CH357218A - Verfahren und Vorrichtung zur Feststellung und Ausmerzung von spontanen Querschnittsänderungen in Textilmaterial - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Feststellung und Ausmerzung von spontanen Querschnittsänderungen in Textilmaterial

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CH357218A
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spontaneous
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Locher Hans
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Zellweger Uster Ag
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    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H63/00Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop-motions ; Quality control of the package
    • B65H63/06Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop-motions ; Quality control of the package responsive to presence of irregularities in running material, e.g. for severing the material at irregularities ; Control of the correct working of the yarn cleaner
    • B65H63/062Electronic slub detector
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00Handled material; Storage means
    • B65H2701/30Handled filamentary material
    • B65H2701/31Textiles threads or artificial strands of filaments

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  • Textile Engineering (AREA)
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  • Treatment Of Fiber Materials (AREA)

Description


  



  Verfahren und Vorrichtung zur Feststellung und Ausmerzung von spontanen
Querschnittsänderungen in Textilmaterial
Es wird in der Spinnerei angestrebt, möglichst fehlerfreie, d. h. in bezug auf ihren Querschnitt gleichmässige Garne herzustellen. Es sind dabei vor allem zwei Gruppen von Gleichmässigkeitsfehlern zu unterscheiden :
Erstens sogenannte Nummerschwankungen, welche wellenförmig verlaufen und Wellenlängen von etwa 10 cm bis mehrere Tausend Meter aufweisen.



  Diese Nummerschwankungen sind durch eine unvollkommene Arbeitsweise der Spinnmaschinen bedingt, d. h. sie können durch verbesserte Einstellung der Maschinen in ihrer Amplitude vermindert werden.



   Zweitens die spontanen Verdickungen und Verdünnungen, welche meistens viel kurzwelliger, d. h. nur einige Zentimeter lang sind und verschiedene Ursachen haben. Die spontanen Verdickungen sind in der Praxis besonders unerwünscht, da sie in der Wirkerei oft zu   Nadelbrüchen    führen, weil sie nicht durch die Ösen der Nadeln hindurchgleiten können.



  Aber auch in der Weberei führen die spontanen Verdickungen zu einer Reihe von Schwierigkeiten, wie beispielsweise zu schlechtem Aussehen des Gewebes und zu zusätzlichen   Stillständen    der Webstühle. Das letztere deshalb, weil sich die Verdickungen infolge zu geringer Drehung in den Geschirren durchscheuern, wobei der Faden schliesslich bricht. Die spontanen Verdünnungen beeinträchtigen die Festigkeit der Garne, führen deshalb ebenfalls zu Fadenbrüchen und somit zu   Stillständen    der Produktionsmaschinen.



   Es wurde bereits verschiedentlich versucht, durch den Einbau von   Oberwachungssystemen    in den   Garn-    verarbeitungsmaschinen, beispielsweise in der Spulerei, alle spontanen Querschnittsänderungen im Textilmaterial zu erfassen, den Faden an solchen Stellen abzureissen und den Fehler auszumerzen. Es sind verschiedene Systeme bekanntgeworden, welche diesem Zwecke dienen, nämlich rein mechanische Vorrichtungen und in neuerer Zeit auch kombinierte mechanisch-optische Apparate.



   Mechanische Vorrichtungen arbeiten mit Platten, welche Schlitze von ganz bestimmter Weite aufweisen, durch welche Schlitze das zu kontrollierende Textilmaterial hindurchgezogen wird. Dabei führen spontane Verdickungen, welche einen bestimmten Grenzwert überschreiten, zur Arretierung und zum Bruch des Fadens. Diese Vorrichtungen haben den Nachteil, dass bei der Wahl eines zu engen Schlitzes das Textilmaterial unter Umständen beschädigt wird, während bei der Wahl eines etwas weiteren Schlitzes Stellen im Textilmaterial, welche an und für sich zu beanstanden wären, ungehindert passieren können.



   Die bekannten Vorrichtungen mit optischen   Mess-    organen weisen andere Nachteile auf, welche vor allem in ihrem optischen Messteil liegen.



   Zur Lösung der gestellten Aufgabe müssen   näm-    lich die langwelligen Nummerschwankungen von den spontanen Querschnittsänderungen (kurzwellige Querschnittsschwankungen) unterschieden werden. Zu diesem Zwecke wird bei den bekannten Vorrichtungen aus dem Verlaufe des Querschnittes des Textilmaterials vorerst ein optisches Abbild erzeugt und aus diesem eine dem jeweiligen Querschnitt des sich in der Messstelle befindenden Materialquerschnittes proportionale elektrische Grösse gebildet. Der Verlauf des Querschnittes von Textilmaterial weist nun, wie eingangs erwähnt, Schwankungen um einen Mittelwert auf, welche Schwankungen mit verschiedenen Wellenlängen   R    charakterisiert werden können.

   Die Vorschubgeschwindigkeit des zu prüfenden   Textilmate-    rials in den genannten optischen   Messorganen    ist dabei identisch mit der Fortpflanzungsgeschwindigkeit v der wellenförmigen Ungleichmässigkeiten. Das elektrische Abbild enthält daher neben einer Gleichspannungskomponente eine überlagerte Wechselspannung, deren Frequenz aus der   Wellenlänge i    durch die Beziehung    v    bestimmt werden kann. Dabei bedeuten :   f = Frequenz    der Wechselstromkomponente des elek trischen Abbildes, v = Vorschubgeschwindigkeit des Textilmaterials,   2    = Wellenlänge der Querschnittsschwankungen.



   Die genannte überlagerte Wechselspannung stellt ein sehr komplexes Frequenzgemisch dar. Zur alleinigen Erfassung derjenigen Stellen im Textilmaterial, welche spontane Veränderungen des Querschnittes, also kleine Wellenlängen aufweisen, wurden bisher beispielsweise elektrische Frequenzfilter benötigt.



     Diese Frequenzfilter    sind so eingerichtet, dass sie nur bestimmte, verhältnismässig hohe Frequenzen des elektrischen Abbildes des Querschnittes des Textilmaterials berücksichtigen. Die hierbei noch zu erfassenden Frequenzen hängen nun aber nicht nur vom Querschnittsverlauf des geprüften Stückes, d. h. von den Wellenlängen seiner Ungleichmässigkeiten, sondern auch von der Geschwindigkeit, mit welcher dieses das Messorgan durchläuft, ab.

   Da die Ge  schwindigkeiten    der Verarbeitungsmaschinen, beispielsweise der Spulmaschinen, sehr verschieden sind, muss die Charakteristik von entsprechenden Frequenzfiltern der bekannten optischen Messapparaturen der jeweiligen Verarbeitungsgeschwindigkeit angepasst werden, was einen grossen Nachteil darstellt und die Betriebssicherheit solcher Vorrichtungen   beeinträch-    tigt.



   Ein weiterer Nachteil bekannter Vorrichtungen ist der, dass durch störende Einflüsse im optischen Messsystem, beispielsweise durch Alterungserscheinungen, langfristig verlaufende Abweichungen des mittleren Anzeigewertes der dem Querschnitt des Textilmaterials äquivalenten optischen und der entsprechenden elektrischen Grösse vorgetäuscht werden.



  Dadurch werden die vorhandenen Querschnittsschwankungen verzerrt angezeigt und unrichtig ausgewertet.



   Die vorliegende Erfindung überwindet diese Nachteile und betrifft ein Verfahren zur Feststellung und Ausmerzung von spontanen Querschnittsänderungen in Textilmaterial, insbesondere in Garnen, Vorgarnen und Bändern, vermittels photoelektrischer Zellen und elektrischen Brückenschaltungen, gemäss welchen das zu kontrollierende Textilmaterial durch eine optische Projektionsanordnung mit mindestens zwei benachbarten gerichteten Lichtbündeln, deren zugehörige photoempfindlichen Elemente in zwei verschiedene Zweige einer elektrischen Brücke geschaltet sind, hindurchgezogen wird, derart, dass spontane Querschnittsänderungen gleichzeitig nur eines der beiden photoempfindlichen Elemente beeinflussen können, so dass das Gleichgewicht der elektrischen Brücke durch spontane Querschnittsänderungen gestört wird,

   während anderseits langwellige Querschnittsänderungen in beiden photoempfindlichen Elementen gleichzeitig eine gleich grosse Beeinflussung zur Folge haben, so dass durch langwellige   Querschnittsände-    rungen keine Störung des   Brückengleichgewichts    erfolgt.



   Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit photoelektrischen Zellen in einer elektrischen Brückenschaltung und Mitteln zur Registrierung und Ausmerzung von spontanen Querschnittsänderungen und umfasst eine optische Projektionsanordnung mit mindestens zwei gerichteten Lichtbündeln und mindestens zwei benachbarten photoempfindlichen Zellen, welche in verschiedenen Zweigen der Brückenschaltung liegen und welche alle beide vom zu kontrollierenden Textilmaterial beeinflusst werden.



   Im folgenden sollen anhand von schematisch gehaltenen Figuren Ausführungsbeispiele des erfindungsgemässen Verfahrens sowie der Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens beschrieben werden.



  Dabei zeigt :
Fig.   1    ein Beispiel einer optischen Projektionsanordnung,
Fig. 2 eine mögliche Schaltungsanordnung,
Fig. 3 eine mögliche Abart der optischen Projektionsanordnung nach Fig.   1,   
Fig. 4 als Diagramm eine sinusförmige Quer  schnittsänderung,   
Fig.   5    einen Funktionsverlauf für verschiedene   Lichtbündeldurchmesser,   
Fig. 6 als Diagramm eine weitere sinusförmige   Querschnittsänderung,   
Fig. 7 einen Funktionsverlauf für verschiedene Abstände von Lichtbündeln,
Fig. 8 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer optischen Projektionsanordnung,
Fig. 9 eine ausführliche Schaltungsanordnung mit beispielsweisen Mitteln zur weiteren Auswertung,
Fig. 10 ein Schema eines Details.



   In Fig.   1    stellt   1    eine Lichtquelle dar, deren Strahlen über die Spiegel 2 und 6 auf die Linsen 3 und 7 gelangen. Diese Linsen 3 und 7 bilden aus den eintreffenden, divergierenden Lichtstrahlen je ein paralleles Lichtbündel 13 und   14,    durch welche Lichtbündel das zu kontrollierende Textilmaterial 9 hindurchgeführt wird. Die der Lichtquelle zugekehrte Seite des Textilmaterials 9 absorbiert und reflektiert einen Teil des eintreffenden Lichtes, so dass auf die der Lichtquelle abgewandte Seite ein Schatten entsprechend dem Querschnitt des Textilmaterials geworfen wird. Die parallelen Lichtbündel 13 und   14    werden je vermittels einer weiteren Linse 4 und 8 auf die Photozellen 5 und 10 fokussiert.

   Die Ausbeute an Photostrom in jeder der Photozellen 5 und 10 ist daher ein Mass für den Grad der Abdeckung der Lichtbündel durch das Textilmaterial 9 und somit ein Mass für den im Lichtstrahl durchlaufenden projizierten Materialquerschnitt.



   Fig. 2 zeigt die einfachste Form einer Messbrücke als Bestandteil der erfindungsgemässen Vorrichtung. Eine Spannungsquelle 11 liefert Spannung an die beiden in Reihe geschalteten Photozellen 5 und 10 sowie an die beiden Brückenwiderstände 23 und 24. Die Verbindungsstelle 15 zwischen den beiden Photozellen und die Verbindungsstelle 22 zwischen den beiden Widerständen 23 und 24 ergeben das   Brückenpotential    U, welches im Falle gleicher Beleuchtungsdichte auf jeder der beiden Photozellen 5 und 10 Null beträgt. Sobald eine spontane Querschnittsänderung die Messstelle passiert, d. h. wenn sich in einem der Lichtbündel 13 resp. 14 mehr Textilmaterial befindet als im anderen, wird das Gleichgewicht der Brückenschaltung gestört, und an den Klemmen 12-15 ergibt sich eine Spannung U.

   Eine solche Spannung U ist somit ein Merkmal dafür, dass sich in den beiden Lichtbündeln ungleich grosse Materialmengen befinden, was gleichbedeutend mit spontanen Querschnittsänderungen ist. Diese Spannung U kann verstärkt und zur Steuerung geeigneter Registrier-und Korrekturmechanismen herangezogen werden. Beispielsweise kann diese Spannung   U ein    Steuersignal abgeben. welches seinerseits in bekannter Weise das Abschneiden des zu prüfenden   Textilmate-    rials 9 bewirkt.



   Von wesentlicher Bedeutung für das erfindungsgemässe Verfahren ist, dass die Grösse der an den Klemmen 15 und 12 auftretenden Spannung   U    nur von der Differenz der in den beiden Lichtbündeln 13 und 14 befindlichen Menge des Textilmaterials 9 bestimmt wird und nicht von der Geschwindigkeit abhängt, mit welcher das genannte Textilmaterial die optische Projektionsanordnung durchläuft.



   Wesentlich ist ferner, dass langperiodige Schwankungen des Materialquerschnittes, d. h. sogenannte Nummerschwankungen, die Brückenschaltung nicht verstimmen können, weil bei solchen langwelligen Schwankungen beide Lichtbündel gleichzeitig durch mehr oder weniger Material beeinflusst werden.



  Durch entsprechende Dimensionierung des Durchmessers b der Lichtbündel und ihres gegenseitigen Abstandes a kann die Wellenlänge der Querschnittsschwankungen, die noch erfasst werden sollen, nach   Belieben-dem    zu prüfenden Material entsprechend -festgelegt werden.



   In Fig. 3 ist eine optische Projektionsanordnung als Variante der in Fig.   1    gezeigten optischen Projektionsanordnung dargestellt, bei welcher der Abstand a zwischen den Lichtbündeln 13 und 14 vergrössert wurde, während der Durchmesser   b    der genannten Lichtbündel nicht verändert wurde. Der Abstand a zwischen den Lichtbündeln richtet sich danach, welche Art von spontanen   Querschnittsände-    rungen zur Anzeige gebracht werden soll. Der kleine Abstand nach Fig.   1    ist für die Anzeige von-in der Durchlaufrichtung des Textilmaterials   9-kur-    zen spontanen Querschnittsänderungen geeignet,   wäh-    rend ein grosser Abstand a nach Fig. 3 bei langgezogenen spontanen Querschnittsänderungen verwendet wird.



   Wie ohne weiteres ersichtlich ist und weiter unten mathematisch bewiesen wird, bestimmt auch der Lichtbündeldurchmesser   b    die Grösse und Form der mit dem erfindungsgemässen Verfahren möglichen Anzeige von spontanen Querschnittsänderungen. Es besteht somit die Möglichkeit, durch geeignete Dimensionierung der Grössen a und   b    der optischen Projektionsanordnung verschiedene Arten von spontanen Querschnittsänderungen im Textilmaterial 9 getrennt zu registrieren. Weiter ist aus den Figuren zu ersehen, dass alle Querschnittsänderungen im Textilmaterial, welche länger als der totale Abstand beider Lichtbündeldurchmesser   b    sind, die Vorrichtung nicht oder nur sehr wenig zu beeinflussen vermögen, so dass keine Anzeigefunktion ausgelöst wird.

   Dies er  möglicht    es, dass auch ohne Zuhilfenahme von Fre  quenzfiltern    und dergleichen spontane Querschnitts änderungen im Textilmaterial 9 festgestellt und zur Anzeige gebracht werden können. Dadurch lassen sich erhebliche Vereinfachungen erzielen, was zur Herstellung von wesentlich billigeren, zuverlässigeren und betriebssicherer arbeitenden Vorrichtungen führt.



  Diese arbeiten zudem unabhängig vom Vorschub pro Zeiteinheit des Textilmaterials.



   Wie die Erfahrung zeigt, bestimmt die sogenannte mittlere Stapellänge der   Einzelfasern,    aus welchen sich das zu prüfende Textilmaterial 9 zusammensetzt, Form und Grösse der spontanen Querschnitts änderungen. Kurzstapelige Fasern, wie z. B. Baumwolle, bilden kurze spontane Querschnittsänderungen.



  Die mittlere Stapellänge beträgt bei Baumwolle-je nach Provenienz und anderen Wachstumsfaktoren22 bis 32 mm. Faseranhäufungen, die als spontane Querschnittsänderungen angesehen werden, weisen häufig eine Länge von 25 mm auf. Für die Messung von   Baumwollgarnen,-vorgarnen    und-bändern ist somit ein Durchmesser der Lichtbündel b von 4 bis 30 mm zu wählen.



   Langstapelige Textilmaterialien, wie beispielsweise Wolle, mit mittleren Stapellängen von 80 bis 150 mm ergeben anderseits langgezogene spontane Querschnittsänderungen, die auch mit entsprechend grossen Lichtbündeldurchmessern b von 4 bis mm gemessen werden können. Es ist daher in der Praxis wünschbar, für die Messung verschiedener Faserarten des zu prüfenden Textilmaterials Geräte mit verschiedenen optischen Projektionsanordnungen zu verwenden, oder aber an ein-und demselben Gerät austauschbare, für die zu prüfenden Faserarten abgestimmte optische Projektionsanordnungen vorzusehen.



   Die nachstehende mathematische Ableitung und die zugeordneten Fig. 4 und 5 zeigen, welche Anzeigewerte spontaner Querschnittsänderungen in einer optischen Projektionsanordnung mit dem   Lichtbündel-    durchmesser b resultieren. Es bedeuten :   2 = Wellenlänge    untersuchten   Querschnittsän-       derung = a,      b    = Lichtbündeldurchmesser in Millimeter, b = Lichtbündeldurchmesser im Bogenmass, A= Augenblickswert der Amplitude der Quer   schnittsänderung,      A =    Scheitelwert der Amplitude der Querschnitts  änderung.



   Der augenblickliche Anzeigewert an einer beliebigen Stelle   ai    ist gegeben durch
EMI4.1     

Somit ist die neue, als gedämpfte Schwingung erscheinende spontane Querschnittsänderung gegeben durch
EMI4.2     

Die entstehende Funktion ist wiederum eine Sinusschwingung, weshalb die Berechnung der   Dämp-    fung des Scheitelwertes genügt :
EMI4.3     
 b im Längenmass eingesetzt :
EMI4.4     
 Diese Abhängigkeit ist in Fig. 5 als Funktion von   ilb    gezeigt.



   Als Zahlenbeispiel dient folgende Tabelle :    Lichtbündeldurch-Wellenlänge    Anzeige A/A messer b   (mm) i. (mm)    %
10 10 0
10 20 63
10 30 82
10 50 95
Daraus kann entnommen werden, dass ein Lichtbündeldurchmesser   b    von gleicher Länge wie die Wellenlänge einer spontanen Querschnittsänderung (welche aus einer Verdickung und einer unmittelbar nachfolgenden Verdünnung oder umgekehrt besteht) überhaupt keinen zusätzlichen Anzeigewert der dem Materialquerschnitt proportionalen elektrischen Grösse ergibt. Bei allen Wellenlängen, die kleiner als die Lichtbündeldurchmesser b sind, erreicht der Anzeigewert A/A im besten Falle noch 10 bis   200/o    der ursprünglichen Amplitude.

   Diese Erkenntnis zeigt, dass die Lichtbündeldurchmesser b nicht grosser als etwa die halbe Wellenlänge einer spontanen Querschnittsänderung sein dürfen. Bei steigendem Wert   i. lb,    d. h. mit zunehmender Wellenlänge der spontanen Querschnittsänderungen bei konstantem   Lichtbündel-    durchmesser   b    strebt das Verhältnis   A ! A    asymptotisch gegen eins und erreicht bei dem Wert 5 für   . 1/b 95 /o    der vollen Amplitude A.



   Ist das der Prüfung unterworfene Textilmaterial Baumwolle, bei welcher die häufigsten spontanen Querschnittsänderungen in der Grössenordnung der mittleren Stapellänge, d. h. bei 20 bis 33 mm Länge, auftreten, so ist als untere Grenze der Lichtbündeldurchmesser b   =    4 mm zu wählen. Lichbündeldurchmesser   b    von über 30 mm vermögen anderseits spontane Querschnittsänderungen von 20 mm Länge überhaupt nicht mehr zur Anzeige zu bringen.



   Für langfaserige Wolle ergeben sich-da auch die spontanen Querschnittsänderungen andere Grössenordnungen aufweisen-folgende   Lichtbün-    deldurchmesser :
Für spontane Querschnittsänderungen von 50 mm Länge : kleinster Lichtbündeldurchmesser b   =    4 mm, grösster Lichtbündeldurchmesser b = 60 mm.



   Als weitere charakteristische Grösse der optischen Projektionsanordnung tritt der Abstand a auf, welcher von den einander gegenüberliegenden Randstrahlen der Lichtbündel 13 und 14 eingehalten wird, respektive die Grösse d als Abstand der Lichtbündelachsen. Der Einfluss dieser Grösse a auf die Form und die Grösse der zu bestimmenden spontanen Querschnittsänderungen kann ebenfalls für die Annahme sinusförmiger Querschnittsänderungen berechnet werden. Fig. 3 zeigt die der Berechnung zugrunde liegenden Dimensionen und Bezeichnungen. Es bedeuten : b = Lichtbündeldurchmesser, a = Randstrahlenabstand, d = Abstand zwischen den   Lichtbündelachsen       (= a + 22)'      p    = Abstand der Lichtbündelachsen im Bogenmass  (= Phasenverschiebung).



   Fig. 6 zeigt die für die Berechnung benötigten Amplitudenwerte. Es gilt :    Ai = ,. sin co t    (6)    Az==A-sin (tu+p) (7)       A A = Â    [sin   cv      t-sin      (cv t +)] (8)       DIA = sin tsin (sv t +)   
EMI5.1     

  <SEP> = <SEP> 2 <SEP> cos <SEP> 2 <SEP> cot <SEP> sin <SEP> - <SEP> (9)
<tb>  <SEP> 2
<tb> d <SEP> A-2 <SEP> cos <SEP> u <SEP> t
<tb>  <SEP> d' <SEP> 2
<tb>  <SEP> J <SEP> l
<tb>  <SEP> A <SEP> 2z <SEP> A
<tb>  <SEP> 2 <SEP> au
<tb> ;

   <SEP> - <SEP> = <SEP> 2. <SEP> cos <SEP> t <SEP> + <SEP> sin
<tb>  <SEP> L/
<tb>  <SEP> Zeitfunktion <SEP> Dämpfungsfunktion
<tb> 
Für die Bewertung der Amplitude in Funktion des   Lichtbündelabstandes    d wird nur die   Dämpfungsfunk-    tion benötigt :
EMI5.2     

In Fig. 7 ist der Verlauf dieser   Dämpfungsfunk-    tion in Abhängigkeit   von/    gezeigt. Auch hier zeigt sich, dass für bestimmte Werte   ; ; J,    z. B.   1,    0,5,0,33 usw. überhaupt kein Anzeigewert abgegeben wird, während andere   Verhältnisse d,    z. B. 2,0,7,0,41 die volle Amplitude der spontanen   Querschnittsände-    rungen wiedergeben.



   Diese mathematische Ableitung erklärt, dass durch geeignete Wahl des Abstandes d zwischen den Lichtbündelachsen spontane Querschnittsänderungen bestimmter Wellenlängen teils voll zur Anzeige gebracht, teils gänzlich unterdrückt werden können.



   Wie weiter oben gesagt, liegt die Länge der   häu-    figsten spontanen Querschnittsänderungen bei Baumwolle etwa zwischen 20 und 30   mm.    Für die sichere Feststellung der spontanen Querschnittsänderungen ist es daher von Vorteil, wenn der Abstand der Lichtbündel d durch Verschiebung der Lichtbündel 13 und 14 so eingestellt werden kann, dass für verschiedene Baumwollarten die typischen spontanen Querschnitts änderungen mit möglichst voller Amplitude angezeigt werden.



   Insbesondere die in Fig. 7 zutage tretende grosse Flankensteilheit-entsprechend einer sehr selektiven Filterwirkung-der einzelnen Kurventeile erfordert eine Justierung des Lichtbündelabstandes a. Dasselbe gilt auch für optische Projektionsanordnungen, die für die Messung von Textilmaterial aus Wolle geeignet sind ; auch in diesem Falle sind die   Lichtbündel-    abstände a der grösseren Länge der spontanen Quer   schnittsänderungen-infolge grösserer Stapellänge    der Wollfasern-dem   Verhältnis i./d    entsprechend auszubilden, und zwar im Minimum für d = 10 mm, im Maximum d = 80 mm.

   Selbstverständlich können für Textilmaterial 9, dessen Stapellänge von den erwähnten Durchschnittswerten für Baumwolle und Wolle abweicht, sowohl der   Lichtbündelabstand    a als auch der   Lichtbündeldurchmesser    b von den angegebenen Abmessungen abweichende Grössen aufweisen. Beispielsweise wird für Zellwolle mit 40 mm Sta  pellänge    benötigt :    Lichtbündeldurchmesser    b min. 4 mm max. 40 mm    Lichtbündelabstand    d min. 10 mm max. 40 mm
Fig. 8 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel einer optischen Projektionsanordnung mit verschiebbaren Lichtbündeln 13 und 14.

   Zu diesem Zwecke sind die   Lichtbündelsysteme    13 und 14 mit ihren Basen in Gleitbahnen 71 und   71'geführt    und können vermittels der Stellschrauben 72 und 73 in ihrer Querrichtung um die Strecken a'und a"gegeneinander verschoben und fixiert werden. Zur Vereinfachung der Bedienung eines erfindungsgemässen Gerätes ist es weiter von Vorteil, wenn bestimmte   Lichtbündel-    abstände a für häufig einzustellende Werte mittels einer Skala 74 im Einstellbereich markiert werden.



   Ein weiterer, sehr wesentlicher Vorteil der beschriebenen Anordnung besteht darin, dass die durch Temperaturschwankungen, Helligkeitsänderungen und andere äussere Einflüsse hervorgerufenen   unerwünsch-    ten Variationen der einzelnen Elemente der ganzen Messanordnung das   Brückengleichgewicht    nicht oder nur äusserst wenig stören, weil der ganze Aufbau der Messanordnung bis ins letzte Detail symmetrisch aufgebaut werden kann.



   Fig. 9 zeigt eine beispielsweise Schaltungsanordnung entsprechend Fig. 2, ergänzt durch eine Verstärkerstufe mit einem Transistor 42 und zugehörigen   Arbeitswiderständen    41,43 und 44, sowie einer Kippschaltung 46 zur Umformung der   Gleichspan-    nungsänderungen am Ausgang des Transistors 42 in Stromstösse zur Betätigung eines Relais 47.



   Das Relais 47 bewegt in der beispielsweisen, schematischen Darstellung der Fig. 9 einen Anker 51, welcher vermittels einer Feder 52 in seiner Ruhelage gehalten wird und dabei eine Klinke 53 festhält.



  Klinke 53 erleidet durch die in der gezeichneten Lage gespannte Rückholfeder 54 einen Zug nach links, wird aber durch den Anker 51 so lange festgehalten, als das Relais 47 stromlos ist. Klinke 53 steht mit ihrer Schneide 56 einer festen Schneide 55 gegenüber, zwischen welchen Schneiden das Textilmaterial 9 hindurchgeführt wird.



   Durchläuft nun eine spontane   Querschnittsände-    rung im Textilmaterial 9 die optische Projektionsanordnung, so wird durch die dabei entstehende Spannung U die Kippschaltung 46 angeregt und die Wicklung des Relais 47 unter Strom gesetzt. Dadurch wird der Anker 51 gegen die Kraft der Feder 52 nach unten gezogen, wodurch die Klinke 53 freigegeben wird. Das zwischen den Schneiden 55 und 56 durchlaufende Textilmaterial 9 wird somit durchschnitten. Die Reaktionszeit zwischen dem Gleichspannungsstoss an den Klemmen der Brückenschal tung und dem Schliessen der Schneidorgane   55,    56 kann dabei auf die Durchlaufzeit des Textilmaterials von der optischen Projektionsanordnung bis zu der Schneidstelle abgestimmt werden.

   Dies, damit in jedem Falle die beim Durchgang durch die optische Projektionsanordnung den Schneidvorgang auslösende fehlerhafte Stelle des Textilmaterials 9 kurz nach dem Moment in den Bereich der Schneiden 55,56 gelangt, in welchem der Schneidvorgang stattfindet.



  Hierdurch wird das zu prüfende Textilmaterial unmittelbar vor der fehlerhaften Stelle abgeschnitten.



  Die fehlerhafte Stelle kann somit leicht aufgefunden und der notwendigen Verbesserung zugänglich gemacht werden. Nach jedem erfolgten Schneidvorgang kann der beschriebene Mechanismus mit bekannten Mitteln wieder in die Bereitschaftsstellung   zurückge-    bracht werden.



   In Fig. 10 ist ein Schaltungsbeispiel für eine Kippschaltung 46 zur Betätigung des Relais 47 gezeigt.



  Der über den Trennkondensator 45 eintreffende, durch eine spontane Querschnittsänderung ausgelöste Impuls reduziert das vom Spannungsteiler mit den Widerständen 63 und 66 der Basis des ersten Transistors 61   aufgedrückte    negative Potential. Dadurch erniedrigt sich der Kollektorstrom des Transistors 61, so dass der Spannungsabfall am Arbeitswiderstand 67 kleiner wird. Das Kollektorpotential des Transistors 61 und damit das Basispotential des Transistors 62 werden dadurch negativer. Infolgedessen steigt der Strom vom Emitter zum Kollektor des Transistors 62 so stark an, dass das an den Klemmen 49 und 50 angeschaltete Relais 47 aufzieht und die weiter oben beschriebenen Funktionen auslöst.

   Der Stromfluss durch das Relais 47 wird durch den Rückkopplungswiderstand 69, welcher zusätzlich zum Eingangsimpuls den vom Spannungsabfall über dem Relais 47 erzeugten positiven   Spannungsstoss    auf die Basis des Transistors 61 überträgt, in Sinne der ursprünglichen Arbeitsweise unterstützt. Die beschriebene Kippschaltung erhält die erforderliche Speisespannung aus der Spannungsquelle 70.



   Solange die Spannungsquelle 11 an die   Brücken-    schaltung Gleichspannung abgibt, erscheint an den Klemmen 12 und 15 im Falle von Unsymmetrie in der Brückenschaltung eine Gleichspannung. Wird jedoch die Brückenschaltung mit Wechselspannung gespeist, so erhält man an den Ausgangsklemmen 12 und 15 eine pulsierende Gleichspannung, was den Vorteil besserer, d. h. stabilerer Verstärkungsmöglichkeit für die nachfolgenden Verstärkerstufen bietet.



  Die Frequenz der genannten Wechselspannung ist dabei nicht kritisch. Sie wird zweckmässig im Tonfrequenzbereich, beispielsweise 400 Hz, gewählt.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zur Feststellung und Ausmerzung von spontanen Querschnittsänderungen in Textilma- terial, insbesondere in Garnen, Vorgarnen und Bän- dern, vermittels photoelektrischer Zellen und elektrischer Brückenschaltungen, dadurch gekennzeichnet, dass das zu kontrollierende Textilmaterial (9) durch eine optische Projektionsanordnung mit mindestens zwei benachbarten gerichteten Lichtbündeln (13) und (14), deren zugehörige photoempfindliche Elemente (5 und 10) in zwei verschiedenen Zweigen einer elektrischen Brücke geschaltet sind, hindurchgezogen wird, derart, dass spontane Querschnittsänderungen gleichzeitig nur eines der beiden photoempfindlichen Elemente beeinflussen können,
    so dass das Gleichgewicht der elektrischen Brücke durch spontane Querschnitts änderungen gestört wird, während anderseits langwellige Querschnittsänderungen in beiden photoempfindlichen Elementen gleichzeitig eine gleich grosse Beeinflussung zur Folge haben, so dass durch langwellige Querschnittsänderungen keine Störung des Brückengleichgewichts erfolgt.
    II. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I mit photoelektrischen Zellen in einer elektrischen Brückenschaltung und Mitteln zur Registrierung und Ausmerzung von spontanen Querschnittsänderungen, gekennzeichnet durch eine optische Projektionsanordnung mit mindestens zwei gerichteten Lichtbündeln (13 und 14) und mindestens zwei benachbarten photoempfindlichen Zellen, welche in verschiedenen Zweigen der Brückenschaltung liegen und welche alle beide vom zu kontrollierenden Textilmaterial beeinflusst werden.
    UNTERANSPRtSCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das Textilmaterial (9) beim Auftreten von spontanen Querschnittsänderungen an der fehlerhaften Stelle durchschnitten wird.
    2. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein die Schneidvorrichtung auslösendes Relais (47) vermittels einer mit Transistoren bestückten Kippschaltung (46) betätigt wird.
    3. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dal3 die optische Projektionsanordnung mindestens zwei quer zur Projektionsachse verschiebbare Lichtbündel (13 und 14) aufweist.
    4. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dal3 für verschiedene Arten von Textilmaterial optische Projektionsanordnungen mit Lichtbündelabmessungen, die der Länge der typischen spontanen Querschnittsänderungen angepasst sind, benützt werden.
    5. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtbündelabstand (d) für die Feststellung verschieden langer spontaner Querschnittsänderungen einstellbar gemacht wird.
    6. Vorrichtung nach Patentanspruch II, gekennzeichnet durch ein Schneidorgan (55,56) zur Abtrennung des Textilmaterials (9) vor der fehlerhaften Stelle.
    7. Vorrichtung nach Patentanspruch II, gekennzeichnet durch einen Transistor (42) zur Verstärkung der von der Messbrücke abgegebenen Brückenspannung (U).
    8. Vorrichtung nach Patentanspruch II, gekennzeichnet durch eine mit Transistoren (61,62) be stückte Kippschaltung (46) zur Aussteuerung des Relais (47), welches Relais eine Schneidvorrichtung zur Abtrennung des Textilmaterials (9) auslöst.
    9. Vorrichtung nach Patentanspruch II, gekennzeichnet durch eine optische Projektionsanordnung, geeignet für Baumwolle, mit Lichtbündeln (13 und 14), deren Durchmesser mindestens 4 mm und höchstens 30 mm beträgt.
    10. Vorrichtung nach Patentanspruch II, gekennzeichnet durch eine optische Projektionsanordnung, geeignet für Wolle, mit Lichtbündeln (13 und 14), deren Durchmesser mindestens 4 mm und höchstens 60 mm beträgt.
    11. Vorrichtung nach Patentanspruch II, gekennzeichnet durch eine optische Projektionsanordnung, geeignet für Baumwolle, bei welcher der Abstand (d) der Lichtbündelachsen mindestens 10 mm und höchstens 30 mm beträgt.
    12. Vorrichtung nach Patentanspruch II, gekennzeichnet durch eine optische Projektionsanordnung, geeignet für Wolle, bei welcher der Abstand (d) der Lichtbündelachsen mindestens 10 mm und höchstens 80 mm beträgt.
    13. Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteransprüchen 9 bis 12, gekennzeichnet durch eine optische Projektionsanordnung mit einstellbarem Abstand (° der Lichtbündelachsen.
    14. Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteransprüchen 9 bis 12, gekennzeichnet durch eine Skala (74) zur Definition des Abstandes (d) der Lichtbiindelachsen.
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