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Fotoelektrischer Schußfadenwächter Es sind fotoelektrische Schußfadenwächter
bekannt, die auf dem Prinzip beruhen, daß in den Spulenkörper Spiegel eingebaut
sind, die bei leerer Spule das Licht einer besonderen am Webstuhl angeordneten Lichtquelle
auf eine Fotozelle reflektieren.
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Hierbei besteht aber die Gefahr, daß der auftreffende Lichtstrahl
entweder vom Fadenmaterial selbst, z. B. beim Weben von 1locliglanzsei<le, reflektiert
wird, oder es kann auch die spiegelnde Metallspitze des Schiffchens den Lichtstrahl
reflektieren und somit den Webstuhl unerwünscht stillsetzen.
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Ferner kann z.B. der Lichtstrahl einer fremden Lichtquelle reflektiert
werden und damit ein Stillsetzen des Webstuhls herbeiführen. Auch ist man bei einer
solchen Einrichtung auf die Anbringung eines Spiegels angewiesen, dessen Lager sich
durch Erschütterungen des Stuhles lockern kann; damit erfolgt eine Ablenkung des
reflektierten Strahles, der dann je nach seiner Ablenkung unter Umständen überhaupt
nicht mehr auf die Fotozelle trifft.
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Durch die Erfindung wird nun ein fotoelektrischer Schußfadenwächter
angegeben, bei dem diese Betriebsunsicherheiten behoben sind. Dies wird erfindungsgemäß
dadurch erreicht, daß auf dem Spulenschaft ein die Strahlung einer Lichtquelle modulierendes
Muster angeordnet ist. Dieses Muster kann beispielsweise aus abwechselnden Farbringen
von Konträrfarben bestehen, wovon der eine das Lic'lit reflektiert und der folgende
Ring es absorbiert, so daß das in die Fotozelle einfallende Licht moduliert ist.
Eine andere Möglichkeit ist die Anordnung von dachförmigen oder wellenförmigen Profilen
auf der Oberfläche des Spulensehaftes, so
daß der auf die eine Seite
auftreffende Lichtstrahl in -die Zelle, der auf die entgegengesetzte Seite auftreffende
Strahl von der Zelle weg reflektiert wird, in die Zelle also wieder nur moduliertes
Licht fällt.
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Auch kann man diese Modulation des Lichtes dadurch erzielen, daß man
auf dem Spulenkörper eine abwechselnde Drehung der Polarisationsebene, z. B. durch
abwechselnd angeordnete links- und rechtsdrehende Kristalle, bewirkt.
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Dieses die Modulation des Lichtes bewirkende Muster auf dem Spulenschaft
kann unmittelbar auf diesem angeordnet sein, oder es werden Hülsen über den Schaft
geschoben, die das entsprechende Muster tragen.
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Um nun nur die Gesamtheit der vom Muster ausgelösten Lichtimpulse
und nicht irgendwelche Einzelimpulse für die Ausschaltung des Stuhles zu erhalten,
ist erfindungsgemäß zwischen Fotozelle und Schalter ein Energiespeicher angeordnet,
der sich stufenweise auflädt. Dieser Energiespeicher kann mechanischer oder elektrischer
Art sein. Er ist auf die Summe der Impulse, die von dem Muster abhängig ist, abgestimmt
und bewirkt erst ein Freiwerden seiner potentiellen Energie, die zur Betätigung
des Ausschaltmechanismus dient, wenn eine zumindest dem Gesamtmuster entsprechende
Anzahl von Impulsen in ihm gespeichert ist.
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Um nun aber zu verhindern, daß sich dieser Energiespeicher durch irgendwelche
Fremdimpulse, die bei jedem Schuß auftreten können, langsam auflädt, daß er also
beispielsweise nach mehreren Schüssen die zur Entspannung notwendige potentielle
Energie hat, umfaßt dieser Energiespeicher erfindungsgemäß einen parallel geschalteten
Entladewiderstand geeigneter Zeitkonstante. Durch diesen Entladewiderstand, dessen
Zeitkonstante von der Geschwindigkeit des Sehusses abhängig ist, wird erreicht,
daß der Energiespeicher nach jedem Schuß keine potentielle Energie mehr enthält.
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Erst wenn jetzt die Gesamtheit der vom Muster ausgelösten Impulse
auf den Energiespeicher treffen, erreicht er die zur Entspannung notwendige potentielle
Energie.
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Um nun möglichst alle Fremdimpulse schon von diesem Energiespeicher
fernzuhalten, ist erfindungsgemäß zwischen Fotozelle und Energiespeicher ein auf
die Periode des Musters und die Fluggesdhwindigkeit des Schützens abgestimmtes Filter
geschaltet. Durch dieses Filter erzielt man ein selektives Arbeiten. Jede Art von
Fremdimpulsen, die nicht in der vorausbestimmten Frequenz ankommen, werden von dem
Filter ausgesiebt.
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Die Erfindung ist in zwei Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnung
dargestellt. Es zeigt Abb. i einen Schnitt durch das Trägergehäuse mit darunterliegender
leerer Spule mit Flächenmuster, Abb. 2 den Spulenschaft mit plastischem Muster,
Abb.3 das Schaltschema.
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In dem Trägergehäuse i, das am Webstuhl befestigt ist, sitzen durch
eine Wand 2 voneinander getrennt eine Lichtquelle 3 und eine Fotozelle 4. Vor der
Fotozelle 4 liegt eine Blende 5. Das Gehäuse i besitzt die beiden Öffnungen 6 und
7, vor denen je eine Sammellinse 8 bzw. 9 angeordnet ist. In bestimmter Entfernung
unterhalb dieses Gehäuses liegt die Bahn für den Schützen, der die Spule io trägt.
Der Schaft dieser Spule io ist abwechselnd mit Ringen i i und 12 von schwarzer und
weißer Farbe versehen. An Stelle dieses flächenmäßigen Musters kann der Spulenschaft
auch mit plastischen Mustern versehen sein, die durch eine Profilierung des Schaftes
erzeugt sind. Dieses Profil besteht aus hintereinanderliegenden Einzelabschnitten,
die von den dachförmig zueinander stehenden Flächen 13 und 14 gebildet werden.
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Die Fotozelle 4 ist über zwei Kopplungskondensatoren 16 und 17 mit
einem Verstärker 18 verbunden. Hinter dem oder im Verstärker liegt ein auf die Periode
des Musters und die Fluggeschwindigkeit des Schützens abstimmbares Filter i9.
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Hinter dem Filter i9 liegt ein Gleichrichter 20 und dahinter der Kondensator
21, der vor dem Stromtor 24 und dem Relais 22 liegt, welches den Schalter betätigt.
Parallel zum Kondensator 21 liegt der Entladewiderstand a3.
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Trifft nun der von der Lichtquelle 3 durch die Linse 8 kommende Strahl
15 auf den weißen Farbring 12 oder auf die Dachfläche 13, so wird er reflektiert
und fällt durch die Linse 9 und die Blende 5 in die Fotozelle 4.
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Der Kondensator 21 lädt sich durch die schnell aufeinanderfolgenden
Impulse stufenweise auf. Seine entsprechend stufenweise steigende Spannung steigert
damit die Vorspannung eines Stromtores 24 in positiver Richtung, in dessen Anodenkreis
das Relais 22 liegt, das die Stillsetzung des Stuhles besorgt. Sobald der Kondensator
auf die zur Zündung des gasgefüllten Entladungsgefäßes 24 nötige Gitterspannung
gestiegen ist, zündet das Gefäß, betätigt damit das Relais 22 u»d setzt so den 1Vebstuhl
still.
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Wird dagegen die nötige Zahl von aufeinanderfolgenden Impulsen noch
nicht erreicht, weil noch kein genügend großer Teil des Musters frei geworden ist,
so sorgt der parallel zum Kondensator 21 liegende Entladungswiderstand 23 dafür,
daß bis zum nächsten Durchgang des Schützens der Kondensator 21 praktisch vollständig
wieder entladen ist. Pie "Leitkonstante des aus dem Kondensator 21 und dem \Videi-stand
23 bestehenden Kreises ist also so bemessen, daß die Spannung kurz aufeinanderfolgender
Impulse vollständig addiert wird, Impulse mit großen zeitlichen 7wischenräumen aber
keine Ladung beNvirken.
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Bei der Ausführungsform nach Abb. 2, wird der auf die Fläche 14 auftreffende
Strahl wegen des Neigungswinkels, den die beiden Ebenen 13 und 14 zueinander 'haben,
nicht mehr in Richtung der Blende 5 reflektiert, trifft also nicht mehr auf die
Fotozelle.
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Beim Flug des Schützens trifft also durch dieses auf der Oberfläche
des Spulenschaftes angeordnete Muster ein modulierter Lichtstrahl auf die Fotozelle
und löst 'hier elektrische Impulse aus, die durch den Verstärker 18 verstärkt werden.
Das auf eine bestimmte Frequenz abgestimmte Filter i9
siebt alle
Impulse aus, die nicht in dieser Frequenz ankommen. Vom Filter icg laufen die Impulse
über einen Gleichrichter 20 zu dem Kondensator 21. Dieser Kondensator 21 ladet sich
durch die gleichgericlrteterr Impulse bis zu einer bestimmten Kapazität auf trrrd
entladet sich erst dann, wenn er diese Kapazität erreicht hat. Mit diesem Entladungsstrom
-,i-ird das Relais 22 bedient, das den `'Webstuhl stillsetzt. Um nun ein Aufladen
bis zur Entladungskapazität innerhalb von mehreren Schüssen, z. B. durch Fremdimpulse,
zu verhindern, ist ein Entladungswiderstand 23 parallel zum Kondensator 21 in den
Stromkreis geschaltet. Dieser bedingt, daß sich der Kondensator 21 innerhalb eines
Schusses entladet, so daß seine Ladung nach jedem Schuß gleich Null ist.
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Somit wird das Relais 22 nur dann betätigt, wenn die von der Fotozelle
ausgelösten elektrischen Impulse erstens die durch die Periode des Musters und die
Fluggeschwindigkeit des Schützens bestinuntc@ Fre<lrrenz Haben und wenn sie zweitens
in der durch das Muster bestimmten Gesamtzahl ankommen, wodurch alle Einflüsse von
Fremdlicht oder Fremdimpulsen durch magnetische Felder im Raume ausgeschaltet werden.
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Auf diese Weise wird auch erreicht, daß erst dann der Webstuhl aussetzt,
wenn sich auf dem Muster keine Fadenlage mehr befindet, somit also eine restlose
Ausnutzung des Schußfadens erzielt wird.
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An Stelle des elektrisch arbeitenden Filters und des Kondensators
können natürlich auch entsprechende mechanische Vorrichtungen Anwendung finden.
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Man könnte z. B. das Filter als mechanisch Schwingelement ausbilden,
dessen Ausscliläge sich bei aufeinanderfolgenden Impulsen aufschaukeln, bis bei
einer einstellbaren Amplitude ein Kontakt berührt wird, der das Relais auslöst.
Bei entsprechender Dämpfung dieser Schwingungen klingen diese zwischen zwei Schützendurchgängen
stets wieder auf Null ab, so daß es keine Fehlauslösungen gibt. Statt dessen aber
könnte auch ein Sclirittsclialtwerk durch die Impulse fortgeschaltet werden, das
erst nach einer ausgewählten Zahl von Schritten genügend weit aufgezogen ist, um
den Auslöser zu betätigen. Eine kontinuierliche langsame Rückdrehung würde die Rolle
des Entladewiderstandes übernehmen.