Photoelektrischer Schussfadenwächter An mechanischen Webstühlen sind verschiedene photoelektrische Schussfadenwächter bekannt, die dazu dienen, entweder den automatischen Spulen wechsel einzuleiten oder den Webstuhl stillzusetzen, wenn die Schussfadenspule im Schützen leergelaufen ist. Bei den meisten dieser Schussfadenwächter wird ein Lichtstrahl quer zur Bahn des Schützens so ge richtet, dass er auf die Spule auftrifft. Der Spulen körper der Schützenspule weist mindestens einen reflektierenden.
Teil auf, der erst bei fast vollständig abgewickeltem Schussfaden freigelegt wird und den Lichtstrahl gegen einen Lichtempfänger mit einem photoelektrischen Wandler zurückwirft.
Bei Schussfadenwächtern dieser Art ergeben sich Schwierigkeiten, wenn der Schützen selbst gewisse reflektierende Teile aufweist, oder wenn der Schuss- faden der Schützenspule von heller Farbe und glän zend ist und somit ebenfalls Reflexionen hervorrufen kann, auf welche der Schussfadenwächter fälschli cherweise anspricht.
Zur Beseitigung dieser Schwierigkeiten ist der reflektierende Teil des Spulenkörpers schon mit einem Muster zum impulsförmigen Modulieren des reflektierten Lichtes, z. B. mit mehreren Umfangs rillen oder mehreren Metallringen, versehen worden. Die von dem Lichtempfänger erzeugten und ver stärkten elektrischen Impulse werden einem Integra- tor zugeführt, der im wesentlichen die Anzahl der bei jedem Schützendurchgang auftretenden Impulse ermittelt und eine Beeinflussung des Webstuhles nur dann erfolgen lässt, wenn die Anzahl der Impulse einen Grenzwert überschreitet. Ein solcher Integrator kann z.
B. einen Kondensator aufweisen, der bei einem Schützendurchgang durch jeden Impuls stär ker aufgeladen wird, bis beim Erreichen eines vor bestimmten Schwellwertes der Kondensatorspannung die Beeinflussung des Webstuhles erfolgt. Hierbei spielt jedoch die Amplitude der elektrischen Im pulse eine wesentliche Rolle, was wiederum zu Schwierigkeiten führt. Zur Vermeidung dieses Nach teiles hat man daher auch schon Schützenwächter geschaffen, bei denen die Impulsfolgefrequenz- mit Hilfe eines abgestimmten Schwingungskreises über wacht wird. Dabei führen aber Unterschiede in der Geschwindigkeit des Schützens zu Fehlergebnissen.
In beiden erwähnten Fällen können zudem uner wünschte Störimpulse infolge Reflexionen am Schüt zen oder an Garnkörpern der Schützenspule nicht eindeutig von den gewollten elektrischen Impulsen unterschieden werden.
Die vorliegende Erfindung bezweckt, alle die ge schilderten Nachteile zu beseitigen, und betrifft einen photoelektrischen Schussfadenwächter mit einem Lichtsender, einem am Spulenkörper der Schützen spule angebrachten reflektierenden Muster zum im- pulsförmigen Modulieren des reflektierten Lichtes, einem Lichtempfänger, der das an der Schützen spule reflektierte Licht in elektrische Impulse um wandelt, und einem Integrator für die elektrischen Impulse.
Das Neue eines solchen Schussfadenwäch- ters besteht nun erfindungsgemäss darin, dass dem Integrator ein Impulsformer vorgeschaltet ist, der jeden ankommenden elektrischen Impuls von be stimmter Mindestamplitude in einen bezüglich seiner Amplitude stets gleichen, von der Amplitude des ankommenden Impulses unabhängigen elektrischen Ausgangsimpuls umformt und an den Integrator liefert.
Bei dieser Ausbildung erhält der Integrator nur Impulse gleichen Energie-Inhaltes, und er kann da her eindeutig darauf reagieren, auch wenn die Am- plituden der einzelnen ankommenden Impulse unter schiedliche Grösse haben.
An Hand der beigefügten Zeichnung wird nach stehend rein beispielsweise eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes näher erläutert.
Fig. 1 zeigt den photoelektrischen Schussfaden- wächter rein schematisch.
Fig. 2 ist das vollständige Schaltbild eines als Impulsformer dienenden elektronischen Impulswieder- holers.
Fig. 3 veranschaulicht vier graphische Darstel lungen zur Erläuterung der Wirkungsweise des Schussfadenwächters.
Gemäss Fig. 1 weist der Schussfadenwächter einen Lichtsender 10 und einen Lichtempfänger 11 mit einem photoelektrischen Wandler auf, an den in bekannter Weise ein elektrischer Verstärker 12 angeschlossen ist. Ein vom Lichtsender 10 ausgehen der Lichtstrahl 14 ist so gerichtet, dass er durch eine seitliche Öffnung 15 des durchlaufenden Web- schützen 16 auf die Schussfadenspule 17 auftrifft, die in Fig. 1 in leergelaufenem Zustand dargestellt ist.
Der Spulenkörper der Schützenspule 17 weist an einer vom aufgewickelten Schussfaden normaler weise überdeckten Stelle mindestens einen reflektie renden Teil 18 auf, beispielsweise eine metallische Hülse, die mit Umfangsrillen versehen ist. Es könn ten aber ebensogut mehrere reflektierende Umfangs ringe axial nebeneinander angeordnet sein. Wichtig ist, dass der reflektierende Teil bzw. die reflektie renden Teile den gegen den Lichtempfänger 11 zu rückgeworfenen Lichtstrahl 19 impulsförmig modu lieren, wenn der Schützen 16 sich quer durch den Lichtstrahl 14 bewegt.
Im vorliegenden Beispiel ist angenommen, dass auf die beschriebene Weise sechs Lichtimpulse auf den Lichtempfänger 11 fal len, wenn der Schussfaden ganz aufgebraucht ist, oder doch wenigstens die reflektierende Stelle nicht mehr bedeckt.
An den Ausgang des Verstärkers 12 ist ein elek tronischer Impulsformer 20 angeschlossen, dessen Schaltbild in Fig. 2 ersichtlich ist. Der Impulsformer weist eine Schmitt'sche Trigger-Schaltung mit zwei Transistoren 21 und 22 und mehreren elektrischen Widerständen 23 bis 28 auf. Zur Speisung der Tran sistoren dient eine elektrische Energiequelle 29. Die durch den Verstärker 12 verstärkten elektrischen Impulse gelangen über Eingangsklemmen 30 und 31, sowie einen Kondensator 32 an den Basiswiderstand 23 des Transistors 21.
An den Kollektorwiderstand 28 des Transistors 22 sind Ausgangsklemmen 33 und 34 angeschlossen, an denen neue elektrische Impulse erscheinen, welche durch die an den Ein gangsklemmen 30 und 31 ankommenden Impulse ausgelöst werden. Bei dem Impulsformer gemäss Fig. 2 handelt es sich um einen elektronischen Im- pulswiederholer.
Nach Fig. 1 ist der Ausgang des Impulsformers 20 mit einem Integrator 36 verbunden, der in be kannter Weise z. B. einen elektrischen Kondensator und einen demselben parallel geschalteten Wider stand zur allmählichen Entladung des Kondensators aufweist. Der Integrator 36 steht mit einem elektri schen Schalter 40, z. B. einem Relais, in Verbindung, der im Stromkreis eines Elektromagneten 41 zur Beeinflussung des Webstuhles zwecks Einleitung des automatischen Spulenwechsels oder zwecks Abstel- lens des Webstuhles liegt.
Die Wirkungsweise des beschriebenen Schuss- fadenwächters ist beispielsweise wie folgt Es wird angenommen, der Schützen 16 mit der leergelaufenen Schussfadenspule 17 bewege sich in Fig. 1 von links nach rechts.
Schon bevor der vom Lichtsender 10 ausgehende Lichtstrahl 14 durch die Öffnung 15 des Schützens 16 hindurchtreten kann, entstehen an der metallischen Schützenspitze und an anderen Stellen des Schützen Reflexionen unter schiedlicher Stärke, so dass der photoelektrische Wandler des Lichtempfängers<B>11</B> an sich uner wünschte Lichtimpulse aufnimmt und dieselben in entsprechende elektrische Impulse umwandelt, die im Verstärker 12 in der Amplitude verstärkt wer den. Die verstärkten elektrischen Störimpulse sind in Fig. 3 in einem Koordinatensystem<I>alt</I> graphisch dargestellt und mit 51, 52 und 53 bezeichnet.
Wenn der Lichtstrahl 14 auf die reflektierende Stelle 18 des Spulenkörpers fällt, entsteht eine Folge von meh reren für die Schussfadenüberwachung gewünschten Lichtimpulsen, die im Lichtempfänger<B>11</B> entspre chende elektrische Impulse hervorrufen. Die mittels des Verstärkers 12 verstärkten elektrischen Impulse sind im Koordinatensystem alt von Fig. 3 mit 54 bezeichnet und haben in der Regel nicht alle die gleiche Amplitude. Die Impulse 51 bis 54 haben teils unterschiedlichen Einfluss auf die Trigger-Schaltung gemäss Fig. 2.
Zunächst seien die für die Webstuhlbeeinflussung ausersehenen Impulse 54 betrachtet. Jeder derselben weist eine Amplitude auf, die grösser ist als ein vor bestimmter Mindestwert a", , welcher nötig ist, um die Trigger-Schaltung nach Fig. 2 zum Ansprechen zu bringen. Demzufolge lösen die Impulse 54 in der Trigger-Schaltung die gleiche Anzahl neuer elektri scher Ausgangsimpulse 64 aus, die gemäss dem Ko ordinatensystem blt in Fig. 3 alle gleiche Amplitude und zeitliche Dauer aufweisen, ungeachtet der unter schiedlichen Amplitude der ankommenden Impulse 54.
Die gleichmässig geformten Ausgangsimpulse 64 bewirken eine stufenweise Aufladung des Konden- sators im Integrator 36, wie im Koordinatensystem c/t in Fig. 3 durch die Kurve 74 veranschaulicht ist. Durch jeden Impuls 64 steigt die Spannung am Kon densator um einen bestimmten Betrag, da die ge formten Impulse 64 alle den gleichen Energie-Inhalt haben. Zwischen den aufeinanderfolgenden Impulsen 64 findet allerdings jeweils wieder eine geringe Ent ladung des Kondensators statt, die jedoch klein ist im Vergleich zur Aufladung durch jeden Impuls.
Für einen gegebenen Impulsabstand ist die Spannung am Kondensator ein direktes Mass für die Anzahl der Impulse. Wenn die Spannung am Kondensator einen vorbestimmten Schwellwert c" erreicht oder über steigt, wird der Schalter 40 betätigt, der den Strom kreis des Magneten 41 schliesst, wie durch die Kurve 84 im Koordinatensystem dlt von Fig. 3 veran schaulicht ist. Der Magnet 41 leitet somit den Spu- lenwechsel ein oder stellt den Webstuhl automatisch ab. Die Kurve 74 lässt erkennen, dass von den ins gesamt sechs gleichmässig geformten Impulsen 64 schon deren fünf genügen, um den Schalter 40 zu betätigen.
Der zusätzliche sechste Impuls 64 dient somit zur Erzielung einer grösseren Sicherheit.
Die Störimpulse 51 bis 53 haben im Gegensatz zu den gewünschten Nutzimpulsen 54 nur eine be schränkte Wirkung. Die Amplitude der beiden Stör impulse 52 und 53 liegt unter dem Mindestwert a," , der nötig ist, um die Trigger-Schaltung nach Fig. 2 zum Ansprechen zu bringen. Diese Störimpulse 52 und 53 sind demzufolge gänzlich unschädlich. Die Amplitude des Störimpulses 51 hingegen ist grösser als der Mindestwert a", , weshalb in der Trigger- Schaltung durch den Störimpuls 51 ein neuer elek trischer Ausgangsimpuls 61 ausgelöst wird, dessen Amplitude und zeitliche Dauer gleich ist wie bei den umgeformten Nutzimpulsen 64.
Durch die dem Im puls 61 innewohnende elektrische Energie wird dem zufolge der Kondensator des Integrators 36 gemäss der Kurve 71 im Koordinatensystem clt aufgeladen und dann durch den zugeordneten Widerstand wie der entladen. Da es sich nur um einen einzelnen Impuls handelt, erreicht die Spannung am Konden sator den Schwellwert c" bei weitem nicht, so dass der Schalter 40 nicht betätigt wird. Somit vermag auch der verhältnismässig starke Störimpuls 51 keine schädliche Wirkung auf den Schussfadenwächter aus zuüben. Ein vorzeitiges Betätigen des Schalters 40 könnte nur dann erfolgen, wenn mindestens fünf Störimpulse kurzzeitig nacheinander auftreten wür den, was aber praktisch völlig ausgeschlossen ist.
Der beschriebene Schussfadenwächter ist somit in der Lage, zwischen den gewollten Nutzimpulsen und den unerwünschten Störimpulsen eindeutig zu unter scheiden. Die hierfür benötigten Mittel sind verhält- nismässig einfach und bestehen gegenüber dem Be kannten lediglich im Vorschalten des Impulsformers 20 vor den Integrator 36. Der Schussfadenwächter ist auch weitgehend unempfindlich gegen Schwan kungen der Spannung der elektrischen Energiequelle zum Speisen der einzelnen Bestandteile des Schuss- fadenwächters, so dass Stabilisierungseinrichtungen entbehrt werden können.
Anstelle des beschriebenen Impulswiederholers nach Fig. 2, der entsprechend den ankommenden Impulsen neue, gleichmässig geformte Impulse er zeugt, könnte auch ein elektronischer Spannungs begrenzer vorhanden sein, der beispielsweise so ar beitet, dass er alle ankommenden Impulse 51 bzw. 54, deren Amplitude grösser ist als die Mindest amplitude a," , auf diese Mindestamplitude begrenzt. Auch in diesem Fall entstehen am Ausgang des Im pulsformers 20 stets gleich grosse Ausgangsimpulse.