DE1966734B2 - Fadenüberwachungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fadenüberwachungsvorrichtung, welche auf wulstähnliche Fadenverdickungen in einer in einer Ebene liegenden Fadenschar, insbesondere in einem Schärband, anspricht, welche sich in der Ebene durch einen Lichtstrahl hindurchbewegt, der auf einen Photodetektor auftrifft, welcher ein Ausgangssignal erzeugt, dessen Amplitude eine Funktion der Helligkeit des auf treffenden Lichtstrahls ist und welches einem elektronischen Auswertekreis zuführbar ist, der auf mindestens eine bestimmte Fehlergröße einstellbare und ansprechende Stromkreise mit jeweils mindestens einem Verstärker sowie Einrichtungen zur Feststellung der Anzahl von Fehlern einer bestimmten Größe oder der Länge von Fehlern jeweils bezogen auf eine bestimmte Länge der Fadenschar aufweist, wobei der mindestens eine Verstärker ein Ausgangssignal während der Länge eines Fehlers liefert.

Das Zuführen von großen Gruppen von Fäden in Form von Schärbändern wird bei zahlreichen verschiedenen Bauarten zum Verarbeiten von Garnen bzw. Fäden angewendet, z. B. auch bei Wirkmaschinen, insbesondere Trikot- oder Kettwirkmaschinen, ferner bei Webmaschinen oder Webstühlen, beim Zuführen von Fäden von einem Spulengatter zu einer Kettenaufbäummaschinc oder zu den Kettbäumen von Wirkmaschinen und bei ähnlichen in der Textilindustrie verwendeten Vorrichtungen zum Herstellen von Garn und anderen Textilerzeugnissen. Eine augenblickliche Feststellung von Fehlstellen bei den das Schärband bildenden Fäden, z. B. von Fadenwulsten u. dgl. bei sich aus mehreren endlose Fäden zusammensetzenden Garnen, ist aus mehreren Gründen von besonderer Bedeutung, da es nur auf diese Weise möglich ist, kostspielige Verluste zu vermeiden, wie sie bei der Herstellung einer fehlerhaften Ware mil Hilfe einer Wirkmaschine oder eines Webstuhls entstehen, der bzw. dem die Fäden zugeführt werden.

Bei einer bekannten Fadenüberwachungsvorrichtung der eingangs genannten Art (britische Patentschrift 996 181) werden Fehler mit einer Größe, die größer oder kleiner als eine vorgegebene Größe sind, gezählt und es wird die Länge eines längeren Fehlers gemessen, wobei ein Alarmsignal oder ein Stoppsignal erzeugt wird, wenn Fehler oberhalb einer bestimmten

Länge oder oberhalb einer bestimmten Größe festgestellt werden. Zur Messung der Länge eines Fehlers wird das Ausgangssignal des Detektors in einen Rechteckimpuls mit konstanter Amplitude umgewandelt, der mit Hilfe einer RC-Schaltung integriert wird, um ein Signal zu erzeugen, das mehr oder weniger proportional zur Dauer eines einzelnen Fehlers oder einer Reihe von aufeinanderfolgenden Fehlern ist. Diese Messung dir Länge von Fehlern hängt damit von der Geschwindigkeit des Schärbandes ab, so daß es bei jedem Wechsel der Geschwindigkeit des Schärbandes erforderlich ist, die Einstellung des Fadenwächters zu ändern und andererseits ist es erforderlich, die Geschwindigkeit des Schärbandes möglichst konstant zu halten. Die gleichen Probleme treten dann auf, wenn es erwünscht ist, die Anzahl der Fehler auf eine bestimmte Länge des Schärbandes zu beziehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fadenüberwachungsvorrichtung zu schaffen, weiche eine Feststellung der Anzahl der Fehler bestimmter Größe in einer Fadenschar, insbesondere in einem Schärband, oder eine Feststellung der Länfe«; eines Fehlers jeweils bezogen auf eine bestimmte Länge der Fadenschar unabhängig von der Geschwindigkeit der Fadenschar ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Einrichtungen zur Feststellung der Anzahl von Fehlern der bestimmten Größe oder der Länge von Fehlern eine an sich bekannte Meßrollen- und Impulsgeneratoranordnung zur Erzeugung von Impulsen einschließen, daß die Meßrolle in Berührung mit den Fäden der Fadenschar steht und der Impulsgenerator Impulse erzeugt, deren Anzahl ein Maß für die von der Fadenschar zurückgelegte Strecke ist, daß der Ausgang des mindestens einen Verstärkers und der Ausgang des Impulsgenerators mit den Eingängen von an sich bekannten Zähleinrichtungen verbunden sind, die die Anzahl der Impulsgenerator-Impulse, die Anzahl der Ausgangsimpulse des mindestens einen Verstärkers wLhrend einer vorgegebenen Anzahl von Impulsgenerator-Impulsen oder die Anzahl der Impulsgenerator-Impulse während eines Au?gangssignals von dem mindestens einen Verstärker zählen und daß der Ausgang der Zähleinrichtungen mit Decodiereinrichtungen und Auswerteeinrichtungen verbunden ist.

Eine Meßrollen- und Impulsgeneratoranordnung sowie durch Impulse betätigte Zähleinrichtungen find bekannt (vgl. DE-AS 1204416 und Artikel »Qualitätskontrolle durch Knotenzählung« Textilindustrie 70, 4/1968, S. 228/229).

Die erfinJungsgemäße Fadenüberwachungsvorrichtung ergibt eine automatische Anpassung der Fehlerfeststellung an die Geschwindigkeit des Schärbandes und es ist nicht mehr erforderlich, bei jedem Wechsel der Geschwindigkeit des Schärbandes die Integrationskonstante der Auswerteeinrichtung zu ändern oder die Geschwindigkeit des Schärbandes während der Meßvorgänge konstant zu halten. Der Impulsgenerator erzeugt Impulse, deren Anzahl ein Maß des zurückgelegten Weges des Schärliandes ist und die Zähleinrichtungen ermöglichen damit eine Zählung der Anzahl von Fehlern mit vorbestimmter Größe, die den Lichtstrahl während eines ausgewählten Längcnabschnittss hindurchlaufen sowie die Feststellung der Länge von Fehlern bezogen auf einen bestimmten Längenabschni ,t des Schärbandes. Die bestimmung der Länge von Fehlern, ist damit sehr zii-

verlässig und unabhängig von unsicheren Einstellungen von Zeitkonstanten von Integrationsgiiedem und es ist insbesondere keine Änderung der Einstellung bei jeder Änderung der Bewegungsgeschwindigkeit des Schärbandes erforderlich.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen noch näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Ausführungsform der Fadenüberwachungsvorrichtung bei Betrachtung derselben von der Linie 1-1 nach Fig. 2, wobei diese Linie zwischen der Fadenüberwachungsvorrichtung und dem Kettenaufbäumer verläuft,

Fig. 2 eine Stirnansicht der Fadenüberwachungsvorrichtung nach Fig. 1, wobei bestimmte Bauteile des oberen Teils im Schnitt dargestellt sind und ein Kettbaum schematisch angedeutet ',·:■.,

Fig. 3 ein vereinfachtes BlockschalfoiH einer Ausführungsform der Fadenüberwachungsvorrichtung,

Fig. 4 schematisch die Schaltung des Verstärkers, des !Comparators und der Anordnung zum Regeln der Fehlergrcße,

Fig. 5 ein weitere Einzelheiten zeigendes Schaltbild der Längenmeßschaltung der Fadenüberwachungsvorrichtung, mittels deren die innerhalb eines Abschnittes mit einer vorbestimmten Länge auftretenden Fehler gezählt werden,

Fig. 6 ein Schaltbild weiterer Einzelheiten der Längenmeßschaltung zum Messen der Länge von Fehlstellen, wobei bestimmte Teile nur allgemein angedeutet sind,

Fig. 7 eine schematische Darstellung des einen Decodierer umfassenden Fehlerzählers,

Fig. 8 schematisch das bei der Fadenüberwachungsvorrichtung verwendete optische System.

In den Zeichnungen, in denen einander entsprechende Teile jeweils mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet sind, und insbesondere in Fig. 1 und 2 erkennt man ein insgesamt mit 10 bezeichnetes Schärband, das sich zwischen einem nicht dargestellten Spulengatter und einem insgesamt mit 11 bezeichneten Kettenaufbäumer erstreckt. Die insgesamt mit

12 bezeichnete Fadenüberwachungsvorrichtung ist zwischen dem Spulengatter und dem Kettenaufbäumer angeordnet und umfaßt einen Träger 13 in Form eines rechteckigen Rohrs, der unter dem Schärband 10 angeordnet ist und sich quer zu dem Schärband erstreckt und von Stoßdämpfern 14 getragen ist, die auf zwei verstellbaren, aufrecht stehenden Säulen 15 angeordnet sind. Alle diese Teile sind von bekannter Konstruktion. An der Oberseite des rechteckigen Trägers 13 sind zwei Präzisionsführungsstangen 16 befestigt, über deren Oberseite die das Schärband bildenden Fäden laufen, und die dazu dienen, die Fäden im Bereich zwischen den Führungsstangen genau in einer bestimmten waagerechten Ebene zu halten. Eine in Fig. 8 sch/:matisch dargestellte Lichtquellenbaugruppe 17 ist an einem Ende des rechteckigen Trägers

13 nahe einer Längskante des Schärbandes befestigt und umfaßt z. B. eine Lampe 18, eine bikonkave Linse 19, eine plankonkave Linse 20, eine Maske 21 mit einer kreisrunden öf/nung und ein Glasfenster 7,2, und diese Teile sind längs einer optischen Achse in einem Gehäuse so angeordnet, daß sie einen in starkem Maße parallel gerichteten Lichtstrahl erzeugen.

der quer zur Bahn des Schärbandes verläuft. Auf dem anderen Ende des rechteckigen Trägers 13 ist ein Detektorkopf 23 angeordnet, der gemäß Fig. 8 z. B. ein Glasfenster 24, eine Maske 25 mit ein^r rechteckigen öffnung, eine plankonvexe Linse 26 und einen Phototransistor 27 umfaßt, die so angeordnet sind, daß sie das von der Lichtquellenbaugruppe 17 quer zu dem Schärband ausgesandte Licht aufnehmen, so daß der Phototransistor ein Ausgangssignal erzeugt, das zur Intensität des einfallenden Lichtes proportional ist und daher auf eine bestimmbare Weise in Beziehung zu dem Anteil des Lichtes variiert, der durch die Fäden und etwa vorhandene Garnfehler zurückgehalten wird, die den Lichtstrahl durchlaufen.

Gemäß Fig. 1 durchlaufen die von dem Spulengatter kommenden Fäden längs konvergierendet Bahnen zunächst durch einen Satz von Fadenführerii 28 und dann parallel zueinander unter einer als Niederhalter wirkenden Stange 29 hindurch sowie durch ein Riet bzw. einen Kamm 30; die Stange 29 und das Riet 30 sind beide an ihren Enden außerhalb der Längskanten des Schärbandes 10 durch senkrecht angeordnete Tragglieder unterstützt, die sich von den Stoßdämpfern 14 aus nach oben erstrecken. Nach dem Passieren des Kamms 30 erstrecken sich die Fäden über die Oberseite der Fadenführungsstangen 16, durch die sie in einer waagerechten Ebene und in Fluchtung mit der optischen Achse des parallel gerichteten Lichtstrahls zwischen der Lichtquellenbaugruppe 17 und dem Detektorkopf 23 gehalten werden. Nach dem Passieren des Lichtstrahls laufen die Fäden über eine Meßrolle 31, die entsprechend der Laufgeschwindigkeit der Fäden durch den Reibungsschluß zwischen den Fäden und der Rolle gedreht wird, und jenseits der Meßrolle werden die Fäden auf dem Kettbaum 11 aufgewickelt. Die elektrische Schaltung der Fadenüberwachungseinrichtung umfaßt ein Verstärkergehäuse 32 und ein Relaisgehäuse 33, die beide an einer der Säulen 15 befestigt sind, einen der Meßrolle 31 zugeordneten Impulsgenerator 34 und ein Zählergehäuse 35; elektrische Leitungen verbinden den Zähler in dem Gehäuse 35 mit dem Impulsgenerator J34 und der Verstärkeranordnung in dem Gehäuse 32.

Fig. 3 ist ein vereinfachtes Blockschaubild der Fadenüberwachungsvorrichtung bei dem bestimmte Schaltungselemente nur schematisch angedeutet sind, um eine Vereinfachung der Beschreibung der elektrischen Wirkungsweise der Fadenüberwachungsvorrichtung zu erleichtern. Weitere Einzelheiten der als Ganzes in Fig. 3 dargestellten Schaltung sind ans Fig. 4 bis 7 ersidCHoh. Gemäß Fig. 3 umfaßt die Fadenüberwachungsvorrichtung drei Kanäle, und zwar einen Kanal 36, der größeren Fehlern zugeordnet ist, einen kleineren Fehlern zugeordneten Kanal 37 und einen Kanal 38, der unter Bezugnahme auf die Länge der Fäden betätigt wird. Der Hauptkanal 36 wird gewöhnlich nur auf eine solche Empfindlichkeit eingestellt, daß er die größeren Fehler meldet, sie zählt und den Kettenaufbäunier erforderlichenfalls stillsetzt, damit die Fehlstellen beseitigt werden können. Der kleineren Fehlern zugeordnete Kanal 37 wird gewöhnlich auf eine höhere Empfindlichkeit eingestellt, und er weist sowohl !deine Fehler als auch die erwähnten größeren Fehler nach. Jedoch dient der Kanal 37 gewöhnlich nur dazu, diese Fehler zu zählen, nicht jedoch dazu, den Kettenaufbaunaer stillzusetzen. Der längenabhängig arbeitende Kanal 38 zählt die Fehler in Abhängigkeit von der Fadenlänge und kann so ein-

gestellt sein, daß er den Kettenaufbäumer im Bedarfsfall stillsetzt.

Wenn ein Fehler festgestellt wird, erzeugt der Detektorkopf 23 einen zur Größe des Fehlers proportionalen negativen Impuls, der über eine sich verzweigende Leitung 39 den Eingängen der Kanäle 36, 37 und 38 zugeführt wird. Der dem Kanal 36 für die größeren Fehler zugeführte negative Impuls wird über einen Kondensator 36-Cl, bei dem es sich auf eine noch zu erläuternde Weise um einen Satz von Kondensatoren handeln kann, denen ein Wählschalter zugeordnet ist und über einen Widerstand 36-Rl dem !Eingang eines Funktionsverstärkers 36-/4 zugeführt, der einen Spannungsteiler umfaßt, welcher einen schrittweise verstellbaren Widerstand 36-A3, der der Einfachheit halber als Potentiometer dargestellt ist, und einen daran angeschlossenen, am anderen Ende geerdeten Widerstand 36-Ä4 umfaßt.

Ein Rückkopplungswiderstand 36-Ä2 stellt eine Verbindung zwischen dem Schleifkontakt des verstellbaren Widerstandes 36-R3 und dem Eingang des Verstärkers 36-/1 her. Das Verhältnis zwischen den Widerstandswerten der Widerstände 36-/?2 und 36- Ri sowie die Einstellung des verstellbaren Widerstandes 36-Ä3 bestimmen den Verstärkungsgrad des Verstärkers 36-/1, der am höchsten ist, wenn der Drehknoof des Widerstandes ganz nach links gedreht ist und ain niedrigsten, wenn der Drehknopf bis zum Anschlag nach rechts gedreht ist. Diese Rückkopplungsanordnung ermöglicht es, die Vorrichtung leicht direkt entsprechend der Größe der Fehlstellen zu eichen; hierauf wird im folgenden näher eingegangen.

Das Ausgangssignal des Funktionsverstärkers 36- A in Form eines positiven Impulses wird über einen Widerstand 36-Rl dem Eingang eines Komparators 36- B zugeführt, bei dem es sich einfach um einen weiteren Funktionsverstärker, jedoch ohne negative Rückkopplung handelt. Eine Bezugsspannung von — 1 V, die einem zwei Widerstände 36- R9 und 36 RIO umfassenden Spannungsteiler entnommen wird, wird ebenfalls über einen Widerstand 36-Ä8 dem Eingang des Komparators 36-B zugeführt. Wenn der positive Ausgangsimpuls des Verstärkers 36-A höher ist als die Bezugsspannung von 1 V, schalet der Komparator 36- B von einer positiven Ausgangsspannung von etwa 10 V auf eine negative Spannung von etwa der gleichen Amplitude bzw. Größe um. Der Komparator bleibt in diesem Zustand, bis die Eingangsspannung auf eine Spannung zurückgeht, die etwas niedriger ist als die Bezugssnannung. Mit dem Ausganp des Komparators 36-B ist ein Widerstand 36-Äll verbunden, dessen anderes Ende an einen zwei Widerstände 36-RS und 36-R6 umfassenden Spannungsteiler angeschlossen ist, welcher mit dem Eingang des Komparators verbunden ist. Hierbei handelt es sich um eine positive Rückkopplungsanordnung, durch die die Schaltwirkung des Komparators 36- B verbessert wird, d. h. die ein schnelleres Ansprechen des Komparators gewährleistet. Der negative Ausgangsinipuls des Komparators 36- B wird über einen Kondensator 36- Cl einem monostabilen Multivibrator 36- D zugeführt, der einen Ausgangsimpuls mit einer Dauer von etwa 50 Millisekunden erzeugt, der einem Zählerantriebsverstärker 36-£ zugeführt wird, dessen Länge ausreicht, um einen Zähler 36-Ffür die größeren Fehler zu betätigen. Der Ausgangsimpuls des Zählerantriebsverstärkers 36-£ betätigt somit den Zähler 36-F für die größeren Fehler, der als elektro-

mechanische Vorrichtung ausgebildet ist. Das Ausgangssignal des Zählerantriebsverstärkers 36-£ wird einem beweglichen Kontakt 40a eines Ausschalter., 40-SW zugeführt, und wenn sich dieser Schalter in der Betriebsstellung befindet, wird ein Signal einem ODER-Gatter 41 zugeführt, das seinerseits ein Ausgangssi"nal einem Relaisantriebsverstärker 42 zuführt, dessen Ausgangssignal ein Steuerrelais REi betätigt, mittels dessen der Kettenaufbäumer 11 stillgesetzt werden kann.

Die Schaltung und Wirkungsweise des den kleineren Fehlern zugeordneten Kanals 37 entsprechen der Schaltung und Wirkungsweise des Kanals 36, abgesehen davon, daß der verstellbare Widerstand 37-Λ3 auf eine kleinere Fehlergröße eingestellt ist als bei dem Kanal 36, und daß der Kontakt 40b des Ausschalters 40-SW seine Ruhestellung einnimmt. Bei diesem Kanal wird der Kettenaufbäumer nicht stillgesetzt, doch wird ein Fehlerzähler 37-F betätigt.

Bei der Überwachung der Fehlerzahl je Längeneinheit verwandelt eine Fadenüberwachungsvorrichtung bekannter Art gewöhnlich das Fehlersignal in einen Rechteckimpuls von konstanter Höhe, und er integriert diese Impulse mit Hilfe eines RC-Gliedes, um ein Signal zu erzeugen, daß mehr oder weniger proportional zur Dauer eines einzigen Fehlersignals oder eines Satzes von Fehlersignalen ist. Natürlich arbeitet eine solche Einrichtung in Abhängigkeit von der Arbeitsgeschwindigkeit des Kettenaufbäumers bzw. der Zettelvorrichtung, und sie muß jedesmal verstellt werden, wenn die Arbeitsgeschwindigkeit der Vorrichtung geändert wird. Da der Integrationskondensator mit einem Entladungsweg versehen ist, beeinflussen die Abstände zwischen den Fehlersignalen die Ausgangsspannung der Integrationsvorrichtung, so daß es ungewiß ist, ob man die Schaltung richtig eingestellt hat, und da3 man bestenfalls einen Kompromiß erreichen kann.

Bei der beschriebenen FauenübenvachungsvorrichtungnachFig. 3 ist eine völlig andere Lösung vorgesehen. Ein Impulsgenerator 34, der je Umdrehung 120 Impulse erzeugt, ist mit der Meßrolle 31 des Kettenaufbäumers 11 verbunden. Die Meßrolle 31 hat gewöhnlich eine Umfangslänge von rund 305 mm, so daß der Abstand zwischen je zwei Impulsen einer Fadenlänge von 2,54 mm entspricht und die Impulse durch Dekadenzähler verarbeitet werden können. Wenn die Meßrolle 31 eine andere Umfangslänge hat, sieht man ein Getriebe derart vor, daß der Abstand zwischen je zwei Impulsen einer Fadenlänge von etwa 2,5 mm entspricht. Die Verwendung des Impulsgenerators bei der Fadenüberwachungsvorrichtung ermöglicht es, die Fadenlänge jederzeit genau zu messen, und zwar ohne Rücksicht auf die Arbeitsgeschwindigkeit der Zettelvorrichtung, und sie gestattet die Verwendung eines direkt in Längeneinheiten, z. B. Zoll oder mm, ablesbaren Längenwählschalters.

Es wird angenommen, daß für die meisten Benutzer von Fadenüberwachungsvorrichtungen die Zahl der Fehler je Längeneinheit der Fäden von größerem Interesse ist als die tatsächliche Länge der Fehlstellen. Daher ist der Kanal 38, der in Abhängigkeit von der Fadenlänge arbeitet, normalerweise so ausgebildet, daß er die Zahl der Fehler je gewählter Längeneinheit mißt. Bei dem Kanal 38 wird der Fehlerinipuls durch einen Funktionsverstärker 38-/1 verstärkt und wie bei dem Kanal 36 für die größeren Fehler durch einen Komparator 38- B mit einem Bezugssignal verglichen.

Jedoch wird das Ausgangssignal des Komparators 38- B zwei Zählschaltungen 43 und 44 zugeführt. Die Zählschaltung 43 für die gewählte Fadenlänge beseitigt bei beiden Zählschaltungen 43 und 44 die Rückstellspannung, so daß beide Zählschaltungen arbeiten können. Die untere Zählschaltung 43 in Fig. 3 mißt die Länge der Fäden, die überwacht werden sollen, nachdem ein Fehler festgestellt worden ist, durch Zählen der Impulse des Impulsgenerators 34. Diese Länge wird mit Hilfe eines nicht dargestellten Schalters gewählt, der bewirkt, daß beide Zählschaltungen zurückgestellt werden, wenn nicht schon vorher die Zahl der Fehler erreicht wird, die mit Hilfe des erwähnten Schalters für die obere Fehlerzählschaltung 44 gewählt worden ist. Wird die gewählte Fehlerzahl erreicht, wird ein negativer Impuls einem monostabilen Multivibrator 38- D zugeführt, der seinerseits eine Zählerantriebsschaltung 38- E und einen Längenzähler 38-F betätigt. Wenn sich der Kontakt 40c des Ausschalters 40-SW in seiner Betriebsstellung befindet, wird dann die Zettelvorrichtung 11 stillgesetzt. Diese Längenzählschaltung wird weiter unten mit weiteren Einzelheiten näher beschrieben.

Fig. 4 zeigt weitere Einzelheiten der Schaltung des den größeren Fehlern zugeordneten Kanals 36. Gemäß Fig. 4, wo auch eine repräsentative schematische Schaltung mit einem Phototransistor 23-Ql für den Detektorkopf 23 dargestellt ist, wird der negative Impuls des Detektorkopfes 23 über einen Kondensator 36-CM einem Widerstand 36-R\ zugeführt, der mit dem Eingang des Funktionsverstärkers 36-/1 verbunden ist. Bei dem Schalter 36-SW1 handelt es sich umeinen mit einer niedrigen Frequenz arbeitenden Ausschalter, der jeweils einen von drei Kondensatoren 36- ClA, 36- Cl B und 36- Cl C wählt, deren Kapazität jeweils die Niederfrequenz-Ansprechfähigkeit des Verstärkers 36-/4 bestimmt. Es ist erwünscht, eine maximale Empfindlichkeit bei niedriger Frequenz zu erzielen, doch verhindert das auf die Bewegung des Schärbandes zurückzuführende Rauschen gewöhnlich die Benutzung der Stellung des Schalters für die niedrigste Frequenz, wenn der Regler zum Wählen der Fehlergröße nicht so eingestellt ist, daß ein Ansprechen bei einem ziemlich großen Fehler gewährleistet ist. Das Ausgangssignal des Verstärkers 36-/4 wird umgekehrt und der Basis eines Transistors 36- Ql zugeführt, der als Emitterfolger geschaltet ist und dazu dient, den Stromdurchsatz des Verstärkers 36-A zu vergrößern, da mit dessen Ausgang nur eine ziemlich kleine Last verbunden ist. Das Ausgangssignal des Transistors 36-Ql wird einem Spannungsteiler zugeführt, der einen festen Widerstand 36-R4 und eine Widerstandsgruppe 36-/?3 mit mehreren Widerständen 36-R3A bis 36-RiK umfaßt. Der Rückkopplungswiderstand 36- RI ist mit dem obersten Widerstand 36-R3K verbunden, der einer Fehlergröße von 12 % zugeordnet ist, und diese Verbindung wird durch einen Schalter 36-SW2 hergestellt. Bei dieser Stellung des Schalters ist der Gewinn des Verstärkers 36-/4 durch das Verhältnis zwischen dem Widerstand 36-R2 und dem Widerstand 36-Λ1 bestimmt, das den Wert 1,666 hat. Ein Signal für einen Fehler von 100% erzeugt einen Impuls von 5 V, so daß ein Fehler von 12 % ein Signal von 600 Millivolt erzeugt. Das Produkt aus dem Widerstandsverhältnis von 1,666 und der Signalspannung von 600 Millivolt beträgt somit 1 V und hierbei handelt es sich um den gewünschten Ausgangspegel des Verstärkers. Auf der gleichen Grund-

lage erzeugt ein Fehlersignal von 1% ein Signal von 50 Millivolt, bei dem ein Verstärkungsgrad vom Wert 20 erforderlich ist. Dies ist der Verstärkungsgrad, den der Verstärker 36-/1 aufweist, wenn der Rückkopplungswiderstand 36-Rl gemäß Fig. 4 mit dem Kontakt R3A am unteren Ende des Widerstandssatzes 36-Ä3 verbunden ist. Der Spannungsteiler für die Ausgangsspannurg vergrößert den Verstärkungsgrad des Verstärkers 36-/1 bei der Stellung für 1 % um den Faktor 12.

Ferner ist ein Nullpunktregler 36-/?13 vorgesehen, der die kleine am Eingang des Verstärkers 36-/1 vorhandene Verlagerungsspannung ausgleicht. Dieser Regler ist ein Bestandteil eines Spannungsteilers, der Widerstände 36-Λ12, 36-Λ13 und 36-Λ14 umfaßt, die zwischen Klemmen liegen, denen eine Gleichspannung von +15 V bzw. —15 V zugeführt wird. Diese Kompensationsspannung wird dem Eingang des Verstärkers 36-A über einen Widerstand 36-K2i zugeführt. Ein den Widerstand 36-Rl überbrückender Kondensator 36 CA dient dazu, die Hochfrequenzempfindlichkeit des Verstärkers zu begrenzen, und alle hochfrequenten Rauschsignale auszuschalten. Ferner ist ein Kondensator 36-C3 vorgesehen, der den Frequenzausgleichskondensator für den Verstärker bildet und das Schwingen des Verstärkers verhindert. In den Zeichnungen sind die Kapazitätswerte in Mikrofarad angegeben, wenn keine andere Einheit genannt ist. Weiterhin sind Widerstände 36-Λ16 und 36-Λ18 vorgesehen, bei denen es sich um Strombegrenzungswiderstände für den Verstärker 36-/1 und den Transistor 36-Ql handelt.

Das positive Ausgangssignal des Transistors 36-Ql wird dem Eingang des Komparators 36- B über einen Widerstand 36-Rl zugeführt und durch den Komparator mit einer Spannung von genau — 1 V verglichen, die einem zwei Widerstände 36-Λ9 und 36-/?10 umfassenden Spannungsteiler entnommen wird. Diese Bezugsspannung wird dem Eingang des Komparators über einen Widerstand 36-Λ8 zugeführt. Wenn das Ausgangssignal des Transistors etwas über 1 V liegt, schaltet der mit einem sehr ftohen Verstärkungsgrad arbeitende Komparator 36- B von einer negativen Spannung von etwa 10 V an seinem Ausgang auf eine positive Spannung von annähernd der gleichen Größe um. Der Widerstand 36-Äll und die Spannungsteilwiderstände 36-Ä6 und 36-/?5 bilden eine positive Rückkopplungsschleife zur Verbesserung der Umschaltwirkung des Komparators.

Man erkennt somit, daß der Empfindlichkeitsregler des Verstärkerkanals zum Wählen der Größe der Fehlstellen mit Hilfe des Wählschalters 36-SWl eine negative Rückkopplungsschleife mit dem Widerstand 36-R2 und einen die Widerstände 36-R3A bis 36- R3K und 36-R4 umfassenden Spannungsteiler umfaßt, die beide den Ausgang des Verstärkers 36-/1 überbrücken. Der Verstärkungsgrad des Verstärkers ist durch das Rückkopplungsverhältnis und das Verhältnis zwischen dem Widerstand des abgegriffenen Teils des Spannungsteilers und dem Gesamtwiderstand des Spannungsteilers bestimmt, wenn man die sehr kleine Belastungswirkung des Rückkopplungswiderstandes vernachlässigt. Die Genauigkeit, mit der die Größe der Fehlstellen mit Hilfe des Wählschalters 36-5 Wl eingestellt werden kann, richtet sich in erster Linie nach den Toleranzen des Rückkopplungsviderstandes und der Widerstände des Spannungteilers, welch letztere jeweils entsprechend 1 % der Fehlergröße abgestuft siri'>, da die beschriebene Rückkopplungsanordnung und der mit einem hohen Verstärkungsgrad arbeitende Verstärker 36-/4 vorgesehen sind. Die Widerstandswerte der bei dem Spannungsteiler verwendeten Widerstände stehen in einer linearen Beziehung zur Größe der Fehlstellen, doch variieren sie den Verstärkungsgrad linear auf reziproke Weise. Natürlich könnte man den ah Schrittschalter ausgebildeten Spannungsteiler auch durch ein lineares Potentiometer ersetzen, dessen Schleifkontakt in einem linearen Verhältnis zur Größe der Fehlstellen gedreht wird.

Die Schaltung des den kleineren Fehlstellen zugeordneten Kanals 37 entspricht derjenigen des den größeren Fehlstellen zugeordneten Kanals 36, wobei der Schalter des Kanals 37, der dem Schalter 36-5 Wl des Kanals 36 entspricht, einer kleineren Fehlergröße zugeordnet ist, und wobei sich der Ausschalterkontakt 40b normalerweise in seiner Kuhesteilung befindet. Auch die Schaltung der verschiedenen Stufen des in Abhängigkeit von der Fadenlänge arbeitenden Kanals 38 ist bis zu dem Komparator 38- B die gleiche wie bei den Kanälen 36 und 37.

Fig. 5 zeigt schematisch die Schaltung der beiden Zählschaltungen 43 und 44 des Kanals 38 für den Fall, daß die Zahl der Fehler je gewählter Längeneinheit ermittelt werden soll. Wenn gemäß Fig. 5 der Detektorkopf 23 auf eine Fehlsteile anspricht, erzeugt der Längenkomparator 38- B einen positiven Impuls von etwa 10 V, der einem Spannungsteiler mit zwei Widerständen 43-Λ25 und 43-Ä26 zugeführt wird, welcher diese Spannung auf einen solchen Pegel verringert, daß sie für die bei der Schaltung verwendeten NOR-Gatter geeignet ist. Der an der Verbindungsstelle zwischen den Widerständen 43-R15 und 43- R16 erscheinende Impuls wird einem Eingang eines NOR-Gatters 43-Gl zugeführt, so daß an dessen Ausgang eine hohe Spannung erscheint. Das Ausgangssignal dieses ersten NOR-Gatters wird einem Eingang eines zweiten NOR-Gatters 43-Gl zugeführt, an dessen Ausgang dann eine niedrig«. Spannung erscheint. Der Ausgang des zweiten NOR-Gatters 43- Gl ist mit dem anderen Eingang des ersten NOR-Gatters 43-Gl verbunden. Somit sind die beiden Gatter kreuzweise gekoppelt und bilden daher eine Sperrschaltung 43- L. Diese Sperrschaltung bleibt in dem soeben beschriebenen Zustand, bis ein positiver Impuls dem anderen Eingang des zweiten NOR-Gatters 43-G2 zugeführt wird. Eine Diode 43- CRl dient dazu, das erste NOR-Gatter 43- Gl gegen die hohe negative Spannung zu schützen, die normalerweise am Ausgang des Komparators 38- B vorhanden ist.

Die niedrige Ausgangsspannung des ersten NOR-Gatters 43- Gl wird der Basis eines Transistors 43- Q2 zugeführt, so daß dieser Transistor abschaltet. Infolgedessen erscheint keine Spannung mehr aus einem Widerstand 43-Ä27 an dem Emitter des Transistors 43-Ql, und außerdem verschwindet die Rückstellspannung bei allen Dekadenzählern 43-Hl bis 43-H3 und 44-f/l, bei denen es sich z. B. um Zähler vom Typ 9958 handeln kann, und zwar sowohl bei dem Längenzähler als auch bei dem Fehlerzähler 44. Sämtliche Dekadenzähler sind jetzt zurückgestellt und bere:l. mit einer Zählung zu beginnen. Im Rückstellstromkreis der drei Dekadenzähler 43- Hl bis 43-//3 des Längenzählers 43 ist ein Strombegrenzungswiderstand 43-Λ32 vorgesehen.

Der Impulsgenerator 43, bei dem es sich vorzugsweise um einen photoelektrischen Generator handelt, t. τ für je 25,4 mm Länge der Fäden 10 Impulse erzeugt, erzeugt während der gesamten Betriebsdauer des Kettenaufbäumers 11 positive Impulse von etwa 10 V. Diese Impulse werden einem zwei Widerstände 43-Ä30 und 43-Ä31 umfassenden Spannungsteiler zugeführt, der diese Spannung auf einen für den ersten Dekadenzähler 43-Hl geeigneten Pegel herabsetzt. Diese Impulse werden von den drei Dekadenzählern 43-Wl. 43- Hl und 43-W3 gezählt. Das in binärer Form unter Benutzung des 8-4-2-1-Kodes erzeugte Ausgangssignal des dritten Dekadenzählers 43-H3 wird eine Pufferrchaltung 43-/, vorzugsweise einer solchen vom Typ MC846P, die sich aus vier Umkehrungsverstärkerstufen zusammensetzt, von denen je eine jedem Ausgang des Dekadenzählers zugeordnet ist. Wenn das Zählsignal des Dekadenzählers 43- H3 einem niedrigen Wert entspricht, entspricht das Zählsignal der Pufferschaltung 43-7 einem hohen Wert. Das Ausgangssignal der Pufferschaltung wird einem Dekodierer 45 zugeführt, der seine binären Eingangssignal in dezimale Ausgangssignale verwandelt. Der Längenwählschalter 43-SW ist in Fig. 5 auf eine Länge von 254 mm eingestellt. Nachdem der Impulsgenerator 34 eine Länge von 254 mm gemessen hat, erzeugt der Dekodierer 45 einen positiven Impuls, der über einen Kondensator 43-C 9 einem Widerstand 43-iR29 und einem Eingang von ^>vei NOR-Gattern 43-G3 und 43-G4 zugeführt, wobei diese Gatter so geschaltet sind, daß sie einen monostabilen Multivibrator 43-7 bilden. Der positive Ausgangsimpuls des monostabilen Multivibrators wird dem anderen Eingang des NOR-Gattens 43-C2 der Sperrschaltung 43- L zugeführt. Ein Widerstand 43-/Ϊ28 und ein Kondensator 43- C6 bilden den Zeitgeber für den monostabilen Multivibrator. Diese Schaltung bewirkt, daß die Sperrschaltung 43- L in ihren Ausgangszustand zurückgeht und ein Rückstellsigna! allen Dekade nzählern zuführt, um den Zählvorgang zu unterbrechen. Der Transistor 43-Q3 wird durch den monostabilen Multivibrator 43-7 betätigt und bildet einen den Eingang der Sperrschaltung 43- L überbrückenden Schalter, der dazu dient, alle Signale des Komparators 38- B zu beseitigen, die verhindern könnten, daß die Sperrschaliung und die Dekadenzähler zurückgestellt werden. Der Längenzähler 43 ist nunmehr bereit, durch das nächste von dem Komparator 38-B abgegebene Fehlersignal betätigt zu werden.

Im gleichen Zeitpunkt, in dem das erste Fehlersignal des Länger.komparators 38- B das Rückstellsignal bei allen Dekadenzählern beseitigte, wurde das erste Fehlersignal auch einem zwei Widerstände 44- R33 und 44-Ä34 umfassenden Spannungsteiler zugeführt, der die gleiche Aufgabe zu erfüllen hat wie der beschriebene Spannungsteiler mit den Widerständen 43-Ä25 und 43-Ä26. Der Impuls des Spannungsteilers 44-Ä43, 44-Ä44 wird dem Eingang des Dekadenzählers 44- Hl der Fehlerzählschaltung 44 zugeführt. Jedes Fehlersignal, das während der einer Fadenlänge von 254 mm entsprechenden Meßperiode auftritt, wird auch diesem Zähler 44- Hl zugeführt. Das Ausgangssignal dieses Zählers wird einer weiteren Pufferschaltung 44-/ und einem Dekodierer 46 zugeführt, die genau in der gleichen Weise arbeiten wie die entsprechenden Schaltungselemente des Längenzählers 43. Da der Wählschalter 44-SW in die Stellung für zwei Fehler gebracht worden ist, würde der zweite Fehler zur Erzeugung eines Ausgangsimpulses führen, durch den gemäß Fig. 3 der dem Zählerantriebsverstärker 38-£ vorgeschaltete monostabile Multivibrator 38-D getriggert würdi.. Hierdurch würde der mechanische Zähler 38-F betätigt und der Kettenaufbäumer 11 stillgesetzt, wenn sich der Kontakt c des Ausschalters 40-SW in seiner Betriebsstellung befindet. Wenn während der einer Fadenlänge von 254 mm entsprechenden Zählperiode nur ein Fehler auftritt, stellt der Längenzähler 43 alle Dekadenzähler zurück, so daß der mechanische Zähler nicht betätigt und der Kettenaufbäumer nicht stillgesetzt wird.

Fig. 6 zeigt schematisch die optische Längenmeßvorrichtung, bei welcher der gleiche Längenzähler 43 benutzt wird, der daher in Fig. 6 nur durch ein strichpunktiertes Rechteck angedeutet ist; jedoch ist bei dieser Anordnung der hehierzahier 44 durch einen Zähler 47 ersetzt, der die Länge der Fehlstellen mißt. Ein negativer Ausgangsimpuls des Komparators 38- B öffnet einen Überbrückungsschalter in Form eines Transistors 47-Q4 und läßt Impulse aus dem Impulsgenerator 34 zu den beiden Dekadenzählern 47-Wl und 47- Hl gelangen. Diese Impulse werden so gezählt, gepuffert und dekodiert, wie es bezüglich des Fehlerzählers 44 beschrieben wurde. Da der Wählschalter 47-SW in die Stellung für 25,4 mm gebracht worden ist, würde eine Fehlstelle mit einer Lange von 1 Zoll (10 Impulse) bewirken, daß der Dekodierer 48 einen Ausgangsinipuls abgibt. Dies würde zur Betätigung des mechanischen Zählers 38-F und zum Stillsetzen des Kettenaufbäumers 11 führen, wenn der Kontakt c des Ausschalters 40-SW in die Betriebsstellune eebracht worden ist.

Der gleiche Vorgang würde sich abspielen, wenn der Komparator 38- B durch zwei Fehler mit einer Länge von je 0,5 Zoll betätigt würde. Der einzige Unterschied würde darin besteh.n, daß der Komparator 38- B und der Überbrückungsschalter bzw. Transistor 47-Q4 zweimal betätigt würden. Der Transistor laßt nur Signale des Impulsgenerators zu den Dekadenzählern 47-Wl und 47-Hl gelangen, während der Komparator 38- B durch ein Fehlersignal betätigt wird. Auf diese Weise mißt der Fehlstellenlängenzähier 47 die Länge einer oder mehrerer Fehisielien.

fig. 7 ist eine -chematische Darstellung von Teilen des Fehlerzählers 44, der mit dem Dekodierer 46 versehen ist. Wenn der Dekadenzähler 44-f/l zurückgestellt äst, befinden sich alle Ausgangsstifte 2. 3. 4 und 5 in ihrer oberen Stellung. Wenn dem Zähler ein Fehlersigna! entsprechend dem Stift 5 zugeführt wird, be wegt sich der Ausgangsstift 1 in seine untere Stellung. Zwei Eingangssignale betätigen den Stift 4, bringen den Ausgangsstift 2 in seine untere Stellung und bringen den Ausgangsstift 1 in seine obere Stellung. Drei Eingangssignale bewirken, daß der Stift 1 wieder seine untere Stellung einnimmt, und daß der Stift 2 seine untere Stellung beibehält. Andere Eingangssignale betätigen den Zähler auf ähnliche Weise.

Die Pufferschaltung 44-/ kehrt die Ausgangssignale des Dekadenzählers 44- Hl um und bewirkt, daß die niedrigen Ausgangssignale den Puffer veranlassen, hohe Ausgangssignale zu erzeugen. Bei dem Zählergebnis »3« in der Pufferschaltung wurden die Stifte 3 und 6 ihre cbere Stellung einnehmen.

Der Dekodierer 46, der in Verbindung mit den Zählschaltungen benutzt wird, ist auf sehr einfache

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Weise aus Dioden aufgebaut und arbeitet wie folgt: stand 46-Λ40 verbunden, an dessen anderem Ende Bei dem Zählergebnis »1* würde am Ausgang 3 der eine Gleichspannung von +5 V liegt. Da bei dem Pufferschaltung 44-/ ein großes Signal erscheinen, Zählergebnis »3« an den Ausgängen 1 und 2 der Puf- und es würde keine Dekodierung erforderlich sein. ferschaltung 44-/ hohe Signale erscheinen, sind die Das Signal wird direkt dem Kontakt 1 des Wählschal- ■> Dioden 46-CÄ4 und 46-CÄ5 in der Rückwärtsrichters 44-SB' zugeführt. Bei dem Zählergebnis »2« tung vorgespannt, und an den Anoden dieser Dioden würde an dem Ausgang 6 ein starkes Signal erschei- erscheint eine hohe Spannung, die dem Kontakt 3 des nen, das direkt dem Kontakt 2 des WählschaUers zu- Wählschalters 44-SW' zugeführt wird. Wenn das Sigeführt wird. Bei dem Zählergebnis »3« wurden die gnal an dem Ausgang 1 niedrig wäre, würde ein Strom Stifte 3 und 6 ihre obere Stellung einnehmen. Eine in durch die Diode 46-CÄ4 fließen, und an den Anoden Diode 46- CR4 ist mit dem Ausgang 1 und eine Diode der Dioden 46- CR4 und 46- CRS würde eine niedrige 46- CRS mit dem Ausgang 2 verbunden. Die Ano- Spannung erscheinen. Der Dekodierer 46 arbeitet bei denklemmen dieser Dioden sind mit einem Wider- den übrigen Schalterstellungen auf ähniiche Weise.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Fadenüberwachungsvorrichtung, welche auf wulstähnliche Fadenverdickungen in einer in einer Ebene liegenden Fadenschar, insbesondere in einem Schärband, anspricht, weiche sich in der Ebene durch einen Lichtstrahl hindurchbewegt:, der auf einen Photodetektor auftrifft, welcher ein Ausgangssignal erzeugt, dessen Amplitude eine Funktion der Helligkeit des auftreffenden Lichtstrahls ist und welches einem elektronischen Auswertekreis zuführbar ist, der auf mindestens eine bestimmte Fehlergröße einstellbare und ansprechende Stromkreise mit jeweils mindestens einem Verstärker sowie Einrichtungen zur Feststellung der Anzahl von Fehlern einer bestimmten Größe oder der Länge von Fehlern jeweils bezogen auf eine bestimmte Länge der Fadenschar aufweist:, wobei der mindestens eine Verstärker ein Ausgangssignai während der Länge eines Fehlers liefert, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Feststellung der Anzahl von Fehlern der bestimmten Größe oder der Längi; von Fehlern eine an sich bekannte Meßrollen- und Impulsgeneratoranordnung (31. 34) zur Erzeugung von Impulsen einschließen, daß die Meßrolle (31) in Berührung mit den Fäden der Fadenschar steht und der Impulsgenerator (34) Impulse erzeugt, deren Anzahl ein Maß für die von der Fadenschar zurüc't gelegte Strecke ist, daß der Ausgang des mindestens einen Verstärkers (38 6) und der Ausgang des Impulsgenerators (34) mit den Eingängen von an sich bekannten Zähleinrichtungen (43, 44, 47) verbunden sind, die die Anzahl der Impulsgenerator-Impulse, die Anzahl der Ausgangsimpulse des mindestens einen Verstärkers (386) während einer vorgegebenen Anzahl von Impulsgenerator-Impulsen oder die Anzahl der Impulsgenerator-Impulse während eines Ausgangssignals von dem mindestens einen Verstärker (38b) zählen und daß der Ausgang der Zähleinrichtungen mit Decodiereinrichtungen und Auswerteeinrichtungen (45, 47, 48) verbunden ist.

2. Fadenüberwachungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähl einrichtungen (43, 44, 47) einen ersten Zähler (43) einschließen, dessen Zähleingang die Impulsgeneratorimpulse zuführbar sind und dessen Rückstelleingänge bei Auftreten eines Ausgangssignals von dem mindestens einen Verstärker (386) unwirksam gemacht sind, daß die Ausgänge des ersten Zählers (43) mit einer Decodiereinrichtung (45) verbunden sind, die nach einer vorein steilbaren Anzahl von Impulsgeneratorimpulsen ebenfalls ein Rückstellsignal an den ersten Zähler (43) sowie an einen zweiten Zähler (44) abgibt, dessen Zähleingang mit dem Ausgang des mindestens einen Verstärkers (386) verbunden ist und dessen Ausgänge mit einem Decodierer (46) verbunden sind, dessen Ausgangssignal die Anzahl der Ausgangssignale des mindestens einen Verstärkers (386) zwischen aufeinanderfolgenden Rückstellvorgängen auf Grund der ersten Decodiereinrichtung (45) anzeigt.

3. Fadetiüberwachungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähl-

einrichtungen (43, 44, 47) einen ersten Zähler (43), der auf die Impulsgeneratorimpulse anspricht und einen weiteren Zähler (47) einschließen, dessen Zähleingang während des Auftretens eines Ausgangssignals von dem mindestens einen Verstärker (386) die Impulsgeneratorimpulse empfängt und der nach Auftreten einer ausgewählten Anzahl von Impulsgeneratorimpuls°.n an dem ersten Zähler (43) von diesem rücksetzbar ist.

4. Fadenüberwachungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Relais (REV) zur Unterbrechung der Bewegung des Schärbandes (10) längs der Zuführungsbahn und einen Schalter (4Q-SW) zum Verbinden des Relais mit einem vorbestimmten auswählbaren Ausgang der Decodiereinrichtungen (46, 48).