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Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR MONITORING SCANNING CONDITIONS DURING CONTROL OF A YARN FEEDER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1997/021620
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for monitoring scanning conditions during control of a yarn feeder which has a storage surface (2) for the yarn (Y), a drive motor (15), a sensor device (7) with at least one sensor (S) aligned on a scanning zone (12) in the yarn feeder (F), and a control circuit (L) connected thereto. The sensor (S) produces an output object signal for control purposes in relation to the movement and the presence or absence of an object in the scanning zone (12), and the signal level depends on the quality of the scanning conditions. An alarm signal can also be produced when the scanning conditions deteriorate. During said method a substantially synchronous test signal is reproduced from the output object signal, the signal level of the test signal is compared with an alarm threshold value representing a deterioration in the scanning conditions which is still permissible, and finally the alarm signal is produced when the level of the test signal falls below the alarm threshold value.

Inventors:
WEBER FRIEDRICH (DE)
Application Number:
PCT/EP1996/005383
Publication Date:
June 19, 1997
Filing Date:
December 03, 1996
Export Citation:
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Assignee:
MEMMINGER IRO GMBH (DE)
WEBER FRIEDRICH (DE)
International Classes:
B65H51/22; D04B15/48; (IPC1-7): B65H51/22
Domestic Patent References:
WO1995016628A11995-06-22
Foreign References:
US4865085A1989-09-12
GB2227092A1990-07-18
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zum Überwachen der Abtastverhältnisse beim Steu¬ ern einer Fadenliefervorrichtung, die eine Speicherfläche für den in Windungen in einem Fadenvorrat zum Liefern gespeicher¬ ten Faden, einen Antriebsmotor zum ergänzenden Aufwickeln des Fadens, eine mit wenigstens einem Sensor auf eine Abtastzone in der Fadenliefervorrichtung ausgerichtete Sensorvorrichtung und eine mit der Sensorvorrichtung verbundene Steuerschaltung aufweist, bei dem der Sensor in Abhängigkeit von der Bewegung bzw. der Ab oder Anwesenheit eines Objekts in der Abtastzone ein ObjektAusgangssignal für Steuerungszwecke erzeugt, des¬ sen Signalpegel von der Qualität der Abtastverhältnisse ab¬ hängt, und bei dem bei Verschlechterung der Abtastverhältnis¬ se ein Alarmsignal erzeugbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem ObjektAusgangssignal ein im wesentlichen synchrones Prüfsignal nachgebildet wird, daß der Signalpegel des Prüfsi¬ gnals einem eine gerade noch zulässige Verschlechterung der Abtastverhältnisse repräsentierenden AlarmSchwellwert ver¬ glichen wird, und daß das Alarmsignal bei einem Abfall des Signalpegels des Prüfsignals unter den AlarmSchwellwert er¬ zeugt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Alarmsignal aufgrund des Resultats einer Überwachung des dem Schwellwert gegenübergesetzten Prüfsignals und des Objekt Ausgangssignals gebildet wird, vorzugsweise bei als Überwa chungsresultat festgestelltem Ausbleiben des dem Alarm¬ schwellwert gegenübergesetzten Prufsignals bei weiterhin an¬ liegendem ObjektAusgangssignal.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherfläche bei mittels der Sensorvorrichtung festgestellter Abwesenheit des Fadens in der von der Sensor¬ vorrichtung betrachteten Abtastzone durch den Drehantriebsmo¬ tor drehangetrieben wird, und daß aus dem Objekt Ausgangssignal des Sensors der Sensorvorrichtung ein der Drehgeschwindigkeit der Speicherfläche entsprechendes Dreh zahlsignal und das Prüfsignal gebildet werden.
4. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, da¬ durch gekennzeichnet, daß bei in etwa gleichen Signalpegeln des ObjektAusgangssignals und des Prüfsignals der Signalpe¬ gel des Prufsignals einem höheren, die gerade noch zulässige Verschlechterung der Abtastverhältnisse repräsentierenden Schwellwert und der Signalpegel des ObjektAusgangssignals bzw. des Drehzahlsignals einem niedrigen Schwellwert gegen¬ übergestellt wird, vorzugsweise einem eine nicht mehr zuläs¬ sige Verschlechterung der Abtastverhältnisse repräsentieren¬ den Schwellwert, und daß bei Ausbleiben des Prüfsignals das Alarmsignal und bei Ausbleiben des ObjektAusgangssignals bzw. des Drehzahlsignals ein Abschaltsignal erzeugt wird.
5. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, da¬ durch gekennzeichnet, daß das Prüfsignal zeitgleich mit ge¬ genüber dem Signalpegel des Ausgangssignals verringertem Si¬ gnalpegel nachgebildet wird, und daß beide Signalpegel dem gleichen Schwellwert gegenübergesetzt werden.
6. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, da¬ durch gekennzeichnet, daß das Objekt bzw. der Faden m der Abtastzone optoelektronisch abgetastet wird, und daß das Alarmsignal bei einer gerade noch zulässigen Verschlechterung der Qualität der Lichtübertragung bei der Sensorvorrichtung gebildet wird.
7. Fadenliefervorrichtung, insbesondere für Strickmaschinen, mit einem Gehäuse (13) , einer Speicherfläche (2) für einen Fadenvorrat, einem steuerbaren Antriebsmotor (15) zum Antrei¬ ben eines AufWickelelementes, mit dem der Faden (Y) einem aus mehreren Windungen bestehenden Fadenvorrat auf der Speicher¬ fläche (2) zuführbar ist, mit einer stationären, auf zumm dest eine Abtastzone (12) der Speicherfläche (2) ausgerichte¬ ten, signalerzeugenden Sensorvorrichtung (7) zum Abtasten der Bewegung bzw. der An oder Abwesenheit eines Objekts in der Abtastzone (12) , und mit einer Steuerschaltung (L) zum Verar¬ beiten des ObjektAusgangssignals der Sensorvorrichtung (7) , wobei der Signalpegel des ObjektAusgangssignals von den Ab¬ tastverhältnissen bei der Sensorvorrichtung (7) abhängt, da¬ durch gekennzeichnet, daß in der Steuerschaltung (L) ein Par¬ allelschaltungsteil (E) zum Erzeugen und Auswerten eines aus dem ObjektAusgangssignal (38, 39) in etwa synchron nachge¬ bildeten Prüfsignals (20, 20') vorgesehen ist, und daß die Steuerschaltung (L) mit einem Alarmsignalgeber (4) verbunden ist, der bei einer eine gerade noch zulässige Verschlechte¬ rung der Abtastverhältnisse repräsentierenden Änderung des Signalpegels des Prüfsignals aktivierbar ist.
8. Fadenliefervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Speicherfläche (2) an einer mittels des An¬ triebsmotors (15) drehantreibbaren, das Aufwickelelement de¬ finierenden Trommel (1) vorgesehen ist, die in der Abtastzone (12) in Umfangsrichtung versetzte Oberflächenbereiche (A, B) mit deutlich voneinander verschiedenen Abtasteigenschaften aufweist, daß die Oberflächenbereiche (A, B) das bei Abwesen¬ heit des Fadens (Y) in der Abtastzone (12) von der Sensorvor¬ richtung (7) auf Bewegung abgetastete Objekt definieren, daß mit der Sensorvorrichtung (7) bei der BewegungsAbtastung der Oberflächenbereiche (A, B) ein die Drehgeschwindigkeit der Trommel (1) repräsentierendes ObjektAusgangssignal (38, 39) erzeugbar ist, daß die Steuerschaltung (L) ein Schwellwert¬ glied (36,29) enthält, das einen die gerade noch zulässige Verschlechterung der Abtastverhältnisse bei der Sensorvor¬ richtung (7) und an wenigstens einem der Oberflächenbereiche repräsentierenden Schwellwert bereitstellt, und daß in der Steuerschaltung (L) das Prüfsignal (20, 20') aus dem Aus¬ gangssignal in etwa zeitgleich nachbildbar und zur Auswertung dem vom Schwellwertglied bereitgestellten Schwellwert gegen¬ übersetzbar ist.
9. Fadenliefervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Sensorvorrichtung (7) eine opto¬ elektronische Sensorvorrichtung ist, mit der das Objekt Ausgangssignal mit einem von der LichtübertragungsQualität in der Sensorvorrichtung (7) abhängigen Signalpegel erzeugbar ist .
10. Fadenliefervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Steuerschaltung (L) einen Schaltungsteil (D) zum Ableiten eines Drehzahlsignals aus dem Ausgangssignal aufweist, daß der Schaltungsteil (D) und der Parallelschal¬ tungsteil (E) gemeinsam an eine signalverarbeitende Verknüp fungs bzw. Überwachungseinrichtung (V) , vorzugsweise einen Mikroprozessor (M) , angeschlossen sind, daß die Einrichtung (V) eine Programmroutine aufweist, innerhalb derer bei Anlie¬ gen des Drehzahlsignals und Ausbleiben des Prüfsignals der Alarmsignalgeber (4) aktivierbar ist.
11. Fadenliefervorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Verknüpfungs bzw. Überwachungseinrichtung (V) mit einem Abschaltglied (11) verbunden ist, das im Rahmen der Programmroutine aktivierbar ist, sobald bei eingeschalte¬ tem Antriebsmotor (15) auch das Drehzahlsignal ausbleibt.
12. Fadenliefervorrichtung nach wenigstens einem der Ansprü¬ che 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltungsteil (D) und der Parallelschaltungsteil (E) gemeinsam an einen Spannungsteiler angeschlossen sind, daß der Schaltungsteil (D) an einen Eingang eines ersten Komparators (26) ange¬ schlossen ist, dessen Ausgang mit der Verknüpfungs bzw. Überwachungseinrichtung (V) verbunden und dessen anderer Ein¬ gang an ein erstes Schwellwertglied (27) für einen niedrigen Schwellwert (Ul) , vorzugsweise eine erste Referenzspannung, angeschlossen ist, und daß der Parallelschaltungsteil (E) an einen Eingang eines zweiten Komparators (28) angeschlossen ist, dessen Ausgang ebenfalls mit der Verknüpfungs bzw. Überwachungseinrichtung (V) verbunden und dessen anderer Ein¬ gang an ein zweites Schwellwertglied (29) für einen höheren Schwellwert (U2) , vorzugsweise eine zweite Referenzspannung, angeschlossen ist.
13. Fadenliefervorrichtung nach wenigstens einem der Ansprü¬ che 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß für das Ausgangs¬ signal ein Spannungsteiler (32, 33, 34) vorgesehen ist, an den der Schaltungsteil (D) vor einem Widerstand (33)und der Parallelschaltungsteil (E) hinter diesem Widerstand (33) an¬ geschlossen sind, daß der Schaltungsteil (D) an einem Eingang eines mit seinem Ausgang an die Verknüpfungs bzw. Überwa¬ chungseinrichtung (V) angeschlossenen ersten Komparators (26) angeschlossen ist, daß der Parallelschaltungsteil (E) an ei¬ nen Eingang eines mit einem Ausgang ebenfalls an die Einrich¬ tung (V) angeschlossenen zweiten Komparators (28) angeschlos¬ sen ist, und daß die zweiten Eingänge der Komparatoren (26, 28) mit einem gemeinsamen Schwellwertglied (36) für nur einen Schwellwert (Ul) , vorzugsweise eine einzige Referenzspannung, verbunden sind.
14. Fadenliefervorrichtung nach wenigstens einem der Ansprü¬ che 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensorvorrich¬ tung (7) mehrere in Umfangs und Drehrichtung der Trommel (1) versetzte Einzelsensoren (S, Tl, T2 , T3) , vorzugsweise opto¬ elektronische Einzelsensoren, aufweist, und daß der Schal¬ tungsteil (D) und der Parallelschaltungsteil (E) nur an einen Einzelsensor (S, Tl) angeschlossen sind.
Description:
Verfahren zum Überwachen der Abtastverhältnisse beim Steuern einer Fadenliefervorrichtung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Fadenliefervorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 7.

Bei einem aus US 4 865 085 (entsprechend EP-0 199 059 Bl) be¬ kannten Verfahren dieser Art arbeitet die Sensorvorrichtung mit einem die axiale Bewegung von Fadenwindungen auf einer stillstehenden Speichertrommel überwachenden Empfänger und einem zweiten, die Qualität der Lichtübertragung überwachen¬ den, nur für diesen Zweck vorgesehenen Empfänger. Ein Aus- gangssignal des zweiten Empfängers wird einem Schwellwert ge¬ genübergesetzt, um ein zusätzliches Nutzsignal zu erhalten, mit dem die Lichtstärke für beide Empfänger bei Verschlechte¬ rung der Lichtübertragung gesteigert wird. Es kann auch ein Warnsignal für eine Bedienungsperson erzeugt werden, das auf die Notwendigkeit der Reinigung des Lichtübertragungsweges von die Lichtübertragung beeinträchtigenden Verschmutzungen hinweist .

Auch nach einem aus US-A-4 963 757 bekannten Verfahren speist eine Lichtquelle zwei Empfänger, von denen der eine einen Fa¬ den und der andere nur die Lichtübertragungsqualität abta¬ stet, um die Relation zwischen den Ausgangssignalen der bei¬ den Empfänger im wesentlichen konstant halten und eine Ver¬ schlechterung der Lichtübertragung kompensieren zu können.

Bei einem aus US-A-3 907 440 bekannten Verfahren werden mit zwei gepulsten Lichtquellen phasenverschobene Lichtimpulse für einen Empfänger erzeugt, wobei nur mit den Lichtimpulsen der einen Lichtquelle ein Faden abgetastet wird. Die Aus- gangssignale aus den nicht für die Fadenabtastung benutzten Lichtimpulsen werden mit einem Nominalsignalwert verglichen,

um eine bestimmte Relation zwischen den beiden Signalen ein¬ halten und Storeinflusse kompensieren zu können.

Bei einem aus W095/16628 bekannten Verfahren zum Steuern des Antriebsmotors einer Stπckmaschmen-Fadenliefervorrichtung, mit drehantreibbarer Speichertrommel und stationärer Sensor¬ vorrichtung, werden in der Abtastzone in Umfangsrichtung ver¬ setzte Oberflachenbereiche der Speichertlache mit mehreren Sensoren gleichzeitig opto-elektronisch abgetastet. Befindet sich Faden in der Abtastzone, dann geben die Sensoren gleich¬ zeitig gleiche Ausgangssignale ab. Bei Abwesenheit des Fadens in der Abtastzone erzeugen die Sensoren hingegen gleichzeitig unterschiedliche Ausgangssignale. Durch Diskriminieren zwi¬ schen den Ausgangssignalen werden Steuersignale abgeleitet und wird der Antriebsmotor bei fadenfreier Abtastzone ange¬ trieben, bis wieder Faden die Abtastzone erreicht Beim Er¬ ganzen des Fadenvorrats, d.h. bei angetriebenem Antriebsmo¬ tor, wird aus dem Ausgangssignal eines Sensors em Drehzahl¬ signal für die Steuerschaltung abgeleitet. Eine bestimmte Qualltat der Lichtubertragung ist für das Arbeiten der Sen¬ sorvorrichtung erforderlich. Verschmutzungen beim Verarbeiten von Faden unvermeidlicher Flusenanfall verschlechtern mit zu¬ nehmender Betriebsdauer die Lichtübertragungsqualitat Es kommt zum Ausfall der Sensorvorrichtung und zum Leeren der Speichertlache. Dies kann zu einem Fehler im Produkt m der Textilmaschine fuhren, die von der Fadenliefervorrichtung mit Faden versorgt wird. Es ist deshalb üblich, daß eine Bedie¬ nungsperson in auf Erfahrungswerten basierenden Abstanden ei¬ ne Reinigung des Lichtubertragungswegs vornimmt, z.B mit Druckluft oder durch Abwischen Jedoch werden diese Reini- gungsvorgange entweder häufiger als notig durchgeführt oder kommt es aufgrund mangelnder Sorgfalt der Bedienungsperson fallweise zu einer Störung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art sowie eine Fadenliefervorrichtung an-

zugeben, mit denen auf baulich und schaltungstechnisch einfa¬ che Weise und zuverlässig eine derartige Verschlechterung der Abtastverhältnisse festgestellt und angezeigt wird, die noch eine ordnungsgemäße Funktion der Sensorvorrichtung erlaubt und sich ohne Schaden für das Produkt der von der Fadenlie¬ fervorrichtung versorgten Textilmaschine beseitigen läßt.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und den Merkmalen des Patentanspruchs 7 gelöst.

Bei dem Verfahren wird das zu Steuerungszwecke erzeugte Ob¬ jekt-Ausgangssignal auch zum Prüfen der Qualität der Ab¬ tastverhältnisse, z.B. der Lichtübertragungsqualität, einge¬ setzt. Dies erfordert keine nennenswerten zusätzlichen Kompo¬ nenten in der Senεorvorrichtung bzw. an der Speicherfläche. Es werden die für die Funktion der Sensorvorrichtung ent¬ scheidenden Abtastverhältnisse, z.B. die Lichtübertragungs¬ qualität, in der Abtastzone überprüft, d.h. exakt dort, wo sie für die Funktion der Sensorvorrichtung zur Steuerung, z.B. des Antriebsmotors, entscheidend sind, und nicht an ei¬ ner von der Abtastzone entfernten Stelle. Durch eine Ver¬ schlechterung der Abtastverhältnisse ändert sich der Signal¬ pegel des Ausgangssignals und auch des Prüfsignals, das dem auf eine gerade noch zulässige Verschlechterung der Ab¬ tastverhältnisse abgestimmten Schwellwert gegenübergesetzt wird und schließlich unter diesen abfällt. Dies führt zum Alarmsignal. Damit wird eine Bedienungsperson rechtzeitig, d.h. weder zu früh noch zu spät, alarmiert, den Arbeitsbe¬ reich der Sensorvorrichtung, d.h. beispielsweise den Licht¬ übertragungsweg, zu reinigen. Es kann das Alarmsignal jedoch in besonders zweckmäßiger Weise auch dazu verwendet werden, automatisch eine Reinigungsvorrichtung für die Sensorvorrich¬ tung zu aktivieren, die selbständig den Reinigungsvorgang durchführt, z.B. durch Wegblasen oder Wegwischen von Verun¬ reinigungen.

In der Fadenliefervorrichtung erfolgt die Überprüfung der Ab¬ tastverhältnisse exakt an dem Ort, an dem das Objekt abgeta¬ stet wird, d.h., dort, wo die Qualität des Abtastverhältnis¬ ses für das korrekte Arbeiten der Sensorvorrichtung entschei¬ dende Bedeutung hat. Da das Objektausgangssignal selbst zu¬ sätzlich als Basis für das Prufsignal benutzt wird, sind kei¬ ne zusätzlichen Sensorteile oder Hilfsmittel an der Speicher¬ fläche erforderlich. Es werden die ohnedies für die Objektab¬ tastung vorhandenen Komponenten auch für die Prüfroutine be¬ nutzt. Damit wird ferner erreicht, daß das Abtastverhältnis nur während Arbeitsperioden überprüft und das das Bedienungs¬ personal zur Störungsbeseitigung auffordernde Alarmsignal er¬ zeugt wird, in denen eine Verschlechterung des Abtastverhält¬ nisses das Arbeiten der Sensorvorrichtung stören kann, und nicht permanent, d.h., nicht während unwichtiger Zeitperi¬ oden, in denen das Abtastverhältnis ohnedies keinen Einfluß auf das Arbeiten der Sensorvorrichtung hat. Die vorgesehenen baulichen Merkmale sind sowohl bei einer Fadenliefervorrich¬ tung mit vom Antriebsmotor angetriebener Speicherfläche

(drehangetriebener Speicherkörper) als auch für Fadenliefer¬ vorrichtungen mit im Betrieb stationärer Speicherfläche

(stationärer Speichertrommel und drehangetriebenem Aufwicke- lelement) zweckmäßig, um zuverlässig feststellen zu können, wann eine Störungsbeseitigung erforderlich ist.

Bei der Verfahrensvariante gemäß Anspruch 2 wird eine einfa¬ che logische Auswertung des Auftretens oder Nichtauftretens der beiden Signale durchgeführt, um das Alarmsignal zum rich¬ tigen Zeitpunkt und aufgrund der richtigen Abtastkondition zu erzeugen.

Bei der Verfahrensvariante gemäß Anspruch 3 wird aus dem Ob¬ jekt-Ausgangssignal sowohl das Prüfsignal als auch das für Steuerzwecke des Antriebsmotors brauchbare Drehzahlsignal ge¬ bildet. Es erfolgt die Überprüfung der Abtastverhältnisse nur

dann, wenn auch der Antriebsmotor anzutreiben ist und die Ge¬ fahr des Leerens der Speichertlache besteht . Obwohl aus dem Ausbleiben des Prufsignals das Alarmsignal erzeugt wird, liegt das Drehzahlsignal weiterhin zur unbehinderten Nutzung an.

Bei der Verfahrensvariante gemäß Anspruch 4 ist der Vergleich der Signale zuverlässig, weil das Ausgangssignal und das Prufsignal jeweils einem Schwellwert gegenübergestellt wer¬ den. Der höhere Schwellwert repräsentiert die gerade noch zu¬ lässige Verschlechterung der Abtastverhältnisse. Das Aus¬ gangssignal und das Prufsignal sind nicht nur synchron, son¬ dern auch in ihren für den Vergleich mit dem Schwellwert ent¬ scheidenden Signalpegel gleich. Da der Schwellwert für das Prufsignal hoher ist, bleibt das Prufsignal aus, sobald die gerade noch zulassige Verschlechterung eingetreten ist . Das Ausgangssignal liegt weiterhin an und läßt sich für Steue¬ rungszwecke der vorbestimmten Weise nutzen. Beim Ausbleiben des Prufsignals wird jedoch das Alarmsignal erzeugt. Der niedrige Schwellwert kann zweckmäßigerweise auf eine stärkere Verschlechterung der Abtastverhaltnisse eingestellt sem, bei der eine ordnungsgemäße Funktion der Sensorvorrichtung nicht mehr gewährleistet ist. Sollte auf das Alarmsignal nicht rea¬ giert werden, dann kann die Fadenliefervorrichtung, und zweckmaßigerweise auch die davon mit Faden versorgte Textil¬ maschine, beim Ausbleiben auch des Ausgangs- oder Drehzahlsi¬ gnals abgestellt werden, um em Leeren der Speichertlache zu vermeiden.

Alternativ werden bei der Verfahrensvariante gemäß Anspruch 5 beide Signale mit gleichem Schwellwert verglichen, zuvor je¬ doch der Signalpegel des Prufsignals so verändert, daß aus dessen Vergleich mit dem Alarmschwellwert eine präzise Aussa¬ ge zur Notwendigkeit des Alarmsignals gewonnen wird.

Das Verfahren läßt sich besonders zweckmäßig bei opto¬ elektronischer und berührungsloser Abtastung in einer mit ei¬ ner opto-elektronischen Sensorvorrichtung ausgestatteten Fa¬ denliefervorrichtung anwenden, gemäß den Ansprüchen 6 und 9, weil zwischen dem Signalpegel und der Lichtübertragungsquali¬ tät ein gut vorhersehbares Verhältnis vorliegt.

Dabei ist die Anwendbarkeit dieses Verfahrens und der bauli¬ chen Merkmale zum Durchführen des Verfahrens nicht auf eine opto-elektronische Abtastung beschränkt, sondern es ist auch möglich, das Prinzip, ein ohnedies für einen bestimmten Steuerungszweck erzeugtes Ausgangssignal für eine Prüfroutine zu verwenden, bei anderen berührungslosen Abtastarten (Schall, Induktion etc.) und sogar bei berührender Fadenabta¬ stung zu realisieren. Entscheidend ist, daß das für die Prüfroutine verwendete Ausgangssignal von der Abtastung des Objekts in der Abtastzone stammt und einen gut auszuwertenden Signalpegel besitzt, der sich bei Verschlechterung der Ab¬ tastverhältnisse, z.B. durch abgelagerte Verschmutzungen, entsprechend verändert. Das Prinzip ist auch für Fadenliefer¬ vorrichtungen brauchbar, die eine stationäre Speicherfläche für den Faden besitzen. Das Ausgangssignal braucht nicht un¬ bedingt eine Signalkette zu sein, obwohl dies in manchen Fäl¬ len günstig ist.

Bei der Fadenliefervorrichtung gemäß Anspruch 8 wird das die Drehgeschwindigkeit der Trommel repräsentierende Objekt- Ausgangssignal für die Prüfroutine benutzt, das nur bei auf¬ grund der Abwesenheit des Fadens in der Abtaεtzone angetrie¬ bener Trommel anliegt. Mittels des nachgebildeten Prüfsignals läßt sich das Alarmsignal einfach und zuverlässig dann erzeu¬ gen, wenn sich die Abtastverhältnisse entsprechend ver¬ schlechtert haben. Besonders zweckmäßig ist, daß die Be¬ triebssicherheit nur überprüft wird, wenn der Antriebsmotor angetrieben wird und den Fadenvorrat ergänzt. Denn dann be¬ steht die Gefahr einer Leerung der Speicherfläche, weil die

Grenze des Fadenvorrats verbrauchsabhängig hinter die Ab- tastzone zurückgegangen ist. Wird der Antriebsmotor hingegen nicht angetrieben, wird auch keine Überprüfung durchgeführt. Dies ist unerheblich, weil sich dann ohnedies ein großer Fa¬ denvorrat auf der Speicherfläche befindet, der bis in die Ab¬ tastzone reicht. Die Störungsbeseitigung bzw. Reinigung er¬ folgt zweckmäßigerweise bei gerade stehendem Antriebsmotor, so daß die Fadenliefervorrichtung nicht abgeschaltet zu wer¬ den braucht und der Produktionsprozeß der Textilmaschine nicht unterbrochen werden muß, die von der Fadenliefervor¬ richtung mit Faden versorgt wird.

Bei der Ausführungsform der Fadenliefervorrichtung gemäß An¬ spruch 10 wird das bei Ausbleiben des Prufsignals nach wie vor anliegende Ausgangssignal als Drehzahlsignal zur Steue¬ rung berücksichtigt und getrennt davon das Alarmsignal er¬ zeugt. Dabei ist es zweckmäßig, den ohnedies zumeist vorhan¬ denen Mikroprozessor der Steuerung der Fadenliefervorrichtung als Verknüpfungs- bzw. Überwachungseinrichtung zu benutzen, weil der Mikroprozessor in der Regel eine für diese zusätzli¬ che Programmroutine ausreichende Kapazität aufweist und nur eine software-seitige Anpassung benötigt.

Bei der Ausführungsform gemäß Anspruch 11 schaltet die Ein¬ richtung über das Abschaltglied die Fadenliefervorrichtung und zweckmäßigerweise auch auf die davon versorgte Textilma¬ schine ab, sobald auch das dem Schwellwert gegenübergesetzte Drehzahlsignal ausbleibt, weil aus irgendwelchen Gründen nach Auftreten des Alarmsignals die Störung nicht behoben wurde. Dies ist eine doppelte Sicherheitsfunktion.

Bei der Ausführungsform gemäß Anspruch 12 erzeugt der Span¬ nungsteiler den gleichen Signalpegel für das Ausgangssignal und das Prüfsignal. Die beiden Komparatoren setzen die beiden Signalpegel zwei unterschiedlichen Schwellwerten gegenüber. Dadurch wird das für die Steuerung gegebenenfalls benötigte

Drehzahlsignal auch bei Erreichen einer gerade noch zulässi¬ gen Verschlechterung der Abtastverhältnisse weiterhin anlie¬ gen, obwohl das Prüfsignal abgefallen ist und das Alarmsignal erzeugt wird.

Bei der alternativen Ausführungsform gemäß Anspruch 13 wird hingegen bereits im Spannungsteiler der Signalpegel für das Prüfsignal gegenüber dem Signalpegel des Ausgangssignals ver¬ ändert. Aus dem Ausgangssignal kann nach wie vor das gegebe¬ nenfalls zur Steuerung benötigte Drehzahlsignal abgeleitet werden, während bei Erreichen einer gerade noch zulässigen Verschlechterung der Abtastverhältnisse das Prüfsignal ab¬ fällt und das Alarmsignal erzeugt wird.

Bei der Ausführungsform gemäß Anspruch 14 wird eine sehr zu¬ verlässige, vorzugsweise opto-elektronische, Fadenabtastung mit präziser Steuerung des Antriebsmotors durch die mehreren Einzelsensoren erreicht, wobei nur das Ausgangssignal eines Einzelsensors für die Prüfroutine herangezogen wird.

Anhand der Zeichnung werden Ausführungsformen des Erfindungs- gegenstandes erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt einer Fadenliefervorrichtung,

Fig. 2 einen Horizontalschnitt in der Ebene II-II von Fig. 1,

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Steuerschaltung,

Fig. 4 eine Detailvariante zu Fig. 3, und

Fig.5,5A schematische U/t-Signaldiagramme. 5B, 5C

Eine Fadenliefervorrichtung F gemäß Fig. 1, insbesondere eine Fadenliefervorrichtung für eine Strickmaschine, weist ein Ge¬ häuse 13 für einen elektrischen Antriebsmotor 15 auf, mit dem über eine Welle 16 eine Trommel 1 drehantreibbar ist. In ei¬ nem gehäusefesten Ausleger 13 ' ist eine opto-elektronische Sensorvorrichtung 7 mit (Fig. 2) mehreren in Umfangsrichtung mit Zwischenabständen angeordneten, auf eine Abtastzone 12 (strichpunktiert angedeutet) ausgerichteten Sensoren S, z.B. parallel zur Trommelachse verstellbar, angeordnet. Die Sen¬ sorvorrichtung 7 ist über eine Steuerschaltung L mit einer Steuerung C des Antriebsmotors 15 verbunden. Jeder Sensor kann beispielsweise aus einer eigenen Lichtquelle, z.B. für infrarotes Licht, und einem Empfänger, z.B. einer Fotodiode, bestehen, die auf Reflektionslicht anspricht.

Die Trommel 1 definiert eine Speicherfläche 2 für einen Fa¬ denvorrat 5, der aus Windungen 6 eines Fadens Y besteht, der von der nicht dargestellten Textilmaschine (z.B. Strickma¬ schine) bedarfsabhängig Überkopf der Trommel 1 abgezogen wird. Der Faden Y wird in einem oberen Bereich der Trommel 1 in Fig. 1 zugeführt und durch die Drehung der Trommel 1 auf¬ gewickelt, wobei der Antriebsmotor 15 so gesteuert wird, daß er trotz variierenden Verbrauchs des Fadens Y den Fadenvorrat 5 in einer Größe aufrechtzuhalten versucht, mit der der Fa¬ denvorrat 5 in die Abtastzone 12 reicht. Liegt in der Ab¬ tastzone 12 Faden vor, so wird der Antriebsmotor 15 angehal¬ ten oder verzögert. Liegt kein Faden in der Abtastzone 12 vor, dann wird der Antriebsmotor 15 angetrieben oder be¬ schleunigt. Über die Steuerung C wird die Antriebsgeschwin¬ digkeit des Antriebsmotors 15 annähernd dem Fadenverbrauch angepaßt .

Die Trommel 1 kann als Stabkäfig ausgebildet sein mit längsverlaufenden Stäben R, die durch Zwischenräume Z vonein¬ ander getrennt sind. Anstelle durchgehender Zwischenräume Z könnten auch nach außen offene Längsnuten in der Trommel 1

vorgesehen sein. Ferner ist es denkbar, eine Trommel 1 mit glatter Oberfläche zu benutzen, die in Umfangsrichtung ab¬ wechselnde Oberflächenbereiche A, B mit voneinander deutlich verschiedenen, z.B. optischen, Abtasteigenschaften aufweist. Bei der gezeigten Ausführungsform definieren die Stäbe R und die Zwischenräume Z erste und zweite Umfangsabschnitte 8, 9 mit voneinander klar verschiedenen Abtasteigenschaften für die Sensoren S der Sensorvorrichtung 7. Die Verteilung der Oberflächenbereiche A, B sollte in Umfangsrichtung regelmäßig sein. In der Sensorvorrichtung sind bei dieser Ausführungs- form drei Sensoren S in Umfangsrichtung derart beabstandet, daß zumindest ein Sensor S einen ersten Umfangsabschnitt 8 und wenigstens ein zweiter Sensor S gleichzeitig einen zwei¬ ten Umfangsabschnitt 9 abtastet.

In der Trommel 1 ist ein Speichenstern 19 als Vorschubelement G angeordnet, dessen Speichen 18 sich durch die Zwischenräume Z bis zu einer Drehlagerung 17 auf der Welle 16 erstrecken. Die Drehlagerung 17 und der Speichenstern 19 stehen schräg zur Achse 3 der Trommel 1. Da die Drehlagerung 17 auf einer Hülse 17a angeordnet ist, die an einer Drehbewegung mit der Welle 16 gehindert ist, schiebt der Speichenstern 19 den Fa¬ denvorrat 5 axial in Richtung zur Abtastzone 12 vorwärts. Ei¬ ne Vorschubwirkung könnte alternativ auch durch eine konische Ausbildung der Trommel 1 an der Fadenzulaufseite erzielt wer¬ den.

Die Sensoren S sind gemeinsam in einem Gehäuse 30 unterge¬ bracht. Lichtdurchlässige Abdeckscheiben 31 oder ein für alle Sensoren S gemeinsames Abdeckfenster schützen die Sensoren S gegen eine direkte Verschmutzung. Auf oder vor diesen Abdeck¬ scheiben 31 bzw. auf dem Abdeckfenster und/oder in der Ab¬ tastzone der Trommel 1 können sich Verschmutzungen ablagern.

Fig. 3 verdeutlicht schematisch als Blockschaltbild eine mög¬ liche Ausführungsform der Steuerschaltung L, mit der An-

triebssteuersignale für den Antriebsmotor 15 aus dem Aus¬ gangssignal der Sensorvorrichtung 7 bzw. den Ausgangssignalen der Sensoren S erzeugt werden.

Die Sensoren S bestehen aus Sendern D7 , D8 und D9 und Empfän¬ gerelementen Tl, T2 und T3 , die, vorzugsweise, mit infrarotem Licht arbeiten. Die Sensoren, die Empfänger und mit diesen zusammenarbeitende Operationsverstärker 20, 21 und 22 sind gemeinsam an eine Konstantspannungsquelle angeschlossen. Die empfangene Infrarotstrahlung erzeugt einen Fotostrom, der die Spannung an den Arbeitswiderständen beeinflußt. Die Spannun¬ gen werden in den Operationsverstärkern 20, 21 und 22 ver¬ stärkt. Die Ausgänge der Operationsverstärker 20, 21 und 22 sind über ein Diodennetzwerk mit einem zentralen Arbeitswi¬ derstand 40 verbunden. Die Dioden sind so polarisiert ver¬ schaltet, daß die positiv wirkenden Spannungen am oberen Punkt des Arbeitswiderstandes 40 und die negativ wirkenden Spannungen am Fußpunkt des Arbeitswiderstandes 40 ankommen. So bildet sich am Arbeitswiderstand 40 eine maximale Diffe¬ renzspannung zwischen der maximal höchsten positiven Spannung und der maximal niedrigsten negativen Spannung aus. Der posi¬ tive Wert wird über einen Verstärker 38, der negative Wert hingegen über einen Verstärker 39 zu einem Differenzverstär- ker 40 geleitet. Die Spannung am Ausgang des Differenzver- stärkers 41 entspricht dem proportionalen Anteil des Faden¬ vorrats auf der Speicherfläche. Die Spannung am Ausgang des Differenzverstärkers 41 wird über eine Diode und ein Wider¬ standsnetzwerk einem Komparator 43 zugeleitet. An einem Po¬ tentiometer 44 läßt sich der Sollwert des Fadenvorrats ein¬ stellen. Der Komparator 43 liefert der Steuerung des An¬ triebsmotors 15 die Kommandos: Laufen oder Anhalten. Detai¬ linformationen hierzu sind in WO 95/16628 zu finden.

Das Ausgangssignal eines Sensorelements S (Dl, Tl) wird am Operationsverstärker 20 zusätzlich über 14 abgegriffen und

einem Schaltungsteil D sowie einem Parallelschaltungsteil E zugeführt .

Vom Punkt 23 führt eine Leitung 24 zu einem Eingang eines Komparators 26, dessen anderer Eingang an ein einstellbares Schwellwertglied 27 angeschlossen ist. Der Ausgang des Kompa¬ rators 26 ist an eine Verknüpfungs- bzw. Überwachungseinrich¬ tung V angeschlossen, die vorzugsweise in einen Mikroprozes¬ sor M integriert ist. Daran angeschlossen ist ein Warnsignal- geber 4 und gegebenenfalls ein Abschaltglied 11. Der Paral¬ lelschaltungsteil E zweigt am Punkt 23 mit einer Leitung 25 ab, die an einen Eingang eines zweiten Komparators 28 ange¬ schlossen ist, dessen anderer Eingang mit einem zweiten Schwellwertglied 29 verbunden ist. Der Ausgang des zweiten Komparators 28 ist ebenfalls an die Einrichtung V angeschlos¬ sen. Das Schwellwertglied 27 ist auf einen niedrigen Schwell¬ wert eingestellt, der, z.B., einem Signalpegel entspricht, unterhalb dessen, z.B. aufgrund verschlechterter Lichtüber¬ tragungsqualität, die Sensorvorrichtung 7 nicht mehr funkti¬ onsfähig ist. Das Schwellwertglied 29 ist hingegen auf einen höheren Schwellwert eingestellt, der eine gerade noch zuläs¬ sige Verschlechterung der Lichtübertragungsqualität repräsen¬ tiert, bei der die Sensorvorrichtung noch ordnungsgemäß ar¬ beiten kann, eine Beseitigung der die Lichtübertragungsquali¬ tät beeinträchtigenden Verschmutzungen jedoch schon angeraten ist.

In dem Schaltungsteil D wird aus dem Ausgangssignal ein die Geschwindigkeit der Trommel 1 repräsentierendes Drehzahlsi¬ gnal erzeugt, das über die Einrichtung V im Mikroprozessor M anliegt und zur Auswertung herangezogen werden kann. Der Mi¬ kroprozessor vergleicht in einer Äquivalenzlogik das Vorhan¬ densein beider Signale aus den Komparatoren 28 und 26. Werden beide Signale ungleich bzw. bleibt eines der Signale aus, so ist Alarm zu geben.

Ein Prufsignal wird synchron und im wesentlichen zeitgleich und mit gleichem Signalpegel gebildet wie das Ausgangssignal. Da jedoch das Schwellwertglied 29 auf einen höheren Schwell¬ wert eingestellt ist als das Schwellwertglied 27, bleibt das Prüfsignal an der Einrichtung V aus, sobald sein Pegel unter den Schwellwert abfällt. Mittels des Mikroprozessors M wird der Signalgeber 4 aktiviert, um, vorzugsweise, ein optisches oder akustisches Signal abzugeben. Werden die Verschmutzungen nicht beseitigt, dann kann der Mikroprozessor M bei Ausblei¬ ben auch des Drehzahlsignals das Abschaltglied 11 aktivieren und die Fadenliefervorrichtung und die Textilmaschine abstel¬ len, um ggfs. ein Leeren der Trommel 1 zu vermeiden.

Fig. 4 verdeutlicht eine Variation des Schaltungsteils D und des Parallelschaltungsteils E. In der Leitung 14 ist ein Spannungsteiler aus Widerständen 32, 33, 34 vorgesehen. Im Punkt 35 zwischen den Widerständen 32 und 33 zweigt die Lei¬ tung 24 zu einem Eingang des Komparators 26 ab. Vom Punkt 37 zwischen den Widerständen 33 und 34 zweigt hingegen die Lei¬ tung 25 zu einem Eingang des zweiten Komparators 28 ab. Der Signalpegel (Spannungspegel) aus dem Ausgangssignal am Punkt 37 (Prüfsignal) ist niedriger als am Punkt 35. Der jeweils andere Eingang des ersten und des zweiten Komperators 26, 28 ist an ein gemeinsames Schwellwertglied 36 angeschlossen, das auf einen bestimmten Schwellwert eingestellt ist (eine Refe¬ renz-Spannung) . Der Schwellwert 36 ist genau auf den Punkt eingestellt, an welchem die Verschmutzung einen gerade noch zulässigen, für den Signalpegel des Prüfsignals aber zu hohen Grenzwert erreicht. Durch den Spannungsteiler 32, 33 und 34 schaltet der Komparator 28 bei einer höheren Schwelle als der Komparator 26. Ist die Sensorvorrichtung entsprechend ver¬ schmutzt, so kann der Komparator 28 nicht mehr durchschalten. Durch die Äquivalenzprüfung der Ausgangsspannungen der Kompa¬ ratoren 26, 28 wird im Mikroprozessor M festgestellt, daß ein Warnsignal auszugeben ist. Der Warnsignalgeber 4 wird akti¬ viert .

Zum besseren Verständnis dieser Prüfroutine ist auf die Figu¬ ren 5, 5A, 5B und 5C verwiesen. Fig. 5 verdeutlicht in einem U/t-Diagramm das Ausgangssignal 38 in der Leitung 14, wie es durch den Sensor S, Tl in Abängigkeit vom Durchgang der Um- fangsabschnitte 8, 9 bzw. der voneinander verschiedenen Ober¬ flächenbereiche A, B erzeugt wird. Bei den beiden ersten Si¬ gnalpegeln ist die Lichtübertragungsqualität noch einwand¬ frei. Ab dem dritten Signalpegel nimmt in Fig. 5 die Qualität der Lichtübertragung ab. In der Steuerschaltung L gemäß Fig. 3 liegt - wie in dem Diagramm der Fig. 5A dargestellt - das Ausgangssignal 39 an. Der am Schwellwertglied 27 eingestellte Schwellwert ist mit Ul angedeutet. Am Ausgang des Komparators 26 ergibt sich eine Signalfolge C gemäß Fig. 5C. Am Ausgang des Komparators 28 ergibt sich hingegen eine Signalfolge G gemäß Fig. 5C. Ab dem Zeitpunkt X ist die Signalfolge G nicht mehr vorhanden. Eine Prüfung auf Gleichheit der Signalfolgen ergibt eine logische Signalfolge H in Fig. 5C. Zum Zeitpunkt X aktiviert der Mikroprozessor M das Warnsignalglied 4.

Der Schwellwert U2 repräsentiert eine gerade noch zulässige Verschlechterung der Abtastverhältnisse, d.h. der Lichtüber¬ tragungsqualität, bei der die Senεorvorrichtung 7 noch ord¬ nungsgemäß arbeitet, wie durch das in Fig. 5A unten angedeu¬ tete, auch nach dem Zeitpunkt X noch anliegende Ausgangs- signal 39 und die Signalfolge C in Fig. 5C verdeutlicht ist. Dabei ist darauf hinzuweisen, daß die Lichtübertragungsquali¬ tät sich normalerweise innerhalb einer wesentlichen längeren Zeitspanne verschlechtert, als sie aus den Fig. 5, 5A, 5B, 5C ableitbar iεt. Diese Figuren sind bezüglich der Zeitspanne zum besseren Gesamtverständnis zur als schematisch anzusehen.

Das Diagramm gemäß Fig. 5B gehört zur Variante gemäß Fig. 4. Unten in Fig. 5B ist das Ausgangssignal 39 identisch mit dem Ausgangssignal 39 der Fig. 5A. Der Schwellwert Ul entspricht dem Schwellwert Ul der Fig. 5A. Oben in Fig. 5B ist erkenn-

bar, wie aufgrund des Spannungsteilers die Signalpegel des aus dem Ausgangssignal abgeleiteten Prufsignals 40' jeweils entsprechend niedriger sind als die Signalpegel des Ausgangs¬ signals 39, wobei jedoch für das Prüfsignal 40' derselbe Schwellwert Ul berücksichtigt wird, wie für das Ausgangs- signal 39. Die ersten drei Signalpegel des Prufsignals 40' sind noch ausreichend hoch, um den zweiten Komperator 28 zu passieren. Der vierte Signalpegel ist jedoch niedriger als der Schwellwert Ul, so daß dann an der Verknüpfungseinrich¬ tung V das Prufsignal 40' ausbleibt und das Warnsignal er¬ zeugt wird.

Mittels des Schaltungsteils D und des Parallelschaltungsteils E und den darin angeordneten Komponenten wird eine Antiva¬ lenz-Kontrolleinrichtung zum Auswerten des Übereinstimmens des Prüfsignals mit dem Drehzahlsignal geschaffen. Diese An¬ tivalenz-Kontrolleinrichtung ist software-seitig einfach im Mikroprozessor M zu verwirklichen. Die Überprüfung der Quali¬ tät der Lichtübertragung wird nur dann durchgeführt, wenn der Antriebsmotor zum Ergänzen des Fadenvorrates angetrieben wird, weil bei stillstehender Trommel ohnedies die Sensorvor¬ richtung nur den Faden abtastet und die reflektierenden Stäbe R nicht sieht bzw. die Qualität der Reflektionslichtübertra- gung nicht zuverlässig beurteilen kann.

Das Verfahren läßt sich auch bei anderen physikalischen Ab¬ tastprinzipien verwenden, z.B. bei einer Abtastung mittels Schall, Induktion, Magnetismus, Kapazität oder dgl.