DE1648752A1 - Pruefgeraet fuer langgestreckte Koerper wie Faeden,Garn,Streifen,Baender usw - Google Patents

Description

DR. ING. ERNST MAIER

PATINTANWALT 1 P ' "j T Γ Ο

8 MÜNCHEN 33

A 54167 _rai.Hii._Mi....i«»o»..».....«.. 29. Dezember I967

EM/?vil/My

Firma TOKfO KOKU KEIKI KABUdHIKI KAISHA, 1600, Izumi, Komae-Cho, Kitatama-Gun, Tokyo-To / Japan

Prüfgerät für langgestreckte Körper wie Fäden, Garn,

Streifen, Bänder usw.

Die Erfindung betrifft ein Prüfgerät für Gegenstände von besonderer Gestalt wie einen Endlosfaden, einen streifen oder ein xiand (nachfolgend mit "langgestreckter Körper" bezeichnet), insbesondere um Brüche, unregelmäßige Stellen und andere Abnormalitäten an einem Faden oder sonst einem endlosen Material feststellen zu können und auch um die Lage oder Gestalt eines Streifens oder Bandes oder dergl. zu bestimmen.

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VaÄow· Sdtroflifcwt lanUxnii Μ«*, Find ft Co^Mindnn, Nr.JJ4*4 iMUiwilH.AulMiiMf^hHmiMff.Nr.ejU PoMdiMki Mim*·· 15»«l

BAD

Die Güte von Geweben ist zur Hauptsache durch nie üüto seiner Fäden oder seines Garn« bestimmt, und jeder Fadenbruch oder jede Unregelmäßigkeit des Aus^ariioStoi'fes ist der Güte des Gewebes abträglich. Js weiden deshalb an Spulmaschinen photoelektrijch arbeitende Garnprvfer eingesetzt, die dazu dienen, Fadenbrüche oder andere Unregelmäßigkeiten wie z.B. einen Wulst im Garn zu entdecken und zu beseitigen. In einem gewöhnlichen photoelektrisch, arbeitenden Garnprüfer tritt ein Faden (der Faden steht nier für ähnliche Körper wie Natur- oder Kunstfasern, Garn und dergl.) durch einen Lichtstrahl hindurch und verändert dadurch die Lichtmenge, die 'iuf die Photozelle fällt, wodurch auch deren Ausgängsspannung verändert wird, mit der ein Zählwerk oder ein -e'adenabschneider gesteuert wird, ϊ/ird jedoch ein solches Prüfgerät in staubiger Atmosphäre eingesetzt, so daß sich Stauo auf der Lichtquelle oder der Photozelle absetzen kann, wird die Funktion des photoelektri3Chen Garnprüfers beeinträchtigt. 'Herrn, z. B. Kunstfaserfäden aus einer Spinnlöbung herausgesponnen werden, füllt Säure- oder Laugendampf oder ein Nebel von öl oder üfasser den Raum, so daß es nicht möglich ist, eine derartige photoelektrische Garnprüfeinrichtung zu benutzen. Deshalb werden die bekannten Garnprüfer nicht dazu

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benutzt, um Unregelmäßigkeiten oei Fasern, z.B. v/ulstveraiokujiheii oder Oarnbrl-.che, festzustellen, sondern man nimmt Fi>. nur dazu nur, solche Störstellen in vei drillten Fäden uu. i'indig au machen. Aber auch dabei entsteht ^taub, 'venn nämlich die Fäden aufgespult werden, εο daß eine häufige itf.r'ni ung nötii: iüt.

ei der Kunstfaserheratellun-; tritt neben das Proble;n, Verdickuru en in Fäden su vermeiden, da*; weitere, *'adenbruche festaui?teilen und zu beseitigen. Da stets eine .τ..-·:·; Anzahl vcn Fäden nebeneinander in einei· ^extilicascnine bearbeitet v/erden, beistand in der T^xtilbrancne innbescnderc aus ^r'aiden d»-:r ,Virtue'·.*-ftli nhkeit seit langem das Bedürfnis, er/, η·? V or richtung zu haben, mit der Fadenbrüoue schnell und sicher feat^estul^:- werden konnten.

Aufcer bei dei" Ermittlung abnormaler Stellen oder vcn Brüchen in langgestreckten Körjjern wie Fäden oder Ivietalldrijhten oder Stäben v/erden photoelektrische Iri'feinrichtung'ii: au vi-leii anderen Stellen in der Technik verwendet, so bei der Lagebestimmune oder der Gestaltung von Platten oder

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Streifen. In diesen Anwendungsfällen wird die Lichtquelle oder die Photozelle ebenfalls von Staub oder Nebeln beeinflußt, und es treten dieselben Schwierigkeiten auf, die oben bereits ausgeführt sind.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Prüfgerät zu schaffen, das die aufgezählten Schwierigkeiten überwindet, indem es als Prüfmittel eine Flude verwendet.

Weiter ist es die Aufgabe der Erfindung, eine neue Kombination eines Prüfgerätes, dao mit einer Flude arbeitet, und eines Fludendruck-gesteuerten Systems mit logischen Elementen, die auf den Druck der Plude ansprechen, zu schaffen, mit deren Hilfe die Zustandswerte verschiedener Materialien geprüft und diese Werte dann angezeigt oder geregelt werden.

Dazu gehört auch die Schaffung eines verbesserten, mit einer Plude arbeitenden Prüfgerätes.

Weiter soll mit aer Erfindung eine geschlossene Baueinheit, bestehend aus einem mit der Flude arbeitenden Prüfgerät, logischen Elementen und einem mit Fludendruck

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arbeitenden Schalter geschaffen werden, mit der die Beschaffenheit, die Lage oder die Gestalt verschiedener Körper geprüft werden kann.

Vorrichtungen zur Prüfung der Eigenschaften eines Körpers enthalten eine Prüfstrecke, in der ein Signal in Form eines i'ludendruckes erzeugt wird, das von dem jeweiligen Zustand des Körpers abhängt, und ein durch den Pludendruck gesteuertes System, das auf das Signal anspricht und den Zustand anzeigt und/oder regelt.

In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht die Prüfstrecke aus einem Luftstrahl-Rüokstäu-Mikrometer, welches einen Strahl von druckluft abgibt, und das Prüfobjekt wird so in den Luftstrahl eingebracht, daß ein Rückstau im Strahl entsteht, was solange anhält wie der Körper eine bestimmte Lage beibehält. Befindet sich jedoch der Körper nicht vor der Düse, was z. B. der Fall ist, wenn ein Bruch auftritt, so verschwindet der Rückstau und damit das Drucksignal.

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Bei einer weiteren Ausführun^sform der Erfindung wird der zu prüfende langgestreckte Körper durch einen Zylinder hindurchgeführt. Eine unter Druck stehende Plude wird vorzugsweise tangential in den Zylinder eingeleitet, und zwar an einer zwischen den Enden des Zylinciers gelegenen Stelle, wodurch der Druck der an den Zylinderenden entweichenden i'lude von den Eigenschaften aes langgestreckten Körpers beeinflußt wird und auf die Weise ein Drucksignal erzeugt wird.

Ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält als mit einer Flude arbeitende Prüfstrecke eine Düse, ein dieser gegenüberliegendes Druckluft-Rückstau-Mikrometer und Hilfsmittel, um der Düse und dem Mikrometer die Plude bei verschiedenen Drücken zuführen zu können, so daß die aus der Düse und dem Mikrometer ausströmenden Pludenstrahlen in einer Ebene aufeinandertreffen, die näher zum Luftmikrometer liegt, wodurch ein Fluden-Drucksignal erzeugt wird. Wird dann der langgestreckte Körper zwischen die Düse und das Luftmikrometer eingeführt, so wird das Fluden-Drucksignal geschwächt.

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Die Prüfstrecke, aie eine Düse und ein. Luft-iiikror;.'^!ter sowie ein Fluaendruck-ge steuert es System mit logischen Elementen ist, die von dem von der Prüfstrecke erzeugten UTUokc Lj-"nal beaufschlagt werden, und einen Pludenaruckochiilter enthält, ist als kompakte integrierte Einheit zus-immerigefa.rt ähnlich wie die Bausteine einer integrierten e1ent risoben Sch al. tung.

Die Ivlerirm-ile der Erfindung gehen aus den Ansprüchen hervor. Die Erfindung, sowohl ihr Aufbau als auch ihre Arbeitsweise, laut sich zusammen mit ihren Vorteilen am "besten anh'.md der ueüahr^ibun^ von in der Zeichnung dargestellten ng bei spielen erkennen. Es zeigen:

Fir.'i schema ti sch. ein den Druck einer Plude prüfendes Gerät, das ein Staudrucki.likrometer und ein durch die Flude gesteuertes logisches Element enthält, worin die Grundzüge der Erfindung liegen;

Fig. 2 eine Prüfstrecke mit sich gegenüberstebis 4 henden Düsen bei verschiedenen Arbeitsbedingungen;

Pig. 5 eine 3chemadarstellun_b mit einer abgewandelten Prüfstrecke mit sich gegenüberstehender. Düsen, die als Last einen FIudenstrom durch ein Strömungssystem schaltet;

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Fig. 6 einen Längsschnitt durch ein den Strömungswiderstand als Kritärium für ein Drucksignal ausnutzendes Prüfgerät;

Pig. 7 einen Querschnitt nach der Linie VII-VlI in Fi_d;. 6;

Fig. 6 einen Längsschnitt durch eine abgewandelte Ausführung3form des den Strömungswiderstand ausnutzenden Prüfgerätes;

Fig. 9 einen Querschnitt nach IX-IX in Fig. 8;

Fig.10 ein Schaubild der Strömungsgeschwindigkeit der Luft in der Umgebung eines schnellbewegten gezwirnten Fadens;

i'ig.11 eine perspektivische Ansicht einer Prüfstrecke mit mehreren Düsen, die sich jeweils paarweise gegenüberstehen;

Fig.12 ein Schaubild, das die Arbeitsweise der

in Fig. 11 gezeigten Prüfstrecke verdeutlicht;

Fig.13 das Schaltbild eines erfindungsgemäßen Prüfgerätes und eines nachgeschalteten Regelsystems mit auf Druck ansprechenden logischen Elementen;

Fig.14 zwei Ausfuhrungsbeispiele vcn Schaltern, und 15 die mit Fludendruck arbeiten;

Fi~.i6 einen Längsschnitt durch ein im Zusammenhang m:
gerät;

t hanr mit der Erfindung benutztes Anzeige-

Fig.17 die Seitenansicht einer erfindungsgemäßen integrierten Einheit mit Pi Ufkopf, Fludendruck - steuersystem und .Druckschalter; und

Fig.18 eine Lraufsioht auf das in Fig. 17 gezeigte element.

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Fig. 1 zeigt ein Drucfeluft-Mikrometer 1, das mit dem RUckstaudruck arbeitet und ein Rohr aufweist. Von einer Druclrniittelciuelle P₁ wird Druckluft zugeführt, die das Rohr in Ricntung des in der Zeichnung wiedergegebenen Pfeils durchströmt, und der Faden 8, der geprüft werden soll, wird vor der Rohrmündung entlanggeführt. Hat der Faden S die vorgesehene Stärke, so iat der 7/ert des Ruckstauaruckes des Luft-iiikrometers 1 ein bestimmter und niedriger, jedoch wird die freie Ausströmung der Luft aus der Rohrmündung in 'dem Augenblick behindert, in dem ein Fadenabschnitt mit größerem .Durchmesser, z.B. einem Wulst S.,, vor der Rohrmünduni·· passiert, so daß in dem Augenblick der Rückstaudruck anwächst. Die Vergrößerung des Rückstaudruckes zeigt sich nun als Drucksignal B an einem Abzweigrohr 1 . das am Druck-

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luft-Mikrometer abzweigt. Das Signal B wird einem Detektorelement 2 zugeleitet, wodurch ein Luftstrom p.,, der von einer Druckluftquelle Pg ^^em Detektorelement zugeführt wird, von einem Strömungspfad a auf einen Strömungspfad b umgeschaltet wird. Nimmt nun der ^Liückstaudruck wieder ab oder verschwindet das Signal ß völlig, so wird der Luftstrom p^ wieder vom Strömungspfad b auf den Strömungspfad a zurückgeschaltet; das Detektorelement 2 wirkt also als eine Art

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Sperrgatter (OR-NCH gate) . Mit anderen ',Vorten bedeutet dne, daß immer, wenn irgendeine Unregelmäßigkeit vie etwa eine wulstförmige Verdickune S₁ vor dem Luf t-kikrcmeter passiert, ein kurzes Iinpulssiyaal B entsprechend dem anwachsenden Rückstaudruck auftritt und dieses oi_fcnal ciasu benutzt wird, das Steuerelement 2 dasu anzuregen, ein anderes JJrucicsi^ul abzugeben. Das Drucksirnal b-, das au.s dem L,tr"ffiun<?.-weg d gewonnen wird, wird einem Verstärker 3 zu^efihrt,, üer mit einem nicht gezeigten, mit Pludenaruck arbeitenaen Plip— Plop-ßlement zusammengeschaltet ist, und dem ein Druckluftstrom ρ, zugeführt wird,

Läuft dann aas öignal b. auf dem durch gestrichelte Pfeile angedeuteten V/eg durch den Verstärker, so v.'ira es nacheinander in seiner Richtung geschaltet, verstärkt und geformt, so daß am Verstärkerau^gang ein Signal 3 zur Verfügung steht, mit αem ein Zählwerk C , eine Abschneidvorrichtung C , eine elektrische Umsteuervorrichtung oder ein Anzeigegerät betätigt werden kann.

Während sich die Beschreibung bisher mit einer Störungsstelle in einem Faden befaßt hat, z. h. einer tfulstver-

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diclum~, kann auch die Tatsache auftreten, daß ein Signal B iKi.nor dann vorhanden let, wenn ein Faden S vor der Mündung üoü Druckluit-Iiikrometers entlanglauft, das üignal jedoch verser.winaet, wenn «in Fadenbruch auftritt. Im einzelnen auu^efUi:rt bedeutet das, daß solange wie der Faden S gleich-· 3i'iiii_t; vor der zündung des L'.ikrometers entlanglauft, die Lruckluft durcu die Schal-telemente 2 und 5 auf dem mit gec tr j Hh-jlten Pfeilen angedeuteten 7/eg liindurchf ließt, daß Q^o öifciial u jedoch verschwindet, wenn der Faden infolge eines Fadenbruches vor der Liivrometer-Iiündunr; nicht mehr von.:ii:den Ii-; t. 1st also das Druckluftsignal jj infolge eines -<adenbruches versciiwunden, so geht die Luftströmung p_? durch das .Schaltelement 2 in Richtunr des !feiles a und erzeugt an; AUi3yan_fc aes dohi^ltelementes ein Sirnal a.,, das in dem naca^eschalteten Verstärker 3 geschaltet, verstärkt und geforait wird, so daß an α ..sen Ausgang ein Signal C- auftritt, mit der. ein Zählwerk - _oi > eine elektriscne UaisteuervorricL-tun^- oder ein Anzeigegerät betätigt werden kann.

Aus der vorstehenden Bescnreibung geht hervor, daß das erfindungsgemäße Gerät zum Feststellen von Unregelmäßigkeiten oder Brüchen von durchlaufenden Fäden oder dergl.

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mit einem Druckluft-Llilcrometer und einem Steuersystem, das vom Druck am Mikrometerausgang gesteuert wird, besteht, welch letzteres ein logisches Element darstellt, wobei das Innere und der Ausgang des .Druckluft-Mikrometers infolge der durchströmenden Luft stets reingehalten wird. Das Steuersystem kann außerdem gegen Staub, Dämpfe und dergl. dicht abgeschlossen werden, wie dies an späterer Stelle noch näner erläutert wird.

Die in der I¹Ig. 1 gezeigte Vorrichtung kann auch zur Kontrolle der Lage oder Gestalt einer Platte oder dergl. verwendet werden. Ist us ζ.J. Aufgabe, die Lage der Unterkante einer Platte „_a, die in der Fig. 1 gestrichelt angedeutet ist, genau zu kontrollieren, so wird das Druckluft-Mkrometer 1 in eine derartige Lage gebracht, daß sein Luft-Htroiii genau auf dic-,se Unterkante ausgerichtet ist. 7/ird die Platte nun in der gezeigten Lage gehalten, so entsteht kein Hückütaudruck, wogegen ein Rückotaudruck alc Druckaignal am Mikrometer abgenommen werden kann, wenn die Unterkante abgesenkt und somit vor die Ausgangsöffnung des Mikrometers gerückt wird. Eine solche Steueranordnung ist auch geeignet, die blatte in einem bestimmten Abstand vor der Austrittsöff-

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nung des Luftdruck-Mikrometers zu halten. Es tritt nämlich ein Drucksignal am Mikrometer-Ausgang auf, wenn der Abstand zwischen der Platte und der Mikrometer-Mündung unter einen ■bestimmten Wert sinkt. Diese Anordnung läßt sich in Stahlwalzwerken verwenden, wo die Lage, Breite oder Dicke und die Bewegungsrichtung von Blöoken, Tafeln, Trägern, Platten oder Bändern gemessen oder gesteuert werden sollen, ohne daß diese Erzeugnisse "berührt werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung verwendet als Arbeitsmedium eine unter Druck stehende Plude, vorzugsweise Druckluft, und benötigt keine optischen Systeme oder empfindliche elektronische Einrichtungen, so daß es gut geeignet ist, photoelektrische Meß- und Kontrolleinrichtungen in diesen Arbeitsbereichen zu ersetzen* Die Einrichtung nach der Erfindung ist robust, arbeitet genau und sicher, hat eine lange Lebensdauer und wird von Staub oder Dämpfen nicht beeinflußt.

Die in eier l?ig· t gezeigte Vorrichtung hat eine Grenze in, ihrer Anwendung, denn der Faden muß sehr nahe vor der Mündung des'Druckluft-Mikrometers entlanggeführt werden, jedoch kann diese Frenze ausgeschaltet werden, indem zwei

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- einander gegenüberstehende Düsen benutzt werden, deren Luftstrahlen einander entgegengerichtet sind, so daß sie aufeinanderprallen.

In den Pig. 2, 3 und 4 sind derartige Prüfeinrichtungen mit einander gegenüberstehenden Düsen gezeigt, wobei mit 4 die gegenüberstehende Düse bezeichnet ist, deren Luftstrahl auf die Mündung des Druckluft-Mikrometers gerichtet ist, welches eine geeignete Düsenöffnung 1 ^a

• aufweist. Mit P₁ und P. sind die Drücke der dem Luft-Mikro-

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meter 1 und der Düse 4 zugeführten Luftströme bezeichnet, und die Strömungskoeffizienten der beiden Düsen sollen einander gleich sein. Gilt dann die Beziehung P^ = P., so treffen die beiden Luftstrahlen in der in der Mitte zwischen den Düsenmündungen liegenden Ebene aufeinander und verbreitern sich nach Art von Kreisscheiben in dieser Mittelebene, wie dies die Fig. 2 andeutungsweise wiedergibt. In dem Fall erhält man in dem Luft-Mikrometer 1 keinen " Rucks taudruolc. Werden jedoch die Drücke P, und P^ #o ge- : wählt, daß P. größer ist als ^₁, so näfcert sieh die Stauebene der Mündung äes Druckluftf-Mikrosietere 1, wobei dann im Druokluft-ilikrotteter 1 ein Bückstau feststellbar ist,

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der au einem Signal B führt, wie dies in der Fig. 3 gezeigt ist, welches dem Signal B nach Fig. 1 entspricht. Wird nun e~'n Körper 5, der kontrolliert oder gemessen werden seil, wie etwa ein Faden, ein Band oder auch ein halbluftdurchlrWisiger Gegenstand, zwischen die Düsen 1 und 4 eingesetzt, so treffen die "beiden Luf tstranlen auf dessen Vorder- una Rückseite, wobei dieser Körper wie ein Schild wirkt, in der Art, wie es die Fig. 4 zeigt, so daß die frallebene in liiciitun.^: auf die Düse 4 verschoben wird, wie die& mit gestrichelten Linien angedeutet ist. Das Ruckstausijnal b in Luftdruck-Mikrometer verschwindet. Ist jedoch dann der K-iry-tr nicht neür zwischen den beiden Düsen vorn-inden, so tritt der in der Fig. 3 gezeigte Zustand wieder ein, und das Urucksignal B am Ausgang des I'.Iikrometers ist vorhanden.

Auf die Weise ist es möglich festzustellen, ob der langgestreckte Körper vorhanden ist oaer nicht. Wird dann diese Detektoreinrichtung mit einander gegenüberliegenden Düsen in die -.ve it ere Schaltung nach Fig. 1 eingefügt, so ist es m'vlich, Unregelmäßigkeiten oder Brüche in Fäden, Drähten oder dergl. aufzufinden.

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Statt das Druckluft-Mikrometer ein Drucksignal B erzeugen zu lassen, kann das Mikrometer auch als Ausgangsbelastung eines Steuergatters verwendet werden. Die Pig. 5 zeigt eine solche Abwandlungsform, worin das Druckluft-Mikrometer 1 einer Prüfeinrichtung mit einander gegenüberstehenden Düsen, wie sie in den Fig. 2 bis 4 wiedergegeben ist, auf den Ausgang eines Zweiges eines Y-förmigen Druckluft-Schaltsystems aufgesetzt ist. Befindet sich nun zwisehen den beiden einander gegenüberliegenden Düsen kein den Luftstrom beeinflussender Gegenstand, so tritt an der Austrittsöffnung 1 nach der oben beschriebenen v/eise ein Hückstaudruck auf, so daß von der mit dem Druck P₁ zugef'jhrten Luft im zweiten Zweig der Anordnung ein Drucksignal B erzeugt wird. Die Anordnung ist zwar etwas komplizierter als diejenige nach den Fi^. 2 bis 4» hat jedoch den Vorteil, daß keine genau bearbeitete öffnung vornanden zu sein braucht.

Die Fig. 6 und 7 zeigen einen Detektor, in welchem die Luft innerhalb eines zylindrischen Rohres geführt wird, druckluft wird einer Leitung 7 in deren Mitte durch eine Eintrittsöffnung 8 zugeführt, und die Luft kann zu beiden Seiten aus der Rohrleitung wieder herausströmen. Jede Unregel-

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mäßigkeit oder jeder Bruch des Fadens oder Drahtes, der durch die Rohrleitung 7 hindurchgeführt ist, bedeutet eine änderung im Druck an den Ausgangsenden der Rohrleitung, der dann, wie schon in der Fig. 1 beschrieben, einem Steuersystem zugeführt werden kann, mit dessen Hilfe diese Unregelmäßigkeiten festgestellt werden.

Bei dem abgewandelten Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 und 9 hat das Führungsrohr 9 die Form eines langgestreckten Zylinders mit Seitenöffnungen 10 und 11 in seinen Stirnwänden, durch die der Faden S, der geprüft werden soll, hindurch^eführt ist, und eine Lufteintrittsöffnung 12 in der Längsinitte, durch die Druckluft in den Hohlzylinder 9 etwa tangential eingeführt wird. Die Wirbelbewegung der Luft sorgt nicht nur dafür, den Faden in der Längsachse des Hohlzylinders 9 zu halten, sondern erhöht auch den Strömungswiderstand der Luft. Die Wirkungsweise dieser Ausführungsform ist derjenigen der Ausfuhrungsform nach Fig. 6 und 7 gleich.

. Bei den Detektoren nach den Fig. 1 bis 5 ist eine genaue Messung oder Feststellung nur möglich, wenn die Fadenachse sich mit der Achse der Düse des Mikrometers schnei-

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det. Um jedoch auch eine Anzeige zu erhalten, wenn der Faden mehr oder weniger aus der Düsenachse seitwärts abgewichen ist, ist es erforderlich, die Bandbreite der Ansprechempfindlichkeit zu erhöhen. In der ?i_t'j. 11 ist eine solche Vorrichtung gezeigt, die diesem Zwecke dient.

Die Fig. 11 zeigt drei Paare von parallel zueinander stehenden Detektoren, von denen jedes Paar ein mikrometer 13 mit Drosseldüse 15 und seiner Öffnung gegenüber die Gegensdüse H aufweist, wie dies bereits an früherer Stelle beschrieben ist, wobei der Abstand zwiscnen zwei benachbarten Düsenpaaren beispielsweise etwa 2 mm beträgt. Jeder einzelne -Uetektor entspricht demjenigen nach den Fig.2, 3 und 4. Die Fig. 10 gibt schematisch ein Strömungsbild eines schnell durch den Detektor hindurchgeförderten Fadens S wieder. Aus der Fig. 10 läßt sich ersehen, daß der luftmantel, der sich zusammen mit dem Faden bewegt, eine scheinbare Durchmesservergrößerung des Fadens bewirkt, wobei diese Durchmesservergrößerung von der Geschwindigkeit der Düsenströme und von der Geschwindigkeit des Faden abhängt. Das führt nun dazu, daß der den Faden umgebende Luftmantel leichter meß- und feststellbar ist als der Faden selbst. In Fig.12

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ist angedeutet, wie sich dies auswirkt. Wegen der Qberflächenrauhigkeit eines gezwirnten Fadens S ist der scheinbare Durchmesser D dieses Fadens größer als der Außendurchmesser d'er Düsen 13» wie dies durch die gestrichelten Kreise Sa um den Faden 3 herum angedeutet ist, wenn der Faden sich mit hoher Geschwindigkeit bewegt. Die breite der statischen Empfindlichkeit eines jeden Detektors ist ungefähr mit dem Inntriciurch:i:fcsser aer Düse "13 gleichzusetzen, tfenn sich jedoch der Faden mit hoher Geschwindigkeit bewegt, so wird ü-;in tjoi.e'nbarer Durchmesser Sa beträchtlich gr'ißer als der Düsenciurchiresser, was einer Vergrößerung der dynamischen Empfindlichkeit entspricht. Durch geeignete Auswahl der Fadengesenwindi. keit und der Anzahl der Detektoren, aie zueinander parallel und mit Abstand vonein: nder angeordnet sind, wird es m'i;lich, eine Unregelmäßigkeit oder einen Fadenbruch innerhalb der gesamten Breite D₁ festzustellen. Der Abstand zwischen den Düseiipaaren muß also nicht so klein gewühlt werden, üa:i sich die Düsen gegenseitig berühren.

Fig. 13 zeigt ein Schaltbild, welches die Verbindung zwischen eiern Meß- und Spürkopf E, wie er in der Fig. 11 gezeigt ist und aus drei Detektorpaaren besteht, und einem

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mit Fludendruck arbeitenden Steuersystem G, in dem Drucksignale, die abhängig von den Bedingungen des Fadens dem Steuersystem zugeführt werden, ausgewertet werden. Die ganze Anlage wird von einer Druckluftquelle F gespeist. Wird auch nur von einem Düsenpaar der Faden festgestellt, so gibt dieses Düsenpaar ein Signal in Form eines Druckabfalls ab, wird die Gegenwart eines Badens dagegen von zwei Paaren von Düsen festgestellt, so fällt der Druck in den Auagangsleitungen

^ dieser beiden Paare ab, wobei noch zu bedenken ist, daß die Stärke des Druckatialls vom Fadendurchmesser und seiner bewegungsgeschwindigVeit abhängt. Das System G enthält einen Sperrkreis, einen mit drei Eingängen versehenen Misch- und Sperrkreis und einen nachgeschalteten Verstärker mit -tlip-Flop-Stufe und ist derart aufgebaut, daß die ankommenden Signale durch den Sperrkreis umgekehrt werden und daß am Ausgang der gesamten Anlage ein Einschaltsignal abgenommen wird, wenn auf einem der drei Eingänge des kombinierten Misch- und Sperrkreises ein Signal auftritt. Der Signaleingang dieses

" kombinierten Kreises sollte deswegen Diodencharakteristik haben. Mit ausgezogenen Pfeilen ist der Signalverlauf angedeutet, der eintritt, wenn von einem der drei Düsenpaare ein Faden (einschließlich seines mitgeführten Luftmantels) fest-

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gestellt wird, die gestrichelt gezeichneten Pfeile deuten dagegen den Signalverlauf an, wenn keines der Düsenpaare einen Faden feststellt. Aus der Pig. 13 läßt sich erkennen, daß das Vorhandensein eines Fadens oder ein Fadenbruch festgestellt wird und sich in Form eines Luftstrahls an einer der Austrittsöffnungen des gesamten Schaltkreises darstellt. Die Zahl der Eingangsöffnungen für das Steuersignal in das kombinierte Misch- und Sperrgatter kann der erforderlichen Anzahl von Detektordüsenpaaren angepaßt werden.

Die Fig. H und 15 zeigen zwei unterschiedliche Arten von Schaltern, die auf Druck ansprechen und als Ein-Aus-Schalter im Zusammenhang mit dem Schaltkreis nach Fig. 13 verwendet werden können. Bei der Ausführungsform nach Fig. 14 weist der Schalter Eintrittaöffnungen 19 und 20 auf, in die die mit "Aus" und "Ein" bezeichneten Luftstrahlen am Ausgang der Schaltung 13 eingeleitet werden, sowie eine Membran 18, auf der ein beweglicher Kontakt 21 befestigt ist, der mit dem feststehenden Kontakt 22 im Gehäuse 17 des Schalters zusammenwirkt. Diese Kontakte sind in einen entsprechenden elektrischen Schaltkreis eingeschaltet, so daß

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• mit ihrer Hilfe ein Signal erzeugt werden kann. Bei der Anordnung nach Fig. 15 werden die beiden Druckluftströme aus der "Aus" bzw. "£in"-Auagangsdüse der Schaltung 13 auf aie gegenüberliegenden Seiten einer elastisch federnden !latte 25 geleitet, auf der ein Kontakt 26 befestigt ist, der mit einem feststehenden Kontakt 27 zusammenarbeitet.

In der Fig. 16 ist ein pneumatisch arbeitendes Anfc zeigegerät wiedergegeben, das anstelle der Schalter nach Fig. 14 und 15 eingesetzt werden kann. Das Anzeigegerät besteht aus einem zylinder 28, in den eine Schwebekugel 29 eingesetzt ist, deren Stellung innerhalb des Zylinders von dem jeweiligen Druck der beiden Ausgangsöffnungen der Schaltung 13 abhängt, die mit den beiden Öffnungen in den Zylinderendplatten in Verbindung stehen.

Die Fig. 17 und 18 geben eine integrierte Anordnung eines Prüfkopfes 30, eines mit Druckluft arbeitenden Steuersystems 31 und eines Drueksohalters 32 wieder» Der· Prüfkopf 30 weist mehrere Düsen gemäß Fig. 11 auf,· die paarweise zueinander parallel angeordnet Bind. Daa Steuersystem 31 besteht aus einer Vielzahl von aufeinandergeschichteten

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Hatten, -tine von ihnen, beispielsweise die unterste Platte 33, weist mehrere eingravierte logische Elemente auf, und zwur in der Art wie sie in der ?ig. 1 gezeigt sind. Andere Hatten enthalten Leitungswege für die Zufuhrung der Druckluft zu den Düsen und den verschiedenen logischen Elementen. Der auf .Druck ansprechende Schalter 32 kann nach Art der behälter au.; den Pi:-"- 14 oder 15 gestaltet sein. Das mit dem Druck einer Plude arbeitende Steuersystem ist genau so aufgebaut wie integrierte Schaltkreise in elektrischen i\,et,zwerken. Obgleich das hier im einzelnen nicht dargelegt wim, stellt das in den Fi^. 17 und 1d wiedergegebene Steuersystem den Scnnltkreis nach Fi_u. M dar. Der Aufbau ist aloo scr _uedr^:;ii t, was das 6or^:it besonders für die Lassenferti.-ung ^eei^net macht.

Die Erfindung stellt mithin eine Prüfeinrichtung dar, die einer Kombination einer photoelektrischen Prüfeinrichtim_e zusaiamen mit einem elektronischen logischen Schaltkreis gleichwertig isst. Die Anordnung remäß der Erfindung kann außerdem bei hohen Tu .peratüren und auch in Räumen lait starker Staub-, Kebel- oder Dampfbildung ver-

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wendet werden, so daß die photoelektrischen Prüf- und Kontrolleinrichtungen in vielen Fällen, in denen sie ungünstigen Arbeitsbedingungen ausgesetzt sind, mit besserem Erfolg gegen die Erfindung ausgetauscht werden können

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Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE

   1. Prüfgerät für langgestreckte Körper, gekennzeichnet durch eine Spüreinrichtun^, (1) zur Erzeugung eines vom Zustand des Körpers (S) beeinflußten Pludendrucksignals (B) und ein durch dieses Signal gesteuertes, durch eine Plude betriebenes System (2,3), das den Zustand anzeigt.

   2. Prüfgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Fludendrucksignal gesteuerte System (2,3) logische Elemente (2) enthält.

   3. Prüfgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spüreinrichtung ein mit Rückstaudruck arbeitendes Luft-Mikrometer (1) aufweist und der zu prüfende Körper (S) vor der Austrittsöffnung des Mikrometers (1) entlanggeführt ist und bei Vorhandensein einer Unregelmäßigkeit (S₁) ein Drucksignal (B) erzeugt.

   4. Prüfgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Mikrometer (1) ein Drucksignal (B) infolge des Rück-

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   staus bei einer Unregelmäßigkeit (S₁) abgibt, nicht jedoch bei Fehlen des Körpers (S), und daß der logische Schaltkreis (2) abhängig von aem Vorhandensein oder KientVorhandensein des Druckaigmils (B) gesteuert wird.

   ü>. Prüfgerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Spüleinrichtung mit zwei aufeinander zu gerichteten Düsen (1,4)» ein. Fludenzuführsystem, das der Oegendüse (4) und dem Druckluft-I/likro meter (1) Flude unter Druck zuführt, und eine Vorrichtung, die den Körper (S) zwischen die Düsen (1,4) hält, wobei die Drücke der den Düsen zugeführten Fluden derart bemessen sind, daß bei fehlendem Körper die von der Gegenäüse (4) und dem Mikrometer (1) ausgehenden Fludenströme miteinander in einer auf das Mikrometer (1) zu verschobenen Ebene zusammenprallen, wodurch im Luft-kikrometer (1) ein Rückstaudruck entsteht.

   6. Prüfgerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Paar axial sich gegenüberstehender, zu beiden Seiten des Prüflings gelegener Düsen (1,4), ein auf Fluöendruck ansprechendes Element mit einer Einlaßöffnung und einem Paar Abgangs zweige, von denen einer mit einer der Düsen in

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   Verbindung steht, und Hilfsmittel, um den Düsen Flude unter Kruck in aer »Veise zuzuführen, daß bei Kichtvorhundensein aes früiliiigs die Fluäenströme in einer Ebene aufeinanderprallen, die einer der Düsen näher liegt als der anaeren, so daß in aer einen ein Rückutaudruck entsteht, woraufhin in aein anderen Abgangs zweig ein Fludendrucksignal erz-iu.^t wird.

   7. Prüfgerät nach Ansprucn 1, dadurch gekennzeichnet, da..- die Aufspürvorrichtung aus einem zylindrischen Rohr (7, 9) bestellt, aurch welches der langgestreckte PrüfHn₀ (s) hindurch-^efr.hrt ist, und Hilfsmittel vorhanden sind, die eine unter Druck stehende Flude in der mitte zwischen den beiden Rohrenden in das Rohr (7,9) einleiten, so daß der

   Fiudendruck an den Zylinderohrenden sich entsprechend den vorhandenen Unregelmäßigkeiten des Prüflings (S) oder eines Bruches desselben ändert.

   8. Prüfgerät nach Ansprucn 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Flude tangential in den Hohlzylinder (9) eingeleitet wird zur Erzeugung eines Wirbels.

   BAD ORIGINAL 109816/0478

   y. I ruf gerät nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl v:>n Detektorpaaren mit verhältnismäßig geringem oeitenabstand voneinander parallel zueinander vor_bes^cüen ist, jedes Detektorpaar aus z//ei sich koaxial gegenüberstehenden Dü.^en (13» 14) besteht und ein Leitungssystem für die Zuführung einer Druckflude zu den Düsen (14) und Druckluf t-iiikrome tern (13) derart bestellt, aafc die aus aen ψ GegendÜ3Bii (14) una den Druckiuft-i-ikroiüetern (13) auostr"-inerrlen Fluäc:"· ströme in einer Ebene aufeinanderprallen, die nahe den Druckluf t-I.likromo tern (13) liegt, so daß aarin ein Rüci'.-'taudruck auftritt, und daß ein langgestreckter Prüflinr (li) ζ?¹ ischen uen Gegendüsen (14) und den Drucklufti-'ikrunietern (13) hindurch;. eführt wird.

   1C. Integrierte jiinhcit, gekennzeisrmot durch einen Prüfkopf (3"O), ein Pludenaruck-gesteuertes system (31) und einen Druckschalter (32), in dem der Pri'fkopf ('^O) v;e- ni^ütenz ein Paar sich, mit Abstand gegeriuberstef-enden Düsen für die Erzeugung --ines von den Eigenschaften aes Prüf-1ΐ.Λ"*ε abnänrigen Lrucksignals aufweist, das FiudendruoJ'-jesteufrte ^coystem (:'C) "logische Elemente und Leitiai,_;c;n für den Fludendruck er.thait und der Druckschalter-(32) durcn

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   F'ludendruclc-Ausgangssij. η-ale des Fludendruck-gesteuerten Systems (31) betätigbar ist.

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