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Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Unebenheiten in der Oberfläche einer Bahn aus biegsamem Material
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Bestimmung der Unebenheiten in der Oberfläche einer Bahn aus biegsamem Material, iusbwondere der Falten oder Runzeln eines Gewebes, mit Hilfe des
Schattenrisses einer Profillinie der Bahn, der durch eine Relativbewegung zwischen der Projektionseinrich- tung und der Bahn in der durch die Profillinie gegebenen Richtung in fortlaufend aufeinanderfolgenden
Abschnitten mit etwa senkrecht zur Profillinie verlaufenden Strahlen auf einem Bildempfänger erzeugt wird sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Mit dem starken Aufkommen von Geweben, die man nur zu waschen braucht, ohne sie bügeln zu müssen, um sie wieder tragen zu können, und der damit zusammenhängenden Bekleidungsindustrie ist das Bedürfnis nach bestimmten und genauen Normen für den Gutegrad der verschiedenen Stoffe entstanden, die als "Waschen und Tragen"oder"Geringste Pflege"oder"Trocknen durch Abtropfen" bezeichnet werden. Diese Ausdrücke sind nur allgemeine Angaben für die Eigenschaften, die den Stoffen (Geweben) durch die Fertigstellung erteilt werden und im allgemeinen anzeigen, dass das Gewebe nach dem Waschen auch ohne zu bügeln verhältnismässig glatt und faltenfrei ist.
Der Gütegrad dieser Stoffe nach dem Waschen und Trocknen ohne zu bügeln ist aber unterschiedlich dadurch, dass die Stoffe unterschiedliche Häufigkeit von Falten oder Runzeln und unterschiedliche Grösse derselben haben, abhängig von der betreffenden Fertigstellungsbehandlung und der Sorgfalt, mit der diese angewendet wurde. Diese Verschiedenheiten des Gütegrades haben manche ungünstige Käuferreaktionen hervorgerufen und sind eine Gefahr für die Industrie der"Nicht zu bügelnden Waschstoffe", wie diese hinfort genannt werden sollen.
Bisher ist weder ein entsprechendes Verfahren noch eine Vorrichtung zur exakten Ausmessung von Oberflächenrunzeln oder andern Unebenheiten in der Oberfläche einer biegsamen Bahn zur Verfügung gewesen, so dass eine genaue Bewertung der Stoffe bzw. die Aufstellung von Normen über den Gütegrad von nicht zu bügelnden Waschstoffen nicht möglich war.
Bisher wurden Vergleiche in dieser Hinsicht nur durch Betrachten mit den Augen oder andere ungenaue Verfahren gemacht.
Da das Verfahren und die Vorrichtung gemäss der Erfindung im Zusammenhang mit dem Messen von Unregelmässigkeiten oder Runzeln in biegsamen Materialien zum Zweck der Aufstellung von Normvorschriften für den Gütegrad von nicht zu bügelnden Waschstoffen entwickelt wurden, soll die Erfindung in dieser bevorzugten Anwendung beschrieben werden. Es soll aber betont werden, dass das Verfahren und die Vorrichtung gemäss der Erfindung ebenso zum Messen oder Bewerten anderer Oberflächenbeschaffenheiten als von Runzeln verwendet werden kann und dass sie auch auf andere biegsame Bahnen als auf Gewebe und sogar zum Messen und Bewerten der Beschaffenheit von starren Oberflächen anwendbar ist. wie später erklärt werden soll.
Das Problem, das durch die wachsende Beliebtheit der nicht zu bügelnden waschbaren Kleidungsstücke gestellt wird, besteht darin, den"Gütegrad"in Ausdrücken der Glattheit der Oberfläche des Gewebes nach dem Trocknen, ohne es zu bügeln, zu bestimmen. Dies erfordert wieder, dass genaue Normvorschriften aufgestellt werden und dass genaue Messungen der Unregelmässigkeiten der Oberfläche des nicht zu bügelnden Waschstoffes für Vergleichszwecke erhalten werden, was erst die Erfindung ermöglicht.
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Das erfindungsgemässe Verfahren besteht darin, dass die infolge der Unebenheiten in der Oberfläche der über eine Tragvorrichtung gebogenen Bahn auftretenden Schwankungen im Schattenriss des betreffen- den Abschnittes der an der Biegestelle der Bahn entstehenden Profillinie mit Hilfe des Bildempfängers an zwei benachbarten Stellen gemessen werden und die Summe der festgestellten Höhendifferenzen im i Schattenriss für einen Durchgang über eine bestimmte Strecke des Prüfstückes als Mass für die Gesamtheit der Unebenheiten seiner Oberfläche fortlaufend gespeichert und gemessen, gegebenenfalls auch aufge- zeichnet wird. Mit dem erfindungsgemässen Verfahren ist eine genaue Messung der Unebenheiten der
Oberfläche einer biegsamen Bahn möglich.
Es werden durch das erfindungsgemässe Verfahren alle Fehler, die bei der Beurteilung der Oberflächengüte der Bahn durch blosse Beobachtung infolge von Farbverschie- I denheiten nnd Schattenwirkungen oder Mustern sowie auf Grund von Dickenunterschieden und von Ver- schiedenheiten in der Webung des Stoffes entstehen, sicher vermieden. Weiters ist die nach dem erfin- dungsgemässen Verfahren durchgeführte Messung auch frei von allen Fehlern, die durch Faltenlegungen oder Kalanderwalzeneffekte hervorgerufen werden könnten.
Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens besitzt eine Lichtquelle zur , Erzeugung des Schattenrisses und einen Bildempfänger, zwischen denen sich die senkrecht zum Strahlen- gang zwischen der Lichtquelle und dem Bildempfänger stehende und diesen Strahlengang schneidende
Profillinie des zu prüfenden Stückes befindet, wobei das zu prüfende Stück und die Projektionseinrichtung in der durch die Profillinie gegebenen Richtung relativ zueinander mechanisch verschiebbar sind und ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Tragvorrichtung für das darüber zu legende Stück der zu prüfenden biegsamen Bahn bzw.
des Gewebes vorgesehen ist und der Bildempfänger zwei nebeneinanderliegende Messeinrichtungen zur Feststellung der Höhendifferenzen des Schattenrisses an nebeneinanderliegeiden
Stellen aufweist, welche an eine Einrichtung, beispielsweise einen Kondensator, zur Messung bzw. Auf- zeichnung der Summe der festgestellten Messwertdifferenzen angeschlossen sind.
Entsprechend der Bauart der erfindungsgemässen Vorrichtung wird die biegsame Bahn auf einen Dorn gebracht, der die gewünschte Krümmung hat, um einen Scheitel oder Kamm zu erhalten, der sich längs einer Linie quer durch die Oberfläche erstreckt, um eine innere Kante der biegsamen Bahn blosszulegen.
Ein Lichtstrahl wird von einer Quelle aus gegen die Rückenlinie des quer durch die Oberfläche gebildeten
Kammes gerichtet, so dass ein Schattenprofil der Oberfläche der Bahn projiziert wird. Ein Aufnahme- schirm nimmt das projizierte Profil auf und enthält Mittel zum Aufzeichnen der Merkmale der Oberflä- che, wie der Häufigkeit und Grösse der Runzeln, oder um das projizierte Profil mit einem Normalwert zu vergleichen.
In der bevorzugten Ausführung sind zwei photoelektrische Zellen angebracht, um zwei ge- trennte Punkte auf dem Profil zu empfangen und unterschiedliche elektrische Spannungen zu erzeugen.
Man lässt das projizierte Profil an den beiden photoelektrischen Aufnahmezellen vorbeigleiten, um eine fortlaufende Anzeige längs des ganzen projizierten Profils zu erhalten. Es sind geeignete Rechengeräte damit verbunden, um die erzeugte Anzeige aufzunehmen und die fortlaufende Summe dieser Ablesungen aufzuzeichnen zum Zweck von Vergleichen oder Bewertungen.
Auf Grund der Beschäftigung mit dem sogenannten Problem der nicht zu bügelnden Waschstoffe wur- de das Verfahren zum Messen der Glattheit von Stoffen erfunden, das eine Bewertung des Gütegrades von nicht zu bügelnden Waschstoffen gestattet. So ermöglicht es die Erfindung, einen genauen Vergleich an- zustellen zwischen den Oberflächenunregelmässigkeiten eines Stückes Stoff oder Gewebe in entspanntem
Zustand nach dem Waschen, wobei es daher Runzeln enthält, und dem gleichen Stück Stoff oder Gewebe, wenn es gespannt wurde, um Runzeln zu entfernen. Dieser Vergleich ist unabhängig von der Webart oder den Vollendungsarbeiten und schaltet grosse Walzen-oder Faltenbildungswirkungen von der Betrachtung aus. Auch Unregelmässigkeiten im Aufbau oder solche in der Oberfläche, wie Garnfehler, z. B.
Verdikkungen, lose Fasern, Staub oder zufällig vorstehende Fasern, werden von der Bewertung ausgeschieden, weil die Ablesungen von dem gleichen Stoffstück miteinander verglichen werden und nur die Runzeln durch das Spannen entfernt werden. Durch Benützung des Abbildes oder Schattenprofils der herausgekehrten Oberflächenlinie des Stoffes werden auch die Probleme verschiedener Farben und Farbtöne und anderer Oberflächeneffekte in den Stoffen ausgeschaltet. Dies steht Im Gegensatz zu früheren Vorschlägen, die sich auf die Verwendung von reflektiertem Licht, optischer"Durchsichtssysteme"od. ähnl. Vorrichtungen beziehen, und ist ein wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung.
Es ist Gegenstand dieser Erfindung, die Oberflächenmerkmale eines biegsamen Materials, insbesondere Unebenheiten, zu messen. Vor allem sollen die Unregelmässigkeiten der Oberfläche einer biegsamen Bahn gemessen werden, die solche Unregelmässigkeiten von verschiedener Häufigkeit und Grösse aufweist.
Weiter ist es ein Ziel der Erfindung, ein Verfahren anzugeben, nach dem der Gütegrad der Wasch-
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eigenschaften von nicht zu bügelnden Stoffen mit wissenschaftlicher Genauigkeit und ohne Rücksicht auf normale Oberflächenmerkmale oder auf Farbe, Webart oder Faltenbildung des Stoffes bewertet werden kann. Schliesslich ist Gegenstand der Erfindung auch eine Vorrichtung, die es gestattet, Oberflächenmerkmale einer biegsamen Bahn ohne geistige Überlegungen oder Sehbeobachtungen zu messen oder zu bewerten.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sollen aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen ersichtlich werden, deren Figuren folgendes darstellen :
Fig. 1 ist ein schematischer Grundriss einer Vorrichtung zum Messen der Oberflächenbeschaffenheit einer biegsamen Bahn gemäss der Erfindung, Fig. 2 eine Seitenansicht der in Fig. l dargestellten Vorrichtung, wobei einige elektrische Bestandteile der Klarheit halber weggelassen wurden. Fig. 3 zeigt eine vergrösserte Detailansicht des unregelmässigen Schattens, der vom Profil des Stoffmusters geworfen und von den photoelektrischen Empfängern wahrgenommen wird. Fig. 4 ist eine Seitenteilansicht einer Spannvorrichtung für das Stoffmuster und Fig. 5 ein teilweiser Querschnitt durch dieselbe.
Beim Beschreiben der bevorzugten Ausführung der Erfindung wird es dienlich sein, mit einer besonderen Technik von statistischer Methode vertraut zu sein, die als Verfahren des Mittels der Quadrate aufeinanderfolgender Differenzen bekannt ist. Und zwar deshalb, weil die Erfindung eine Menge von Daten analysiert, die im wesentlichen aus den aufeinanderfolgenden Differenzen in der Unregelmässigkeit der Oberfläche eines Stoffstückes besteht, wobei die erwähnte Technik verwendet wird. So besteht, in Ausdrücken statistischer Methoden gesprochen, ein anerkanntes Verfahren zur äussersten Verminderung der Wirkung einer sich lang erstreckenden Tendenz, wo die Veränderung im Mittel allmählich erfolgt (das ist z.
B. wo eine lineare oder nicht lineare Tendenz das Mittel einer Bevölkerungsmenge verschiebt), darin, die normale Abweichung aus den Differenzen abzuschätzen oder zu berechnen. Die Gleichung für den Mittelwert aus den Quadraten aufeinanderfolgender Differenzen ist folgende :
EMI3.1
EMI3.2
zum Quadrat und i die zeitliche oder räumliche Stellung der Beobachtung X ist.
Eine andere einschlägige analytische Methode, die für das Messen von Runzeln als nützlich befunden wurde, besteht darin, die Summe der Absolutwerte aufeinanderfolgender Differenzen zu finden. Dies wird durch die folgende Gleichung ausgedrückt :
EMI3.3
Diese Berechnungsweise kann auch verwendet werden, um die normale Veränderung oder Abweichung der Bevölkerungszahl a zu berechnen. Wenn auch nicht so zweckdienlich wie die Berechnung mit den Quadraten, reicht ihre Genauigkeit ganz aus, wenn eine grosse Zahl von Beobachtungen verfügbar ist. Ihr Vorteil liegt in diesem Falle darin, dass sie eine grosse Vereinfachung in den Rechenwerken erlaubt.
Wenn weiters die Zahl der Beobachtungen n immer unveränderlich bleibt und der Zweck der Analyse nur der ist, einfach Vergleiche zu machen, dann ist es nicht nötig, durch n - 1 zu dividieren, sondern man braucht nur die Summe zu bilden.
Vorstehendes ist die Grundlage der Rechenwerke in der bevorzugten Ausführung der Erfindung.
Bei der Anwendung des vorstehenden auf die Erfindung werden die kleinen Runzeln oder Oberflächen- unregelmässigkeiten kleiner Grössenordnung von den sich über grössere Längen erstreckenden Unebenheiten (Faltenlegungen oder Kalanderwalzeneffekten) unterschieden, indem ein Analogrechner verwendet wird, dar im wesentlichen das Mittel der Quadrate aufeinanderfolgender Differenzen berechnet oder im zweiten
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vorstehend angeführten Fall die Summe der Absolutwerte die aufeinanderfolgenden'Differenzen bildet. Dies erscheint logisch, weil das, was der Laie als"Runzeln"bezeichnet, jene Oberflächenunregelmässig- keiten sind, die für dÅas menschliche Auge am meisten sichtbar sind. Das sind viel eher die kleinen Run- zeln als grosse Walzen-, Faltenlegungs- od. ähnl. Effekte.
Kurz gesagt, gestattet die Vorrichtung gemäss der Erfindung die Benützung zweier getrennter, aber gleichzeitiger Beobachtungen eines Stückes Stoff oder Gewebe. Diese Beobachtungen stammen vorzugs- weise von zwei benachbarten Bereichen im Schattenprofil einer quer durch das Gewebe verlaufenden Linie. Zu diesem Zweck sind die zwei photoelektrischen Zellen elektrisch so miteinander verbunden, dass sie einem Analogrechner eine elektrische Spannung liefern, welche die Differenz zwischen zwei Beobachtungen darstellt. Der Analogrechner kann in dem einen Fall diese Differenz und eine ganze Serie von Differenzen elektrisch quadrieren und ihre Summen elektrisch in einem Kondensator speichern.
Wenn die Summe der absoluten Differenzen benützt wird, dann können die Spannungsdifferenzen, die von den beiden photoelektrischen Zellen erzeugt werden, positiv oder negativ sein, weshalb ein sogenanntes "Absolutwertgerät"benutzt wird, um nur positive Werte direkt an-das Rechenwerk zu liefern, das sie . summiert und verzeichnet. Die Endsummierung wird elektrisch für ein gegebenes Stück gewaschenen Gewebes in entspanntem Zustand verzeichnet. Das gleiche Gewebe wird nochmals gemessen und verzeichnet, nachdem es gespannt wurde, um die durch Runzel verursachten Unregelmässigkeiten der Oberfläche zu entfernen. Die Differenz zwischen den zwei Ablesungen wird benützt, um einen Kennwert für den Gütegrad des Gewebes festzustellen.
Durch Versuche können genaue Normen für den Gütegrad von nicht zu bügelnden Waschstoffen den mathematischen Werten dieser Differenzen zugeordnet werden. Zum Beispiel kann eine Differenzenkennzahl zwischen 0 und 1, 0 ausgezeichnet gut sein, während eine Differenz zwischen 10 und 20 schlecht sein kann.
. Nach diesen Vorbemerkungen wird nun die Fig. 1 betrachtet. Eine elektrische Glühbirne 10 bildet mit einem Spiegel 11 und einer oder mehreren Sammellinsen ; wie 12 und 13, eine Lichtquelle, deren Strahl mit 14 bezeichnet ist. Diesen Strahl lässt man tangential auf ein Gewebemuster F fallen, das so über eine Tragvorrichtung gebogen ist, dass eine Profillinie senkrecht zum Lichtstrahl liegt. Der Strahl geht dann durch eine Kontrollöffnung 15, durch Sammellinsen, 16 und 17, und weiter auf einen senkrechten Schattenschirm 18. Wie die Fig. 3 zeigte vergrössert der so auf den Schirm geworfene Schatten S die Oberflächenunregelmässigkeiten des Stoffes F.
Hinter dem Schattenschirm 18 sind zwei photoelektrische Zellen 19 und 20 angeordnet. Diese können entweder auf dem" äusseren" oder dem "inneren" lichtelektrischen Effekt beruhende Photozellen oder Spenschichtphotozellen sein, wobei hier zur Erklärung die auf dem "inneren" lichtelektrischen Effekt beruhenden Selenzellen bevorzugt werden. Wie aus der Fig. 3 ersichtlich, sind diese photoelektrischen Zellen so angeordnet, dass sie die Kontur des vergrösserten Schattens S wahrnehmen, der von den Oberflächenunregelmässigkeiten auf demrStoffstück F geworfen wird.
Beispielsweise kann ein elektrischer Kreis 21,22 die photoelektrischen Zellen 19 und 20 über einen Schalter 23 mit einem Analogrechner verbinden. Dieser Rechner ist nur als Kästchen C dargestellt, denn es handelt sich um einen gewöhnlichen, im Handel erhältlichen Artikel. In einer Vorrichtung zum Verzeichnen der Summe der Absolutwerte aufeinanderfolgender Differenzen z. B. kann der Analogrechner eine Gleichstromquells auf weisen, weiter eine Anzahl von operativen Vorverstärkern, eine Multiplikationseinrichtung und eine Anzahl von Verteilungsleitungen, denen ein Integrator zum Addieren der aufeinanderfolgenden Rechnungsgrössen hinzugefügt ist, der in diesem Fall ein Kondensator zum Aufspeichern aufeinanderfolgender Werte ist.
Alle diese Elemente sind gebräuchliche Handelswaren. Der Rechner ist eine Type, die einen Eingangs-und einen Ausgangsteil hat. Durch eine elektrische Kraftleistung sammelt der Analogrechner die Summe aufeinanderfolgender elektrischer Spannungen, die von seinem Eingangsteil empfangen werden, und übermittelt diese Summe an seinen Ausgangsteil. So kann, wie Fig. 1 zeigt, ein Voltmeter 24 mit dem Ausgangsteil des Analogrechners verbunden sein, und es kann die Skala des Voltmeters so eingeteilt sein, dass die erzielte Ablesung direkt proportional der aufgespeicherten Summe der elektrischen Spannungen ist, die vom Eingangsteil des Analogrechners empfangen wurden.
Die photoelektrischen Zellen 19 und 20 sind elektrisch so geschaltet, dass die Anode der einzelnen Zelle mit der Kathode der andern Zelle verbunden ist. Diese Schaltung bewirkt, dass die von den einzelnen Zellen erzeugten Spannungen einander entgegenwirken. Die resultierende Spannung, die durch den Stromkreis 21, 22 weitergeleitet wird, ist demnach die Differenz zwischen den Spannungen, die in den einzelnen Zellen erzeugt werden, wie im nachstehenden näher erklärt werden wird.
Was nun die mit der Erfindung zusammenhängenden elektrischen Bestandteile betrifft, so ist eine Wechselstromquelle mit AC bezeichnet. Der Strom dieser Quelle geht zuerst zu einer Spannungskonstant-
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halteeinrichtung 25. An die Ausgangsseite dieser Vorrichtung 25 sind drei getrennte Stromkreise ange- schlossen. Der erste davon, 26, liefert den Strom für die elektrische Lampe 10 ; der zweite, 27, speist den
Rechner und der dritte, 28, betätigt den Mechanismus, der mit einem Elektromotor M verbunden ist, um das früher erwähnte Gewebestück F querzuverschieben oder senkrecht zurück und vorwärts im Lichtstrahl
14 zu bewegen, wie nun im einzelnen beschrieben werden soll. Der Elektromotor M ist ein umkehrbarer
Spaltphasen-Induktionsmotor, der getrennte Anlass- und Rotoranschlusse 29 bzw. 30 hat.
Ein zweipoliger
Umkehrschalter R ist in den Stromkreis des Motors M eingeschaltet, so dass der Motor in jeder von beiden
Richtungen laufen kann, um eine Querverschiebung des Gewebes F in jeder Richtung quer zum Lichtstrahl
14 zu bewirken.
Für den normal offenen Schalter 32 im Motorstromkreis ist ein Haltesolenoid 31 vorgesehen. Weiters ist ein Druckknopf-Anlassschalter 33 im Primärstromkreis für den Motor M angeordnet. Diese Elemente und die mit ihnen verbundenen Elemente bilden die Mittel, um das Gewebe F in einer Richtung parallel zu seiner Oberfläche zu bewegen, wie im folgenden genauer erklärt werden wird.
Wie Fig. 1 zeigt, treibt der Anker des Motors M eine Riemenscheibe, über die ein Riemen 34 läuft.
Dieser Riemen dreht eine zweite Riemenscheibe und treibt dadurch ein Zahnradreduziergetriebe 35. Die
Aufgabe dieses Getriebes ist es, eine Schraubenspindel 36 zu drehen, auf der zwei Hülsen 37 und 38 mit passend angebrachten Mitnehmern sitzen. Drehung der Schraube 36 in einer Richtung bewirkt, dass die
Hülsen eine Stofftragwalze 39 in einer Richtung befördern, während eine Umkehrung des Motors M und damit der Drehung der Schraube 36 zur Folge hat, dass die Hülsen 37 und 38 die Tragwalze 39 in der entgegengesetzten Richtung bewegen. Über die Tragwalze 39 wird das Gewebe F zum Messen der Unre- gelmässigkeiten seiner Oberfläche gelegt und gebogen und es ist ein wichtiges Merkmal der Erfindung, dass der Stoffträger eine Linie der Oberfläche des Gewebes dem Lichtstrahl aussetzt. Dieser wirft einen profilartigen Schatten auf den Schirm, wie man erkennen kann.
Die Hülse 38 trägt einen Nocken 40, der so angebracht ist, dass er wahlweise die Mitnehmerräder der
Schalter 41 oder 42 auffängt. Letztere bilden derart Endschalter, die das Wandern der Tragwalze 39 an einer genau vorgewählten Stelle aufhalten, so oft ein Stück Gewebe durch den Lichtstrahl geprüft wird.
Auf ähnliche Weise wird der normal geschlossene Schalter 23 mittels eines Mitnehmerrades 43 ge- öffnet, wenn ein Ende des von der Hülse 38 getragenen Nockens 44 dasselbe berührt. Es wird daran erin- nert, dass der Schalter 23 in Serie mit den photoelektrischen Zellen 19 und 20 geschaltet ist. Das Wandern der Tragwalze 39 steuert also auch die Betätigung der photoelektrischen Zellen.
Nach dem vorstehend Gesagten ist der Vorgang bei einem typischen Arbeitsgang des Querverschiebens einleuchtend. Zuerst wird also der Druckknopf 33 gedrückt, um den Motor M in Gang zu setzen und das Solenoid 31 zu erregen. Dieses schliesst sofort den Schalter 32, worauf der Druckknopf 33 losgelassen werden kann. Der Motor bleibt dann eingeschaltet, bis der Stromkreis durch einen oder den andern der Schalter 41 und 42 unterbrochen wird. Die Einschaltung des Motors M bewirkt eine Drehung seiner Riemenscheibe in einer oder der andern Richtung in Abhängigkeit von der Stellung des Umkehrschalters R.
Angenommen, dass die Einschaltung in einer gegebenen Richtung erfolgt, versetzen die Riemenscheibe 34 und das Reduktionsgetriebe 35 die Schraube 36 in Umdrehung. Die Hülsen 37 und 38 wandern dann auf der Schraube und bewirken, dass die Tragwalze 39 das Stoffmuster F an dem Lichtstrahl 14 vorbei befördert. Wenn dies geschieht, bewegt sich der Schatten S über den Schirm. So werden aufeinanderfolgende Teile des Umriss-Schattens der Oberfläche des Gewebestückes auf den Schattenschirm 18 zur Auswertung durch die photoelektrischen Zellen 19 und 20 geworfen. Wenn eine Querbewegung vollendet ist, dann sind die Nocken 40 und 44 so angeordnet, dass die Stromkreise sowohl des Motors M als auch der photoelektrischen Zellen 19 und 20 geöffnet werden. Dies wieder schaltet das Solenoid 31 aus und lässt den normal offenen Schalter 32 in seine offene Stellung zurückkehren.
Die Stromkreise bleiben dann tot, bis der Umkehrschalter R umgelegt und der Druckknopf 31 neuerlich niedergedrückt wird, um einen folgenden Arbeitsgang einzuleiten.
In den Fig. 4 und 5 ist eine einfache Vorrichtung zum Spannen des Gewebes F dargestellt. Der Zweck des Spannens ist das Entfernen aller Runzeln aus dem Gewebe F, um auf diese Weise eine Ablesung für das Gewebe zu erhalten, das nun sicher frei von Runzeln ist. Die Vorrichtung zum Spannen der Ränder des Gewebes F kann zwei Stützen 50 und 51 haben, die an der Tragwalze 39 befestigt sind. An den Stutzen 50 und 51 sind elastische Glieder, wie die Federn 52 und 53 befestigt, an deren andern Enden Greifmittel 54 und 55 angebracht sind, die z. B. aus Haken oder Klammern oder andern geeigneten Mitteln zum Fassen des Gewebes F bestehen können. Das besondere Mittel zum Spannen der Ränder des Gewebes zur Beseitigung von Runzeln aus dem Gewebemuster ist eine Angelegenheit der Auswahl und das Spannmittel kann verschieden gewählt werden, um den besonderen Bedingungen zu entsprechen.
Die
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Spannmittel dürfen aber nur die Ränder des Gewebes F ergreifen, so dass sie nicht die Prüfung des Gewebes stören oder das projizierte Linienprofil der Oberfläche verändern.
Wie die Fig. 5 zeigt, werden auch die Enden des Gewebes F gespannt. um Runzeln zu entfernen, und diese Spannmittel können aus Klemmen 60 und 61 bestehen, die mit Gewichten 62 und 63 verbunden sind. Diese Gewichte werden so gewählt, dass sie Runzeln in der Längsrichtung des Gewebes F entfernen, ohne dieses ungebührlich zu strecken. Natürticn können auch andere Spannmittel verwendet werden und die im besonderen beschriebenen Spannmittel wurden nur der Einfachheit halber gewählt.
Die folgende Tabelle zeigt als Beispiele die Ergebnisse, die durch die Anwendung der erfindungsgemässen Methode und Vorrichtung, bei einigen Mustern von typischen nicht zu bügelnden waschbaren Stoffen erzielt wurden, nämlich : doppelbreites feines schwarzes Tuch, bedruckter Stoff, starker Baumwolldrillich u. a. Gewebe.
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EMI7.1
<tb>
<tb>
Art <SEP> des <SEP> Behandlung <SEP> des <SEP> Summe <SEP> der <SEP> Absolutwerte <SEP> Anzeige <SEP> entspannt <SEP> Beurteilung
<tb> Gewebes <SEP> Musters <SEP> aufeinanderfolgender <SEP> minus <SEP> nach <SEP> dem
<tb> Differenzen, <SEP> wie <SEP> vom <SEP> Anzeige <SEP> gespannt <SEP> Aussehen
<tb> Runzelanzeiger <SEP> erhalten <SEP> oder
<tb> Runzelkennzahl
<tb> doppelt <SEP> gepresst,
<tb> breites <SEP> entspannt <SEP> 8, <SEP> 3 <SEP> vorzügliches
<tb> feines <SEP> 8, <SEP> 3-8.0 <SEP> = <SEP> 0,3 <SEP> Muster,
<tb> schwarz.
<SEP> gepresst, <SEP> keine <SEP> Runzeln
<tb> Tuch <SEP> gespannt <SEP> 8, <SEP> 0 <SEP>
<tb> (Broadcloth)
<tb> bedruck- <SEP> gepresst,
<tb> ter <SEP> entspannt <SEP> 6,4
<tb> Stoff <SEP> 6, <SEP> 4-5, <SEP> 8= <SEP> 0, <SEP> 6 <SEP>
<tb> gepresst,
<tb> gespannt <SEP> 5,8
<tb> starker <SEP> gepresst,
<tb> Baum-entspannt <SEP> 9, <SEP> 6 <SEP>
<tb> wollDrillich <SEP> 9, <SEP> 6-9. <SEP> 5 <SEP> = <SEP> 0, <SEP> 1 <SEP> " <SEP>
<tb> (Sport-gepresst,
<tb> Denim) <SEP> gespannt <SEP> 9,5
<tb> doppelt <SEP> maschinge-gutes <SEP> Muster
<tb> breites <SEP> waschen, <SEP> leicht <SEP> runzelig
<tb> feines <SEP> Abtropfschwarz.
<SEP> trocknen,
<tb> Tuch <SEP> entspannt <SEP> 17,3
<tb> (Broad- <SEP> 17,3-14,0=3,3
<tb> cloth) <SEP> maschingewaschen,
<tb> Abtropftrocknen,
<tb> gespannt <SEP> 14, <SEP> 0
<tb> bedruck <SEP> - <SEP> maschinge <SEP> - <SEP>
<tb> ter <SEP> waschen,
<tb> Satin <SEP> Abtropftrocknen,
<tb> entspannt <SEP> 24, <SEP> 4
<tb> maschingewaschen, <SEP> 24, <SEP> 4-19, <SEP> 6 <SEP> = <SEP> 4, <SEP> 8
<tb> Abtropftrocknen,
<tb> gespannt <SEP> 19, <SEP> 6 <SEP>
<tb>
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EMI8.1
<tb>
<tb> Art <SEP> des <SEP> Behandlung <SEP> des <SEP> Summe <SEP> der <SEP> Absolutwerte <SEP> Anzeige <SEP> entspannt <SEP> Beurteilung
<tb> Gewebes <SEP> Musters <SEP> aufeinanderfolgender <SEP> minus <SEP> nach <SEP> dem
<tb> Differenzen,
<SEP> wie <SEP> vom <SEP> Anzeige <SEP> gespannt <SEP> Aussehen
<tb> Runzelanzeiger <SEP> erhalten <SEP> oder
<tb> Runzelkennzahl
<tb> Chambray <SEP> maschingewaschen,
<tb> Abtropf-gutes <SEP> Muster
<tb> trocknen, <SEP> leicht <SEP> runzelig
<tb> entspannt <SEP> 21, <SEP> 0
<tb> maschingewaschen, <SEP> 21, <SEP> 0 <SEP> -16, <SEP> 0 <SEP> = <SEP> 5, <SEP> 0 <SEP>
<tb> Abtropftrocknen,
<tb> gespannt <SEP> 16,0
<tb> doppelt <SEP> maschingebreites <SEP> waschen,
<tb> feines <SEP> Abtropf-Annehmbares
<tb> schwarz. <SEP> trocknen, <SEP> Muster,
<tb> Tuch <SEP> entspannt <SEP> 22, <SEP> 3 <SEP> gerunzelt
<tb> maschingewaschen, <SEP> 22, <SEP> 3 <SEP> - <SEP> 12, <SEP> 5= <SEP> 9, <SEP> 8
<tb> Abtropftrocknen,
<tb> gespannt <SEP> 12, <SEP> 5
<tb> Engl. <SEP> maschingeoder <SEP> waschen,
<tb> Schott.
<SEP> AbtropfLeinwand <SEP> trocknen,
<tb> (Gingham) <SEP> entspannt <SEP> 23, <SEP> 1
<tb> maschingewaschen, <SEP> 23, <SEP> 1 <SEP> - <SEP> 12, <SEP> 4 <SEP> = <SEP> 10, <SEP> 7 <SEP>
<tb> Abtropftrocknen,
<tb> gespannt <SEP> 12,4
<tb> Gewebe <SEP> maschingemit <SEP> über-waschen,
<tb> spring.
<SEP> AbtropfBindung <SEP> trocknen,
<tb> (Skip <SEP> entspannt <SEP> 24, <SEP> 0
<tb> Dent)
<tb> maschingewaschen, <SEP> 24, <SEP> 0 <SEP> - <SEP> 14, <SEP> 4 <SEP> = <SEP> 9, <SEP> 6 <SEP> " <SEP>
<tb>
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EMI9.1
<tb>
<tb> Art <SEP> des <SEP> Behandlung <SEP> des <SEP> Summe <SEP> der <SEP> Absolutwerte <SEP> Anzeige <SEP> entspannt <SEP> Beurteilung
<tb> Gewebes <SEP> Musters <SEP> aufeinanderfolgender <SEP> minus <SEP> Anzeige <SEP> nach <SEP> dem
<tb> Differenzen, <SEP> wie <SEP> vom <SEP> gespannt <SEP> oder <SEP> Aussehen
<tb> Runzelanzeiger <SEP> erhalten <SEP> Runzelkennzahl
<tb> Abtropf <SEP> - <SEP>
<tb> trocknen,
<tb> gespannt <SEP> 14,4
<tb> doppelt <SEP> maschingebreites <SEP> waschen, <SEP> gefeines <SEP> schleudert,
<tb> schwarz.
<SEP> hängend <SEP> geTuch <SEP> trocknet,
<tb> entspannt <SEP> 37,2
<tb> maschingewaschen, <SEP> geschleudert, <SEP> 37, <SEP> 2 <SEP> - <SEP> 16, <SEP> 0 <SEP> = <SEP> 21, <SEP> 2 <SEP> Schlechtes
<tb> hängend <SEP> ge- <SEP> Muster, <SEP>
<tb> trocknet, <SEP> arg <SEP> runzelig
<tb> gespannt <SEP> 16,0
<tb> Khaki <SEP> maschingeDrillich <SEP> waschen, <SEP> geschleudert,
<tb> hängend <SEP> getrocknet,
<tb> entspannt <SEP> 39,7
<tb> maschingewaschen, <SEP> geschleudert, <SEP> 39, <SEP> 7-19. <SEP> 3 <SEP> = <SEP> 20, <SEP> 4 <SEP>
<tb> hängend <SEP> ge- <SEP>
<tb> trocknet,
<tb> gespannt <SEP> 19,3
<tb> bedruck-maschingeter <SEP> waschen, <SEP> geStoff <SEP> schleudert,
<tb> hängend <SEP> getrocknet,
<tb> entspannt <SEP> 39,6
<tb> maschingewaschen, <SEP> ge-39, <SEP> 6-13, <SEP> 1 <SEP> 26, <SEP> 5
<tb> schleudert,
<tb> hängend <SEP> getrocknet,
<tb> gespannt <SEP> 13.
<SEP> 1
<tb>
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In der vorstehenden Tabelle wurde der Durchschnitt der Absolutwerte aufeinanderfolgender Differen- zen, wie er von der erfindungsgemässen Runzelmessvorrichtung angezeigt wurde, für Muster von Geweben verschiedener Typen und für verschiedene Vorbehandlungen der Muster aufgezeichnet. Es wurden Able- sungen von jedem Muster in entspanntem Zustand und dann in gespanntem Zustand aufgezeichnet, um nur die Runzeln aus dem Muster zu entfernen. Charakteristische Merkmale des Aufbaues, wie Spinafeh- ler im Garn, lose und vorstehende Fasern usw. bleiben unverändert. Die Differenzen zwischen diesen bei- den Ablesungen wurden dann verzeichnet.
Es wird bemerkt, dass die verschiedenen Ablesungen oder Runzelkennzahlen für die verschiedenen
Gewebearten vergleichbare Werte der Runzelkennzahlen ergeben, die in bestimmte Bereiche oder Nor- men des Gütegrades der Gewebe fallen. So erhält man eine genaue wissenschaftliche Bewertung des Gü- tegrades des Gewebes nach dem Waschen, aber ohne zu bügeln, durch Messung der Runzeln. Diese Mes- sung ist unabhängig vom Aufbau oder der Farbe des Gewebes und kann leicht annehmbaren Normen zuge- ordnet werden. Es ist auch ersichtlich, dass die Vorrichtung zur Untersuchung und Bewertung der Ober- flächenmerkmale irgendeiner biegsamen Bahn benützt werden kann, die sich dem Kern anschmiegt, oder auch einer halbbiegsamen Bahn, die man dazu bringen kann, dass sie sich dem Kern anschmiegt.
In der obenstehenden Tabelle wurden nur Ablesungen für einen einzigen Durchgang längs einer ein- zigen Profillinie des Gewebes aufgezeichnet. Offensichtlich kann es aber wünschenswert sein, Ablesun- gen längs mehrerer Profillinien an verschiedenen Abschnitten oder in verschiedenen Richtungen des Ge- webemusters zu erlangen. In solchen Fällen können durchschnittliche Ablesungen für die Bewertung des
Gütegrades des Gewebes erhalten werden. Es kann zusätzlich erwünscht sein, eine Runzelkennzahl aufzu- stellen, die statt einer Differenz vielmehr ein Verhältnis der aufgezeichneten Messwerte ist. Natürlich können beide Wege beschritten werden, wena auch die Kennzahl der Differenzen in der vorliegenden
Ausführung bevorzugt wird.
Es ist klar, dass die Vorrichtung dazu benützt werden kann, um Oberflächenmerkmale verschiedener Arten zu prüfen oder zu bewerten, vorausgesetzt, dass es die Oberfläche eines Materials ist, das über den Dorn oder die Tragwalze 39 gelegt werden kann, u. zw. so, dass sich das Material der Gestalt des Dornes anschmiegt. Die Tiefe und Gleichmässigkeit von Oberflächen musterungen an geprägtem Papier oder Stoff oder an dreidimensional gewebtem Stoff sind Oberflächenmerkmale dieser Arten. Corduroy, d. i. ein Florgewebe aus BaumwolJe -und Kunstseide für Hosen, wie Schnürlsamt, bildet ein besonderes Beispiel einer solchen Anwendung.
Der ästhetische Wert eines solchen Cordstoffes wird durch solche Eigenschaften beeinflusst wie die Entfernung von emer Rippe zur nächsten, das Ausmass des offenen Zwischenraumes zwischen benachbarten Büscheln, die Höhe der Büschel, das Vorhandensein zufälliger Fasern, die über die allgemeine Oberfläche herausragen, und die Gleichmässigkeit dieser Eigenschaften von einem Ort zum andern auf dem Gewebe.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Bestimmung der Unebenheiten in der Oberfläche einer Bahn aus biegsamem Material, insbesondere der Falten oder Runzeln eines Gewebes, mit Hilfe des Schattenrisses einer Profillinie der Bahn, der durch eine Relativbewegung zwischen der Projektionseinrichtung und der Bahn in der durch die Profillinie gegebenen Richtung in fortlaufend aufeinanderfolgenden Abschnitten mit etwa senkrecht zur Profillinie verlaufenden Strahlen auf einem Bildempfänger erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet,
dass die infolge der Unebenheiten in der Oberfläche der über eine Tragvorrichtung gebogenen Bahn auftretenden Schwankungen im Schattenriss des betreffenden Abschnittes der an der Biegestelle der Bahn entstehenden Profillinie mit Hilfe des Bildempfängers an zwei benachbarten Stellen gemessen werden und die Summe der festgestellten Höhendifferenzen im Schattenriss für einen Durchgang über eine bestimmte Strecke des Prüfstückes als Mass für die Gesamtheit der Unebenheiten seiner Oberfläche fortlaufend gespeichert und gemessen, gegebenenfalls auch aufgezeichnet wird.