(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
緯糸供給器（１０）の測長ドラム（１１）上に間隔をあけて巻かれた緯糸に光線を投射する光源（２１）を構成する光放射デバイスと、前記光線を受光し、緯糸の有無を示す電気信号（ｐｒ、ａｓ）に変換する受光手段（２７、２８、４０）と、を有する緯糸供給器（１０）の糸保有量を監視するための光学式検出装置（２０）であって、
光学式検出装置（２０）が、緯糸上に光源（２１）から第１の光点（Ａ）を形成し、緯糸がない場合、緯糸の下側に配置されたスクリーン面（２３）上に光源（２１）からの第２の光点（Ｂ）を形成する第１の集光レンズ（２２）と、前記第１と第２の光点（Ａ、Ｂ）と前記光学センサーとの間を分離しているそれぞれの相異なる光路の相違に対応する信号（ｐｒ、ａｓ）を発することのできる少なくとも１つの光学センサー（２７、２８、４０）に、それぞれの光路に沿って、前記第１あるいは第２の光点（Ａ、Ｂ）からの反射光が透過する第２の集光レンズ（２６）と、を有し、
光学式検出装置（２０）が、前記第１の光点（Ａ）と第１のセンサー（２７）を結ぶ光路と一致する第１の光路（ＣＯ１）に沿って配置された第１の光学センサー（２７）と、第２の光点（Ｂ）を前記第２のセンサー（２８）と結ぶ第２の光路（ＣＯ２）に沿って配置された第２の光学センサー（２８）とを備え、
前記第１と第２のセンサー（２７、２８）がそれぞれ第１と第２の光点からの反射光によって、選択的に活性化され、緯糸の有（ｐｒ）または無（ａｓ）を示す相当の信号を発するようになっており、
光学式検出装置（２０）は、２つの出力部（Ｕ１、Ｕ２）を持つ単一の光学センサー（４０）を有し、前記光学センサーの活性面（４１）は、該活性面（４１）の区別された点（Ａ１、Ｂ１）に前記の第１及び第２の光点（Ａ、Ｂ）が選択的に投射される２つの区別された光路（ＣＯ１、ＣＯ２）のために二分されており、かつ前記活性面はセンサー（４０）の前記活性面における前記区別された点（Ａ１、Ｂ１）の位置に依存する強度の電流信号（Ｉ１、Ｉ２；Ｉ’１、Ｉ’２）を前記出力部（Ｕ１、Ｕ２）に発生するようになっていることを特徴とする改良された光学式検出装置（２０）。
【請求項２】
前記単一の光学センサー（４０）はＰＳＤダイオードで構成されることを特徴とする請求項１に記載の光学式検出装置（２０）。
【請求項３】
前記単一の光学センサー（４０）はＣＣＤセンサーで構成されることを特徴とする請求項１に記載の光学式検出装置（２０）。
【請求項４】
前記単一の光学センサー（４０）はフォトダイオードのアレーで構成されることを特徴とする請求項１に記載の光学式検出装置（２０）。
【請求項５】
前記スクリーン面（２３）は、供給器（１０）のドラム（１１）表面の前記第１の光学レンズの光軸に設置されたチャンネル状凹部（２４）の底面によって構成されていることを特徴とする請求項１に記載の光学式検出装置（２０）。
【請求項６】
前記チャンネル状凹部は、ガラスを包含する透明な材料の板で覆われ、その板の上に緯糸が巻回されることを特徴とする請求項５に記載の光学式検出装置（２０）。
【請求項７】
前記第１と第２の光学レンズは、それぞれ、少なくとも１つの非球面レンズ（２２，２６）を有することを特徴とする請求項１に記載の光学式検出装置（２０）。
【請求項８】
前記スクリーン面（２３）は反射面であることを特徴とする請求項１に記載の光学式検出装置（２０）。
【請求項９】
前記光学式検出装置（２０）は、緯糸供給器（１０）の駆動モータ（１３）に接続され、前記光学センサー（２７、２８）によって発信された弁別された信号を処理し、モータ（１３）を始動または停止することに相当する信号を発信するのに適した電子回路（３０）を有することを特徴とする請求項１に記載の光学式検出装置（２０）。
【請求項１０】
前記光学式検出装置（２０）は、前記第１と第２の光学レンズを２重に有することを特徴とする請求項１に記載の光学式検出装置（２０）。
【請求項１１】
緯糸供給器（１０）であって、それが請求項１に記載の少なくとも１つの光学式検出装置（２０）を有することを特徴とする請求項１に記載の緯糸供給器（１０）。
【請求項１２】
前記光学式検出装置（２０）は緯糸供給器（１０）のドラム（１１）に配置され、そして、前記ドラム上に蓄積された緯糸巻回量（ＲＴ）を監視することを特徴とする請求項１１に記載の光学式検出装置（２０）。
【請求項１３】
前記光学式検出装置（２０）は、前記緯糸供給器（１０）の下流にあたる緯糸供給器（１０）の前部の、巻き戻された糸によって作られるバルーンの母線を含む面に対して直交する面上に配置されていることを特徴とする請求項１１に記載の緯糸供給器（１０）。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、織機及び一般的な織物用機械、及び光学式検出装置（以下、フィーラとも言う）を持つ緯糸供給器に緯糸を供給するためのデバイスにおいて、糸の保有量を監視するための光学式検出装置に関する。
【０００２】
さらに、本発明は、特に、電気モータによって作動され、緯糸の保有部を構成する複数の隙間をあけて巻かれた糸のターンを巻き上げる風車状アームが載置された固定ドラムを有する従来の緯糸供給器に関し、保有部の糸のターンが織機のビートの度に予めセットされた量だけドラムから巻き戻され、さらに、緯糸の保有量が予めセットされた巻き数よりも下がったり、保有量が十分補充されたり、あるいは糸が切れた場合、風車状アームを作動させるモータを始動または停止するに適した光学的フィーラが備えられている。
【０００３】
【従来の技術】
保有部での糸のターンの存在を監視及び検出するための従来の光学的なデバイスは、ドラム上に巻かれた糸に光線を照射させる発光装置と、この光線を受光し、隙間が開けて巻かれた糸の有無を知らせるために用いられる電気信号に変換する１つまたはそれ以上の受光器とを使用することに基づいている。本文において、「光線」という表現は、可視光のスペクトル範囲の光と、及び可視光でないスペクトル範囲の光、例えば赤外光とを指す。
【０００４】
特に、以前のヨーロッパ特許第６２４．６７４号は、緯糸保有量及び緯糸供給器での緯糸の破断を監視する従来の装置を開示している。この従来の装置は、緯糸供給器のドラム上に置かれた透明板の同じ上面に配置された発光ダイオードと受光用フォトトランジスタとを有する。発光素子は、予め設定された投射角に傾斜された光ビームを透明板に向けて送り出し、受光素子は、透明板の他の底面に配置された多重反射手段によって作られる、前記の投射角と異なる反射角で透明板から出射する光ビームを受光する。投射光及び出射光は糸の保有量によって影響され、糸のターンが透明板に達すると受光器の受光が遮断され、糸のターンの存在を示すことに相当する電気信号を発信する。
【０００５】
以前のヨーロッパ特許第３２７．９７３は、保有部の糸のターンが巻かれているドラムの反射面上に、レンズで集光された光線を送る１対の光電セルを用いることによって緯糸保有部を監視するデバイスを開示している。この光電セルは前記光線の反射によって作られる電気信号を発信する。投射光及び／または、出射光を遮る糸のターンが、織機の要求によってドラムから巻き出されるか、または緯糸の保有量を確保するため風車状アームによって巻き取られることによってドラム上に巻かれているかによってこの電気信号の継続期間が異なる。保有量を増加するために糸のターンが増える際に作られる信号と、織機の要求によって糸のターンを巻き戻して糸がドラムから離れる際に作られる信号とを弁別するために、光電セルに接続された電子回路が備えられているため、信号はモータの作動の制御に正しく用いられる。
【０００６】
有効な電気信号を発信するために適した光センサーによって、糸によって反射された光線、及びフォトダイオードまたはそれと類似した光源によって発光された光線を検出することによって、緯糸保有部の糸のターンの存在を光学的に検出することが知られている。
【０００７】
例えば従来の特許出願第ＷＯ９１／１８８１８に開示されているその他の既知の方法は、保有されている糸のそれぞれの糸のターンに向けてドラム上に配置され、保有部の糸のターンの位置に配置され、糸のターンの有無に関する情報を含む種々の情報を提供するため、電子回路によって処理される信号を出力するに適した、例えば、光センサーなどのセンサーのアレイを使用している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来の監視システムは、それらの利用と普及を制限している欠点を持つ。一般的にいえば、これらシステムは、比較的複雑で値段も高く、光学的反射に基づくこれらシステムは、塵埃や糸くずまたは類似物が貯まることや摩耗及び／または材料の微細構造の変化によって生ずる反射面の反射係数が変化することによって、それらの機能的な特性が時間とともに変化するといった欠点がある。
【０００９】
上記の従来のシステムは、さらに、その程度は異なるが、周囲の光に感ずる感度を持ち監視信号をバイアスさせるので、こうした信号を処理するための複雑な電子回路を使用する必要が生ずる。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の目標は基本的に上述の欠点を除去することであり、本発明は一般的な目標の範囲内に次の特定の重要な目的を持つ。
−−極めて簡素化された構造を持ち、緯糸保有部の糸のターンの有無を示す直接または弁別された信号を供給することのできる改良された光学的フィーラを提供すること、
−−非常に小型の構造を持ち、特に緯糸供給器のドラムの幾何学的形状を大きく変えることなく、緯糸供給器に容易に取り付けることができる改良された光学フィーラを提供すること、
−−標準的な部品からなり、発信された信号を処理するための複雑な回路の必要がなく、感度が高く、摩耗、塵埃の存在、あるいは一般な意味での不十分な保守によって生ずる信号の変化に対して反応しない改良された光学フィーラを提供することである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明によれば、この目標、重要な目的、その他は、以下に述べる詳細な説明によって、添付された請求項に示された特定の特徴を持つ光学的フィーラによって達成されたことが明らかにされる。
【００１２】
基本的に、本発明は、前記目標及び目的を達成するために、以下の概念に基づいている。すなわち、前記糸のターン上に第１の光点を形成させる第１の光学伝送信号によって光源から放射され集束された光ビームを、監視の対称の少なくとも１つの糸のターン上に投射し、そして、糸のターンがない場合、糸のターンの下側に前記ターンを巻き取るための円筒面から半径方向に離して設けられたスクリーン面上に第２の光点を投射するという考えに基づいている。
【００１３】
前記第１と第２の光点は、第２の光学的投光システムによって、前記光点をセンサーまたはセンサー類から分離させる、相当のまたは弁別された光路上に配置された１つまたはそれ以上の光センサーに選択的に照射される。前記光路の長さは異なり、前記第１と第２の光点が形成される平面、すなわち、糸のターンの有無を監視する平面の位置に依存する。
【００１４】
さらに、本発明のより一般的な概念によれば、１つのセンサーが、糸のターン上に形成された光源からの第１の光点とこのセンサーとを結ぶ第１の光路上に配置され、有効な糸のターンの存在信号を供給する。他のセンサーが、第２の光点とこのセンサーとを結ぶ第２の光路上に配置され、前記の代わりに、相当する糸のターンの不在を示す信号を供給する。
【００１５】
本発明の好ましい実施の形態によれば、第１と第２のセンサーは、ＰＳＤ型の２つの出力部を持つ単一のフォトダイオードに一体化されている。このセンサーは、光源からの第１と第２の光点がフォトダイオードの活性面上に投射される位置、従って、前記光点とフォトダイオードとの間を隔てる光路の長さに比例する位置、に比例した電流として相当する出力信号及び弁別された出力信号を発信することができる。
【００１６】
本発明による改良された光学的フィーラのさらなる特性及び利点は、単に非限定の例示として作成された添付された図面を参照した以下の詳細な説明によってより明らかとなろう。図は以下の通りである。
図１は、本発明による改良された光学的フィーラを持つ緯糸供給器の概略を示す概略図である。
図２は、本発明の第１の実施の形態による図１の光学的フィーラの光学的受光器の概略の断面を示す断面図である。
図３は、本発明の第１の実施の形態による図１の光学的フィーラの光学的受光器の概略の断面を示す断面図である。
図４は、本発明による第２の実施の形態の構成の概略を、図１と同様に示す概略図である。
【００１７】
図において、符号１０は従来の緯糸供給器を表す。従来の緯糸供給器１０は固定ドラム１１を有し、その上に取り付けられ、電気モータ１３によって作動される風車状回転アーム１２が、織機Ｔまたはその他の織物機械のための緯糸の保有部ＲＴを構成する複数ターンの糸Ｆを巻き取る。よく知られているように、保有部ＲＴの緯糸の複数ターンが織機Ｔの各ビート毎にドラムから巻き戻され、光学的フィーラが緯糸の保有量を監視し、保有量が予め定められたターン数以下となると、風車状アーム１２のモータ１３を始動させ、保有量が補充されると、モータ１３を停止させる。
【００１８】
本発明によれば、また特定の目標及び目的を達成するために、フィーラ２０は、可視光または非可視光（例えば、赤外光）を発光するダイオード、またはレーザ発光体、あるいはその他の高出力光源で構成され、この光源２１はドラム１１の外側に配置され、光線ビームＲをドラムに向けて出射する光源２１を有している。光線Ｒは、例えば、球面レンズでなく、どんな場合も、球面収差の極めて少ない種類のレンズで構成される第１の光伝送システムによって集束される。緯糸保有部ＲＴに糸が存在すると、光システムが、監視すべき蓄積された糸のターン上に包括的に光源２１からの第１の光点Ａを形成する。一方、糸のターンが無い場合、第２の光点Ｂが、糸のターンの下側に配置され、糸のターンが巻かれている円筒面から間隔があけられたスクリーン面２３上に形成される。スクリーン面２３は、反射面かあるいは非反射面でよく、この面は、固定ドラムの面上に、光学レンズ２２の光軸を含む半径方向の面に設けられたチャンネル型の凹部２４の底面によって構成されている。
【００１９】
凹部１９は、その上に糸のターンを載せられる、ガラスまたはその他の透明な材料で作られた板２５で覆うことが望ましい。この板２５はチャンネル２４内に塵埃やその他の異物が貯まるのを防ぐ。チャンネル２４の深さｐは、ドラム１１の半径ｒに対して、ｐ／ｒ＝０．１５−０．４５であるように選定することが望ましい。
【００２０】
同じ非球面の種類の光学レンズ２６によって構成される第２の収束光学投光システムによって、第１と第２の光点は、第１の光路ＣＯ１と、光路の長さが弁別されている第２の光路ＣＯ２上にそれぞれ配置された相当する光学センサー２７、２８上に選択的に投射される。第１の光点は、第１光路ＣＯ１を通ってセンサー２７に入り、第２の光点Ｂは第２の光路ＣＯ２を通ってセンサー２８に入る。
【００２１】
従って、糸のターンが存在すると、第１光点Ａは、糸のターンが存在する信号「ｐｒ」を発信するセンサー２７に入射し、糸のターンがない場合は、第２光点Ｂが、糸のターンが存在しない信号「ａｓ」を発信するセンサー２８に入射する。
【００２２】
インターフェース３１によってモータ１３を作動可能に接続されている電子回路３０は、「ｐｒ」及び［ａｓ］の信号を処理し、モータを停止させるか回転させるかの信号を出す。
【００２３】
本発明の好ましい実施の形態によれば、センサー２７、２８は、ＰＳＤと呼ばれる既知の種類の、例えば、シャープ（ＳＨＡＲＰ）社製のＰＤ３１１Ｆと表記されている単一のフォトダイオード４０に一体化されている。
【００２４】
図２及び図３に概略が示されているように、既知のフォトダイオードは、電流信号Ｉ１，Ｉ２によって出力する２つの出力部Ｕ１−Ｕ２を有し、その出力強度は、光点がフォトダイオードの活性面４１に照射された位置に比例する。
【００２５】
本発明によれば、光源２１の第１の光点は、フォトダイオード４１の活性面４１の点Ａ１（図２）に入射するので、次の関係が成り立つ。
Ｉ１＝Ｌ−Ｘ／ＬＩ
Ｉ２＝Ｘ／ＬＩ
また、第２の光点Ｂは、活性面４１の点Ｂ１（図３）に入射するので、次の関係が成り立つ。
Ｉ’１＝Ｌ−Ｙ／ＬＩ
Ｉ’２＝Ｙ／ＬＩ
【００２６】
上記のＰＳＤダイオードに変えて、ＣＣＤと呼ばれる種類のセンサー、あるいは、フォトダイオードのアレーで作られたセンサーを用いることもできる。
【００２７】
電子回路３０は、同時に得られ、モータ１３を停止または始動するための信号に相当する上述の１組の信号を処理し、さらに、同時に得られ、前記スクリーン面２３（塵埃またはその他の物質がある）を操作条件に関する情報を供給するために適した２つの信号の関数である第３の信号Ｉ３＝ｆ（Ｉ’１−Ｉ’２）を抽出するようにプログラムされている。
【００２８】
図１の弁別センサー２７、２８を用いるか、または図３に示すように、センサーを２重に配置した場合も同じ結果が得られる。２重の構成の場合、同時に得られる信号ｐｒ−ａｓ及びｐｒ’−ａｓ’が、特定の目的に用いられる信号Ｉ３＝ｆ（ｐｒ−ｐｒ’；ａｓ−ａｓ’）を得ることを可能とする。
【００２９】
実施及び実施の形態の詳細な部分は、本発明の考え方を変えることなく、限定する意図無く例として記述されまた図示されたものから、本発明の範囲内で変えることができよう。
【００３０】
特に、本発明の範囲は、上述のように、ドラム１１の下流にあたる供給器１０の前部に取り付けられ、巻き戻される糸のターンの有無を知らせるための光学的なフィーラ２０を用いる実施の形態をも含む。このフィーラ２０は、この場合、立体的回転体、すなわち、巻き戻されることになる糸のターンがドラムの下流に生み出す、いわゆる「バルーン」の母面を含む面に対して直交する面上に配置されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による改良された光学的フィーラを持つ緯糸供給器の概略を示す概略図である。
【図２】  本発明の第１の実施の形態による図１の光学的フィーラの光学的受光器の概略の断面を示す断面図である。
【図３】  本発明の第１の実施の形態による図１の光学的フィーラの光学的受光器の概略の断面を示す断面図である。
【図４】  本発明による第２の実施の形態の構成の概略を、図１と同様に示す概略図である。
【符号の説明】
１０  緯糸供給器      １１  回転ドラム
２０  光学的フィーラ  ２１  光源
２２  第１光学レンズ  ２３  スクリーン面
２６  第２光学レンズ  ２７  センサー（受光手段）
４０  ２出力センサー  ４１  活性面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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