-
Automatische Faden-Überwachungsvorn.chtung Die Erfindung betrifft
eine fotoelektrische Vorrichtung zum Ermitteln von Durchmesserfehlern an laufendem
längsgestrecktem Material, beispielsweise Fäden mit einer Schaltungsanordnung zum
Umsetzen der durch Durchmesserfehler verursachten Lichtschwankungen in elektrische
Signale.
-
Derartige Vorrichtungen werden dazu verwendet, Fadenfehler, wie beispielsweise
Abschälungen, Flockenzusammenballungen, Fadenschlaufen und gerissene Fäden zu ermitteln.
Derartige Systeme bestehen in der Regel aus einer relativ starken Lichtquelle, einem
Störlicht ausblendenden und über die zu prüfenden Fäden zu richtenden optischen
Leitsystem, einem das durch die Fäden modulierte Licht aufnehmenden fotoelektrischen
Meßwertwandler und elektromechanischen Steuer- und Anzeigekreisen zur Verarbeitung
und Auswertung der von dem Meßwertgeber kommenden Spannungssignale.
-
Es sind sowohl Überwachungsvorrichtungen für langgestrecktes laufendes
Material bekannt, welche das Überschreiten vorbestimmter Durchmessertoleranzen des
Prüfgutes anzeigen, als auch solche, welche etwaige Durchmesserschwankungen über
die Zeit integrieren und ein Signal beim Überschreiten der so berechneten Fehlerfläche
abgeben. Diese bekannten Prüfvorrichtungen vermögen jedoch nicht gleichzeitig sowohl
dem Durchmesser als auch der Längsausdehnung der Prüfgutfehler analoge Signalspannungen
abzugeben. Um über beide Fehlerarten Aufschluß zu erlangen, war es gemäß diesem
Stand der Technik daher erforderlich, zwei der bekannten Prüfvorrichtungen zu verwenden.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur simultanen
Messung des Durchmessers und der Längenausdehnung der Prüfgutfehler zu schaffen.
-
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Schaltungsanordnung
derart ausgebildet ist, daß sowohl dem Durchmesser als auch der Länge des Fehlers
entsprechende Signale erzeugt werden, welche beim Überschreiten vorbestimmter Grenzwerte
Schaltmittel betätigen.
-
Gemäß dem Grundgedanken der Erfindung wird der fotooptische Teil
der Prüfvorrichtung also zweifach ausgenutzt, da das elektrische, die Fehlerinformation
über das Prüfgut tragende Signal sowohl zur Speisung der elektronischen Signalverarbeitungseinheit
für kurzfristige Durchmesserfehler als auch zur Speisung der Einheit für zeitlich
ausgedehnte Fehler herangezogen wird. Man erzielt dadurch den Vorteil, daß gegenüber
einer Kombination von bekannten Prüfvorrichtungen zum Feststellen der gleichen
Fehlergrößen
wenigstens der optische und fotoelektrische Teil einer Prüfvorrichtung eingespart
wird, wodurch auch der erforderliche Einbauplatz vermindert wird.
-
Da die durch die Durchmesserschwankungen des Prüfgutes hervorgerufenen
Lichtschwankungen relativ schwach sind, ist es besonders bei der nach der Erfindung
vorgesehenen Speisung zweier elektronischer Kanäle aus einer einzigen fotoelektrischen
Signalquelle erforderlich, besondere Vorsorge zu schaffen, daß der Informationsgehalt
des Signallichts nicht durch Störlicht in unzulässiger Weise beeinträchtigt wird.
Damit die, im Vergleich zu den bekannten Vorrichtungen geringere, an jedem Eingang
der elektronischen Einheiten zur Verfügung stehende Signal energie entsprechend
verstärkt werden kann, werden an deren Störfreiheit besondere Anforderungen gestellt.
In vorteilhafter Ausbildung der Erfindung wird das Störlicht weitgehend dadurch
ausgeschaltet, daß in dem Strahlengang des optischen Systems sowohl auf der Seite
der Lichtquelle als auch auf der Seite der Fotozelle Blenden eingefügt sind.
-
Die Erfindung ist in den Zeichnungen an Hand von Ausführungsbeispielen
veranschaulicht. Es zeigt
F i g. 1 schematisch die praktische Anwendung
der erfindungsgemäßen Faden-Uberwachungsvorrichtung, F i g. 2 eine Stirnansicht
der Faden-Überwachungsvorrichtung, F i g. 3 einen Querschnitt entlang der Linie
A-A in Fig. 2, F i g. 4 eine teilweise geschnittene, vergrößerte Ansicht einer auf
einem Prüfkopf angebrachten Lichterzeugungseinheit, F i g. 5 eine teilweise geschnittene
vergrößerte Ansicht eines optisch-mechanischen Systems im Prüfkopf, das einen Teil
einer fotoelektrischen Empfangseinheit bildet, F i g. 6 ein Blockschaltbild einer
Ausführungsform einer Steuereinheit, F i g. 7 ein Blockschaltbild der Steuereinheit
nach Fig.6, die mit Fehlerlängenprüfeinrichtungen versehen ist, die auch die Ermittlung
der Länge eines Fehlers ermöglichen, F i g. 8 a und 8b Schaltbilder der elektronischen
Schaltung der Steuereinheit, Fig. 9 ein Blockschaltbild eines Längenwählerkreises
zur Verwendung in Verbindung mit den Steuereinheiten, F i g. 10 einen Schaltplan
des in F i g. 9 dargestellten Längenwählerkreises und Fig. 11 a, 11 b, 11c Schaltpläne
der Steuereinheit nach Fig. 7.
-
Die automatische Faden-Überwachungsvorrichtung gemäß der Erfindung
dient zur Prüfung einer größeren Anzahl von Fäden und zur Ermittlung von Fehlern
an diesen. Die Überwachungsvorrichtung ist beispielsweise an einer Anlage vorgesehen,
in der sie Fäden 1 überprüft, die von einem Aufsteckgatter 2 aus zugeführt werden
und von diesem aus durch eine von einem Ösenhalter getragene Ösenplatte 3 und einen
Kamm 4 laufen, wobei sie durch eine Niederhaltestange 5 nach unten gegen Fadenführungen
gedrückt werden. Die Fäden werden parallel zueinander in Längsrichtung durch die
erfindungsgemäße Faden-Uberwachungsvorrichtung 6 hindurchbewegt und laufen anschließend
durch einen beweglichen Kamm 7, der über eine Zahnstange 8 wahlweise verschoben
werden kann und sodann über eine Registrierwalze 9 auf eine Spule 10.
-
Die erfindungsgemäße Faden-Oberwachungsvorrichtung 6 umfaßt einen
Prüfkopf 11, eine Lichterzeugungseinheit 12 mit einer neuartigen Lampe 13, eine
fotoelektrische Einheit 14 mit einem fotoelektrischen Wandler, z. B. einer Fotoröhre
15, die gegenüber der Lichterzeugungseinheit 12 angebracht ist, und eine Fadenführungseinheit
16, die zwischen der Lichterzeugungseinheit und der foto elektrischen Einheit angebracht
ist. Die Fadenführungseinheit hat den Zweck, die Fäden im Bereich des Lichtbündels
17 der Überwachungsvorrichtung exakt zu führen.
-
Im Beispiel der F i g. 4 verlaufen die Fäden leicht abgewinkelt über
abgeflachte Führungsflächen 18, 19 eines Paares von Stangen 20 und 21.
-
Etwaige Fadenfehler verändern den durchgelassenen Querschnitt des
Lichtbündels 17 um ein kleines Maß, wodurch die Abgabe eines elektrischen Impulses
durch den fotoelektrischen Wandler 15 hervorgerufen wird.
-
Die in Fig. 4 dargestellte Lichterzeugungseinheit 12 enthält eine
Lampe 13 mit einem vorzugsweise vertikalen Glühfaden22, der in bezug auf die optische
Achse des optischen Systems der Über-
wachungsvorrichtung justierbar ist. Ein ebenfalls
justierbares optisches System, bestehend aus der Sammellinse 23 und den Blenden
24 und 25 erzeugt ein Parallellichtbündel 17 mit einem bestimmten Querschnitt, mit
dem die zu prüfenden Fäden 1, die in Strahlrichtung hintereinander liegen, beleuchtet
werden. Das Lichtbündel 17 erreicht sodann die fotoelektrische Einheit 14. Hier
durchläuft es ein sammelndes optisches System, bestehend aus den Linsen 26, 27,
28 und den Blenden 29, 30, durch welches ein vergrößertes Bild des Glühfadens 22
der Lampe 13 auf der Kathode eines fotoelektrischen Wandlers, z. B. auf der einer
Fotovervielfacherröhre 15, erzeugt wird.
-
Das Blendensystem 24, 25, 29, 30 hat den Zweck, Streulicht vom zur
Messung dienenden Strahlengang femzuhalten. Dazu dient insbesondere Blende 30, in
deren Ebene ein Zwischenbild des Glühfadens 22 erzeugt wird und deren schlitzförmige
Öffnung 31 nur ebenso groß ist wie dieses Bild.
-
Der Fotovervielfacher 15 ist gemäß F i g. 2 mit einer Steuereinheit
124 verbunden, wie sie nachfolgend in den F i g. 6 bis 11 beschrieben wird. Ein
Netzgerät 130 der Steuereinheit ist gemäß F i g. 6 über eine Leitung 131 an eine
Stromquelle angeschlossen und formt deren Wechselspannung in eine gefilterte Gleichspannung
um, welche einem transistorisierten Lampenspannungsregelkreis 133 zugeleitet wird,
der der Lampe 13 eine Niederspannung zuleitet. Außerdem ist ein Kollektor-Spannungsregler
135 vorgesehen, dessen Ausgang genau geregelt und brummfrei ist. Dieser ist mit
den Kollektoren des transistorisierten Lampen-Spannungsreglers 133 verbunden sowie
mit den Kollektoren der Emitterfolger-Kreise in einem Hochspannungs-Kompensatorkreis
137, der im wesentlichen als Rückkopplungsregler arbeitet und den Hochspannungsspeise-
und Oszillatorkreis 138 speist, dessen Ausgang der Fotoröhre 15 und den Emitterfolger-Kreisen
in dem Kompensator zugeleitet wird. Die Ausgänge der Fotoröhre 15, die mit einer
nachstehend noch näher beschriebenen selbstkompensierenden Schleife angeschlossen
ist, des Kompensators 137 und des Reglers 135 werden einem Verstärkerl40 zugeleitet.
-
Schon eine relativ geringe Veränderung der auf die Fotovervielfacherröhre
15 auftreffenden Lichtmenge infolge von Veränderungen des Lichtstrahlenbündels 17
bei Fadendefekten bewirkt einen elektrischen Impuls. Dieser Impuls wird durch den
Verstärker 140 verstärkt und bewirkt, daß ein Ausgangsrelais 142 einen Schaltkreis,
wie z. B. einen Abstellkreis, für einen Motor oder ein Lichtsignal öffnet oder schließt
und den Zettler 10 ausschalten kann.
-
Wenn sich die auf den Fotovervielfacher auftreffende Lichtmenge bedingt
durch einen Fadenfehler ändert, so gibt dieser einen Ausgangsimpuls ab, der einem
als Emitterfolger geschalteten Transistor 219 in dem Prüfkopf zugeleitet wird. Dies
bewirkt, daß die Ausgangsimpedanz des Prüfkopfes verringert wird und äußere Störungen
auf ein Geringstmaß herabgesetzt werden. Eine vorgespannte Diode 220 schützt den
Transistor 219 gegen Beschädigung durch Überspannung. Sodann wird der Impuls ü er
den Stift G der Basis eines Transistors 221 zugeführt, der als Emitterfolger in
den Kompensator 137 eingeschaltet ist. Vom Emitter dieses Transistors 221 läuft
der Impuls durch eine Leitung 223 zu einem
Drehschalter 225, der
in die Stellung 226 gebracht werden kann, wenn bei der Faden-Überwachungsvorrichtung
eine Eicheinheit verwendet werden soll, die mit der Steuereinheit über einen Stöpsel
227 zu verbinden ist, während er in eine Stellung 228 gebracht wird, wenn diese
Eicheinheit nicht eingeschaltet ist. Sodann läuft der Impuls zu einem Empfindlichkeitsumschalter
230, mittels dessen man hohe oder niedrige Empfindlichkeit einstellen kann.
-
Die Ansprechempfindlichkeit auf die festzustellenden Fehler wird durch
Verstellung eines Empfindlichkeits-Einstellpotentiometers 233 eingestellt. Bei der
Einstellung 234 des Schalters auf hohe Empfindlichkeit ist es möglich, einen einzelnen
Faden zu erfassen, ohne daß hierzu die Maximaleinstellung an der Empfindlichkeitssteuerung
erreicht wird. In der niedrigen Empfindlichkeitseinstellung 235 schwächt ein in
Reihe geschalteter Widerstand 236 den Impuls ab, wodurch feinere Einstellungen bezüglich
der Ermittlung von kleinen oder großen Fehlern ermöglicht werden.
-
Von der Empfindlichkeitssteuerung muß der Impuls einen Frequenz-Ein-AusDrehschalter
237 durchlaufen, mittels dessen verschiedene Kondensatoren 238, 239, 240 in den
Kreis eingeschaltet werden, wodurch eine Auswahl der Ansprechfrequenz ermöglicht
wird. Da die Störungen durch Fadenschwingungen, durch die 50-Hertz-Speisung und
auch die meisten sonstigen Störeinflüsse eine Frequenz von unter 200 Hertz haben,
gestattet die mittels des Schalters 237 vorzunehmende Wahl des Frequenzbegrenzungskondensators
eine Ausfilterung dieser Störeinflüsse.
-
Da die Impulsfrequenz gewöhnlich nicht unter 500 Hertz und in den
meisten Fällen bei etwa 1000 Hertz liegt, kann diese bei beliebiger Einstellung
dieses Schalters kaum beeinflußt werden. In der mittleren und in der oberen Einstellung
erfolgt eine gewisse Schwächung des Impulses, die aber nicht stärker ist als 5 bzw.
10 O/o.
-
Nachdem das Signal, in Form eines positiven Impulses, durch den Emitterfolger
221, den Umschalter 230, die Empfindlichkeitseinstellung 233 und den Frequenzbegrenzungsschalter
237 gelaufen ist, durchläuft es zwei Transistorverstärker 249, 250. Diese Transistoren
haben eine beträchtliche negative Rückkoppelung zwecks Erzielung maximaler Stabilität
und konstanter Verstärkung. Eine vorgespannte Diode 251 verbindet den Ausgang des
Ausgangsverstärkertransistors 250 mit der Basis eines weiteren Verstärkertransistors
253. DieseVerbindungsdiode 251 unterstützt eine Befreiung von jeglichen unerwünschten
negativen Störsignalen und von den meisten unerwünschten positiven Störungen, während
der größte Teil des erwünschten positiven Signals durchläuft.
-
Der Transistorverstärker 253 verstärkt das Signal und kehrt es um,
so daß der Basis eines Transistors 255, der nach Art eines monostabilen Vielfachschwingungserzeugers
mit einem Transistor 257 verbunden ist, ein verhältnismäßig kräftiger negativer
Auslösungsimpuls zugeleitet wird.
-
Der monostabile Multivibrator wird durch den vom Kollektor des oben
beschriebenen Transistorverstärkers 253 kommenden negativen Impuls ausgelöst. Wenn
der Multivibrator einmal ausgelöst ist, so werden seine Impulsamplitude und -dauer
durch die Betriebskenngrößen bestimmt; der Eingangsimpuls selbst bewirkt lediglich
die Auslösung. Der Multivibrator arbeitet folgendermaßen:
Wenn der Basis des Multivibratortransistors
255 ein negativer Impuls ausreichender Amplitude zugeleitet wird, so wird der Transistor
stark leitend.
-
Dieses Ansteigen des Stromes durch einen Widerstand 260 setzt die
Spannung am Kollektor des Transistors 255 herab, was sich wiederum als positiver
Impuls für die Basis des Ausgangstransistors 257 auswirkt. Dieser positive Impuls
reicht aus, um den Ausgangstransistor 257 zu sperren, so daß das Ausgangs- oder
Steuerrelais 142 ausgeschaltet wird, wodurch es augenblicklich einen Kontakt 262
öffnet.
-
Durch Öffnen des Kontakts 262 wird ein Abschaltrelais 263 ausgeschaltet,
dessen Betätigungsimpulse mit dem Kontakt 262 in Reihe liegt und das einen Abschaltungskreis
entweder öffnet oder schließt; dieser umfaßt einen Steckeranschluß 264, an den der
Zettler angeschlossen ist. Ein getrennter Kontakt 265 des Steuerrelais 142 betätigt
einen Zähler 267 zur Zählung der Fehler und eine Signallampe 268, die in der dargestellten
Weise mit einer Anschlußfassung 269 verbunden ist. Die Zeitdauer der Ausschaltung
des Relais 142 ist eine Funktion der Werte des Widerstandes 260, eines Widerstandes
271 und eines Kondensators 272, nicht aber eine Funktion des Eingangsimpulses. Sobald
die Widerstände 260, 271 und der Kondensator 272 es ermöglichen, daß der Kreis wieder
ins Gleichgewicht kommt, ist der Multivibrator wieder bereit, einen weiteren Auslöseimpuls
aufzunehmen.
-
Es ist somit ersichtlich, daß ein von der Fotoröhre abgegebener positiver
Impuls auf die genaue Empfindlichkeit eingestellt, durch den Frequenzwähler geleitet,
verstärkt und durch die Störungsbegrenzungsdiode geleitet wird, so daß der dabei
entstehende störungsfreie negative Impuls den Eingang des monostabilen Multivibrators
auslöst, wonach dann schließlich der Impuls das Ausgangs- oder Steuerrelais 142
betätigt, das an den Kollektor des Multivibrator-Ausgangstransistors 257 angeschlossen
ist.
-
Gemäß Fig. 8 b, 11 a ist in der Steuereinheit ein Sicherheitsrelais
280 vorgesehen, das normalerweise in Stellung »Ein« ist. Wenn die Faden-tÇberwachungsvorrichtung
nicht eingeschaltet ist, wenn eine Sicherung durchgebrannt oder wenn die Anschlußschnur
nicht eingesteckt ist, so zieht das Relais 280 nicht an und öffnet somit den Speisekreis
des Abstellrelais263 und der Steckfassung264, an die der Zettler angeschlossen ist,
und verhindert somit, daß der Zettler 10 läuft; gleichzeitig wird durch das Öffnen
des Sicherheitskreises eine Anzeigelampe 282 ausgeschaltet, die mit einem Widerstand
284 in Reihe geschaltet sein kann. Das Sicherheitsrelais 280 erhält seinen Einschaltstrom
über einen Transistor 286 im Speisekreis der Relaisspule 287. Dieser Transistor
ist infolge der seiner Basis zugeleiteten Spannung leitend.
-
Diese Spannung wird vom Ausgang der Fotoröhre 15 über eine Leitung
289 und durch den Transistor 221 zugeführt. Falls diese Spannung aus irgendeinem
Grund abfällt, beispielsweise wegen einem Fehler im Lampenspeisekreis, wegen Durchbrennens
der Lampe, wegen Erschöpfung der Fotoröhre, wegen Fehlern im Hochspannungskreis,
Durchbrennens des Transistors 221 oder des Transistors 286, oder wegen einem Fehler
im Kompensatorkreis, so zieht das Relais nicht an. Hierdurch werden auch der Speisekreis
des Ausschaltrelais geöffnet, ein Anlaufen des Zettlers verhindert und die Sicherheitsanzeigelampe
282 ausgeschaltet.
-
Wie schon erwähnt, gewährleistet der Längenwahlverstärker die Ermittlung
von Fehlern nach Maßgabe ihrer Länge und ihres Durchmessers. Der Längenwähler soll
zunächst bezüglich seiner Wirkungsweise und sodann in seiner Anwendung auf die einstufige
Steuereinheit beschrieben werden. Der Längenwähler arbeitet folgendermaßen: Gemäß
F i g. 9 und 10 umfaßt der Längenwähler 400 eine Eingangsempflndlichkeitssteuerung
405, der der Ausgangsimpuls des Fotovervielfachers zugeleitet wird. Von der Empfindlichkeitssteuernng
(F i g. 9) läuft der Impuls zu einem Verstärker 406 und sodann zu einer vorgespannten
Diode 408, um ein vergleichsweise störungsfreies Signal zu erzeugen.
-
Dieses Signal wird einem gesättigten Verstärker 409 zugeleitet, so
daß der Ausgang innerhalb eines extrem breiten Eingangsbereichs praktisch konstant
gehalten wird. Von diesem Verstärker wird der Impuls einem Anzeigekreis 410 zugeführt,
der ein Aufleuchten einer Anzeigelampe 413 bewirkt, wenn der Impuls und/oder die
Störung stark und oberhalb einer bestimmten Grenze ist. Außerdem wird der Impuls
von dem gesättigten Verstärker einem Speicher- oder einem ersten Integrierkreis
415 zugeleitet, wo er integriert und anschließend einem Emitterfolger-Verstärker417
und einem weiteren Emitterfolger- und Integriernetzwerk 419 zugeleitet wird.
-
Der Ausgang ist an dieser Stelle eine direkte Funktion der Fehlerlänge,
nicht etwa der Fehlergröße.
-
Der Ausgang ist mittels eines noch zu beschreibenden Längeneinstellkreises
420 derart einstellbar, daß die Längenwahleinrichtung jede beliebige Fehlerlänge,
beispielsweise oberhalb einem halben Zoll, feststellt, jedoch auf unter dieser Länge
liegende Fehler nicht anspricht. Die maximale Grenzlänge der Überwachungsvorrichtung,
unterhalb derer keine Auslösung erfolgt, liegt bei etwa 25 oder 30 cm, je nach der
Zettelgeschwindigkeit.
-
Der Impuls wird von dem Längeneinstellkreis einem monostabilen Transistor-Multivibrator
422 zugeleitet, der durch diesen Impuls ausgelöst wird und die Betätigung eines
Steuerrelais 425 bewirkt.
-
Der Ausgang beispielsweise des Fotovervielfachers 15 wird (s. Fig.
9 a und 9b) der Basis des Emitterfolger-Transistors 219 und sodann dem Emitterfolger-Transistor
221 zugeleitet. Vom Emitter des Transistors 221 läuft der Impuls (vgl. Fig. 10)
zu einem Potentiometer 405 zur Einstellung der Empfindlichkeit; dieses läßt einen
bestimmten Anteil des Impulses und des Störpegels zur Basis eines als Verstärker
angeschlossenen Transistors 406 durch. Vom Kollektor des Transistors 406 laufen
der Impuls und die zugehörigen Störungen zu einer vorgespannten Diode 408, die die
Gesamtheit des positiven Impulses und der positiven Störungen, den größten Teil
der negativen Störungen und einen Teil des negativen Signals unterdrückt. Dies erfolgt
durch Verstellung einer Störungseinstellsteuerung in Form eines Potentiometers 457,
welches die Stärke der Vorspannung zu verändern gestattet und über welches ein Paar
von Widerständen 358, 359 mit der vorgespannten Diode 408 verbunden ist, wodurch
die Stärke der durch diesen Kreis hindurchgelassenen Störungen gesteuert wird. Infolgedessen
sind die durch die vorgespannte Diode 408 hindurchgehenden Störungen zu schwach,
um den Rest des Kreises zu beeinflussen. Der Impuls verläuft sodann zur Basis eines
Transistors 409, der den gesättigten Verstärker darstellt, und wird bis zum
Eintritt
der Sättigung verstärkt, so daß sämtliche Fehler oberhalb derjenigen Größe, die
durch die Einstellung der Eingangsempfindlichkeitssteuerung 405 und der Störungseinstellsteuerung
457 ausgewählt worden ist, am Ausgang, nämlich am Kollektor des Verstärkers409,
dieselbe Impulsamplitude hervorrufen. Diese Impulse konstanter Amplitude mit einem
kleinen, gegebenenfalls verbleibenden Störungsanteil laufen zu einer Diode 462,
die als Gleichstromrücksteller arbeitet, und zu einem 0,01 - 10-6 F Kondensator
464, der der Impulsspeicher des Kreises 415 ist.
-
Der Impuls und die ihn begleitenden Störungen werden außerdem der
Basis eines Transistors 467 zugeführt, der über einen Kondensator 468 mit einem
zweiten Transistor 469 verbunden ist, der gemeinsam mit ihm den Anzeigekreis 410
bildet, der die Störungsanzeigelampe 413 speist. Wenn der Impuls und/oder eine Störung
stark genug ist, so ermöglicht das Transistorpaar im Anzeigekreis, daß die Störungsanzeigelampe
blinkt. Von dem Impulsspeicher 464 wird ein abgewandelter Impuls in den ersten Integrierkreis
415 eingeleitet, der ein Paar von Widerständen 471, 472 und einen Kondensator 473
umfaßt. Der Integrierkreis und die Impulsbreite (Fehlerlänge), die in noch zu beschreibender
Weise eingestellt wird, bestimmen die Amplitude des Basiseinganges eines Emitterfolger-Transistors
475, der als Trennverstärker zwischen den Integrierkreis und einen Verstärkertransistor
476 geschaltet ist, der einen Eingang niedriger Impedanz aufweist und gemeinsam
mit dem Trennverstärker den Kreis 417 bildet. Hinter dem Verstärker 476 ist der
Rest der Schaltungselemente des Längenwählkreises direkt verbunden, da an dieser
Stelle der Impuls ein Gleichstromimpuls ist. Drei Transistoren 480, 481 und 482
sind als Emitterfolger unmittelbar mit dem Verstärker verbunden. Der zweite Integrierkreis
419 besteht aus einem Widerstand 485 und einem Kondensator 486 zur weiteren Verfeinerung
des Impulses. Die Einstellung der gewünschten Fehlerlänge erfolgt an einem Längenwahlpotentiometer
490, das mit dem Emitter des Emitterfolger-Transistors 481 verbunden ist. An diesem
Punkt steht die Fehlerlänge in einer direkten Beziehung zur Ausgangsspannung. Je
höher dementsprechend die Einstellung des Längenwahlpotentiometers ist, auf um so
kleinere Fehlerlängen spricht die Faden-Überwachungsvorrichtung an; je tiefer der
Potentiometerabgriff eingestellt ist, desto größer ist die Fehlerlänge, auf die
ein Ansprechen erfolgt.
-
Der Ausgang des Potentiometers 490, das ein Teil des Kreises 420
ist, wird einem Transistor 482 und sodann der Basis eines Eingangstransistors 492,
422 zugeleitet, der gemeinsam mit einem Ausgangstransistor493, mit dem er über einen
Kondensator 495 verbunden ist, den monostabilen Multivibrator 422 bildet.
-
Dieser Ausgang ist ein verhältnismäßig starker negativer Impuls,
und da der monostabile Multivibratorkreis identisch ist mit demjenigen der bereits
beschriebenen einstufigen elektronischen Steuereinheit, wird der Ausgangstransistor
493 durch einen seiner Basis zugeleiteten Impuls gesperrt, so daß das Steuerrelais
425 arbeiten kann. Das Relais ist mit Kontakten versehen, die mit einem Ausschaltkreis,
einem Zähler und einem Sicherheitskreis verbunden sein können.
-
Die Ausführungsform einer elektronischen Steuereinheit mit Längenwahl
nach den F i g. 7, 11 a, 11 b
und 11 c kann Fehler nach Maßgabe
ihrer Größe und nach Maßgabe ihrer Länge ermitteln. Mit dieser Einheit ist es dem
Benutzer möglich, Knoten und kurze Fehler ohne Auslösung der Vorrichtung durchgehen
zu lassen, wogegen längere Fehler, die in der Größe oder Amplitude kleiner sein
können, ermittelt werden. Die Einheit wird zur Ermittlung von beispielsweise Fadenschlaufen,
durchhängenden Fasern und längeren, allmählich zunehmenden Fehlern benutzt.
-
Bei der elektronischen Steuereinheit mit Längenwähler (F i g. 7)
ist die Schaltungsanordnung die gleiche wie diejenige, die bereits im Zusammenhang
mit der einstufigen Steuereinheit beschrieben wurde, mit der Ausnahme, daß zusätzlich
hierzu ein Längenwahlverstärker 400 und ein Ausgangsrelais 425 vorgesehen sind,
die unter Bezugnahme auf F i g. 10 beschrieben werden. Zur Vereinfachung der Beschreibung
und Zeichnung werden für die Teile der Steuereinheit und des Längenwählers nach
F i g. 10 bei der Kombination dieser beiden Aggregate zu einer Steuereinheit mit
Längenwähler in der Beschreibung dieselben Bezugsziffern verwendet. Die Speiseeinrichtung
130 mit Eingangsleitung 131 ist mit dem Spannungsregler 135 und dem Lampenspannungsregler
133 verbunden. Der Lampenspannungsregler speist die Lampe 13 und der Spannungsregler
135 den Kompensator 137, wie weiter oben schon beschrieben.
-
Zwischen dem Hochspannungsspeise- und Oszillatorkreis 138 und dem
fotoelektrischen Wandler 15 und dem Kompensator 137 ist ein Schleifenkreis vorgesehen.
Der Verstärker 140 ist mit dem Ausgangs-oder Steuerrelais 142 verbunden, und es
ist außerdem ein Abschaltrelais 263 vorgesehen. Das Ausgangsrelais 425 des Längenwählers
ist in entsprechender Weise mit dem Abschaltrelais verbunden, wie weiter unten noch
beschrieben werden wird.
-
Die Einzelheiten der Schaltung des Verstärkers 140 in Verbindung
mit dem Längenwählverstärker 400 und die Art und Weise ihrer Verbindung ist in den
Fig. 11, 11 b und 11 c dargestellt. Die Schaltung der Blöcke, die in F i g. 7 dargestellt
ist, ist die gleiche wie bereits beschrieben, lediglich mit den nun in Verbindung
mit F i g. 11 a bis 11 c beschriebenen Abweichungen. Der Längenwahlverstärker 400
ist in Verbindung mit der Steuereinheit im einzelnen in den F i g. 11 b und 11 c
gezeigt, in denen dieselben Bezugsziffern wie in Fig. 10 verwendet sind. Die Längenwählverstärkerkreise
sind dieselben, und der Anzeigerkreis 410 ist in der bereits beschriebenen Weise
angeschlossen, mit der Ausnahme, daß die Lampe 413, die als Störungsanzeige dient,
an der Vorderplatte der Steuereinheit gezeigt ist. Die Eingangsempfindlichkeitseinstellung
405, die Störungseinstellung457 und der Längenwähler490 sind ebenfalls als in der
Vorderplatte 285 der Steuereinheit befestigt dargestellt. Ein Halbwellengleichrichter-Speisekreis
500, der an die Speiseleitungen über Leitungen 501 angeschlossen ist, wird mit Wechselstrom
gespeist, richtet diesen gleich und leitet den Gleichstrom über zu dem Störungsanzeigekreis
410 führende Verbindungen der Anzeigeeinrichtung zu.
-
Die Einheit ist mit dem Steuerrelais 142 und der Sicherheitsvorrichtung
280 versehen, die die Einspeisung eines Impulses in den Sockel 269, den Anschluß
268 und die Sicherheitslampe 282 steuern, wie dies schon beschrieben wurde. Das
Steuerrelais 142 und das Ausgangsrelais 425 des Längenwählers steuern das Abschaltrelais
263, das seinerseits den
Abstellausgangsschalter 264 steuert. Das Sicherheitsrelais
ist in entsprechender Weise mit dem Abschaltrelais verbunden, um in der bereits
in Verbindung mit der Steuereinheit beschriebenen Art und Weise den Abschaltvorgang
durchzuführen.
-
Die Steuereinheit ist wiederum mit dem »Hoch-Niedrig«-Empfindlichkeitsumschalter
230, dem Empfindlichkeits-Einstellpotentiometer 233 und dem Frequenzbeschneidungsschalter
237 versehen. Da bei dieser Einheit sowohl ein »Durchmesser-Verstärker« wie auch
ein »Längenwahl-Verstärker« vorhanden sind, ist eine Anschlußmöglichkeit von zwei
äußeren Eichvorrichtungen zur Eichung der Verstärker über den Anschlußsockel 227
vorgesehen. Der in F i g. 9 b bei der einstufigen Einheit vorgesehene Drehschalter
225 ist jedoch durch einen zweipoligen Dreistellungsschalter 505, 506 ersetzt. Die
Eingangsempfindlichkeitseinstellung 405 des Längenwahlverstärkers ist mit dem Drehschalterpol
506 verbunden. Dieser Pol kann in drei Stellungen bewegt werden: eine erste Stellung,
in der der Anschlußsockel 227 für die nicht weiter erläuterten Eichvorrichtungen
von dem Kreis getrennt ist und der Ausgang des fotoelektrischen Wandlers dem Faden-Oberwachungsverstärker
140 und der Eingangsempfindlichkeitseinstellung 405 des Längenwahlverstärkers, durch
die Schalteranschlüsse 505, 506 zugeleitet wird; eine zweite Stellung, in der eine
Eichvorrichtung für das Prüfgerät mit dem Verstärker 140 verbunden werden kann,
und eine dritte Stellung, in der eine nicht dargestellte Eichvorrichtung für den
Längenwähler-Verstärker mit diesem verbunden ist. Der Schalter 505, 506 ist in der
erstgenannten Stellung dargestellt.
-
Die Einheit ist mit dem Zähler 267 für größere Fehler versehen, der
vergleichbar ist mit dem Zähler bei der »Durchmesser«-Steuereinheit; außerdem ist
ein zusätzlicher Zähler 507 zum Zählen der infolge ihrer Länge festgehaltenen Fehler
vorgesehen, welcher dem Steuerrelais 425 und mit dem Großfehlerzähler und außerdem
mit den Steuerrelais 142, 145, wie dargestellt, verbunden ist. Zur Auswahl der von
der Überwachungsvorrichtung durchzuführenden Arbeitsweise ist ein vierpoliger Vierstellungsschalter
510 vorgesehen. Dieser Schalter ist in vier Stellungen zu bringen, darunter eine
erste Stellung, in der das Abschaltrelais unwirksam ist. In einer zweiten Stellung
ist die Vorrichtung derart eingestellt, daß das Abschaltrelais unwirksam ist, wenn
ein Amplitudenfehler festgestellt wird, in welchem Fall die Vorrichtung dann in
vergleichbarer Weise arbeitet wie die einfache Durchmessereinheit. In der dritten
Einstellung kommt die zusätzliche Dimension der Längenabtastung hinzu, und die Vorrichtung
schaltet dann den Zettler bei Auftreten von Fehlern ab, die eine bestimmte Länge
überschreiten. In der vierten Schalterstellung spricht die Vorrichtung sowohl auf
Amplitudenfehler wie auf Längenfehler an und bewirkt eine Abschaltung einmal bei
langgestreckten, sich allmä..ich ändernden Fehlern wie auch bei solchen Fehlern,
die einen bestimmten Durchmesser oder eine bestimmte Amplitude überschreiten.
-
Die Verstärker sind mit dem Kompensator über die Leitung 517 und
mit dem Wandlerausgang über die Leitung 517 verbunden. Ein Versuchanschlußpunkt
520 für den Verstärkereingang ist vorgesehen.
-
Es wurden bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Faden-Überwachungsvorrichtung
beschrieben und dargestellt; es sind jedoch mam;igfache
Abwandlungen
und Abänderungsformen möglich, ohne daß dabei der wirkliche Erfindungsgedanke verlassen
wird.