DE2163245A1

DE2163245A1 - Überwachungsvorrichtung

Info

Publication number: DE2163245A1
Application number: DE19712163245
Authority: DE
Inventors: Roger C Brendemuehl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-12-22
Filing date: 1971-12-20
Publication date: 1972-07-13
Also published as: FR2119648A5; GB1363468A; DE7147900U; CH560429A5; JPS4891348A; US3676009A; IT944172B

Description

DR.-ING. HÖGER DlPL-ING. STELLRECHTM. Se. DIPL-PHYS.DR.GRIBSS3ACH DIPL.-PHYS.HAECKER 7 STUTTGART-!. UHLANDSTR. 14c

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Jc-ItB
IL.12.71

Warner Electric Brake and Clutch Company

South Beloit, Illinois, U. S. A.

Überwachungsvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine überwachungsvorrichtung für mehrere Elemente innerhalb eines Überwachungsfeldes, und zwar insbesondere eine Überwachungsvorrichtung für Fäden, Bänder oder dergleichen in Textilmaschinen, in denen gleichzeitig eine grössere Anzahl derartige!"¹ Elemente verarbeitet wird.

Es gibt zahlreiche und sehr verschiedene Arten von Herstellungsverfahren, beispielsweise bei der Herstellung von Textilien und bei der Herstellung von Drahtgeflechten und dergleichen, um nur einige zu nennen, bei denen gleichzeitig eine grössere Anzahl fadenförmiger Elemente verarbeitet wird, von denen eines

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oder mehrere jederzeit infolge der Erschöpfung des Vorrats,, infolge eines Bruches, infolge eines Fehlei'S der VerarbeitungSKia-"schine oder dergleichen ausfallen können. Wenn ein solcher Fehler auftritt, ist es im allgemeinen wichtig, dass geeignete Schritte untex'nommen werden, um entweder den Herstellungsprozess zu unterbrechen oder das ausgefallene Element zu ersetzen, wobei es im allgemeinen wünschenswert ist, dass diese Hassnahmen ohne grosse Verzögerung ergriffen werden. Im anderen Fall ergibt sich nämlich zumindest eine merkliche Verschlechterung des herzustellenden Erzeugnisses infolge dar unvollständigen Anzahl von Drähten oder dergleichen und möglicherweise sogar ein totaler Verlust des Materials und des Zeitaufwandes bis zur Behebung des Fehlers. Häufig ist es jedoch tatsächlich unmöglich, einen Fehler rechtzeitig festzustellen, wenn man sich auf die Beobachtungen einer Bedienungsperson verlässt, insbesondere wenn es sich um eine grosse Anzahl von Elementen handelt oder wenn die Aufmerksamkeit der¹ Bedienungsperson durch andere Aufgaben in Anspruch genommen ist. Infolgedessen wird im allgemeinen eine automatische Überwachungsvorrichtung benutzt, wenn aufgetretene Fehler zuverlässig und rechtzeitig festgestellt werden sollen.

Die verschiedenen Typen von überwachungsvorrichtungen, die bisher bekannt geworden sind, um bei der gleichzeitigen Verarbeitung vieler Fäden oder dergleichen einen Fadenbruch oder eine vergleichbare Störung rechtzeitig festzustellen, arbeiten nun jedoch nicht restlos befriedigend. Insbesondere sind die bekannten Überwachungsvorrichtungen in vielen Fällen zu schwer und zu unhandlich, was zur Folge hat, dass sie nicht ohne weiteres in

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d.ie su überwachende Vorrichtung bzw. in den zu überwachenden Prozess einzufügen sind und den zu überwachenden Herstellungsprozess tatsächlich stören oder dessen Betriebsbedingungen be— ^: schränken, so dass mit ihrem Einsatz ein Verlust der Effektivität des Verfahrens verbunden ist. Weiterhin ergibt sich bei einigen Arten von Überwachungsvorrichtungen eine mechanische Belastung der zu überwachenden Elemente, so dass der Wert ihres Einsatzes für die Überwachung von empfindlichen Elementen wie dünnen Fäden oder Drähten zumindest fragwürdig ist. Schließlich sind auch einige Arten von Überwachungsvorrichtungen farbempfindlich, und zwar in einem Umfang, der es erforderlich macht, bei einem Wechsel der Farbe der· zu überwachenden Elemente eine Keueinstellung vorzunehmen.

In Hinblick auf die vorstehenden Ausführungen lag der Erfindung nunmehr die Aufgabe zugrunde, eine überwachungsvorrichtung für mehrere Elemente innerhalb eines Überwachungsfeldes vorzuschlagen, welche die Nachteile der bekannten Vorrichtungen dieser Art vermeidet und insbesondere weder die Verarbeitung der zu überwachenden Elemente stört noch diese zusätzlichen, mechanischen Belastungen aussetzt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss bei einer Überwachungsvorrichtung der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, dass Einrichtungen zur Erzeugung eines Strahls von Strahlungsenergie vorgesehen sind, welcherdas Überwachungsfeld überstreicht, daß ■Empfangseinrichtungen für den Strahl vorgesehen sind, welche ein den Intensiätsschwankungen der empfangenen Strahlungsenergie des Strahls entsprechendes Ausgangssignal erzeugen und dass Aus-

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Wertungseinrichtungen vorgesehen sind, welche in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal der Empfangseinrichtungen eine Anzeige liefern, wenn eines der Elemente innerhalb des Überwachungsfeldes fehlt.

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemässen Überwachungsvorrichtung ist darin zu sehen, dass die Überwachung berührungslos erfolgt und dass dadurch auch die Überwachung von empfindlichen Elementen möglich wird, ohne dass das Risiko eines Bruches derselben erhöht wird, wenn eine Relativbewegung zwischen den Elementen und der Überwachungsvorrichtung vorliegt.

Weiterhin ist es ein Vorteil der erfindungsgemässen Überwachungsvorrichtung, dass sie relativ einfach und wirtschaftlich aufgebaut ist und dass sie dennoch sehr zuverlässig arbeitet und bei den verschiedensten Herstellungsverfahren und Maschinen zur Überwachung von Fadenbrüchen und dergleichen einsetzbar ist. Schliesslich ist es ein entscheidender Vorteil der erfindungsgemässen Vorrichtung, dass sie auch bei relativ starken Farbänderungen und Änderungen des Aufbaus der zu überwachenden Elemente nicht neu eingestellt werden muss.

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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nachstehend anhand einer Zeichnung näher erläutert und/oder sind Gegenstand der Schutzansprüche.
In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine vereinfachte Seitenansicht einer Mehrspindel-Spulmaschine mit einer Überwachungsvorrichtung gernäss der Erfindung,

Fig. 2 eine Teilansicht eines Querschnitts längs der Linie 2-2 in Fig. 1,

Fig. 3 eine vereinfachte Darstellung einer Ausführungsform eines Antriebs für den Sende-Empfangskopf einer erfindungcgemässen Überwachungsvorrichtung,

Fig. 4 ein Blockdiagramm einer logischen Schaltung für eine erfindungsgemässe Überwachungsvorrichtung und

Fig. 5 ein 7eLtdiagramm für Spannungen an verschiedenen Punkten .einer Schaltung gemäss Fig. 4.

Ehe die einzelnen Figuren in der Zeichnung nunmehr in ihren Einzelheiten erläutert werden sollen, sei an dieser Stelle noch einmal darauf hingewiesen, dass die Zeichnungen lediglich ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Überwachungsvorrichtung erläutern sollen, ohne dass die Erfindung jedoch auf die Einzelheiten der in den Figuren der Zeichnung gezeigten Überwachungsvorrichtung beschränkt wäre.

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Fig. 1 und 2 zeigen eine erfindungsgemässe Überwachungsvorrichtung zum Zwecke der Erläuterung im Zusammenhang mit einer Mehrspindel-Spulmaschine. Es versteht sich jedoch, dass hierin keine Beschränkung der Erfindung auf die Anwendung bei derartigen Maschinen liegt, sondern dass es bei vielerlei Einrichtungen zu beträchtlichen Vorteilen führt, wenn eine erfindungsgemässe Überwachungsvorrichtung eingesetzt wird. Insofern ist es auch klar, dass die Einzelheiten der Spulmaschine grösstenteils lediglich zufälliger Art sind und für ein volles Verständnis der vorliegenden Erfindung nicht unbedingt erforderlich. Aus diesem Grunde ist denn auch die Spulmaschine in stark vereinfachter und rudimentärer Form dargestellt.

Beachtet man die obigen Ausführungen, so erkennt man, dass die dargestellte Spulmaschine mehrere im Abstand voneinander angeordnete Speiserollen lla bis Hd umfasst, welche an einem horizontalen Rahmenteil 12 drehbar gelagert sind, welches seinerseits in geeigneter Weise von senkrechten Trägern 13 und IU gehaltert ist"! Von den Speiserollen lla bis Hd werden längliche Elemente 15a bis 15d, wie zum Beispiel Fäden, Garne, Seile;. Kabel, Drähte oder Streifen zu einer Wickelspule 16 geführt. Die Wickelspule 16 ist in einer Gabel 17 in geeigneter Weise drehbar gelagert und wird von einem Motor (nicht dargestellt) angetrieben, mit dessen Hilfe in jedem .der länglichen Elemente 15a bis 15d eine im wesentlichen konstante Spannung aufrechterhalten wird.

Gemäss der Erfindung ist nunmehr für eine berührungslose Feststellung des Fehlens jedes einzelnen der Elemente 15a'bis 15d

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eine erfindungsgemässe Überwachungsvorrichtung vorgesehen, welche eine Quelle 18 umfasst, die einen Energiestrahl liefert und welche ferner Einrichtungen umfasst, um den Energiestrahl die Elemente 15a bis 15d und die benachbarten Bereiche überstreichen zu lassen (der von dem Energiestrahl überstrichene Bereich soll in der¹ vorliegenden Anmeldung als Überwachungsfeld bezeichnet werden). Als Strahlungsenergie des Energiestrahls wird eine Energieart ausgewählt, auf welche die Elemente 15a bis 15d so reagieren, dass sie hinsichtlich des Energiestrahls eine bestiinmte Dämpfung besitzen. Der Energiestrahl seinerseits wird ausreichend gebündelt, und zwar entweder durch die Quelle 18 selbst oder mit Hilfe zusätzlicher¹ Bündelungseinrichtungen (nicht dargestellt), so dass seine Intensität beim Überstreichen des Überwachungsfeldes in charakteristischer Weise moduliert bzw. geändert w5.rd, wenn er eines der Elemente 15a bis 15d kreuzt. Ferner wird Vorsorge getroffen, dass das Weiterwandern des Energiestrahls von einer Stelle des Prüffeldes, an der sich ein längliches Element befinden sollte, zu der nächsten derartigen Stelle signalisiert wird. Somit erhält man, wenn der Energiestrahl eine Stelle des Prüffeldes überstreicht, an der sich ein längliches Element befinden müsste, ohne dass seine Intensität momentan geändert oder moduliert wird, eine zuverlässige und auswertbare Anzeige, dass ein längliches Element in dem Prüffeld fehlt, und es können sofort geeignete Korrekturen eingeleitet werden.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Weiterrücken des Energiestrahls von Punkt zu Punkt innerhalb des Überwachungsbereichs auf einer Echtzeitbasis signalisiert. Dies

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bedeutet, dass die Elemente 15a bis 15d während des Überwachungsvorgangs im Abstand voneinander angeordnet sind und dass Vorsorge getroffen wird, um darüberhinaus die Strahlintensität zu modulieren, wenn dieser die den Elementen 15a bis 15d benachbarten Bereiche überstreicht, derart, dass die zusätzliche Modulation anzeigt, dass der Strahl von der Stellung, an der sich ein Element befinden müsste, zu der Stellung weiterwan·- dert, an der sich das nächste Element befinden müsste. Es versteht sich jedoch, dass die gleiche Signalisierungsfunktion auf einer Zeitbereichsbasis erfolgen kann, ohne dass hierbei der Grundgedanke der Erfindung verlassen würde, beispielsweise dadurch, dass man einen Impulsgenerator elektrisch oder mechanisch mit der Auslenkung des Energiestrahls synchronisiert, der dann einen Markierimpuls liefert, wenn der Energiestrahl von Stellung zu Stellung vorrückt. Die Zeitbereichssignalisierung hat den Vorteil, dass sie den Einsatz einer erfindungsgemässen Überwachungsvorrichtung auch dort ermöglicht, wo die Elemente zu dicht beieinander liegen, um auf einer Echtzeitbasis noch zu zuverlässigen Signalen zu kommen. Andererseits ist die Zeitbereichssignalisierung nicht so erwünscht wie die Echtzeitsignalisierung, da sie die Kompliziertheit der überwachungsvorrichtung erhöht. Darüberhinaus besteht bei Anwendung der Zeitbereichssignalisierung die Möglichkeit, dass der Synchronismus zwischen den Signalisierungseinrichtungen und der Strahlablenkung verloren geht, so dass ein erhöhtes Risiko eines Versagens der Überwachungsvorrichtung besteht.

Wie die Figuren 1 bis 4 zeigen, kann eine Abtastbewegung dazu dienen, den Energiestrahl über das Überwachungsfeld zu führen.

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Zu diesem Zweck ist die Quelle 18 in einem Kopf 21 angeordnet, der seinerseits im Abstand von den Elementen 15a bis 15d längs eines vorgegebenen Pfades geführt wird. Vorzugsweise entspricht der Pfad für die Bewegung des Kopfes 21 im wesentlichen de;r
Darstellung gemäss Fig. 2, in welcher sich die Elemente 15a bis 15d in den Stellungen befinden, in denen sie überwacht werden sollen. Unter diesen Bedingungen bleiben die Strahllänge und
damit seine Intensität und der Grad seiner Bündelung im wesentlichen konstant, wenn der Kopf 21 bewegt wird. Beispielsweise werden die Elemente 15a bis 15d bei der vereinfacht
dargestellten Spulmaschine gemäss Fig. 1, wenn sie von den
Speiserollen lla bis lld abgezogen werden, von entsprechenden Sätzen von Führungsrollen 2 2a, 2 3a bis 2 2d, 23d geführt. Auf
diese Weise sind die Elemente 15a bis 15d in einem im wesentlichen ebenen Feld im Abstand voneinander angeordnet, während sie bezüglich der überwachungsvorrichtung in Längsrichtung durch die Überwachungsbereiche 24a bis 2'id bewegt werden. Hinter den Überwachungsbereichen werden die Elemente 15a bis 15d über
entsprechende Umlenkstangen 2 5a bis 25d zu der Wickelspule 16 geführt. Wie am besten aus Fig. 2 deutlich wird, definieren
die Elemente 15a bis 15d in einem Querschnitt durch die Überwachungsbereiche 2Ua bis 24d eine Linie A-A, welche den Bereich schneidet. Es versteht sich also, dass für die Überwachung
eines ebenen Feldes von Elementen der Kopf 21 vorzugsweise

längs einer Linie an dem Feld vorbeibewegt wird, welche einen

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Abstand von der Ebene des/feldes besitzt, jedoch zu diesem am wesentlichen parallel verläuft.

Da der Strahl, wie oben erwähnt, ausreichend gebündelt sein

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muss, um sicherzustellen, dass seine Intensität moduliert wird, wenn er die Elemente 15a bis 15d kreuzt, hängt der zulässige· Abstand zwischen dem Kopf 21 und der Ebene des Feldes in erster Linie vorn Grad der Bündelung des Strahls ab, welcher von der Quelle 18 geliefert wird, und zwar¹ mit oder ohne eine zusätzliche Bündelungsvorrichtung, und ausserdem von den Abmessungen der Elemente 15a bis 15d quer zur Strahlrichtung, d.h. also irr. vorliegenden Beispiel abhängig von der Breite der Elemente 15a bis 15d. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel, bei welchem die Quelle 18 eine übliche Lampe ist und bei welchem die Bündelung des Lichtstrahls durch zusätzliche Bündelungseinrichtungen, wie Linsen, erhöht wird, liegt der Abstand zwischen dem Kopf 21 und der Überwachungsebene für die Fäden oder Drähte in Abhängigkeit vom Durchmesser derselben in der Grössenordnung von etwa 15 bis 2o cm.

Im allgemeinen ist eine häufige und wiederholte Prüfung der Elemente 15a bis 15d erwünscht, so dass keine ungebührliche Verzögerung in der Feststellung des Fehlens eines derselben eintritt. Dies ist insbesondere der Fall, wenn die Elemente 15a bis 15d dünne Fäden oder Drähte sind, die leicht brechen. Folglich ist für die wiederholte Prüfung des ebenen Feldes der Elemente 15a bis 15d ein Antriebsmechanismus vorgesehen, welcher den K.opf 21 in einer Hin- und Herbewegung an dem Feld vorbeiführt.

Soweit die vorliegende Erfindung betroffen ist, ist die spezielle Ausbildung des Antriebsmechanismus unwesentlich. Im Interesse der Vollständigkeit ist jedoch ein Antriebsmechanismus mit

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einem endlosen Riemen 31 dargestellt, welcher über¹ Rollen 32 und 33 läuft, die an den Trägern 13 und 14- gelagert sind. Der Kopf 21 wird vom oberen Trum des Riemens 31 getragen, und die Quelle 18 ist in dem Kopf 21 in Höhe der Überwachungsbereiche 24a bis 24d angeordnet, um den Energiestrahl längs einer Linie auszusenden, die im wesentlichen senkrecht zur Ebene der Elemente 15a bis 15d liegt.

Der Antriebsmechanismus wird von einem Motor 34 angetrieben, der mit der Rolle 32 über ein Getriebe 35 gekoppelt ist. Das Getriebe 3 5 kehrt die Laufrichtung des Kopfes 21 unter Steuerung eines Paares von Endschaltern 3 6 und 37 um, welche durch Federn oder dergleichen (nicht dargestellt) offengehalten werden. Wie Fig. 1 zeigt, sind die Endschalter 36 und 37 an den Trägern 13 bzw. 14 in einer Stellung montiert, in der sie von dem Kopf 21 berührt bzw. momentan geschlossen werden, wenn dieser eine der beiden Endstellungen erreicht, und zwar mittels eines Fingers 38. Der Finger 3 8- wird von dem unteren Trum des Riemens 31 getragen und bewegt sich somit in entgegengesetzter Richtung wie der Kopf 21. Wie Fig. 3 zeigt, umfasst das Getriebe 35 zwei Kupplungen 41 und 42, welche selektiv von einer Flip-Flop-Schaltung 4 3 gesteuert werden, die ihrerseits gesetzt und zurückgestellt werden, wenn die Endschalter 36 und 37 berührt werden. Bei dem dargestellten Getriebe wird angenommen, dass die Flip-Flop-Schaltung 43 auf positive Nulldurchgänge seines Eingangssignals, anspricht. Wenn also der Kopf 21 das rechte Ende des Überwachungsfeldes erreicht, wird der Endschalter 36 betätigt und verbindet die positive Klemme einer Batterie 44 mit einem Kondensator 45, der somit einen

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positiven Impuls liefert, durch den das Flip-Flop 43 gesetzt wird. Wenn das Flip-Flop 43 gesetzt ist, liefert es ein Einschaltsignal an die Kupplung 41, so dass die Leistung für den Antriebsmechanismus von dem Motor 34 über die Kupplung 41 ein Zahnrad 46, eine auf einer abgehenden Welle angeordnetes Zahnrad 4 7 und eine Anordnung 48 aus Riemenscheiben und einem Treibriemen zu dem endlosen Riemen 31 übertragen wird, welcher den

) Kopf 21 trägt, welcher nunmehr in entgegengesetzter Richtung, d.h. in Richtung auf das linke Ende des Überwachungsfeldes, bewegt wird. Wenn der Kopf 21 dabei das linke Ende des Überwachungsfeldes erreicht, wird der Endschalter 37 betätigt und verbindet den positiven Pol der Batterie 44 mit einem Kondensator 49. Somit wird ein positiver Impuls erzeugt, um das Flip-Flop 4 zurückzustellen. Dies hat zur Folge, dass die Kupplung 41 ausgeschaltet und die Kupplung 4 2 eingeschaltet wird, so dass nunmehr dem Antriebsmechanismus die Leistung von dem Motor 3 4 über ein Paar von in Eingriff stehenden Zahnrädern 51 und 52, die Kupplung 42, ein Zahnrad 53 und das Zahnrad 47 zu der Anordnung 4 8 aus Riemenscheiben und einem Antriebsriemen übertra-

* gen wird, so dass der Kopf 21 erneut nach rechts längs des Überwachungsfeldes bewegt wird. Die vorstehend beschriebenen Vorgänge wiederholen sich nunmehr so lange, wie dem Motor 34 Leistung zugeführt wird. Infolgedessen bewegt sich der Kopf 21 zyklisch längs des Überwachungsfeldes hin und her.

Bei Einsatz der erfindungsgemässen Überwachungsvorrichtung unter Anwendung der Echtzeitsignalisierung des Weiterrückens des Energiestrahls von einer Stelle, an der sich ein Element befinden sollte,bzw. von einem Überwachungsbereich zur bzw. zum

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nächsten wird in der¹ Überwachungsvorrichtung Vorsorge getroffen, dass ein charakteristischer Dämpfungspegel für die Übertragungspfade eingestellt wird> welche der Energiestrahl durchläuft, während er die Überwachungsbereiche 2Ha bis 24d überstreicht, und dass ein weiterer, charakteristischer Dämpfungspegel für die Übertragungspfade eingestellt wird, die der Energiestrahl durchläuft, wenn er die den Überwachungsbereichen 24a bis 24d benachbarten Bereiche übersteicht. Somit gehören die Pfade, welche die Überwachungsbereiche 24a bis 24d durchlaufen, zu einem ersten Satz zweier Sätze von Pfaden, und ihnen ist ein erster Dämpfungspegel zugeordnet, während die Pfade, welche die den Überwachungsbereichen 2Ua bis 2Ud benachbarten Bereiche durchlaufen, zu einem zv/eiten Satz von Pfaden gehören, denen ein zweiter Dämpfungspegel zugeordnet ist. Darüberhinaus kreuzt ein relativ kleiner TEiI des ersten Satzes von Pfaden direkt eines der Elemente 15a bis 15d, wodurch eine andere Dämpfung des Energiestrahls auf diesen Pfaden herbeigeführt wird, welchen somit, falls das Element vorhanden ist, ein dritter Dämpfungspegel zugeordnet ist. Wenn also der Energie-strahl die Überwachungsbereiche 24a bis 24d und die benachbarten Bereiche überstreicht, wird seine Intensität entsprechend den unterschiedlichen Dämpfungspegeln aufeinanderfolgender Pfade moduliert, wobei die Modulation anzeigt, ob eines der Elemente 15a bis 15d fehlt oder nicht. Betrachtet man zum Beispiel Fig. 2, in welcher der Energiestrahl den Überwachungsbereich 24c und die benachbarten Bereiche überstreicht und in welcher das Element 15c gebrochen ist oder aus einem anderen Grunde fehlt, so erkennt man, dass sich unter diesen Umständen die Intensität des Energiestrahls in aufein-

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anderfolgenden Schritten von einem ersten auf einen zweiten Pegel ändert und dann wieder auf den ersten Pegel zurückkehrt, ohne dass zwischendurch eine Änderung auf einen dritten Pegel erfolgt. Wenn andererseits das Element 15c vorhanden ist, tritt zwischendurch eine Änderung der Strahlintensität auf einen dritten Pegel ein, da das Element 15c den Dämpfungspegel für den betreffenden Teil des Überwachungsbereiches 2 4c ändert.

Ist bei einer erfindungsgemässen Überwachungsschaltung die spezielle logische Schaltung gemäss Fig. 4 vorgesehen, die nachstehend noch beschrieben werden soll, werden die Dämpfungspegel für den ersten und zweiten Satz von Pfaden so gewählt, dass dann, wenn·der Energiestrahl eines der Elemente 15a bis 15d kreuzt, ein dritter Dämpfungspegel auftritt. Unter diesen Bedingungen werden die Dämpfungspegel für den ersten und zweiten Satz von Pfaden so gewählt, dass sich ein beträchtlicher Bereich von dazwischenliegenden Pegeln ergibt, so dass ein weiter Bereich von Änderungen in der Farbe und im Aufbau der Elemente 15a bis 15d erfasst werden kann, ohne dass dabei jeweils eine neue Einstellung der Überwachungsvorrichtung erforderlich wäre.

Im einzelnen werden die Dämpfungspegel für den ersten und zweiten Satz von Pfaden für den Energiestahl durch die Reflexionseigenschaften entsprechender Sätze von Flächen 63a bis 63d bzw. 6Ha bis 64e bestimmt. Zu diesem Zweck sind die Flächen 6 3a bis 63d und 64a bis 64e an einem Träger 6 2 hinter dem Überwachungsfeld bzw. hinter den Überwachungsbereichen, d .h. also gegenüber der Quelle 18, angeordnet. Die Flächen 63a bis

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63d sind dabei, hinter den Überwachungsbereichen 24a bis 2Md angebracht, während die Flächen 6Ua bis 64e in den Zwischenräumen zwischen den überwachungsber'eichen vorgesehen sind. Darüberhinaus sind zur Vereinfachung des Empfängers für· den Energiestrahl die Flächen 63a bis 63d und 64a bis 64e so angeordnet, dass sie den von der Quelle 18 ausgesandten Strahl zu dem Sende-Empfangskopf 21 reflektieren. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel, bei welchem der Kopf 21 längs eines im wesentlichen geraden Pfades hin- und herwandert, sind beispielsweise die Flächen 63a bis 63d und 64a bis, 64e in einer zum Pfad des Kopfes 21 im wesentlichen paialellen Ebene angeordnet. Somit ist nur ein einziger Empfänger 61 erforderlieh, und dieser kann - was noch wichtiger ist - mit dem Kopf 21 vereinigt werden, so dass der Empfänger 21 nrit den gleichen Einrichtungen die den Sender längs des Überwachungsfeldes hin- und herbewegen, bewegt werden kann. Ausserdem führt diese Anordnung zu einer automatischen Synchronisation der Bewegung des Empfängers und der Bewegung des Energiestrahls quer zu dem Überwachungsfeld.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispxel ist der Energiestrahl ein Lichtstrahl, und der Empfänger 61 ist ein fotoelektrisches Element, auf welches das reflektiei^te Licht, gegebenenfalls nach Umlenkung mittels eines Spiegels 65, auftrifft. Wie die Darstellung zeigt, ist das fotoelektrische Element 61 ein Fotowiderstand, welcher in Serie mit einer Batterie 6 6 liegt, so dass zu jedem gegebenen Zeitpunkt über einem Lastwiderstand 67 eine Signalspannung V. (Fig. 5) liegt, welche der Intensität des modulierten, reflektierten Lichtstrahls entspricht. Es

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versteht sich jedoch, dass auch andere Arten fotoempfindlicher Elemente, wie zum Beispiel Fotozellen und Fotoverstärker, verwendet werden können. Ferner wird angenommen, dass die Elemente 15a bis 15d im wesentlichen undurchsichtig sind, ein geringes Reflexionsvermögen besitzen und eine Breite bzw. einen Durchmesser aufweisen, der geringfügig kleiner als die Breite des Lichtstrahls in der Ebene der Elemente 15a bis 15d ist. Mit anderen Worten wird also angenommen, dass bd Zentrierung des Lichtstrahls auf eines der Elemente 15a bis 15d die zugehörige Fläche 6 3a bis 63d nur teilweise verdeckt wird. Damit unter diesen Voraussetzungen die Dämpfung auf einem mittleren Pegel liegt, wenn der Strahl eines der Elemente 15a bis 15d kreuzt, sind die Flächen 63a bis 63d vorzugsweise mit einer reflektierenden bzw. spiegelnden Oberfläche versehen, so dass sie ein hohes Reflexionsvermögen besitzen, während die Flächen 64a bis 64e vorzugsweise dunkel und wenig reflektierend ausgestattet sind, so dass sie nur ein relativ geringes Reflexionsvermögen besitzen.

In Fig. 4 der Zeichnung ist eine logische Schaltung dargestellt, die in einer erfindungsgemässen Überwachungsvorrichtung der Überwachung der Signalspannung V dient und die feststellt, ob eines der Elemente 15a bis 15d fehlt oder nicht. Wie vorstehend erläutert wurde, existieren bei dem hier betrachteten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Überwachungsvorrichtung drei Pegel oder Werte, welche die Signalspannung V annehmen kann, wenn der Strahl das Überwachungsfeld überstreicht. Insbesondere ist ein erster, relativ hoher Pegel vorhanden, der dann vorliegt, wenn der Strahl von einer der Flächen 6 3a

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bis 63d reflektiert wird, ohne dass eine Dämpfung durqh eines der Elemente 15a bis 15d erfolgt. Ferner ist ein zweiter, relativ niedriger Pegel möglich, der dann vorliegt, wenn der Strahl von einer der Flächen 64a bis 64e reflektiert wird, und schliesslich ist ein dritter oder mittlerer Pegel möglich, wenn der Strahl eines der Elemente 15a bis 15d kreuzt und von der zugeordneten Fläche 63a bis 63d reflektiert wird, wobei ein Teil dieser Fläche durch das Element für den Strahl verdeckt ist.

Zur Vereinfachung der Beschreibung der logischen Schaltung sind die Pegeländerungen der Signalspannung V in Fig. 5 als relativ scharfe Stufen dargestellt. Selbstverständlich ergeben sich in Wirklichkeit infolge der endlichen Zeit, die der Strahl benötigt, um die Grenzbereiche zwischen Zonen unterschiedlicher Dämpfungseigenschaften zu überqueren, beispielsweise die Grenze zwischen einer der Flächen 63a bis 63d und einer der angrenzenden Flächen 64a bis 6Ue, wo ein Teil des Strahls von der einen Fläche und ein anderer Teil von der anderen, angrenzenden Fläche reflektiert wird, flachere Übergänge. Ausserdem ist in Fig. 5 zur Vereinfachung angenommen, dass der Strahl das Überwachungsfeld mit einer konstanten Geschwindigkeit überstreicht, obwohl der Strahl natürlich auch mit einer ungleichförmigen Geschwindigkeit wandern könnte.

Im einzelnen überwacht die logische Schaltung Pegeländerungen der Signalspannung V., um das Fehlen eines Elementes festzustellen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel liefert die logische Schaltung ein Ausgangs signal V mit welchem eine Auswertungsvorrichtung 71 ,beispielsweise eine Prozessteuervor-

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richtung, ansteuerbar ist, und zwar jeweils-dann, wenn die Signalspannung V. unmittelbar von ihrem zweiten bzw. niedrigen Pegel zu ihrem ersten bzw. hohen Pegel und von diesem wieder zu dem zweiten oder niedrigen Pegel wechselt, ohne dass zwischendurch ein kurzzeitiger Wechsel auf den dritten oder mittleren Pegel eintritt.

Zu diesem Zweck enthält die logische Schaltung eine bistabile Vorrichtung, und zwar im vorliegenden Fall ein Flip-Flop 72, welches seinen Betriebszustand in Abhängigkeit von positiven Nulldurchgängen des ihm zugeführten Eingangssignals ändert, vorausgesetzt, dass die Grosse der Signalwechsel vorgegebene Schwellwerte des'Flip-Flops überschreitet. Das fotoempfindliche Element 61 ist mit dem Setzeingang des Flip-Flops 72 über einen Verstärker 73 verbunden, dessen Verstärkung so gewählt ist, dass sichergestellt ist, dass die Schwellwertspannung für das Triggern des Flip-Flops 7 2 erreicht wird, wenn der positive Übergang'der Signalspannung V von dem zweiten bzw. niedrigen Pegel zu dem ersten bzw. hohen. Pegel erfolgt, jedoch nicht ρ durch die positiven Übergänge der Signalspanung V , bei deren Wechsel von dem dritten oder mittleren Pegel zu dem ersten oder hohen Pegel. Der Setzausgang des Flip-Flops 7 2 ist mit einem ersten Eingang eines Koinzidenzgatters, insbesondere eines UND-Gatters 7 4", verbunden. Somit wird, wie in Fig. 5 'durch die Wellenform V angedeutet, der erste Eingang des UND-Gatters 74

erregt, wenn der Strahl einen der Überwachungsbereiche 24a bis 24d zu überstreichen beginnt und bleibt erregt, bis das Flip-Flop 7 2 zurückgestellt wird.

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Der Zeitpunkt der Rückstellung des Flip-Flops 72 hängt davon ab, ob der Strahl beim Überstreichen eines Überwachungsbereiches 2Ma bis 2Ud ein Element 15a bis 15d kreuzt oder nicht. Im einzelnen ist dafür gesorgt, dass das Flip-Flop 72 in Abhängigkeit von dem ersten Pegelabfall der Signalspannung V zurückgestellt wird - jedoch mit einer geringen Verzögerung -, und zwar unabhängig davon, ob die Signalspannung V auf den zweiten oder niedrigen Pegel oder auf den dritten oder mittleren Pegel abfällt. Zu diesem Zweck ist ein hochverstärkender Differenzierverstärker 76 vorgesehen, der mit dem fotoempfindlichen Element 61 gekoppelt ist und ein Signal V liefert, das aus einer Folge von positiven und negativen Impulsen besteht, welche den positiven oder negativen übergängen der Signalspannung V entsprechen. Das Signal V wird seinerseits einer Halbwellengleichrichter- und Begrenzerschaltung 77 zugeführt, welche die positiven Impulse blockieret und aus den negativen IMpulsen des Signals V eine Folge von negativen Impulsen V₁- erzeugt, welche dem Rückstelleingang des Flip-Flops 7 2 zugeführt werden. Infolge der hohen Verstärkung des Differenzierverstärkers- 76 besitzt jeder der Impulse V eine ausreichend grosse Amplitude, um die Schwellwertspannung des Flip-Flops 72 zu erreichen, obwohl einige der Impulse V^Wechseln der Signalspannung V₁ von dem ersten oder hohen zu dem'zweiten oder niedrigen· Pegel entsprechen, während andere den'kleineren Änderungen der Signalspannung V bei deren Übergang von dem ersten oder hohen Pegel zu dem dritten odejHmittleren Pegel entsprechen.Wie Fig. 5 zeigt, haben die Impulse V,- wegen der Gleichrichtung und Begrenzung in der Schaltung 7 7 tatsächlich alle die gleiche Am-

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plitude. Wegen der¹ zwangsläufig vorhandenen Zeitkonstante des hochverstärkenden Differ-enziervers türkers 7 6 und der Gleichrichter- und Begrenzerschaltung 77 fallen die negativen Vorderflanken der Impulse V zeitlich im wesentlichen mit den entsprechenden negativen übergängen der Signalspannung V zusammen, die positiven Rückflanken der Impulse V₁- sind jedoch diesen gegenüber geringfügig verzögert. Wenn von dem Strahl beim Überstreichen eines der Überwachungsbereiche 24a bis 2Ud ein Element 15a bis 15d gekreuzt wird, wird folglich das Flip-Flop zurückgestellt, ehe der Strahl den benachbarten Zwischenraum überstreicht. VJE η η jedoch das Element fehlt, wird das Flip-Flop erst zurückgestellt, wenn der Strahl den Überwachungsbereioh verlässt und in den benachbarten Zwischenraum eintritt.

Um die Stellung des Strahls mit ausreichender Genauigkeit anzuzeigen, um Situationen, in denen die Rückstellung des Flip-Flops 72 in Abhängigkeit von dem Vorhandensein eines Elementes 15a bis ICd- erfolgt, von sdbhen unterscheiden zu können, in denen die Rückstellung in Abhängigkeit davon erfolgt, dass der Strahl einen der Überwachungsbereiche 24a bis 24d verlässt, ist ein Inverter 7 8 vorgesehen, über welchen ein Komplementsignal V der verstärkten Signalspannung V an einen zweiten Eingang des UND-Gatters 7 4 gelegt wird. Das Signal V liegt

6 unterhalb der Schwelle für das UND-Gatter 74, wenn der Strahl einen der Überwachungsbereiche 24a bis 24d überstreicht, und zwar auch an den Punkten, an denen eine geringe Anhebung seines Pegels auftritt, wenn der Strahl eines der Elenmte 15a bis i5d kreuzt. Hit anderen Worten heisst dies, dass das Signal Vj. von dem UND-Gatter 74 als niedriger bzw. "O"-Sperr}»c^el

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gewertet wird, solange der Strahl einen der Überwachungsbereiche 24a bis 24d überstreicht.

Die Signale V und Vg sind folglich nur dann gemeinsam hoch bzw. auf dem "1"-Einschaltpegel, wenn ein Element 15a bis 15d in einem der überwachungsbereiche fehlt, wodurch das Flip-Flop 7 2 gesetzt wird, wenn der Strahl den Überwachungsbereich VeI¹IaSSt. Hieraus folgt, dass die Signale V und \' allein aus-

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reichend sind, um rechtzeitig anzuzeigen, dass ein Element fehlt.

In vielen Fäl3.en ist es jedoch möglich, dadurch eine Vereinfachung und höhere Wirtschaftlichkeit zu erreichen, dass man sicherstellt, dass die Dauer der Ausgangsanzeige V eines fehlenden Elementes im wesentlichen konstant und unabhängig von der Dauer der Abtastung und damit von der Geschwindigkeit des Strahls ist, da die Auswertungsvorrichtung 71 dann am Eingang nur eine schmale Bandbreite benötigt. Dies ist besonders dann wichtig, wenn man mit veränderlichen Strahlgeschwindigkeiten arbeitet, da sich sonst die Dauer des Signals V über einen so breiten Bereich ändern könnte, dass es beträchtliche Schwierigkeiten bereiten würde, zu versuchen, die Auswertungsvorrichtung mit einer derart grossen Eingangsbandbreite auszustatten, dass sie zuverlässig auf das Signal V anspricht.

Demgemäss ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein Inverter 7 9 vorgesehen, der das Komplement V ^_es Signals V an einen dritten Eingang des UND-Gatters 74 legt. Man erkennt, dass das Signal V normalerweise auf einem niedrigen oder "0"-

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Pegel liegt. Im Anschluss an jeden negativen Übergang-des Signals V. ist jedoch das Signal V für eine kurze Zeit auf einen hohen oder "!"-Pegel, wobei die Länge dieser Zeit in erster Linie von der Differenzier-Zeitkonstante des hochverstärkenden Differenzierverstärkers 7H abhängt, die ihrerseits unabhängig von der Strahlgeschwindigkeit ist. Durch das zusätzliche Signal V₇ wird die UND-Schaltung 74 zur Lieferung eines Impulses V₂, fe welcher anzeigt, dass ein Element fehlt, nur geöffnet, nachdem der Strahl einen vollständigen Überwachungsbereich 24a bis 24d überstrichen hat, ohne ein Element 15a bis 15d zu kreuzen, und die Dauer jedes der so erzeugten Impulse V„ ist im wesentliehen gleich und unabhängig von der Abtastgeschwindigkeit des Strahls.

Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, dass die vorliegende Erfindung eine r'elativ einfache ,jedoch äusserst zuverlässige Überwachungsvorrichtung für die Ermittlung gebrochener oder fehlender Elemente in Vorrichtungen mit mehreren solcher Elemente vorschlägt. Da die Modulation der Strahlenergie ausgewertet wird, um festzustellen, ob ein Element fehlt oder nicht, ist bei der erfindungsgemässen Überwachungsvorrichtung " kein physischer Kontakt mit den Elementen des Überwachungsfeldes erforderlich, und diese kann daher benutzt werden, ohne dass dadurch die Gefahr einer Erhöhung des Risikos des Brechens eines der Elemente geschaffen würde und 'ohne dass irgendwelche beschränkenden Betriebsbedingungen für das Verfahren oder die Vorrichtung erforderlich wären, in welchem bzw. in welcher die zu überwachenden Elemente benötigt werden. Es versteht sich folglich, dass die vorliegende Erfindung in einem breiten Bereich verschiedener Verfahren und Vorrichtungen angewandt werden kann.

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Claims

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Patentansprüche

1. Überwachungsvorrichtung für mehrere Elemente innerhalb eines Überwachungsfeldes, dadurch gekennzeichnet, dass Einrichtungen zur Erzeugung eines Strahls von Strahlungsenergie vorgesehen sind, welcher das Überwachungsfeld überstreicht, dass Empfangseinrichtungen für den Strahl vorgesehen sind, welche ein den IntensitätsSchwankungen der empfangenen Strahlungsenergie des Strahls entsprechendes Ausgangs s5.gnal erzeugen,und dass Auswertungseinrichtungen vorgesehen sind, welche in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal der Empfangseinrichtungen eine Anzeige liefern, wenn eines der Elemente innerhalb des Überwachungsfeldes fehlt.

2. überwachungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Einrichtungen zur Bestimmung einer Vielzahl von Pfaden für die übertragung der Strahlungsenergie von den Einrichtungen zur Erzeugung des Strahls zu den Empfangseinrichtungen vorgesehen sind, dass jeder dieser Pfade einen Bereich aufweist, der mit jeweils einem zugeordneten der zu überwachenden Elemente fluchtet, dass jeder der Pfade bezogen auf die Elemente relativ breit ist, so dass er in entgegengesetzten Richtungen über den genannten Bereich in Bereiche hinausragt, die den Elementen benachbart sind und

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dass jeder der Pfade einen charakteristischen Dämpfungspegel besitzt, welcher in dem genannten Bereich des Pfades bei Vorhandensein eines Elementes modifiziert wird.

3. Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass Einrichtungen vorgesehen sind, die den Strahl über die Elemente und die Zwischenräume zwischen ih-

P nen hinwegführen, so dass der Strahl einen ersten Wert hat, wenn er den charakteristischen Dämpfungspegel der Pfade antrifft und einen zweiten Wert, wenn er die Elemente kreuzt und dabei den modifizierten Dämpfungspegel der fluchtenden Bereiche der Pfade antrifft, dass Signalisiereinrichtungen vorgesehen sind, welche das V/eiterwandern des Strahls von einem der Pfade zum nächsten signalisieren,und dass Einrichtungen vorgesehen sind, welche in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal der Empfangseinrichtungen und dem Signal der Signalisiereinrichtungen ein Ausgangssignal erzeugen, welches das" Fehlen eines der Elemente anzeigt, wenn das Ausgangssignal der Empfangseinrichtungen auf einem ersten Wert

| bleibt, während der Strahl einen der Pfade vollständig überstreicht.

U. Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Einrichtungen zur Bestimmung mehrerer benachbarter Pfade für den Strahl von den Einrichtungen zur Erzeugung des Strahls zu den Empfangseinrichtungen vorgesehen sind, dass die Pfade zu zwei Sätzen zusammengefasst sind, wobei jeweils alternierend auf einen Pfad des ersten Satzes ein Pfad des zweiten Satzes folgt, dass die Pfade

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des ersten Satzes einen ersten Dämpfungspegel aufweisen, dass die Pfade des zweiten Satzes einen zweiten Dämpfungspegel aufweisen, dass die Pfade des ersten Satzes jeweils einen Bereich aufweisen, weilcher mit dem jeweils'zugeordneten der zu überwachenden Elemente fluchtet, dass die Pfade des ersten Satzes ausreichend breit sind, um in Räume, die dem zugeordneten Element benachbart sind, hineinzuragen, so dass die Dämpfung in dem genannten Bereich auf einen mittleren Pegel modifiziert wird, welcher zwischen dem ersten und zweiten Dämpfungspegel liegt, wenn ein Elementvorhanden ist, dass Abtasteinrichtungen vorhanden sind, um den Strahl über die Elemente und die Zwischenräume zwischen diesen hinwegzuführen, wobei der Strahl nacheinander von den Einrichtungen zu seiner Erzeugung zu den Empfangseinrichtungen über aufeinanderfolgende Pfade geführt wird, was zur Folge hat, dass das Ausgangssignal der Empfangseinrichtungen erste und zweite Vierte annimmt, wenn der Strahl Pfade des ersten und des zweiten Satzes durchläuft und einen dritten, mittleren Wert, der zwischen dem ersten und zweiten Wert liegt, wenn der Strahl ein Element kreuzt, und dass mit den Empfangseinrichtungen eine Schaltungsanordnung verbunden ist, welche ein Ausgangssignal liefert, welches das Fehlen eines Elementes anzeigt, wenn das Ausgangssignal der Empfangseinrichtungen in unmittelbarer Reihenfolge von dem zweiten auf den ersten Wert und zurück auf den zweiten WErt wechselt.

5. Überwachungsvorrichtung nach Anspruch U, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtasteinrichtungen einen Kopf aufwei-

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sen, welcher eine Quelle für den Strahl enthält, dass sie Führungseinrichtungen aufweisen, welche den Kopf tragen und diesen längs eines vorgegebenen Pfades bewegen, und zwar derart, dass der Strahl die Elemente und die Zwischenräume zwischen ihnen überstreicht, wenn der Kopf längs dieses Weges bewegt wird.

6. Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente längs einer Linie im Abstand voneinander angeordnet sind, dass die Abtasteinrichtungen einen Kopf aufweisen, welcher eine Quelle für den Strahl enthält, und dass mit dem Kopf Antriebseinrichtungen verbunden sind', die diesen längs eines vorgegebenen Weges hin- und herbewegen, welcher im Abstand von der Linie aber im wesentlichen parallel zu dieser verläuft, so dass der Strahl wiederholt an den Elementen und den Zwischenräumen zwischen diesen vorbeigeführt wird.

7. Überwachungsvorrichtung nach Anspruch H, dadurch gekenn- W zeichnet, dass die Schaltungsanordnung eine bistabile Anordnung mit einem ersten und zweiten Betriebszustand enthält, dass zwischen den Empfangseinrichtungen und der bistabilen Anordnung Einrichtungen vorgesehen sind, um die bistabile Anordnung in Abhängigkeit von einem' Wechsel des Ausgangssignals der Empfangseinrichtungen von dem ersten Wert auf den zweiten Viert sowie bei einem Viechsei von dem ersten Wert auf den mittleren Wert in den ersten Betriebszustand zu schalten, dass Einrichtungen zwischen den Empfangseinrichtungen und der bistabilen Anordnung vorgesehen

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sind, um diese in Abhängigkeit von Wechseln des Ausgangssignals der Empfangseinrichtungen von dem zweiten zu dem ersten Wert in den zweiten Betriebszustand zu schalten, und dass Einrichtungen mit den Empfangseinrichtungen und der bistabilen Anordnung verbunden sind, um in Abhängigkeit von einem Wechsel des Ausgangssignals der Empfangseinrichtungen von dem ersten Wert auf den zweiten Wert ein Ausgangssignal zu erzeugen, während sich die bistabile Anordnung in dem zweiten Betriebszustand befindet.

8. Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen zur Erzeugung des Strahls eine Lichtquelle umfassen, dass der Strahl ein Lichtstrahl ist und dass die Empfangseinrichtungen lichtempfindliche Einrichtungen umfassen, die so angeordnet sind, dass sie das Licht, welches auf die Empfangseinrichtungen auftrifft, auffangen, so dass der Wert des Ausgangssignals der Empfangseinrichtungen eine Funktion der Intensität des einfallenden Lichtes ist.

9. Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente längs einer Linie Abstände voneinander aufweisen, dass die Abtasteinrichtungen einen Kopf umfassen, welcher die Lichtquelle enthält,und-dass mit dem Kopf Antriebseinrichtungen verbunden sind, um diesen längs eines Pfades hin- und herzubewegen, der einen Abstand von der Linie hat, jedoch im wesentlichen parallel zu dieser verläuft, so dass der Lichtstrahl wiederholt über die Elemente und die Zwischenräume zwischen diesen hinweggeführt wird.

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lo. OberKachungsvorrichtung nach Anspruch U, dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente längs einer Linie Abstände voneinander aufweisen, dass die Einrichtungen zur Erzeugung des Strahls eine Lichtquelle umfassen, welche einen Strahl in Form eines Lichtstrahls liefert, dass die Abtasteinrichtungen einen Kopf umfassen, welcher die Lichtquelle enthält und dazu dient, den Strahl in einer Rich-

) tung auszusenden, die im wesentlichen senkrecht zu den Elementen verläuft, dass mit dem Kopf Antriebseinrichtungen verbunden sind, um diesen längs eines vorgegebenen Weges hin- und herzubewegen, welcher im Abstand von den Elementen, jedoch im wesentlichen parallel zu der genannten Linie, verläuft, dass die Empfangseinrichtungen eine lichtempfindliche Einrichtung enthalten, die so angeordnet ist, dass sie das auf die Empfangseinrichtungen auftreffende Licht auffängt, so dass der Wert des Ausgangssignals der Empfangseinrichtungen eine Funktion der Intensität des einfallenden Lichtes ist, dass die Schaltungsanordnung ein Koinzidenzgatter umfasst, welches einen ersten und

^ einen zweiten Eingang besitzt, dass sie ferner eine bistabile Anordnung umfasst, deren einer Ausgang mit dem ersten Eingang des Koinzidenzgatters verbunden ist, dass sie ferner Einrichtungen umfasst, die zwischen der lichtempfindlichen Anordnung und der bistabilen Anordnung liegen, um die bistabile Anordnung in einen ersten Betriebszustand zu schalten und damit den ersten Eingang des Koinzidenzgatters in Abhängigkeit von Wechseln des Ausgangssignals der Empfangseinrichtungen von dem zweiten Wert zu dem ersten Wert zu erregen, dass sie weiter Einrichtungen um-

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fasst, die zwischen der lichtempfindlichen Anordnung und der bistabilen Anordnung liegen und dazu dienen, die bistabile Anordnung mit geringer Verzögerung in Abhängigkeit von Wechseln des Ausgangssignals der Empfangseinrichtun·- gen von dem ersten Pegel zu dem zweiten Pegel und von dem ersten Pegel zu einem mittleren Pegel in den zweiten Betriebszustand zu schalten, und dass sie Einrichtungen umfasst, die zwischen der fotoempfindlichen Anordnung und dem zweiten Eingang des Koinzidenzgatters liegen und dazu dienen, den zweiten Eingang desselben zu erregen, wenn das Ausgangs signal der Empfangseinrichtungen auf einem zweiten Pegel liegt, so dass der erste und zweite Eingang des Koinzidenzgatters nur dann gleichzeitig erregt sind, wenn der Strahl einen Pfad des ersten Satzes von Pfaden vollständig überstreicht, ohne ein Element zu kreuzen.

11. Überwachungsvorrichtung nach Anspruch Io, dadurch gekennzeichnet, dass das Koinzidenzgatter einen dritten Eingang besitzt, dass die Einrichtungen zum Umschalten der bistabilen Anordnung von dem ersten in den zweiten Betriebszustand Differenziereinrichtungen umfassen, die mit der fotoempfindlichen Anordnung verbunden sind und dazu dienen, in Abhängigkeit von jedem Wechsel des Ausgangssignals der Empfangseinrichtungen von dem ersten Pegel zu dem zweiten oder dem mittleren Pegel einen Impuls zu erzeugen, der eine im wesentlichen konstante Dauer hat, die durch die Vorderflanken und Rückflanken bestimmt ist, dass zwischen den Differenziereinrichtungen und der bistabilen Anordnung Einrichtungen vorgesehen sind, um die bistabile

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Anordnung in Abhängigkeit von der Rückflanke jedes dieser Impulse in den zweiten Zustand zu schalten, und dass zwischen den Differenziereinrichtungen und dem dritten Eingang des Koinzidenzgatters Einrichtungen vorgesehen sind, um den di-dtten Eingang für die Dauer jedes dieser Impulse zu erregen, so dass das Koinzidenzgatter für die Dauer dieses Impulses in die Lage versetzt wird, ein Ausgangssignal zu P liefern, wenn der Strahl einen Pfad des ersten Satzes von

Pfaden vollständig überstreicht, ohne ein Element zu kreuzen.

12. Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 1, für die Ermittlung von Diskontinuitäten bei einem von mehreren länglichen Elementen, welche bezüglich der Überwachungsvorrichtung durch im Abstand voneinander angeordnete Überwachungsbereiche, die bezüglich der Elemente relativ breit sind, in Längsrichtung hindurchbewegt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Erzeugung eines Strahls als Lichtquelle zur Erzeugung eines Lichtstrahls ausgebil- | det ist, dass mit der Lichtquelle Abtasteinrichtungen verbunden sind, um den Lichtstrahl über Überwachungsbereiche und über die Zwischenräume zwischen diesen hinwegzuführen, dass lichtempfindliche Empfangseinrichtungen vorgesehen sind,- um ein Ausgangssignal zu erzeugen, welches einen Wert hat, der eine Funktion der Intensität des einfallenden Lichtes ist, dass Lichtdämpfungseinrichtungen so angeordnet sind, dass sie den Lichtstrahl von der Lichtquelle zu den Empfangseinrichtungen übertragen, wenn der Lichtstrahl über das Überwachungsfeld geführt wird, dass die

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Dämpfungseinrichtungen einen ersten Satz von Pfaden bestimmen , die für den sie durchlaufenden Lichtstrahl einen ersten Dämpfungspegel besitzen, wenn dieser die Überwachungsbereiche überstreicht, dass die Dämpfungseinrichtungen einen zweiten Satz von Pfaden bestimmen, welche für den sie durchlaufenden Lichtstrahl einen zweiten Dämpfungspegel besitzen, wenn der Lichtstrahl die. Zwischenräume zwischen den Überwachungsbereichen überstreicht, dass jeder Pfad des ersten Satzes von Pfaden ein Segment besitzt, welches so angeordnet ist, dass es mit jeweils einem der Elemente fluchtet, wobei der Dämpfungspegel dieses Segmentes zwischen dem ersten und zweiten Pegel liegt, wenn das Element vorhanden ist, so dass das auf die Empfangseinrichtungen auftreffende Licht so moduliert wird, dass das Ausgangssignal der Empfangseinrichtungen einen ersten Wert hat, wenn der Strahl die Überwachungsbereiche überstreicht und einen zweiten Wert, wenn der Strahl die Zwischenräume zwischen den Überwachungsbereichen überstreicht, und einen dritten, mittleren Wert, der zwischen dem ersten und dem zweiten Wert liegt, wenn der Strahl in einem Überwachungsbereich ein Element kreuzt, und dass mit den Empfangseinrichtungen eine Schaltungsanordnung gekoppelt ist, welche ein Ausgangssignal liefert, das das Fehlen eines Elementes anzeigt, wenn das Ausgangssignal der Empfangseinrichtungen unmittelbar nacheinander von dem zweiten Wert auf den ersten Wert und wieder auf den zweiten Wert wechselt.

13. Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekenn-

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zeichnet, dass die Schaltungsanordnung eine bistabile Anordnung mit einem ersten und zweiten Betriebszustand umfasst, dass zwischen den Empfangseinrichtungen und der bi stabilen Anordnung Einrichtungen vorgesehen sind, um die bistabile Anordnung in Abhängigkeit von einem Wechsel des Ausgangssignals der Empfangseinrichtungen von dem ersten Wert zu dem zweiten Wert und von dem ersten Wert zu dem

P mittleren Wert in den ersten Betriebszustand zu schalten, dass zwischen den Empfangseinrichtungen und der bistabilen Anordnung Einrichtungen vorgesehen sind, um die bistabile Anordnung in Abhängigkeit von einem Wechsel des Ausgangssignals der Empfangseinrichtungen von dem zweiten Wert auf den ersten Wert in den zweiten Betriebszustand zu schalten, und dass mit den Empfangseinrichtungen und der bistabilen Anordnung Einrichtungen verbunden sind, um das Ausgangs signal, welches das Fehlen eines Elementes anzeigt, in Abhängigkeit von einem Wechsel des Ausgangssignals der Empfangseinrichtungen von dem ersten zu dem zweiten Wert zu erzeugen, wenn die bistabile Anordnung in

| dem zweiten Betriebszustand arbeitet.

14. Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die. Elemente in einem ebenen Feld verlaufen, während sie durch die Überwachungsbere'iche hir.durchbewegt werden, dass die Abtasteinrichtungen einen Kopf umfassen, welcher die Lichtquelle enthält und dazu dient, den Lichtstrahl im wesentlichen senkrecht zu dem ebenen Feld auszustrahlen, und dass Antriebseinrichtungen vergesehen sind, um den Kopf längs einer Linie hin- und herzu-

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bewegen, die einen Abstand von dem ebenen Feld hat, jedoch im wesentlichen parallel zu diesem verläuft.

15. überwachungsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle und die Empfangseinrichtungen auf einer· Seite der Überwachungsbereiche angeordnet sind und dass die Dämpfungseinrichtungen auf der gegenüberliegenden Seite der Überwachungsbereiche eine erste Anzahl von Flächen umfassen, die ein relativ grosses Reflexionsvermögen haben und der Vervollständigung des einen Satzes von Pfaden dienen, sowie eine zweite Anzahl von Flächen, die ein relativ geringes Reflexionsvermögen haben, um den zweiten Satz von Pfaden zu vervollständigen.

16. Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente bei ihrer Bewegung durch die Überwachungsbereiche in einem ebenen Feld angeordnet sind, dass die Abtasteinrichtungen auf der einen Seite des Feldes angeordnet sind und einen Kopf mit einer Quelle und Empfangseinrichtungen umfassen, die das Licht aussenden und empfangen, und zwar längs einer Linie, die im wesentlichen senkrecht zur Ebene des Feldes verläuft, dass mit dem Kopf Antriebseinrichtungen verbunden sind, um diesen längs eines vorgegebenen Pfades hin- und herzubewegen, der im wesentlichen parallel zu der Ebene des Feldes verläuft, und dass die=Dämpfungseinrichtungen in einer Ebene im Abstand von der gegenüberliegenden Seite des Feldes aber im wesentlichen parallel zur Ebene des Feldes eine erste Anzahl von Flächen umfassen, die ein relativ hohes Reflexions-

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' vermögen besitzen, um den ersten Satz von Pfaden-zu vervollständigen sowie eine zweite Anzahl von Flächen, die ein relativ niedriges Reflexionsvermögen besitzen, um den zweiten Satz von Pfaden zu vervollständigen.

17. Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennfe zeichnet, dass eine Schaltungsanordnung vorgesehen ist,

die eine bistabile Anordnung mit einem ersten und einem zweiten Betriebszustand umfasst, dass zwischen den Empfangseinrichtungen und der bistabilen Anordnung Einrichtungen vorgesehen sind, um die bistabile Anordnung in Abhängigkeit von Wechseln des Ausgangssignals der Empfangseinrichtungen von dem ersten zu dem zweiten Wert und von dem ersten Viert zu dem mittleren Wert in den ersten Betriebszustand zu schalten, dass zwischen den Empfangseinrichtungen und der bistabilen Anordnung Einrichtungen vorgesehen sind, um die bistabile Anordnung in Abhängigkeit von Wechseln des Ausgangssignals der Empfangseinrichtungen von dem zweiten Wert zu dem ersten Wert in den zweiten Betriebs-" zustand zu schalten, und dass mit den Empfangseinrichtungen und der bistabilen Anordnung Einrichtungen verbunden sind, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, welches das Fehlen eines Elementes anzeigt, wenn das Ausgangssignal der Empfangseinrichtungen von dem ersten Wert zu' dem zweiten Wert wechselt, während die bistabile Anordnung in dem zweiten Zustand arbeitet.

18. Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsanordnung ein Koinzidenz-

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gatter mit einem ersten und zweiten Eingang umfasst, dass sie eine bistabile Anordnung'umfasst, deren einer Ausgang ir.it dem ersten Eingang des Koinzidenzgatters verbunden ist, dass zwischen den lichtempfindlichen Einrichtungen und der bistabilen Anordnung Einrichtungen vorgesehen sind, um die bistabile Anordnung in Abhängigkeit von Wechseln des Ausgangssignals der Empfangseinrichtungen von dem ersten Wert zu dem zweiten Wert in einen ersten Betriebszustand zu schalten, indem sie den ersten Eingang des Koinzidenzgatters erregt, dass zwischen den lichtempfindlichen Einrichtungen und der bistabilen Schaltung Einrichtungen vorgesehen sind, um die bistabile Schaltung mit geringer Verzögerung in Abhängigkeit von Wechseln des Ausgangssignals der Empfangseinrichtungen von dem ersten Viert zu dem zweiten Wert und von dem ersten Wert zu dem mittleren Wert von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand zu schalten, und dass zwischen den lichtempfindlichen Einrichtungen und dem zweiten Eingang des Koinzidenzgatters Einrichtungen vorgesehen sind, um den zweiten Eingang zu erregen, wenn das Ausgangssignal der Empfangseinrichtungen auf dem ersten Pegel ist, so dass der erste und zweite Eingang des Koinzidenzgatters nur dann gleichzeitig erregt sind, wenn der Strahl einen Überwachungsbereich vollständig überstreicht, ohne ein Element zu kreuzen.

19. Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Koinzidenzgatter einen dritten Eingang besitzt, dass die Einrichtungen zum Umschalten der bistabilen Anordnung von dem ersten Betriebszustand in den

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zweiten Betriebszustand Differenziereinrichtungen umfassen, die mit den lichtempfindlichen Einrichtungen gekoppelt sind, welche dazu dienen, in Abhängigkeit von jedem Wechsel des Ausgangssignals der Empfangseinrichtungen von dem ersten Pegel zu dem zweiten oder dem mittleren Pegel einen Impuls zu erzeugen, der eine im wesentlichen konstante Dauer hat, die durch die Vorderflanken und Rückflanken bestimmt ist, dass zwischen den Differenziereinrichtungen und der bistabilen Anordnung Einrichtungen vorgesehen sind, um die bistabile Anordnung in Abhängigkeit von der Rückflanke jedes dieser Impulse in den zweiten Betriebszustand zu schalten, und dass zwischen den Differenziereinrichtur.-gen und dem dritten Eingang des Koinzidenzgatters Einrichtungen vorgesehen sind, um den dritten Eingang für die Dauer jedes dieser Impulse zu erregen, so dass das Koinzidenzgatter für die Dauer dieses Impulses in der Lage ist, ein Ausgangssignal zu liefern, welches das Fehlen eines Elementes anzeigt, wenn der Strahl einen Überwachungsbereich vollständig überstreicht, ohne ein Element zu kreuzen.

2o. Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass jede der ersten Anzahl von Flächen in jeweils einem Pfad des ersten Satzes von Pfaden angeordnet ist, so dass der erste Dämpfungspegel relativ niedrig ist, dass jede der zweiten Anzahl von Flächen in jeweils eine."! Pfad des zweiten Satzes von Pfaden angeordnet ist, so dass der zweite Dämpfungspegel relativ hoch ist, und dass die Elemente für Licht im wesentlichen undurchlässig sind, so

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dass das Vorhandensein des Elementes im Bereich' eines Seg-. ments eines Pfades des ersten Satzes von Pfaden den Däirpfungspegel desselben auf einen mittleren Pegel anhebt.

21. Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 2o, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangssignal der Empfangseinrichtungen einen relativ hohen Wert besitzt, wenn der Strahl die Überwachungsbereiche überstreicht, und einen relativ niedrigen V/ert, wenn der Strahl die Zwischenräume zwischen den Überwachungsbereichen überstreicht sowie einen mittleren Wert, wenn eines der Elemente von dem Strahl gekreuzt wird, dass die Schaltungsanordnung eine bistabile Anordnung enthält, die einen ersten und einen zweiten Betriebszustand einnehmen kann, dass zwischen den Empfangseinrichtungen und den Differenziereinrichtungen hochverstärkende Differenziereinrichtungen vorgesehen sind, um die bistabile Anordnung mit einer geringen Verzögerung in Abhängigkeit von jedem Alfallen des Ausgangssignals der Empfangseinrichtungen unter den hohen Wert in den ersten stabilen Zustand zu schalten, dass zwischen den Empfangseinrichtungen und der bistabilen Anordnung Einrichtungen vorgesehen sind, um die bistabile Anordnung in Abhängigkeit von jedem Wechsel des ersten Signals von dem zweiten Wert zu dem ersten Wert in den zweiten, stabilen Zustand zu schalten und dass mit den Empfangseinrichtungen und der bistabilen Anordnung Einrichtungen gekoppelt sind, um iri Abhängigkeit von jedem Wechsel des Ausgangssignals der Empfangseinrichtungen von dem ersten auf den zweiten Wert ein das Fehlen eines EIe-

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mentes anzeigendes Ausgangssignal zu erzeugen, wenn die bistabile Anordnung im ersten, stabilen Zustand arbeitet.

22. überwachungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Einrichtungen zur Erzeugung eines Lichtstrahls vorgesehen sind, welche den Lichtstrahl, die LIe-

ψ mente und die Zwischenräume zwischen diesen überstreichen lassen, dass bezüglich dieser Einrichtungen und der Elemente Einrichtungen ausgerichtet sind, um die Intensität des Lichtstrahls derart zu modulieren, dass dieser auf einem ersten Pegel liegt, wenn er ein erstes Segment irgendeines der Zwischenräume überstreicht, dass dieser auf einem zweiten Pegel liegt, wenn er ein zweites Segment irgendeines der Zwischenräume überstreicht, wobei das zweite Segment als der Bereich definiert ist, der zwischen dem ersten Segment des betreffenden Zwischenraums und einem an den betreffenden Zwischenraum angrenzenden Element liegt, und dass er auf einem dritten Pegel liegt, wenn er eines der

t Elemente kreuzt, und dass Einrichtungen vorgesehen sind,

die so angeordnet sind, dass diese den Lichtstrahl empfangen und auf dessen modulierte Intensität ansprechen, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, welches eine Diskontinuität in einem der Elemente anzeigt, wenn die Intensität in unmittelbar aufeinanderfolgenden Schritte'n von dem ersten Pegel zu dem zweiten Pegel und zurück zu dem ersten Pegel wechselt.

23. Schaltungsanordnung, insbesondere für eine Überwachungsvorrichtung, nach einem oder mehreren der vorangegangenen

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Ansprüche j dadurch gekennzeichnet, dass ein Koinzidenzgatter mit einen ersten und einem zweiten Eingang vorgesehen ist, dass eine bistabile Anordnung vorgesehen ist, deren einer Ausgang a»it dem ersten Eingang des Koinzidenzgatters verbunden ist, dass zwischen einen fotoemp find liehen Element und der bistabilen Anordnung Einrichtungen vorgesehen sind, um die bistabile Anordnung in Abhängigkeit von einem Wechsel eines Ausgangssignals des foteempfinclichen Elements von einem ersten Viert auf einen zweiten Wert in einen ersten Betriebssustand zu schalten, wodurch der erste Eingang des Koinzidenzgatters erregt wird, dass mit dein fotoerr.pfir.dlichen Element und der bistabilen Anordnung Einrichtungen gekoppelt sind, um die bistabile Anordnung jr.it einer geringen Verzögerung in Abhängigkeit von einem Wechsel des Ausgangssignals des foteemp-f indlichen Elements von einem ersten Pegel zu einem zweiten Pegel und von dem ersten Pegel zu einem mittleren Pegel von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand umzuschalten, und dass zwischen dem fotoempfindlichen Element und dem zweiten Eingang des Koinzidenzgatters Einrichtungen vorgesehen sind, um den zweiten Eingang des Koinzidenzgatters zu erregen, wenn das Ausgangssignal des fotoempfinclichen Elements auf dem zweiten Pegel liegt, so dass der erste und zweite "Eingang des Koinzidenzgatters nur" dann gleichzeitig erregt sind, wenn der Strahl einen Überwachungsbereich vollständig überstreicht, ohne ein Element zu kreuzen.

Schaltungsanordnung nach Anspruch 23, dadurch gekenr.zeich-

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16.12.71

net, dass das Koinzidenzgatter einen dritten Eingang besitzt, dass-die Einrichtungen zum Umschalten der bistabilen Anordnung von dem ersten in den zweiten Zustand Differenziereinrichtungen umfassen, die ii;it dem fotoempfindlichen Element gekoppelt sind und dazu dienen j in Abhängigkeit von jedem Wechsel des Ausgangs signals des fotoenipxind-

. liehen Elements von dem ersten Pegel zu dem zweiten oder dem mittleren Pegel einen Impuls zu erzeugen, der eine im wesentlichen konstante Dauer hat, welche durch Vorderflenken und Rückflanken definiert ist, dass zwischen den Differenziereinrichtungen und der bistabilen Anordnung Einrichtungen vorgesehen sind, um die bistabile Anordnung in Abhängigkeit von der Rückflanke jedes dieser Impulse in den zweiten Zustand zu schalten, und dass zwischen den Differenziereinrichtungen und dem dritten Eingangdes Koinzidenzgatters Einrichtungen liegen, um den dritten Eingang für die Dauer jedes dieser Impulse zu erregen, so dass das Koinzidenzgatter für die Dauer jedes solchen Impulses in der Lage ist, ein das Fehlen eines Elementes an-.

zeigendes Ausgangssignal zu liefern, wenn der Strahl einen Überwachungsbereich vollständig überstreicht, ohne ein Element zu kreuzen.

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