulation «This creates a pure direct current at the collector of the phototransistor 2, which is not transmitted from the coupling capacitor to the amplifier 14a» This means that there is no input 14 of the amplifier 14a the pulsating constant variable and the capacitor 28 is charged 0 If the upper threshold value of the trigger 26 is reached, it sends a signal via the connection 28a to the switching amplifier 29, which in turn sends the amplified signal via the signal line 31 to the drive control of the loom and this turns off.
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