[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überwachung von Webmaschinen, mit mindestens
einer das Webgut durchstrahlenden Strahlungsquelle und mit Strahlungsempfängern, die
auf die Menge der durchgelassenen Strahlung reagieren.
[0002] Es ist bekannt, bei der Überwachung von Webmaschinen optische Einrichtungen einzusetzen,
um Webfehler, z.B. das Abreißen eines Webfadens, zu erkennen und die Webmaschine rechtzeitig
abzuschalten. Derartige Uberwachungseinrichtungen sind im Transportweg des Webgutes
hinter der Webstelle angeordnet, so daß Webfehler erst mit einer gewissen Verzögerung
erkannt werden. Wenn dies geschieht, ist aber bereits eine gewisse Länge an fehlerhaftem
Webgut erzeugt worden, so daß trotz der automatischen Überwachung auf Webfehler ein
relativ hoher Anteil an Ware minderer Qualität erzeugt wird. Weitere Probleme, die
sich bei der optischen Überwachung von Webgut ergeben, sind darauf zurückzuführen,
daß beim Verarbeiten von Textilmaterial stets Fasern und Staub anfallen, wodurch die
Empfindlichkeit der Strahlungsdetektoren im Laufe der Zeit verändert wird. Andere
Langzeitänderungen ergeben sich daraus, daß die Lichtintensität der Strahlungsquellen
und auch die Empfindlichkeit der Strahlungsdetektoren sich zeitabhängig ändern können.
Schließlich ist noch zu berücksichtigen, daß jeder Strahlungsdetektor einen begrenzten
Bereich der Breite des Webgutes überwachen soll, daß sich aber dieser Bereich normalerweise
schwer eingrenzen läßt, so daß Streulichtfehler auftreten können.
[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten
Art zu schaffen, die imstande ist, auftretende Webfehler unverzüglich und mit hoher
Erkennungssicherheit festzustellen, um die Webmaschine sofort bei Auftreten eines
Webfehlers abstellen zu können.
[0004] Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Lichtweg zwischen
der Strahlungsquelle und den Strahlungsempfängern durch den Bewegungsbereich der Webwerkzeuge
hindurchgeht und schräg zur Transportrichtung des Webgutes verläuft und daß die Auswertung
der Signale der Strahlungsempfänger synchron mit dem Antrieb der Webmaschine nur in
denjenigen Zeiten erfolgt, in denen die Webnadeln außer Eingriff mit dem Webgut sind.
[0005] Hierbei erfolgt die Überwachung unmittelbar an der Webstelle, an der sich die periodisch
bewegten Webwerkzeuge befinden. Die Webwerkzeuge sind in der Regel Webnadeln, die
Auf- und Abwärtsbewegungen durchführen und mit unterhalb des Webguts angeordneten
Greifern zusammenwirken. Der Lichtweg zwischen einer Strahlungsquelle und den zugehörigen
Strahlungsempfängern geht durch den Bewegungsweg der Webnadeln hindurch. Dieser Lichtweg
passiert eine Stelle, an der das Webgut soeben fertiggestellt ist. Während die Webwerkzeuge
(Webnadeln) angehoben sind, erfolgt in einer kurzen Phase des Bewegungszyklus eine
Messung der Lichtdurchlässigkeit des Webgutes. Hieran schließt sich eine Phase an,
in der keine Messung erfolgt, weil der Lichtweg in dieser Phase von den Webwerkzeugen
durchquert wird. Dies bedeutet, daß Meßphasen und Nichtmeßphasen abwechselnd auftreten.
Ein wesentlicher Vorteil besteht darin, daß die Überwachung auf Webfehler unmittelbar
hinter der Stelle durchgeführt wird, an der das Webgut erzeugt wird. Auftretende Webfehler
werden also unverzüglich erkannt, so daß die Maschine sofort stillgesetzt werden kann.
Hierdurch wird die Herstellung fehlerhafter Gewebelängen vermieden.
[0006] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Strahlungsgempfänger
jeweils am rückwärtigen Ende eines Lichtschachtes angeordnet sind, dessen Breite aus
dem dem Webgut zugewandten vorderen Ende sich über mehrere Fäden des Webgutes erstreckt,
und dessen Länge mindestens das Dreifache der Breite beträgt. Hierdurch wird einerseits
erreicht, daß möglichst wenig Streulicht auf die Strahlungsempfänger fällt, und andererseits
wird der Erfassungsbereich eines jeden Strahlungsempfängers durch den rechteckigen,
röhrenförmigen Lichtschacht genau definiert und begrenzt. Beispielsweise hat jeder
Lichtschacht eine Breite, die sieben Fäden des Webgutes entspricht. Wenn alle sieben
Fäden vorhanden sind, wird eine bestimmte Lichtmenge durch das Webgut hindurch auf
den betreffenden Strahlungsempfänger geworfen. Ist dagegen einer der Webfäden gerissen,
so entsteht an dieser Stelle ein direkter, nur durch das Trägermaterial gedämpfter
Lichtdurchgang, so daß das Signal des Strahlungsempfängers nunmehr erheblich von dem
Sollsignal abweicht. Dabei können auch Überschneidungen zwischen den Erfassungsbereichen
zweier benachbarter Strahlungsempfänger auftreten. Ein besonderer Vorteil besteht
darin, daß keine Glasplatten, Linsen o.dgl. benutzt werden, an denen sich Webstaub
absetzen könnte.
[0007] Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß in einem
Block mehrere in einer Reihe angeordnete Lichtschächte vereinigt sind, daß entlang
der rückwärtigen Enden der Lichtschächte ein an eine Druckluftquelle angeschlossener
Verteilerkanal verläuft, daß in der Rückwand eines jeden Lichtschachtes eine Luftaustrittsöffnung
angeordnet ist und daß die vorderen Enden der Lichtschächte offen sind. Hierdurch
wird erreicht, daß aus den vorderen Enden der Lichtschächte ständig ein Luftstrom
austritt, durch den verhindert wird, daß Webstaub in die Lichtschächte eindringen
und sich an den Strahlungsempfängern absetzen kann.
[0008] Die Lichtdichte, die das Maß der durch das Webgut auf einen Strahlungsdetektor fallenden
Lichtmenge bestimmt, ist u.a. abhängig von dem verwendeten Garntyp des Webmaterials,
von der Art des Trägermaterials, der Charakteristik der Lichtquelle, dem Ausmaß der
Lichtstreuung und auch von den sich verändernden Charakteristiken der Strahlungsempfänger.
Daher genügt es in der Regel nicht, wenn die Amplitude eines jeden einzelnen Meßsignales
überwacht wird, sondern das Kriterium der Auswertung der Meßsignale muß ständig in
Abhängigkeit von den jeweiligen Gesamtbedingungen geändert bzw. aufdatiert werden.
Zu diesem Zweck ist gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgesehen,
daß das Meßsignal eines jeden Strahlungsempfängers mit einem individuellen Korrekturfaktor
multipliziert wird, der in einem Speicher gespeichert ist, und daß der Korrekturfaktor
bei jedem Abtastzyklus in Abhängigkeit davon verändert wird, ob das korrigierte Meßsignal
dieses Strahlungsempfängers kleiner oder größer ist als der Mittelwert mehrerer Strahlungsempfänger.
Während des ersten Meßzyklus wird also der Mittelwert der Signale mehrerer (oder aller)
Strahlungsempfänger gebildet, und die individuellen Korrekturwerte werden so verändert,
daß die korrigierten Meßsignale möglichst gleich dem gebildeten Mittelwert sind. Auf
diese Weise erfolgt eine Normierung der Meßsignale durch die individuellen Korrekturfaktoren.
Während eines jeden Abtastzyklus wird das Meßsignal mit dem betreffenden Korrekturfaktor
multipliziert, der bei dem vorherigen Abtastzyklus für den betreffenden Strahlungsempfänger
entstanden ist. Gleichzeitig wird der Korrekturfaktor wiederum verändert, wenn das
korrigierte Meßsignal von dem Mittelwert abweicht. Hierdurch erfolgt ein ständiges
Verändern und Aufdatieren der Korrekturfaktoren, die dann während des nächstfolgenden
Abtastzyklus für die Korrektur des Meßsignals benutzt werden.
[0009] Vorzugsweise wird der Korrekturfaktor bei einer Abweichung des korrigierten Meßsignals
von dem Mittelwert bei jedem Abtastzyklus um einen Einheitsschritt nach oben oder
unten verändert. Es erfolgt also eine schrittweise Änderung des Korrekturfaktors in
kleinen Schritten. Wenn ein Meßsignal sich sehr stark von den vorhergehenden Meßsignalen
unterscheidet, wird der Korrekturfaktor dennoch nur um einen (kleinen) Einheitsschritt
verändert. Beim Starten der Webmaschine werden die Korrekturfaktoren sämtlicher Strahlungsempfänger
auf einen mittleren Wert eingestellt. Von diesem mittleren Wert aus können sich die
einzelnen Korrekturfaktoren nach oben oder unten verändern.
[0010] Jedes durch den zugehörigen Korrekturfaktor veränderte Meßsignal wird mit einem Alarmwert
verglichen, der in Abhängigkeit von dem bei dem ersten Abtastzyklus ermittelten Mittelwert
der Meßsignale gebildet ist. Der Alarmwert kann beispielsweise dadurch erzeugt werden,
daß der Mittelwert mit einem konstanten (einstellbaren) Faktor, z.B. dem Faktor 1,2,.multipliziert
wird. Alle korrigierten Meßsignale, die von dem Mittelwert des vorherigen Abtastzyklus
um mehr als 20% abweichen, bewirken eine Alarmauslösung bzw. Stillsetzung der Webmaschine.
Somit auch die Ansprechschwelle der Alarmauslösung in Abhängigkeit von dem Mittelwert
der Meßsignale gebildet.
[0011] Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Erfindung näher erläutert.
[0012] Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Webmaschine mit überwachungseinrichtung,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung nach Fig. 1,
Fig. 3 ein Explosionsbild eines Blockes mit acht Strahlungsempfängern,
Fig. 4 eine perspektivische Darstellung eines Sensors zur Synchronisierung der Abtastphase
mit der Maschinenwelle,
Fig. 5 ein schematisches Blockschaltbild der überwachungseinrichtung,
Fig. 6 die Steuerung der Multiplex-Abfrage der einzelnen Strahlungsempfänger und
Fig. 7 ein Blockschaltbild einer Schaltung zur Korrektur und Auswertung der Meßsignale.
[0013] In den Fign. 1 und 2 ist der Arbeitsbereich einer Webmaschine dargestellt, wie sie
beispielsweise zum Weben von Teppichen und ähnlichem Webgut benutzt wird. Ein Trägermaterial
10 durchläuft die Maschine in Richtung des Pfeiles 11 und wird dabei von den vertikal
in einer Reihe ausgerichteten Webnadeln 12 durchstochen. Jede der Webnadeln 12 hat
ein Loch, durch das ein Garnfaden 13 hindurchgeht. Die Webnadeln 12 sind an einem
Nadelträger 14 befestigt, der periodisch in vertikaler Richtung bewegt wird. Unterhalb
des Weges des Trägermaterials 10 ist ein Greiferträger 15 angeordnet, der zahlreiche
mit den Webnadeln 12 zusammenwirkende bewegbare Greifer 16 aufweist.
[0014] Zur Entdeckung von Webfehlern ist unterhalb des Transportweges des Trägermaterials
10 eine Anordnung aus mehreren langgestreckten Lampen 17 angeordnet, die sich über
die gesamte Breite der Webmaschine entlang einer gemeinsamen Achse erstrecken. Die
Lampen 17 sind an einem schwenkbaren Halter 18 befestigt, der beiseite geschwenkt
werden kann, um Zugang zu dem Arbeitsbereich der Greifer 16 zu erhalten.
[0015] Oberhalb des fertigen Webgutes 19 ist die Empfangsvorrichtung 20 angeordnet, die
an einem vertikal verstellbaren Halter 21 befestigt ist. Diese Empfangsvorrichtung
20 besteht aus mehreren Blöcken, die noch erläutert werden und die mit ihren vorderen
Öffnungen 22 auf die Lichtquellen 17 gerichtet sind. Der Strahlenweg von der Lichtquelle
17 zur Empfangsvorrichtung 20 geht durch den soeben hergestellten Bereich des Webgutes
19 unmittelbar hinter den Webnadeln 12 hindurch. Auf diese Weise können Webfehler
19', wie sie beispielsweise im Falle eines Fadenrisses entstehen, unverzüglich entdeckt
werden, so daß sie nicht den in Fig. 2 dargestellten, langen Verlauf annehmen.
[0016] Da die Wege der Webnadeln 12 und der Greifer 16 die Strahlenwege zwischen den Lichtquellen
17 und der Meßvorrichtung 20 kreuzen, ist die Meßvorrichtung 20 nur während einer
relativ kurzen Phase im Zyklus der Nadelbewegung aktiv. Die Meßzeit ist kleiner als
z.B. 1/3 des Nadelzyklus. Bei einer Stichzahl von acht Stichen pro Sekunde ist die
zur Verfügung stehende Meßzeit etwa 1/3 eines Nadelzyklus. Die Meßzeit wird eingeleitet
durch das Signal einer Lichtschranke 23 (Fig. 4), die in der Bewegungsbahn eines Loches
24 einer Scheibe 25 angeordnet ist. Die Scheibe 25 ist auf der Maschinenwelle 26 der
Webmaschine fest angebracht. Immer wenn das Loch 24 den Lichtstrahl der Lichtschranke
23 passiert, sind die Webnadeln 12 und Greifer 16 zurückgezogen, so daß der Strahlengang
durch diese Webwerkzeuge nicht versperrt wird. Die Abtasteinrichtung 20 ist im Transportweg
des Webgutes möglichst dicht hinter den Webnadeln 12 angeordnet, während die Lichtquellen
17 unterhalb des Trägermaterials 10 und vor den Webnadeln 12 angeordnet sind.
[0017] Die Abtasteinrichtung 20 besteht aus mehreren in einer Reihe nebeneinander angeordneten
Blöcken 27, von denen einer in Fig. 3 dargestellt ist. Jeder Block 27 besteht aus
einem Kasten, der acht parallele Lichtschächte 29 aufweist, welche an dem vorderen
Ende 22 offen sind. An dem rückwärtigen Ende eines jeden Lichtschachtes 29 befindet
sich ein fotoelektrisches Element 30, das auf der Mitte der rückseitigen Stirnwand
befestigt ist. Von jedem der fotoelektrischen Elemente 30 führt eine Leitung zu einem
Steckerteil 31 an der Rückwand des Kastens. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
sind zwei Steckerteile 31 vorhanden, d.h. die Ausgangsleitungen von vier fotoelektrischen
Elementen 30 sind jeweils zu einer Gruppe zusammengefaßt. Quer zu allen Lichtschächten
29 erstreckt sich hinter diesen Lichtschächten ein Verteilerkanal 32, dem durch eine
Einlaßöffnung 33 Druckluft zugeführt wird. In der rückwärtigen Stirnwand eines jeden
Lichtschachtes 29 ist eine mit dem Verteilerkanal 32 in Verbindung stehende Öffnung
34 vorgesehen, aus der Druckluft in das Innere des Lichtschachtes 29 eintritt. Die
Öffnungen 34 sind seitlich nahe dem fotoelektrischen Element 30 angeordnet. Die aus
ihnen austretende Druckluft streicht vor dem fotoelektrischen Element 30 entlang und
hält dessen Vorderseite von Staub und Fasern frei. Die Druckluft tritt aus den Lichtschächten
29 an deren vorderen Enden 22 aus. Auf diese Weise wird das Eindringen von Staub und
Fasern verhindert. Die Lichtschächte 29 haben rechteckigen Querschnitt. Ihre Breite
beträgt mindestens das Dreifache ihrer Länge, vorzugsweise etwa das Fünffache. Sämtliche
Wandteile des Blocks 27 sind im
[0018] Innern der Lichtschächte 29 schwarz-matt angestrichen, um Reflexionen zu verhindern.
Jede der Öffnungen 22 eines Lichtschachtes hat eine solche Breite, daß etwa sieben
Webfäden von dem fotoelektrischen Element 30 erfaßt werden, wobei jeweils in den Randbereichen
zweier benachbarter Gruppen von Webfäden Überlappungen eintreten, d.h. diese Randbereiche
werden von den fotoelektrischen Elementen zweier Lichtschächte 29 gemeinsam erfaßt.
[0019] Die Wände der Lichtschächte 29 und des Verteilerkanals 32 ragen von einer gemeinsamen
Basisplatte 35 auf. Der so gebildete und durch die Trennwände unterteilte Kasten wird
mit einem Deckel 36, der sich über sämtliche Lichtschächte 29 und den Verteilerkanal
32 erstreckt, lichtdicht abgeschlossen, so daß ausschließlich Licht durch die vorderen
öffnungen 22 eindringen und Luft nur durch diese öffnungen entweichen kann.
[0020] Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind insgesamt zweiunddreißig Blöcke der
in Fig. 3 dargestellten Art mit je acht lichtempfindlichen Elementen 30 nebeneinander
angeordnet, so daß insgesamt zweihundertsechsundfünfzig lichtempfindliche Elemente
vorhanden sind.
[0021] Wie aus Fig. 5 hervorgeht, ist jedem lichtelektrischen Element 30, bis 30
256 ein Strom-Spannungs-Wandler 37 nachgeschaltet, der das Stromsignal des lichtelektrischen
Elementes, z.B. einer Solarzelle oder Fotodiode, in ein analoges Spannungssignal umwandelt.
Diese Spannungssignale werden von einem Multiplexer 38 im Zeitmultiplexbetrieb einer
Leitung 39 zugeführt, die zum Eingang eines Verstärkers 40 mit variablem Verstärkungsfaktor
führt. Dem Verstärker 40 werden also die Meßsignale sämtlicher fotoelektrischer Elemente
nacheinander zugeführt. Der Ausgang des Verstärkers 40 ist mit dem Eingang eines Analog/Digital-Umsetzers
41 verbunden, der jedes analoge Meßsignale in ein aus acht Bits bestehendes Digitalsignal
umwandelt und die Digitalsignale einem Rechner 42 zuführt. Im Rechner wird der arithmetische
Mittelwert aus den Signalen sämtlicher fotoelektrischer Elemente 30
1 bis
30256 gebildet. Außerdem enthält der Rechner 42 eine Tabelle, in der für jedes fotoelektrische
Element, d.h. für jeden Kanal des Zeitmultiplex-Systems, ein Korrekturfaktor gespeichert
ist. Dieser Korrekturfaktor wird über eine Bus-Leitung 43 für acht Bits einem Digital-Analog-Umsetzer
44 zugeführt, dem ein Verstärker 45 nachgeschaltet ist. Das Analogsignal am Ausgang
des Verstärkers 45 wird dem Steuereingang des spannungsgesteuerten Verstärkers 40
zugeführt. Auf diese Weise wird in jedem Kanal des Zeitmultiplex-Systems der an Leitung
39 anstehende Meßwert im Verstärker 40 mit einem Verstärkungsfaktor multipliziert,
der dem im Rechner 42 gespeicherten Korrekturfaktor des betreffenden fotoelektrischen
Elementes entspricht. Der durch den Korrekturfaktor korrigierte Meßwert wird über
den Analog-Digital-Umsetzer 41 als Digitalwert dem Rechner 42 zugeführt. Im Rechner
wird ermittelt, ob der korrigierte Meßwert größer, kleiner oder gleich dem Mittelwert
sämtlicher korrigierter Meßsignale des ersten Meßzyklus ist. Wenn das korrigierte
Meßsignal kleiner ist als der Mittelwert, wird der Korrekturfaktor des betreffenden
Kanals um einen Einheitswert erhöht, und wieder in die Tabelle des Rechners 42 eingespeichert,
um als neuer Korrekturwert für den nächstfolgenden Zyklys zur Verfügung zu stehen.
Ist der korrigierte Meßwert größer als der ermittelte Mittelwert, dann wird der gespeicherte
Korrekturfaktor um den Einheitswert verkleinert und als neuer Korrekturwert in die
Tabelle eingespeichert. Auf diese Weise werden sämtliche Korrekturwerte ständig aufdatiert.
Jeder Meßzyklus wird durch ein Signal der Fotozelle 23 eingeleitet, das dem Rechner
42 zugeführt wird.
[0022] Wenn ein um den Korrekturfaktor korrigierter Meßwert größer als ein vorbestimmter
Alarmwert ist, gibt der Rechner 42 über einen Verstärker 46 ein Alarmsignal an eine
Relaisschaltung 47, die eine Stopschaltung 48 zum Anhalten der Webmaschine steuert.
Auf diese Weise wird die Webmaschine unverzüglich stillgesetzt, wenn ein Webfehler
erkannt worden ist.
[0023] Andererseits erfolgt das Starten der Maschine von einer Start-Steuerung 49 aus, die
entsprechende Startsignale dem Rechner 42 und der Stopschaltung 48 zuführt. Auf ein
Startsignal hin werden sämtliche in der Tabelle des Rechners 42 enthaltene Korrekturfaktoren
auf einen gemeinsamen mittleren Wert eingestellt. Von diesem mittleren Wert aus stellen
sich dann nach wenigen Zyklen die individuellen Korrekturwerte für die einzelnen fotoelektrischen
Elemente so ein, daß sämtliche korrigierten Meßsignale möglichst nahe am arithmetischen
Mittelwert der Meßsignale liegen.
[0024] Fig. 6 zeigt die Multiplex-Steuerung für die Abtastung der einzelnen fotoelektrischen
Elemente 30. Der Rechner 42 liefert an einem aus acht Leitungen bestehenden Datenbus
50 die entsprechenden aus acht Bits bestehenden Signale. Die drei niedrigstwertigen
Signale ADO bis AD2 werden acht Analogschaltern 51 zugeführt, von denen jeweils einer
für einen Block aus acht fotoelektrischen Elementen vorhanden ist. Die Stellen ADO,
AD1 bis AD2 geben somit die Nummer der Zelle innerhalb eines Blockes an. Die höherwertigen
Stellen AD3 bis AD7 geben die Nummer des Blockes an. Die höherwertigen Stellen AD3
bis AD7 werden dem Eingang eines Dekodierers 52 zugeführt, der zweiunddreißig Ausgänge
hat, von denen jeweils nur einer "1"-Signal führt. Jeder der zweiunddreißig Ausgänge
des Dekodierers 52 ist mit dem Aktivierungseingang eines der zweiunddreißig Analogschalter
51 verbunden. Jeder Analogschalter 51 hat acht Eingangsleitungen und einen Ausgang,
der an die Leitung 39 angeschlossen ist.
[0025] Durch fortlaufendes Hochzählen des aus acht Bits bestehenden Signals ADO bis AD7
wird während jedes Meßzyklus das Meßsignal eines jeden fotoelektrischen Elementes
30 bis 30
256 einmal an Leitung 39 gelegt. Unter der Voraussetzung, daß bei der Webmaschine acht
Stiche pro Sekunde ausgeführt werden, und daß die Zeit, in der die Nadelstellungen
die Durchführung der Messungen erlauben, etwa ein Drittel des Zyklus der Nadelbewegung
ist, ergibt sich bei zweihundertsechsundfünfzig Zellen eine Abfragezeit von etwa 100
µs oder weniger. Die Taktzeit der Steuerung muß daher entsprechend kurz bemessen sein.
[0026] Fig. 7 zeigt anhand eines Blockschaltbildes ein Ausführungsbeispiel, aus dem die
Verarbeitung der Meßsignale und die Erzeugung der Korrekturfaktoren, des Mittelwertes
und des Alarmsignales erkennbar ist.
[0027] Die Meßwerte MW
1 bis MW
256 der einzelnen Zellen werden an Leitung 39 fortlaufend dem spannungsgesteuerten Verstärker
40 zugeführt, dessen Ausgang mit dem Analog- Digital-Umsetzer 41 verbunden ist. Das
Ausgangssignal des Analog-Digital-Umsetzers 41 wird dem Eingang eines Demultiplexers
53 zugeführt, der die Meßsignale der einzelnen Kanäle in digitaler Form in Speicherstellen
541 bis 54
256 eingibt. Jeder der Speicherstellen ist einem Komparator C
1 bis C
256 zugeordnet. Dem zweiten Eingang sämtlicher Komparatoren C
1 bis C
256 wird der Durchschnittswert DW sämtlicher Meßwerte aller zweihundertsechsundfünfzig
Kanäle zugeführt. Dieser Durchschnittswert DW wird in einer entsprechenden Rechenschaltung
55, die mit dem Ausgang des Analog-Digital-Umsetzers 41 verbunden ist, am Ende des
ersten Meßzyklus gebildet, indem alle korrigierten Meßwerte aufaddiert und die Summe
durch die Zahl zweihundertsechsundfünfzig geteilt wird.
[0028] In jedem der Komparatoren C
1 bis C
256 wird nun fest
ge-stellt, ob der Meßwert des betreffenden Kanals größer oder kleiner ist als der Mittelwert
DW oder ob der betreffende Meßwert gleich dem Mittelwert DW ist. Von jedem der Komparatoren
C
1 bis C
256 führen drei Leitungen zu einem Speicher KF
1 bis KF
256. In jedem dieser Speicher ist ein Korrekturwert für die betreffende Zelle gespeichert.
Dieser Korrekturwert ist eine aus acht Bits bestehenden Zahl. Wenn im Komparator festgestellt
wird, daß der im Verstärker 40 durch den Korrekturfaktor korrigierte Meßwert MW größer
ist als der Mittelwert DW, dann wird an der einen Ausgangsleitung ein Signal "-1"
erzeugt, das angibt, daß der Korrekturfaktor KF um einen Einheitswert "1" verringert
wird. Ist das korrigierte Meßsignal MW dagegen kleiner als der Mittelwert DW, dann
wird an einer zweiten Eingangsleitung ein Signal "+1" erzeugt, das angibt, daß der
Korrekturfaktor KF um den Einheitswert "1" erhöht werden muß. Wenn andererseits im
Komparator Signalgleichheit festgestellt wird, dann wird der Korrekturfaktor KF unverändert
gelassen.
[0029] Jedem der Speicher 54
1 bis 54
256 ist ein weiterer Kom-
parator K
1 bis K
256 zugeordnet, dem das Signal des betreffenden Speichers zugeführt wird und der an seinem
zweiten Eingang ein Alarmwertsignal AW empfängt. Wenn das Signal des Speichers größer
ist als der Alarmwert, der sämtlichen Komparatoren K
1 bis K
256 gleichermaßen zugeführt wird, dann wird ein Alarmsignal erzeugt, das die Stopschaltung
48 erregt. Der Alarmwert AW wird aus dem Mittelwert DW gebildet, indem dieser Mittelwert
mit einem bestimmten Faktor, der größer ist als "1",multipliziert wird, z.B. mit dem
Faktor 1,2.
[0030] Die Ausgänge sämtlicher Speicher für Korrekturfaktoren KF
1 bis KF256 sind mit einem Multiplexer 55 verbunden, der die Korrekturfaktoren der
einzelnen Zellen bzw. Kanäle nacheinander aufruft und in der schon anhand von Fig.
5 beschriebenen Weise über die Busleitung 43, den Analog-Digital-Umsetzer 44 und dem
Verstärker 45 dem Steuereingang des spannungsgesteuerten Verstärkers 40 zuführt.
[0031] Während jedes Abtastzyklus werden die von den verschiedenen Zellen kommenden Meßwerte
MW
1 bis MW
256 nacheinander dem Verstärker 40 zugeführt und jeder dieser Meßwerte wird mit dem zugehörigen
Korrekturfaktor KF
1 bis KF256 multipliziert. Die auf diese Weise korrigierten Meßwerte werden dann über
den Analog-Digital-Umsetzer 41 in digitale Signale umgewandelt und in die betreffenden
Speicher 54
1 bis 54
256 eingespeichert.
[0032] Die Inhalte der Speicher 54
1 bis 54
256 werden in den Komparatoren C
1 bis C
256 mit dem Mittelwert DW verglichen. In Abhängigkeit davon, ob die korrigierten Meßwerte
kleiner oder größer sind als der Mittelwert DW oder ob sie gleich diesem Mittelwert
sind, wird der Korrekturfaktor KF
1 bis KF
256 um einen einzigen Einheitsschritt vergrößert oder verkleinert bzw. unverändert gelassen.
Die Korrekturfaktoren werden dann bei dem nächstfolgenden Meßzyklus über den Multiplexer
55 ausgelesen und in analoger Form zur Steuerung des Verstärkungsfaktors des Verstärkers
40 in dem jeweiligen Kanal benutzt.
[0033] Da die Korrekturfaktoren KF
1 bis KF
256 jeweils aus acht Bits bestehen und somit Zahlen zwischen Null und Zweihundertsechsundfünfzig
angeben können, beträgt der mittlere Korrekturfaktor Einhundertachtundzwanzig. Dieser
mittlere Korrekturfaktor wird zu Beginn der Messung, also beim Starten der Webmaschine,
für alle Kanäle automatisch eingestellt. Die individuellen Korrekturfaktoren für jede
einzelne Zelle bauen sich dann während der nachfolgenden Meßzyklen selbsttätig auf,
indem der mittlere Korrekturfaktor bei jedem Meßzyklus um einen Einheitsschritt erhöht
oder erniedrigt wird. Wenn diese Anlaufphase der Maschine beendet ist, haben sämtliche
Korrektur
faktoren
KF
1 bis KF
256 Werte, die in Verbindung mit dem zugehörigen Meßwert MW einen korrigierten Meßwert
ergeben, der in der Nähe des Mittelwertes DW liegt, sofern an dem Webmaterial keine
Fehlstelle vorhanden ist. Ist dagegen eine Fehlstelle vorhanden, dann spricht der
zugehörige Komparator K
1 bis K
256 an und die Stopschaltung 48 wird aktiviert. In der Praxis erfolgt die Abschaltung
nach einer Herstellungslänge von etwa 5 bis 10 mm des fehlerhaften Gewebes, so daß
die Fehlstelle max. eine derartige Erstreckung annehmen kann.
[0034] Die Ausgänge der Komparatoren K bis K
256 sind jeweils separat an die Stopschaltung 48 angeschlossen. Die Stopschaltung 48
erhält dadurch zusätzlich eine Information, an welcher der Webnadeln der Fadenbruch
aufgetreten ist. Diese Information kann für die Bedienungsperson sichtbar angezeigt
werden, wodurch die Lokalisierung des Fehlers erleichtert wird. Es ist auch möglich,
die betreffende Stelle (den Kanal), an der der Fadenbruch aufgetreten ist, aufzuzeichnen,
so daß gewissermaßen ein Protokoll über die Betriebsstörungen geschrieben wird. Eine
entsprechende Anzeige, z. B. Auswertung der Webfehlerterfolgt auch bei dem Ausführungsbeispiel
der Figur 5.
1. Vorrichtung zur Überwachung von Webmaschinen, mit mindestens einer das Webgut (19)
durchstrahlenden Strahlungsquelle (17) und mit Strahlungsempfängern (30), die auf
die Menge der durchgelassenen Strahlung reagieren, dadurch gekennzeichnet , daß der
Lichtweg zwischen der Strahlungsquelle (17) und den Strahlungsempfängern (30) durch
den Bewegungsbereich der Webwerkzeuge (12,16) oder unmittelbar danach hindurchgeht
und schräg zur Transportrichtung des Webgutes (19) verläuft und daß die Auswertung
der Signale der Strahlungsempfänger (30) synchron mit dem Antrieb der Webmaschine
nur in denjenigen Zeiten erfolgt, in denen die Webwerkzeuge (12,16) außer Eingriff
mit dem Webgut (19) sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsempfänger
(30) jeweils am rückwärtigen Ende eines Lichtschachtes (29) angeordnet sind, dessen
Breite an dem dem Webgut (19) zugewandten vorderen Ende (22) sich über mehrere Fäden
des Webgutes erstreckt und dessen Länge mindestens das Dreifache der Breite beträgt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Block (27) mehrere
in einer Reihe angeordnete Lichtschächte (29) vereinigt sind, daß entlang der rückwärtigen
Enden der Lichtschächte (29) ein an eine Druckluftquelle angeschlossener Verteilerkanal
(32) verläuft, daß in der Rückwand eines jeden Lichtschachtes (29) eine Luftaustrittsöffnung
(34) angeordnet ist und daß die vorderen Enden der Lichtschächte (29) offen sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßsignal
MW eines jeden Strahlungsempfängers (30) mit einem individuellen Korrekturfaktor (KF)
multipliziert-wird, der in einem Speicher gespeichert ist, und daß der Korrekturfaktor
bei jedem Abtastzyklus in Abhängigkeit davon verändert wird, ob das korrigierte Meßsignal
dieses Strahlungsempfängers (30) kleiner oder größer ist als der Mittelwert (MW) der
korrigierten Meßsignale mehrerer Strahlungsempfänger.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Korrekturfaktor (KF)
bei einer Abweichung des korrigierten Meßsignales von dem Mittelwert (MW) um einen
Einheitsschritt nach oben oder unten verändert wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturfaktoren
(KF) sämtlicher Strahlungsempfänger (30) beim Starten der Webmaschine sämtlich auf
einen mittleren Wert eingestellt werden.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedes
durch den zugehörigen Korrekturfaktor (KF) veränderte Meßsignal (MW) mit einem Alarmwert
(AW) verglichen wird, der in Abhängigkeit von dem bei dem ersten Abtastzyklus ermittelten
Mittelwert (MW) der Meßsignale gebildet ist.