CH661544A5 - Einrichtung zur bestimmung der schussdichte eines bewegten gewebes. - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Bestimmung der Schussdichte eines bewegten Gewebes.

Die Erfindung kann als Messgerät bzw. als Geber in einem System zur automatischen Regelung der Schussdichte eines Gewebes in den Aggregaten eines Appreturbetriebes und in Aussortiermaschinen verwendet werden. Die Erfindung kann ferner in ähnlichen Ausrüstungen in der Wirkwarenproduktion zum Zählen der Maschenzahl je Längeneinheit im bewegten Gewirk verwendet werden.

Die Schussdichte eines Gewebes und die Maschenzahl je Längeneinheit eines Gewirks sind die Hauptparameter, die die Gewebe- bzw. Wirkwarenqualität sowie den Rohstoffverbrauch für die Erzeugung einer Produktionseinheit bestimmen. Bei einer Schussdichte des Gewebes unter dem Standardwert wird das Gewebe dünn, seine mechanische Festigkeit verringert und demnach auch die Qualität vermindert, wodurch auch die Kosten einer Längeneinheit des Gewebes verringert werden. Bei Überschreiten des Standarddichtewerts wird die Gewebequalität nicht verringert, aber der erhöhte Rohstoffverbrauch je Längeneinheit des Gewebes bedingt eine Erhöhung der Erzeugniskosten und eine Abnahme der Produktionsrentabilität.

Das auf den Webmaschinen erzeugte Gewebe besitzt eine erhebliche ( ± 5%) Streuung der Schussdichten sowohl von Webmaschine zu Webmaschine wie auch von Gewebestück zu Gewebestück, das auf ein und derselben Maschine hergestellt worden ist. Diese Streuung kann verringert und die Schussdichte des Gewebes an die untere Standardgrösse auf Appreturausrüstungen bei Operationen der Thermostabilisie-rung, der Appretierung, der wärmebedingten Schrumpfung u.a. angenähert werden. Hierzu sind aber automatische Messgeräte und Geber für die Regelung erforderlich, die die Schussdichte eines Gewebes in den Aggregaten des Appreturbetriebs mit hoher Genauigkeit (mit einem Fehler von nicht über 0,5%) zu messen und zu regeln erlauben. Notwendig sind auch Einrichtungen zur Kontrolle der fertigen Produktion.

Zur automatischen Messung der Schussdichte eines bewegten Gewebes werden vorwiegend Einrichtungen angewendet, die auf dem optischen Prinzip aufgebaut sind. Ein schmales Lichtbündel von einr Lichtquelle wird durch das Gewebe hindurchgelassen und gelangt in eine Fotozelle, in der die Intensität des hindurchgegangenen Lichtes in ein elektrisches Signal umgeformt wird. Die Breite des Lichtbündels im Querschnitt in der Gewebeebene wird kleiner als der minimale Abstand zwischen benachbarten Schussfäden gewählt. Die Länge in demselben Querschnitt wird grösser als der maximale Abstand zwischen benachbarten Kettfäden gewählt, wobei die längere Seite des Bündelquerschnitts senkrecht zu den Kettfäden gerichtet ist. Bei der Bewegung des Gewebes wird die Intensität des hindurchgegangenen Lichtes von den Schussfäden moduliert, und am Ausgang der Fotozelle entsteht eine veränderliche Komponente des elektrischen Signals. Aus dieser wird das informationstragende Signal abgetrennt, indem die Störungen abgefiltert werden, und danach wird die Zahl der Perioden je einer bestimmten Gewebelänge ermittelt und gezählt, die vom Längengeber gemessen wird. Die gewonnene Periodenzahl entspricht der Schussdichte des Gewebes.

Auf diesem Prinzip beruht beispielsweise eine Einrichtung zur Messung der Schussdichte eines bewegten Gewebes, mit einer Lichtquelle, einer zylindrischen Linse, einer Fotozelle, einem Gewebelängengeber und einer Registriereinheit, wobei die Fotozelle mit der Lichtquelle über das Gewebe und

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die zylindrische Linse optisch und mit dem ersten Eingang der Registriereinheit, mit deren zweitem Eingang der Längengeber in Verbindung steht, elektrisch verbunden ist. Die zylindrische Linse ist auf eine solche Weise angebracht, dass die Zylindererzeugende zur Bewegungsebene des Gewebes parallel und zu den Kettfäden senkrecht verläuft (siehe «Berichte der Hochschule». Technologie der Textilindustrie. Nr. 5, 1980, SS. 88-91).

In der erwähnten Einrichtung wird die erforderliche Messgenauigkeit der Schussdichte des bewegten Gewebes nicht erreicht, was erstens durch Beeinflussung der Einrichtungsanzeige durch Einzeldefekte des Gewebes wie beispielsweise Schussfadenkurzschuss, Fadenveidickungen, fehlender Zwischenraum zwischen anliegenden Schussfäden und zweitens durch Verminderung der Amplitude der Intensitätsmodulation des durch das Gewebe hindurchtretenden Lichtes und demnach auch der Amplitude der veränderlichen Komponente des elektrischen Signals bis auf vollständiges Verschwinden bei im Gewebe eventuell auftretendem Schieflaufen der Schussfäden bedingt ist.

Bekannt ist auch eine Einrichtung zur Bestimmung der Schussdichte eines bewegten Gewebes, die gegenüber der vorstehend beschriebenen eine Druckluftquelle enthält, die mit einer Kammer in Verbindung gesetzt ist, in der ein Schlitz ausgeführt ist. Hierbei gelangt der Luftstrahl auf das Gewebe durch den Schlitz an der Einfallstelle des Lichtbündels (siehe den SU-Urheberschein Nr. 717629, IPK G Ol N 21/00, GOI N 33/36, veröffentl. am 28.02.1980).

Bei dieser Einrichtung wird gegenüber der vorstehend beschriebenen nur der Messfehler etwas verringert, der durch individuelle Defekte bedingt ist, d.h. es werden Fehler beim Zählen von Fäden teilweise beseitigt, weil einige von den bisher durch die Fäden abgedeckten Zwischenräumen zwischen den Fäden vom Luftstrahl geöffnet werden.

Am nächsten kommt der vorliegenden Erfindung in bezug auf das technisch Wesentliche eine Einrichtung, die eine Lichtquelle, beispielsweise einen Laser, enthält. In Reihe mit der Lichtquelle im Wege des von derselben ausgestrahlten Lichtbündels, das auf einen Gewebeabschnitt fällt und nach der Zusammenwirkung mit ihm eine Information über die Struktur dieses Abschnitts trägt, sind Fourier-Transformationsobjektive, eine Spaltblende und ein Fotoempfângèr angeordnet, der an den einen Eingang der Registriereinheit angeschlossen ist, während an den anderen Eingang desselben ein Gewebelängengeber angeschlossen ist (siehe Radsi-vilchuk L.I., «Berichte der Hochschule». Technologie der Textilindustrie. 1979, Nr. 2, S. 14).

Bei dieser Einrichtung trägt das Lichtbündel durch die Anwendung von Fourier-Transformationsobjektiven und einer Spaltblende in der Ebene des Fotoempfähgers eine Information nur über die Schussfäden, während die Information über die Kettfäden aus dem Strom entzogen wird. Dies gestattet, die Genauigkeit der Bestimmung der Schussdichte eines Gewebes gegenüber den vorgenannten Verfahren etwas zu steigern, aber beseitigt nicht die auftretenden Fehler, die durch Einzeldefekte und Schiefstellung der Schussfäden bedingt sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, in der die Anwendung einer kollektiven optischen Zusammenwirkung der Abbildung der Schussfäden des Gewebeabschnitts mit den Schussfäden des bewegten Gewebes bei deren gegenläufiger Bewegung erlauben würde, die Genauigkeit der Schussdichtenbestimmung zu erhöhen.

Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Einrichtung die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist.

Zweckmässige Ausführungsformen der Einrichtung sind in den abhängigen Ansprüchen umschrieben.

Die Anwendung der beschriebenen Einrichtung gestattet es, mit einfachen Mitteln die Schussdichte des bewegten Gewebes auf bestehenden Ausrüstungen mit hoher Genauigkeit der Schussdichtenbestimmung durch Beseitigung von die Anzeige beeinflussenden Einzeldefekten und Schieflaufen der Schussfäden zu bestimmen.

Die Einrichtung kann aus Moduln ausgeführt sein, durch deren entsprechende Zusammenstellung und Anordnung relativ zum Gewebe der Benutzer die für ihn günstige Variante erzielen kann.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsformen sowie anhand beiliegender Zeichnungen rein beispielsweise näher erläutert; in den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 schematische Darstellung der Gesamtansicht der Einrichtung zur Bestimmung der Schussdichte eines bewegten Gewebes mit einem gleichschenkligen rechtwinkligen Dreikantprisma als optisches Mittel zur Projektion des gegensinnig sich bewegenden Abbildes eines Gewebeabschnitts auf das Gewebe selber;

Fig. 2 schematische Darstellung der Projektion des Abbildes der Schussfäden in einem Gewebeabschnitt auf das Gewebe selber (zur Vereinfachung sind die Kettfäden nicht dargestellt) ;

Fig. 3 dasselbe wie in Fig. 2, in vergrössertem Massstab;

Fig. 4 elektrisches Blockschema einer Ausführungsform der Registriereinheit;

Fig. 5 dasselbe wie in Fig. 1 mit einem aus Fasern ausgeführten Lichtleiter als optischem Mittel;

Fig. 6 dasselbe wie in Fig. 5, mit einem ebenen Spiegel und einem Objektiv als optischem Mittel;

Fig. 7 dasselbe wie in Fig. 6, mit der Anordnung aller optischen Elemente auf der einen Seite von der Bewegungsebene des Gewebes;

Fig. 8 dasselbe wie in Fig. 5, mit einem Vollumkehrprisma als optischem Mittel;

Fig. 9 ein Vollumkehrprisma (Draufsicht) mit gestrichelten Gebieten, die das Ein- und Austrittsbild darstellen;

Fig. 10 dasselbe wie in Fig. 8, mit der Anordnung des Fotoempfängers und des Prismas auf der einen Seite von der Bewegungsebene des Gewebes;

Fig. 11 dasselbe wie in Fig. 1, mit einem Prisma zur Trennung des Lichtbündels und einem zusätzlichen Fotoempfänger, der sich hinter diesem Prisma befindet;

Fig. 12 Ansicht nach einem Pfeil A von Fig. 11 und

Fig. 13 Blockschema der Registriereinheit, die in Fig. 11, 12 dargestellt ist.

Die Einrichtung zur Bestimmung der Schussdichte eines bewegten Gewebes enthält eine Lichtquelle 1 (Fig. 1), die sich über einem Gewebe 2 befindet, und ein optisches Mittel, das in der vorliegenden Ausführungsform als gleichschenkliges rechtwinkliges Dreikantprisma 3 ausgebildet und unter dem Gewebe 2 angeordnet ist, um ein gegensinnig sich bewegendes Abbild des Gewebes auf dieses selbst zu projizieren. Über dem Gewebe 2 befindet sich ein Fotoempfänger 4. Der Fotoempfänger 4 liegt im Wege des von der Lichtquelle 1 ausgestrahlten Lichtbündels, das durch das Gewebe 2, das optische Mittel 3 und ein zweites Mal durch das Gewebe 2 hindurchtritt. Das von der Lichtquelle 1 gelieferte Lichtbündel ist parallel.

Die Abbildung des ersten Gewebeabschnitts wird auf das Gewebe 2 selbst projiziert, und hinter dem Gewebe entsteht im allgemeinen Fall, d.h. bei vorhandenem Schrägstellungs-winkel der Schussfäden, ein Moirébild, das in Fig. 2, 3 schematisch dargestellt ist und abwechselnde dunkle und lichte Streifen darstellt, die zur Bewegungsrichtung des Gewebes 2 und demnach zu den Kettfäden des Gewebes 2 parallel sind.

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Der Abstand W zwischen zwei benachbarten Moiréstreifen ist gleich: a wobei a der Abstand zwischen benachbarten Schussfäden im Gewebe 2 in der Kettfadenrichtung, a den Schrägstellungs-winkel der Schussfäden, d.h. einen Winkel in der Ebene des Gewebes 2 zwischen einem Schussfaden und der Normalen zu den Kettfäden bedeuten.

Bei der Bewegung des Gewebes 2 und der Gegenbewegung der Abbildung eines Abschnitts des Gewebes 2 verschieben sich die Moiréstreifen in der Ebene des Gewebes 2 in einer Richtung, die zur Bewegungsrichtung des Gewebes 2 senkrecht ist, wobei bei der Verschiebung des Gewebes 2 um einen Schritt a zwischen den Schussfäden die Moiréstreifen sich um einen Betrag von 2W verschieben werden, da die Abbildung des Gewebeabschnitts und das Gewebe selber sich mit gleichen Geschwindigkeiten gegeneinander bewegen, d.h. die Verschiebung des Gewebes 2 um einen Schritt a die gegenseitige Verschiebung der Abbildung des Gewebeabschnitts relativ zum Gewebe selber um einen Betrag von 2a veranlasst.

In einem Sonderfall, d.h. bei einem Schrägstellungswinkel a der Schussfäden gleich Null, erfolgt die Obturationsverbin-dung.

Die Intensität des Lichtbündels, das von der Lichtquelle 1 in den Fotoempfänger gelangt und durch das Gewebe 2, das Prisma 3, nochmals durch das Gewebe 2 hindurchgetreten ist, wird bei der Bewegung des Gewebes durch die Moiré- bzw. Obturationsverbindung der Abbildung der Schussfäden in einem Abschnitt des Gewebes 2 und der Schussfäden des Gewebes 2 selbst moduliert.

Der Ausgang des Fotoempfängers 4 ist mit dem Eingang der Registriereinheit 5 verbunden, an deren anderen Eingang der Ausgang eines Gewebelängengebers 6 angeschlossen ist. In der vorliegenden Ausführungsform enthält die Registriereinheit 5 - in Reihe geschaltet - einen Verstärker 7 (Fig. 4), eine Formerschaltung 8, einen Zähler 9 mit einem Speicherregister 10 und eine auf beliebige bekannte Weise erfolgende Anzeige.

Die Einrichtung zur Bestimmung der Schussdichte des bewegten Gewebes kann in verschiedenen Varianten ausgeführt sein, die sich sowohl durch die Anordnung der Lichtquelle 1, des Fotoempfängers 4 und des optischen Mittels in bezug auf die Bewegungsrichtung des Gewebes 2, die Ausführung des optischen Mittels, wie auch durch die Lage der Bewegungsebene des Gewebes 2 im Raum (horizontal, vertikal, geneigt) unterscheiden.

Am einfachsten zu realisieren ist eine Ausführungsform der Einrichtung zur Bestimmung der Schussdichte des bewegten Gewebes, die in Fig. 5 dargestellt ist. Die Einrichtung enthält eine Lichtquelle 1, einen Fotoempfänger 4, die sich auf der einen Seite vom Gewebe 2 befinden, während auf der anderen Seite von demselben ein aus Fasern bestehender Lichtleiter 11 angeordnet ist, der das optische Mittel darstellt, das das gegensinnig sich bewegende Abbild des Gewebeabschnittes nochmals auf das Gewebe projiziert.

Der Lichtleiter 11 ist mit einer regelmässigen Anordnung der Fasern ausgeführt, die einen gleichen Querschnitt in der Lichtleiterlänge besitzen, d.h. er überträgt das reelle Bild. Der Ein- und Ausgang des Lichtleiters 11 liegen parallel zur Bewegungsebene des Gewebes 2 in unmittelbarer Nähe desselben. Der Eingang des Lichtleiters 11 ist der Lichtquelle 1, der Ausgang aber dem Fotoempfänger 4 zugekehrt. Der Ausgang des Fotoempfängers 4 ist mit dem Eingang der Registriereinheit 5 verbunden, dann deren anderen Eingang der Gewebelängengeber 6 angeschlossen ist. Die Registriereinheit 5 kann auch auf die vorstehend beschriebene Weise ausgeführt sein.

Ein Vorteil dieser Ausführungsform ist die einfache Konstruktion der Lichtquelle 1, an die minimale Anforderungen gestellt werden.

Am günstigsten ist die Anwendung dieser Ausführungsform auf Ausrüstungen, die einen Bewegungsabschnitt des Gewebes mit geringen (von maximal 1 mm) Gewebeschwankungen in der Richtung einer Normalen zur Bewegungsrichtung besitzt, wie auch bei Fehlen von Schrägstellungen der Schussfäden von über 5°.

Soll die Einrichtung auf Ausrüstungen für Gewebeschwankungen von über 1 mm (bis zu ± 15 mm) zum Einsatz kommen, ist die Ausführung der Einrichtung auf die zuerst beschriebene Weise möglich.

Ihre Besonderheiten bestehen darin, dass das optische Mittel zur Projektion des gegensinnig sich bewegenden Abbildes des Gewebeabschnitts auf das Gewebe selber als gleichschenkliges rechtwinkliges Dreikantprisma 3 (Fig. 1) mit lichtreflektierenden kleineren Seitenflächen ausgebildet ist, das mit seiner grösseren Seitenfläche parallel zur Bewegungsrichtung des Gewebes 2 liegt und mit dieser Seitenfläche der Bewegungsebene zugewandt ist, während es mit seinen Seitenkanten senkrecht zur Bewegungsrichtung des Gewebes 2 liegt. Das Lichtbündel muss parallel sein; je kleiner die Divergenz des Lichtbündels ist, desto grösser sind die Schwingungen des Gewebes 2 in der Richtung einer Normalen zur Bewegungsebene des Gewebes 2, bei denen die Bestimmung der Schussdichte des bewegten Gewebes möglich ist.

Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind bei geringen (von nicht über 5°) Schrägstellungswinkeln der Schussfäden anwendbar.

Soll die Schussdichte des bewegten Gewebes auf Aggregaten in Abschnitten mit grösseren (bis zu 30°) Schrägstellungen der Schussfäden sowie in Abschnitten, in denen die Entfernung der optischen Elemente von der Bewegungsebene des Gewebes (hohe Temperatur und Feuchtigkeit des Gewebes u.a.) erforderlich ist, sowie beim Zusammenfallen der beiden genannten Bedingungen, sind die Ausführungen der Einrichtung ähnlich wie die vorstehend beschriebenen möglich. Der Unterschied aber besteht darin, dass das optische Mittel einen ebenen Spiegel 12 (Fig. 6) und ein Objektiv 13 enthält, das sich zwischen dem Spiegel 12 und der Bewegungsebene des Gewebes 2 befindet, derart, dass diese Bewegungsebene mit der Brennebene des Objektivs 13 zusammenfallen würde. In dieser Ausführungsform ist die Entfernung der optischen Einzelteile von der Bewegungsebene des Gewebes 2 um erhebliche ( — 100 mm) Entfernungen möglich. An die Strahlungsquelle werden in dieser Ausführungsform keine besonderen Anforderungen gestellt, es ist günstig, die Strahlen von der Quelle 1 hinter dem Gewebe 2 zusammenzuführen und nach deren Reflexion vom Spiegel 12 diese Strahlen am Fotoempfänger 4 wieder zusammenzuführen.

Alle vorstehend beschriebenen Ausführungsformen werden zweckmässigerweise für Gewebe mit ausreichender optischer Transparenz (nicht unter 5-10%) im vorgewählten Bereich der Lichtwellenlängen angewendet. Bei geringerer Transparenz bzw. bei Notwendigkeit einer einseitigen Anordnung der Einrichtungselemente in bezug auf das Gewebe sowie bei gut ausgeprägter Gewebestruktur (bzw. Struktur einer Wirkware) im reflektierten Licht sowie bei Kombination von den beliebigen der genannten Bedingungen ist die Ausführung der Einrichtung ähnlich der im vorstehenden beschriebenen möglich. Ihr Unterschied besteht aber darin, dass die Lichtquelle 1 (Fig. 7), der Fotoempfänger 4, der Spiegel 12 und das Objektiv 13 auf der einen Seite vom Gewebe 2 liegen.

Die in Fig. 7 veranschaulichte Ausführungsform gestattet,

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die Schussdichte eines Gewebes zu bestimmen, das sich auch unmittelbar auf Wellen, Trommeln u.ä. bewegt.

Es sind auch andere Ausführungsformen der Einrichtung denkbar, die den im vorstehend beschriebenen ähnlich sind. Ihr Unterschied besteht aber darin, dass das optische Mittel als Vollumkehrprisma 14 (Fig. 8,9,10) ausgebildet ist, beispielsweise als Prisma mit einem Dach und einer reflektierenden Seitenfläche, dessen grössere Seitenfläche parallel zur Bewegungsebene des Gewebes 2 liegt und dieser Ebene zugewandt ist. Derartige Prismen besitzen die Bezeichnung BkR-180° (siehe Kruger M. Ja., Panow W.A. u.a. Handbuch des Konstrukteurs der optisch-mechanischen Geräte, Verlag «Maschinostroenie», Leningrad, 1967, S. 234).

In Fig. 8 ist eine Ausführungsform der Einrichtung mit der Lichtquelle 1 und dem Fotoempfänger 4, die auf der einen Seite von der Bewegungsebene des Gewebes 2 angeordnet sind, und dem Vollumkehrprisma 14 dargestellt, das sich auf der anderen Seite von dieser Bewegungsebene befindet.

In Fig. 10 ist eine Ausführungsform der Einrichtung dargestellt, die der vorangehenden ähnlich ist. Ihr Unterschied besteht darin, dass die Lichtquelle 1 sich auf der einen, der Fotoempfänger 4 und das Prisma 14 auf der anderen Seite von der Bewegungsebene des Gewebes 2 befinden.

Die beiden Ausführungsformen besitzen den Vorteil der Möglichkeit der Bestimmung der Schussdichte des bewegten Gewebes bei grossen Schrägstellungswinkeln der Schussfäden (bis zu 30°) und grossen Schwankungen des Gewebes in der Richtung einer Normalen zur Bewegungsebene besteht. Die zweite von den beiden Ausführungsformen besitzt ein Vorteil gegenüber der ersteren bei der Bestimmung der Schussdichte von Geweben mit geringer (0,5-15%) optischer Transparenz und gut ausgeprägter Struktur des Gewebes im reflektierten Licht.

Soll der Schrägstellungswinkel der Schussfäden gleichzeitig mit der Bestimmung der Schussdichte des bewegten Gewebes, beispielsweise auf Aussortiermaschinen, gemessen werden, so kann die Einrichtung ähnlich der in Fig. 1 dargestellten ausgeführt werden. Ihr Unterschied besteht aber darin, dass sie ein Prisma 15 (Fig. 11,12) mit reflektierenden Seitenflächen zur Trennung des Lichtbündels enthalten, das im Wege des Lichtbündels angeordnet ist, das das Prisma 3 (bzw. den Lichtleiter 11) passiert hat, wobei es sich mit dem Fotoempfänger 4 auf der einen Seite von der Bewegungsebene des Gewebes 2 befindet. Die Trennkante des Prismas 15 liegt parallel zur Bewegungsrichtung des Gewebes 2, wobei ein zusätzlicher Fotoempfänger 16 vorhanden ist, der an einen dritten Eingang der Registriereinheit 5 angeschlossen und im Wege eines Teils des Lichtbündels angeordnet ist, während im Wege des anderen Lichtbündelteils der Haupt-Fotoempfänger 4 angeordnet ist.

Die Registriereinheit 5 kann in dieser Ausführungsform wie in Fig. 13 dargestellt aufgebaut sein. Die Registriereinheit 5 enthält Verstärker 17,18 für die veränderlichen Komponenten der zu den Fotoempfängern 4,16 gelangenden Signale. Die Ausgänge der Verstärker 17, 18 sind mit den Eingängen von Mäanderformerschaltungen 19, 20 verbunden, deren Ausgänge an die Eingänge von Impulsformerschaltungen 21, 22 angeschlossen sind, die zum Formen der Impulsfront dienen. Die Ausgänge der Formerschaltungen 21,22 sind mit den Eingängen eines RS-Triggers 23 verbunden, dessen Ausgang mit dem Eingang eines ersten Umformers 24 der Impulsdauer zu einem Code verbunden ist. Der Ausgang des Umformers 24 ist mit dem ersten Eingang eines Rechners 25 verbunden. Der zweite Eingang des Rechners 25 ist mit dem Ausgang eines zweiten Umformers 26 der Impulsdauer zu einem Code verbunden, dessen Eingang mit dem Ausgang der zweiten Mäanderformerschaltung 20 und dem Eingang der zweiten Impulsformerschaltung 22 verbunden ist. Der dritte Eingang des Rechners 25 ist mit dem Ausgang des Längenmessers 6 verbunden.

Diese Einrichtung arbeitet wie folgt. Das parallele Lichtbündel von der Lichtquelle 1 (Fig. 1) passiert einen Abschnitt des Gewebes 2, wird von den kleineren Seitenflächen des Prismas 3 reflektiert, passiert einen zweiten Abschnitt des Gewebes 2, hinter dem ein Moirébild entsteht, und gelangt in den Fotoempfänger 4, in dem die Intensität des hindurchgegangenen Lichtbündels in ein elektrisches Signal umgewandelt wird.

Die Lage der Seitenkanten des Prismas 3 senkrecht zu den Kettfäden, was dem Senkrechtsein zur Bewegungsrichtung des Gewebes entspricht, gestattet es, die Abbildung der Kettfäden des ersten Abschnitts des Gewebes 2 auf die Kettfäden des zweiten Abschnitts des Gewebes 2 zu projizieren, was zur Erhöhung des Durchlasses des Lichtbündels durch die zwei Schichten des Gewebes 2 führt. Bei der Bewegung des Gewebes 2 und der gegenläufigen Bewegung des Abbildes eines Abschnitts des Gewebes 2 verschieben sich die Moiréstreifen in der Bewegungebene des Gewebes in der Richtung, die zu den Kettfäden senkrecht ist, und gemäss ihrer Stellung in bezug auf das Lichtbündel, das in den Fotoempfänger 4 gelangt, wird die Intensität dieses Lichtbündels verändert. Am Ausgang des Fotoempfängers 4 entsteht eine veränderliche, der Form nach einer Sinusoide nahe Komponente des elektrischen Signals. Das Signal vom Fotoempfänger 4 gelangt an den Eingang der Registriereinheit 5, und in dieser an den Eingang des Verstärkers 7 (Fig. 4). Die veränderliche Signalkomponente, die vom Verstärker 7 verstärkt wird, passiert die Formerschaltung 8 und den Zähler 9, in dem die Zahl der Moiréstreifen gezählt wird, die das Lichtbündel kreuzen, das in den Fotoempfänger 4 gelangt. Das Signal vom Gewebelängengeber 6, der nach einem beliebigen bekannten Schema mit einem Impulsausgang ausgeführt sein kann, gelangt in Form eines elektrischen Impulses an den anderen Eingang der Registriereinheit 5 und überträgt die Information aus dem Zähler 9 in das Speicherregister 10 mit der Anzeige, wobei der Zähler 9 auf Null gelöscht wird. Hierbei wird die Zahl, die vom Zähler 9 und Speicherregister 10 auf einer bestimmten Gewebelänge erfasst worden ist, der verdoppelten Zahl der Schussfäden auf dieser Länge gleich sein. Indem man die Länge des Abschnitts des Gewebes 2 wählt, bei dessen Durchgang der Gewebelängengeber 6 einen Impuls erzeugt, lässt sich im Register 10 und demgemäss eine Zahl anzeigen, die der Schussdichte des Gewebes in den vereinbarten Einheiten gleich ist. So ist bei einer Länge des Gewebeabschnitts, von 50 mm der vom Längengeber 6 gemessen wird, die Zahl im Register 10 und auf der Anzeige der Schussdichte des Gewebes in den Einheiten «Fädenzahl je 100 mm» gleich.

In ähnlicher Weise arbeitet die Einrichtung zur Bestimmung der Schussdichte des bewegten Gewebes nach der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform.

Ein Unterschied besteht allerdings darin, dass das Lichtbündel von der Lichtquelle 1, das das Gewebe 2, den Lichtleiter 11, das Gewebe 2 passiert, nicht parallel sein kann und zur Erhöhung der Lichtdurchlassung der zwei Schichten des Gewebes 2 das Austrittsende des Lichtleiters 11 so zu justieren ist, dass die Abbildungen der Kettfäden eines Abschnitts des Gewebes 2 auf diese Kettfäden des Gewebes 2 selbst projiziert werden.

Die Anwendung der Ausführungsformen der Einrichtung, die in Fig. 1 und 5 dargestellt sind, ermöglicht eine Erhöhung der Bestimmungsgenauigkeit der Schussdichte des bewegten Gewebes dank Vermeidung eines Messfehlers, der durch vorhandene Einzeldefekte der Schussfäden bedingt ist, weil bei der kollektiven optischen Zusammenwirkung der Abbildung der Schussfäden und der Schussfäden des Gewebes selber die Einzeldefekte praktisch keine Verzerrung des Moirébildes

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verursachen.

Die in Fig. 6 dargestellte Ausführungsform der Einrichtung arbeitet im wesentlichen ähnlich den vorstehend beschriebenen. Vorhandene Unterschiede bestehen darin,

dass die Abbildung eines Abschnitts des Gewebes 2 auf das Gewebe 2 selber mit vollständiger Bildumkehr projiziert wird. Diese vollständige Bildumkehr des Gewebeabschnitts geschieht mittels des Objektivs 13 und des Spiegels 12. Das Gewebe 2 bewegt sich in der Ebene, die mit der Brennebene des Objektivs 13 zusammenfällt, so dass die Abbildung des Abschnitts des Gewebes 2, den das Lichtbündel von der Lichtquelle 1 passiert hat, auf dem Gewebe 2 selber im Massstab 1:1 genau fokussiert wird.

Bei dieser Projektion der Abbildung des Gewebeabschnitts auf das Gewebe selber findet eine Obturationsverbin-dung statt, weil bei der Bewegung des Gewebes 2 die Intensität des zum Fotoempfänger 4 gelangenden Lichtbündels in etwa nach dem Sinusgesetz je nach relativer Lage der Abbildungen der Schussfäden des Abschnitts des Gewebes 2 und der Schussfäden des Gewebes 2 selber in den Grenzen eines halben Abstandes zwischen benachbarten Schussfäden verändert wird. Hierbei übt der Schrägstellungswinkel der Schussfäden keinen Einfluss auf die Funktionsfähigkeit dieser Aus-führungsform aus. Die Obturationsverbindung, die durch die Projektion der Abbildungen der Schussfäden auf die Schussfäden des Gewebes 2 selber entsteht, bleibt unabhängig vom Schrägstellungswinkel der Schussfäden.

Also gestattet die vorstehend beschriebene Ausführungsform, die Bestimmungsgenauigkeit der Schussdichte des bewegten Gewebes sowohl bei am Gewebe vorhandenen Einzeldefekten der Schussfäden wie auch bei grösseren (bis zu 30°) Schrägstellungen der Schussfäden des Gewebes zu erhöhen.

Die in Fig. 7 dargestellte Ausführungsform der Einrichtung zur Bestimmung der Schussdichte des bewegten Gewebes arbeitet ähnlich der vorangehenden. Ein Unterschied besteht aber darin, dass das Lichtbündel von der Lichtquelle 1 von der Oberfläche des bewegten Gewebes 2 reflektiert und nach dem Durchgang durch das Objektiv 13, der Reflexion vom Spiegel 12 nach dem nochmaligen Durchgang durch das Objektiv 13 vom Gewebe 2 nochmals reflektiert wird.

Die Projektion der Abbildung der Schussfäden eines Gewebeabschnitts auf die Schussfäden des Gewebes selber bringt bei der Gewebebewegung eine Obturationsverbindung zustande und erzeugt demgemäss eine veränderliche Komponente der Intensität des Lichtbündels, das vom Gewebe nach der Projektion reflektiert wird.

Ähnlich der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform arbeitet die in Fig. 8 dargestellte Ausführungsform. Ein Unterschied besteht allerdings darin, dass die vollständige Bildumkehr des Abschnitts des Gewebes 2 vom Prisma 14 bei der Reflexion des Lichtbündels, das die Information über die Struktur des Gewebeabschnitts trägt von den drei Seitenflächen des Prismas vorgenommen wird, wie dies durch den Strahlengang in Fig. 8,9 veranschaulicht ist. Das Lichtbündel soll parallel sein.

Die in Fig. 10 dargestellte Ausführungsform der Einrichtung arbeitet ähnlich der vorangehenden. Ein Unterschied besteht allerdings darin, dass die Obturationsverbindung (wie auch in Fig. 7) im vom Gewebe 2 reflektierten Lichtbündel zustandegebracht wird, das zunächst das Gewebe 2 und das Prisma 14 passiert hat.

Die in Fig. 8 und 10 dargestellten Ausführungsformen gestatten, die Schussdichte des bewegten Gewebes bei vorhandenen Einzeldefekten in der Schussfadenstruktur des Gewebes, bei grösseren (bis zu 30°) Schrägstellungen der Schussfäden des Gewebes und bei hohen (bis ± 15 mm) Schwankungen des Gewebes in Richtung einer normalen zur

Bewegungsebene des Gewebes sowie bei beliebiger Kombination dieser Bedingungen mit hoher Genauigkeit zu bestimmen.

Die in Fig. 11 und 12 dargestellte Ausführungsform der Einrichtung arbeitet ähnlich der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform. Ein Unterschied besteht allerdings darin, dass das parallele Lichtbündel von der Lichtquelle 1, das einen Abschnitt des Gewebes 2, das Prisma 3 und nochmals das Gewebe 2 passiert hat, auf ein Prisma 15 mit reflektierenden Seitenflächen zur Trennung des Lichtbündels fällt. Das in zwei (ungefähr gleiche) Teile getrennte Lichtbündel gelangt in einen zusätzlichen Fotoempfänger 16 und in den Haupt-Fotoempfänger 4. Während der Bewegung des Gewebes 2 verschieben sich die Moiréstreifen quer zu den Kettfäden. Die Signale von den Fotoempfängern 4,16 erfahren eine Phasenverschiebung um einen Winkel

</>= -4-,

7 2vJ

wobei d die quer zur Schussfadenrichtung gemessene Abmessung des Lichtbündels bzw. d/2 den effektiven Abstand zwischen den Fotoempfängern 4 und 16 und W den Abstand zwischen benachbarten Moiréstreifen bedeutet.

Die Signale von den Fotoempfängern 4,16 enthalten eine Information über die Schussdichte des Gewebes 2 und den Schrägstellungswinkel der Schussfäden.

Die Schussdichte eines Gewebes kann durch Zählung der Zahl der Moiréstreifen ermittelt werden, die das Lichtbündel vor einem beliebigen Fotoempfänger 4,16 während der Zurücklegung eines Gewebeabschnitts bestimmter Länge durch dasselbe kreuzen, wobei die Zahl der Moiréstreifen der doppelten Zahl der Schussfäden innerhalb derselben Länge des Gewebes 2 infolge der Gegenbewegung der Abbildung des Abschnitts des Gewebes 2 und des Gewebes 2 selber gleich ist. Der Abstand a zwischen benachbarten Schussfäden des Gewebes 2 kann als eine zur Schussdichte des Gewebes reziproke Grösse definiert werden. Die Phasenverschiebung <p zwischen den Signalen von den Fotoempfängern 4, 16 gestattet, den Schrägstellungswinkel a der Schussfäden nach dieser Formel zu bestimmen :

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oC = (M.c4%

Die Rechenoperationen werden von der Registriereinheit 5 ausgeführt, in der die Signale von den Fotoempfängern 4, 16 durch die Verstärker 17,18 (Fig. 13) verstärkt werden. Die Signale werden von den Formerschaltungen 19,20 zu Mäandern umgewandelt, bei denen die Impulsfronten, beispielsweise die positiven, in den Formerschaltungen 21,22 erzeugt und den Eingängen des RS-Triggers 23 zugeleitet werden. Am Ausgang des Triggers 23 erscheinen Impulse, bei denen das Verhältnis ihrer Dauer zur Dauer eines Mäanderimpulses den Winkel cp der Phasenverschiebung zwischen den Signalen von den Fotoempfängern 4 und 16 bestimmt.

Der Mäanderimpuls von der Formerschaltung 20 und das Signal vom Trigger 23 gelangen in die Umformer 24, 26 der Impulsdauer, beispielsweise der Dauer eines positiven Impulses, zu einem Code. Die Signale von den Umformern 24,26 und vom Ausgang des Längengebers 6 gelangen in den Rechner 25, in dem die Bestimmung der Schussdichte des Gewebes und des Schrägstellungswinkels der Schussfäden nach den vorstehend angegebenen Formeln erfolgt. Der Rechner 25 kann digital wie auch analog ausgeführt sein, und demgemäss können an seinem Ausgang Signale sowohl in digitaler wie auch in analoger Form gewonnen werden. Ausserdem können in den Rechner 25 die Sollwerte der Nenn-Schuss-

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dichte und des zulässigen Schrägstellungswinkels eingegeben werden, worauf an seinem Ausgang Signale zur Steuerung der Schrägstellung und der Schussdichte des Gewebes gewonnen werden können.

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Die Anwendung der vorliegenden Erfindung gestattet es, neben der Schussdichte des Gewebes auch die Schrägstellung der Schussfäden zu bestimmen und hierdurch den Einsatz einer besonderen Einrichtung zu diesem Ziel zu vermeiden.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

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1. Einrichtung zum Bestimmen der Schussdichte in einem bewegten Gewebe, mit einer Lichtquelle (1) und einem Fotoempfänger (4), der in dem von der Lichtquelle (1) ausgehenden Lichtbündel angeordnet ist, das seinerseits zunächst auf einen Gewebeabschnitt gerichtet ist und durch das Zusammenwirken mit diesem eine Information über die Struktur dieses Abschnittes liefert, sowie mit einer Registriereinheit (5), deren Eingänge einerseits an den Fotoempfänger (4) und andererseits an einen Gewebelängengeber (6) angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein optisches Mittel vorgesehen ist, um ein gegensinnig zur Bewegungsrichtung des Gewebes sich bewegendes Abbild des Gewebeabschnittes auf das Gewebe (2) selbst zu projizieren, wobei der Fotoempfänger (4) im Wege des Lichtbündels erst angeordnet ist, nachdem dieses das optische Mittel passiert und mit dem Gewebe (2) ein zweites Mal zusammengewirkt hat.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Mittel sich auf der einen Seite von der Bewegungsebene des Gewebes (2), die Lichtquelle (1) und der Fotoempfänger (4) sich aber auf der anderen Seite von derselben befinden.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Mittel sowie der Fotoempfänger (4) sich auf der einen Seite von der Bewegungsebene des Gewebes (2) befinden, während die Lichtquelle (1) auf der anderen Seite von derselben liegt.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Mittel, die Lichtquelle (1) und der Fotoempfänger (4) sich auf derselben Seite der Bewegungsebene des Gewebes (2) befinden.

5. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Mittel in Form eines das reelle Bild übertragenden, aus Fasern bestehenden Lichtleiters (11) ausgebildet ist, dessen Ein- und Ausgang in einer zur Bewegungsebene des Gewebes (2) parallelen Ebene in unmittelbarer Nähe vom Gewebe (2) liegen.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Mittel als gleichschenkliges rechtwinkliges Dreikantprisma (3) mit lichtreflektierenden kleineren Seitenflächen ausgebildet ist, das mit seiner grösseren Seitenfläche parallel zur Bewegungsebene des Gewebes (2) liegt und mit dieser Seitenfläche der Bewegungsebene zugewandt ist, während es mit seinen Seitenkanten senkrecht zur Bewegungsrichtung des Gewebes (2) liegt.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Mittel einen ebenen Spiegel (12) und ein Objektiv (13) aufweist, das sich zwischen dem Spiegel (12) und der Bewegungsebene des Gewebes (2) befindet, derart, dass diese Bewegungsebene mit der Brennebene des Objektivs (13) zusammenfällt.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Mittel als Vollumkehrprisma (14) ausgebildet ist.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1,2 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Prisma (15) mit reflektierenden Seitenflächen zur Trennung des Lichtbündels aufweist, das im Wege des Lichtbündels angeordnet ist, nachdem dieses das optische Mittel passiert und mit dem Gewebe (2) ein zweites Mal zusammengewirkt hat, derart, dass das Prisma sich mit dem Fotoempfänger (4) auf derselben Seite der Bewegungsebene des Gewebes (2) befindet, wobei die Trennkante des Prismas (15) parallel zur Bewegungsrichtung des Gewebes (2) liegt und ein zusätzlicher Fotoempfänger (16) vorgesehen ist, der an einen entsprechenden Eingang der Registriereinheit (5) angeschlossen ist und im Wege eines Teils des vom Prisma (15) getrennten Lichtbündels angeordnet ist, während im Wege des anderen Lichtbündelteils der erstgenannte Haupt-Fotoempfänger (4) angeordnet ist.