CH693677A5 - Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln heller und dunkler Abschnitte in einem Garn. - Google Patents

Description

  



   Die Erfindung betrifft das im Anspruch 1 definierte Verfahren und die in Anspruch 7 definierte Vorrichtung zum Ermitteln heller oder dunkler Abschnitte in einem Garn. 



  Beim Auspacken verpackter Rohbaumwolle bei einem herkömmlichen Spinnverfahren ist es möglich, dass blattförmiges Packmaterial als Fremdkörper der Rohbaumwolle beigemischt wird. Oder es ist möglich, dass gewirkte oder andere textile Gewebe, wie von den Arbeitern getragene Handschuhe oder mitgeführte Taschentücher, beim Überführen der Baumwolle zu einem Blasverfahren dieser beigemischt werden. 



  Der Rohbaumwolle beigemischte Fremdmaterialien werden während des \ffnens der Ballen, während des Mischens der Rohbaumwolle mittels gezahnter Schlagelemente im Blasverfahren und während des Kämmens der Rohbaumwolle in einer Garnitur während des Kardierens zerrissen und zu Fasern geschnitten. Die Fremdmaterialien werden dann als Verunreinigungen mit der Rohbaumwolle vermischt und in dieser dispergiert. 



  Ist das mit der Rohbaumwolle vermischte Fremdmaterial beispielsweise eine Kunststofffolie, wie beispielsweise eine orientierte Polypropylen-Folie, so werden kurze und lange, in der Orientierungsrichtung zerrissene Fasern mit der Rohbaumwolle vermischt und in dieser dispergiert. Ist das Fremdmaterial ein bestimmtes Garn, wie beispielsweise ein synthetisches Garn, so wird das unverzwirnte Garn mit der Rohbaumwolle vermischt und in dieser dispergiert. 



  Die Rohbaumwolle, welche eine Verunreinigung als Fremdmaterial enthält, wird dann gekämmt und gestreckt, in ein Faserband übergeführt und dann in einem typischen Spinnverfahren gesponnen. 



   Ein nach diesen Verfahren hergestelltes gesponnenes Garn, welches eine Beimengung in Form von Verunreinigungen enthält, stellt für Gewebe, welche mit diesem Garn gewoben werden, einen schweren Fehler dar. Im Gewebe enthalten Kette und Schuss Verunreinigungen. Wenn das Gewebe gefärbt wird, ergeben sich Ungleichheiten zwischen verunreinigungsfreien und verunreinigten Abschnitten. Das Gewebe weist ein fehlerhaftes, geflecktes Muster auf. 



  Wenn die Verunreinigungen Kunststofffasern, beispielsweise aus Polypropylen, sind, wird der betreffende Teil des Gewebes nicht gefärbt. Wenn die Verunreinigungen ein besonderes, von Rohbaumwolle verschiedenes Garn sind, ergeben sich zwischen verunreinigungsfreien und verunreinigten Abschnitten Unterschiede im Färbegrad. 



  Da die im Garn eingeschlossenen Verunreinigungen durch den Einschluss von Fremdmaterial in die Rohbaumwolle erzeugt werden, hat die Verunreinigung eine andere Farbe als die Rohbaumwolle. So ist beispielsweise eine Folie zum Verpacken der Rohbaumwolle oder ein Taschentuch eines Arbeiters im Zuge ihrer Herstellung getönt oder gefärbt worden. Auch ein weisses, ungefärbtes Taschentuch kann durch Schmutz gefärbt sein bevor es der Rohbaumwolle einverleibt wird. Selbst wenn das blosse Auge keinen Unterschied zwischen dem Garn und der darin vorhandenen Verunreinigung zu erkennen vermag, besteht infolge der Materialverschiedenheit wenigstens ein Unterschied bezüglich der Lichtreflexion zwischen der Garnoberfläche und der Oberfläche der Verunreinigung. Die Verunreinigungen werden daher als "helle oder dunkle Abschnitte" bezeichnet. 



  Bisher sind Versuche zum Ermitteln der hellen oder dunklen Abschnitte im Garn im Allgemeinen mit optischen Mitteln erfolgt. Es ist wohl bekannt, dass das Garn Dickenunregelmässigkeiten aufweist. Es ist für die optischen Mittel wesentlich, dass die hellen oder dunklen Abschnitte ohne Beeinflussung durch die Unregelmässigkeiten des Garns erkannt werden können. Die Lösung dieses Problems ist das Wichtigste bei der Ermittlung von hellen oder dunklen Abschnitten. Diesbezüglich benötigen die bisher vorgeschlagenen Vorrichtungen zur Ermittlung von hellen oder dunklen Abschnitten eine spezielle und kostspielige Struktur und ein komplexes Verarbeitungsverfahren zur Verarbeitung des Ausgabesignals eines Sensors. 



  Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist nun die Schaffung eines einfachen Verfahrens zum Ermitteln heller oder dunkler Abschnitte in einem laufenden Garn unabhängig von Dickenabweichungen dieses Garns sowie einer einfachen Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens. 



  Diese Aufgabe wird gelöst durch das im Kennzeichen des Anspruchs 1 definierte Verfahren und die im Kennzeichen des Anspruchs 7 definierte Vorrichtung. Die Ansprüche 2 bis 6 umschreiben bevorzugte Ausführungsformen des im Anspruch 1 definierten Verfahrens. 



  Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung, bei welcher ein Lichtstrahl auf einen Durchlass für das Garn gerichtet wird, um einen von der Garnoberfläche reflektierten Lichtstrahl und einen von einer reflektierenden Wand, welche als Hintergrund des Garns dient, gestreuten Lichtstrahl aufzufangen. Es wurde nun festgestellt, dass die Lichtvolumen des vom Garn reflektierten Lichtstrahls und des gestreuten Lichtstrahls nicht immer gleichförmig sind. Wenn die Lichtstrahlen an einer bestimmten Stelle im Durchlass empfangen werden, ist das Lichtvolumen des gestreuten Lichtes grösser als das Lichtvolumen des vom Garn reflektierten Lichtstrahls. Wenn die Lichtstrahlen an einer anderen Stelle im Durchlass empfangen werden, ist das Lichtvolumen des gestreuten Lichtes geringer als das Lichtvolumen des vom Garn reflektierten Lichtstrahls.

   Das Verhältnis der Grössen der Lichtvolumina in dem vom Garn reflektierten Lichtstrahl und dem gestreuten Lichtstrahl können bestimmt werden durch Festlegen der Geometrie der Stellen der Lichtquelle, des Garns und der reflektierenden Wand. So ist beispielsweise eine Stelle der Garnoberfläche, welche ein grosses Lichtvolumen einschliesslich eines von der reflektierenden Wand reflektierten Lichtstrahls empfängt, hell und liefert ein grösseres Lichtvolumen als jene des gestreuten Lichtstrahls hinter dem Garn. Die andere Stelle auf der Garnoberfläche, welche ein geringes Lichtvolumen empfängt, ist relativ dunkel und liefert ein Lichtvolumen, welches niedriger ist als jenes des gestreuten Lichtstrahls hinter dem Garn. 



   Wenn zwei Sensoren zur Feststellung der Beleuchtungsstärke an den genannten zwei Stellen installiert sind, vergrössert der erste Sensor den Pegel seines Ausgabesignals, wenn ein dicker Abschnitt des Garns ankommt, während er den Pegel seines Ausgabesignals verringert, wenn ein dünner Abschnitt des Garns ankommt. Umgekehrt verringert der zweite Sensor den Pegel seines Ausgabesignals, wenn ein dicker Abschnitt des Garns ankommt, während er den Pegel seines Ausgabesignals vergrössert, wenn ein dünner Abschnitt des Garns ankommt. Diesbezüglich können die Pegel der Ausgabesignale der zwei Sensoren, welche von den Ungleichheiten des Garns abhängen, so geschaltet werden, dass sie in phasenumgekehrtem Verhältnis ("phasenumgekehrt") stehen.

   Dementsprechend werden, wenn beispielsweise die Ausgabesignale der beiden Sensoren summiert werden, die beiden Signale einander auslöschen, sodass ein Signal "frei von Ungleichheiten" erhalten wird. 



  Im Gegensatz dazu verändern die hellen oder dunkeln Abschnitte, welche den im Garn enthaltenen Verunreinigungen entsprechen, die Lichtreflexion der Garnoberfläche wesentlich. Gelangt beispielsweise ein dunkler Abschnitt des Garns ins Lichtfeld, so verschwindet der vom Garn reflektierte Lichtstrahl ganz, oder das Lichtvolumen wird wesentlich reduziert. Die beiden Sensoren erniedrigen somit die Pegel ihrer Ausgabesignale. Umgekehrt nimmt die Stärke des vom Garn reflektierten Lichtstrahls zu, wenn ein heller Abschnitt des Garns ins Lichtfeld gelangt. Die beiden Sensoren erhöhen die Pegel ihrer Ausgabe-signale. Die Grössen der Ausgabesignale der beiden Sensoren können somit so geschaltet werden, dass sie in phasengleichem Verhältnis ("phasengleich") stehen. Auf diese Weise wird die An- oder Abwesenheit von hellen oder dunkeln Abschnitten im Garn ermittelt. 



  Nachstehend werden beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung beschrieben unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in welchen darstellen: 
 
   Fig. 1(a) die Beziehung zwischen einem Garn und einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens; 
   Fig. 1(b) die Beziehung zwischen einem vom Garn reflektierten Lichtstrahl und einem Sensor; 
   Fig. 1(c) zwei Gleichungen, welche die in Fig. 1(a) dargestellten Lichströme B1 und B2 beschreiben; 
   Fig. 2(a) ein Wellenform-Diagramm der Variationen des Garndurchmessers D(t); 
   Fig. 2(b) ein Wellenform-Diagramm der Variationen eines vom Garn reflektierten Lichtstrahls; 
   Fig. 2(c) ein Wellenform-Diagramm einer ersten Signalausgabe S1 (B1) eines ersten Sensors; 
   Fig. 2(d) ein Wellenform-Diagramm einer zweiten Signalausgabe S2 (B2) eines zweiten Sensors;

   und 
   Fig. 2(e) ein Wellenform-Diagramm eines kom-binierten Ausgabesignals S1 + S2 (B1 + B2), welches auf dem ersten S1 (B1)- und dem zweiten S2 (B2)-Sig-nal basiert. 
 



  Fig. 1(a) zeigt einen wesentlichen Teil einer erfindungsgemässen Vorrichtung. Ein Garn 1 enthält wie oben erwähnt Verunreinigungen. Das zu prüfende Garn 1 kann ein Vorgarn sein, wie es in einem Vorgarnverfahren auf eine Vorgarnspule aufgewickelt wird, oder es kann ein gesponnenes Garn sein, wie es in einem Spinnverfahren, bei welchem das Vorgarn gezogen und gesponnen wird, auf eine Spule aufgewickelt wird. Die An- oder Abwesenheit von Verunreinigungen wird überwacht, wenn das Garn bei wenigstens einem der Vorgarn- oder Spinnprozesse aufgewickelt wird oder wenn das laufende Garn im Anschluss an diese Prozesse durch einen Wickler oder eine Spule aufgewickelt wird. 



  Die Vorrichtung weist ein Trägerglied 3 auf, das einen Durchlass 2 definiert, welcher einen Schlitz aufweist, der den Durchlauf des Garns 1 gestattet. Wie dargestellt wird 



   das Trägerglied 3 durch eine erste Wand 4 und eine zweite Wand 5, welche einander gegenüberliegen und sich im Wesentlichen parallel zu einander erstrecken, sowie eine dritte Wand 6 gebildet, welche die beiden Wände 4 und 5 schneidet und verbindet. Der Durchlass 2 ist ein Schlitz, welcher durch die Wände 4, 5 und 6 auf drei Seiten umgeben wird. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Konfiguration beschränkt. 



  Es ist auch eine Lichtquelle 7 vorgesehen, welche einen Lichtstrahl in den das Garn 1 einschliessenden Durchlass 2 emittiert. Die Lichtquelle kann aus einer Licht erzeugenden Diode oder dergleichen bestehen. Wenn das Trägerglied 3 aus Kunststoff gefertigt ist, kann die ganz Vorrichtung kompakt ausgebildet werden, indem die Lichtquelle 7 in eine der Wände 4, 5 und 6 des Trägergliedes 3 eingebettet wird. Andererseits kann die Lichtquelle 7 ausserhalb des Trägergliedes 3 angeordnet sein. Statt einer einzigen Lichtquelle 7 kann auch eine Mehrzahl von Lichtquellen 7 vorgesehen sein. 



  Mindestens eine der gegen den Durchlass 2 gerichteten Wände 4, 5 und 6 bildet eine reflektierende Wand 8 zur Reflexion des von der Lichtquelle emittierten Lichtes. Vorzugsweise bilden alle Wände 4, 5 und 6 eine reflektierende Wand 8, indem das Trägerglied 3 aus einem opaken weissen Kunststoff gefertigt wird. Der Einfachheit halber dient in der Darstellung die Wand 5 als reflektierende Wand 8, und die an der ersten Wand 4 angeordnete Lichtquelle 7 bestrahlt die reflektierende Wand 8 mit einem Lichtstrahl. 



  Wenn die Lichtquelle 7 den Lichtstrahl in den Durchlass 2 hinein richtet, entstehen ein von der reflektierenden Wand 8 reflektierter Lichtstrahl (als "gestreuter reflektierter Lichtstrahl" bezeichnet) und ein von der Oberfläche des Garns 1 reflektierter Lichtstrahl (als "vom Garn reflektierter Lichtstrahl" bezeichnet). Es sind zwei Sensoren vorgesehen, nämlich ein erster Sensor S1 und ein zweiter Sensor S2, welche den gestreuten reflektierten Lichtstrahl und den vom Garn reflektierten Lichtstrahl zur selben Zeit empfangen und in Abhängigkeit von der Beleuchtungsstärke Ausgabesignale erzeugen. Diese Sensoren können beispielsweise aus Phototransistoren bestehen. Wenn das Trägerglied 3 aus Kunststoff gefertigt ist, können die Sensoren an den gewünschten Stellen in die Wände 4, 5 und 6 eingebettet sein. So kann die Vorrichtung als Ganzes kompakt gemacht werden.

   Der Einfachheit halber ist in der Darstellung der erste Sen sor S1 an der dritten Wand 6 und der zweite Sensor S2 an der ersten Wand 4 angeordnet. 



  In der Praxis wird das von der Lichtquelle 7 emittierte Licht nicht nur von der Oberfläche des Garns 1 und der Oberfläche der reflektierenden Wand 8, sondern auch von den Oberflächen der ersten Wand 4 und der dritten Wand 6 reflektiert. Der Lichtstrahl wird mehrfach reflektiert und daher im Innern des Durchlasses 2 gestreut. Als Resultat wird im Durchlass 2 ein Lichtfeld erzeugt, welches ungleiche Lichtvolumen aufweist, und durch welches das keinen einheitlichen Durchmesser Dt aufweisende Garn 1 durchläuft. 



  Wie in Fig. 1(b) dargestellt, stellen  rho 0 den Reflexionsfaktor des Garns und  rho 0 .  PHI y( DIAMETER ) das Lichtvolumen in einer Richtung von  DIAMETER  dar. Wie in Fig. 1(a) dargestellt, stellen  PHI 1 INCREMENT  THETA ) die Lichtvolumen eines Lichtstroms B1, welcher unter einem Winkel  THETA 1 auf den ersten Sensor S1 auftrifft, und  PHI 2 INCREMENT  THETA ) die Lichtvolumen eines Lichtstroms B2, welcher unter einem Winkel  THETA 2 auf den zweiten Sensor S2 auftrifft, dar. Weiter stellen  PHI 1 INCREMENT 0) bzw.  PHI 2 INCREMENT 0) die Lichtvolumen dar, welche von hinter dem Garn (d.h.  THETA =0) auf den ersten Sensor S1 bzw. den zweiten Sensor S2 einfallen. 



  Die Stellen oder die Ausrichtungen des ersten Sensors S1 und des zweiten Sensors (S2) liegen bezüglich des Zentrums des Garns unter einem Winkel von  DIAMETER 1 bzw.  DIAMETER 2. Die Lichtströme B1 bzw. B2, welche auf die Sensoren S1 bzw. S2 einfallen, sind in den Gleichungen 1 und 2 in Fig. 1(c) dargestellt. 



  Die von der Oberfläche des Garns reflektierten Lichtstrahlen, welche auf den ersten Sensor S1 und den zweiten Sensor S2 einfallen, sind in Gleichung 1 durch  rho 0 .  PHI y( DIAMETER 1) und in Gleichung 2 durch  rho 0 .  PHI y( DIAMETER 2) dargestellt. Die vom Garn reflektierten Lichtmengen, welche auf die Sensoren einfallen, nehmen zu, wenn der Garndurchmesser D(t) zunimmt, und nehmen ab, wenn der Garndurchmesser D(t) abnimmt. Anderseits sind die gestreuten reflektierten Lichtstrahlen, welche um das Garn herumlaufen und auf den ersten Sensor S1 und den zweiten Sensor S2 einfallen, in Gleichung 1 mit  PHI 1 INCREMENT 0) und in Gleichung 2 mit  PHI 2 INCREMENT 0) bezeichnet. Die Menge des gestreuten reflektierten Lichtes, welches auf die Sensoren einfällt, nimmt ab, wenn der Garndurchmesser D(t) zunimmt, und nimmt zu, wenn der Garndurchmesser D(t) abnimmt.

   Die vom Garn reflektierten Lichtstrahlen (der Einfachheit halber mit  PHI y1 und  PHI y2 bezeichnet) und die reflektierten hinter dem Garn gestreuten Lichtstrahlen (die oben erwähnten  PHI 1 INCREMENT 0) und  PHI 2 INCREMENT 0) müssen den Bedingungen  PHI 1 INCREMENT 0) NOTEQUAL  PHI y1 und PHI 2(0) NOTEQUAL  PHI y2 gehorchen. Jeder der Lichtströme B1 und B2 ist somit vom Garndurchmesser D(t) abhängig. Aus diesem Grunde sind in den Gleichungen 1 und 2 die Differenzen zwischen den gestreuten reflektierten Lichtstrahlen  PHI 1 INCREMENT 0),  PHI 2(0) und den vom Garn gestreuten Lichtstrahlen ( PHI y1,  PHI y2), nämlich der Differenzwert  PHI (y)- PHI (0) entweder positiv ( PHI (y) > PHI (0)) oder negativ ( PHI  INCREMENT y),  PHI (0)). 



  Wenn der Wert  PHI  INCREMENT y) -  PHI  INCREMENT 0) in beiden der auf den ersten Sensor S1 bzw. zweiten Sensor S2 einfallenden Lichtströme B1 und B2 positiv oder negativ ist, so ist das Verhältnis der Lichtströme B1 und B2 zum Garndurchmesser D(t) "phasengleich". Wenn beispielsweise der Lichtstrom B1 und der Lichtstrom B2 "positiv" sind, steigen die Pegel der Ausgabesignale der beiden Sensoren S1 und S2 bei einer Zunahme des Durchmessers D(t) miteinander an. Im Gegensatz dazu nehmen, wenn der Lichtstrom B1 und der Lichtstrom B2 "negativ" sind, die Pegel der Ausgabesignale der beiden Sensoren S1 und S2 bei einer Abnahme des Durchmessers D(t) des Garns miteinander ab.

   Aus diesem Grunde ist es, selbst wenn die Ausgabesignale der Sensoren S1 und S2 geprüft werden, unmöglich zu bestimmen, ob die Änderung der Signale durch den Garndurchmesser D(t) oder durch im Garn enthaltene helle oder dunkle Abschnitte verursacht wird. 



  Im Gegensatz hierzu definiert die vorliegende Erfindung selektiv eine Stelle, wo der Lichtstrom B1, welcher einen positiven Wert ( PHI 1 INCREMENT 0) <  PHI y1) von  PHI (y) -  PHI (0) bewirkt, erzeugt wird, und eine Stelle, wo der Lichtstrom B2, welcher einen negativen Wert ( PHI 2 INCREMENT 0) >  PHI y2) von  PHI (y) -  PHI (0) bewirkt, erzeugt wird. Der erste Sensor S1 und der zweite Sensor S2 sind an Stellen angeordnet, wo sie die Lichtströme B1 bzw. B2 empfangen können. Das Verhältnis zwischen dem Lichtstrom B1 und dem Lichtstrom B2 zum Durchmesser D(t) des Garns ist "phasenumgekehrt". Dementsprechend nimmt bei einer Zunahme des Garndurchmessers D(t) der Lichtstrom B1 zu, und der Pegel des Ausgangssignals des Sensors S1 wird erhöht, während der Lichtstrom B2 abnimmt und der Pegel des Ausgangssignals des Sensors S2 vermindert wird.

   Im Gegensatz dazu nimmt bei einer Abnahme des Garndurchmessers D(t) der Lichtstrom B1 ab und der Pegel des Ausgangssignals des Sensors S1 wird vermindert, während der Lichtstrom B2 zunimmt und der Pegel des Ausgangssignals des Sensors S2 erhöht wird. 



  Die Lichtströme B1 und B2 zur Erzeugung eines phasenumgekehrten Verhältnisses zum Garndurchmesser D(t) werden durch die Lage der Lichtquelle 7, der reflektierenden Wand 8 und der beiden Sensoren S1 und S2 gegenüber dem Garn bestimmt. In Fig. 1(a) sind die Lichtquelle 7 und die reflektierende Wand 8 so angeordnet, dass sie einander gegenüber liegen, wobei das Garn 1 dazwischen liegt. Dabei sind der erste Sensor S1 senkrecht zur Strahlungsrichtung der Lichtquelle 7 und der zweite Sensor S2 vor der reflektierenden Wand 8 angeordnet.

   Der Lichtstrom B1 erzeugt eine positive Bedingung ( PHI 1 INCREMENT 0) <  PHI y1), weil das vom Garn reflektierte Licht  PHI y1 einen grossen Anteil von intern im Durchlass 2 reflektierten Lichtes enthält, während das gestreute reflektierte Licht  PHI 1 INCREMENT 0) hinter dem Garn beim Durchgang durch die \ffnung des Durchlasses 2 abgeschwächt wird. Der Lichtstrom B2 erzeugt eine negative Bedingung ( PHI 2 INCREMENT 0) > PHI y2) weil der vom Garn reflektierte Lichtstrahl  PHI y2 durch Licht gebildet wird, das von der Lichtquelle 7 direkt einfällt, während das gestreute reflektierte Licht  PHI 2(0) einen grossen Anteil von durch die drei Wände 4, 5 und 6 wiederholt reflektiertem Licht enthält. 



  Es können auch andere Mittel eingesetzt werden, um die Lichtströme B1 und B2 in ein phasenumgekehrtes Verhältnis zum Garndurchmesser D(t) zu bringen. So kann beispielsweise die reflektierende Wand 8 gebogen sein, oder der Reflexionsfaktor der reflektierenden Oberfläche kann teilweise verschieden sein, oder es können Justierungsmittel eingesetzt werden, wenn die Blickwinkel der Sensoren S1 und S2 ausgerichtet werden. In jedem Fall ist es möglich, die Lichvolumen der gestreuten reflektierten Lichtstrahlen  PHI 1 INCREMENT 0) bzw. PHI 2(0) zu den Lichtströmen B1 und B2 zu addieren. 



  Die hellen oder dunklen Abschnitte werden durch Verarbeitung der Ausgangssignale der beiden Sensoren S1 und S2 ermittelt. 



  Fig. 2(a) zeigt eine Ungleichheit des Garndurchmessers D(t) in einem Wellenform-Diagramm. Die Ungleichheit wird durch einen dicken und einen dünnen Abschnitt gebildet. Fig. 2(b) zeigt in Wellenform eine Variation des von der Garnoberfläche reflektierten Lichtes. In Abhängigkeit vom Oberflächenbereich des Garns erscheinen der dicke und der dünne Abschnitt. Wenn eine gefärbte Verunreinigung im Garn auftritt, so vermindert ein dunkler Abschnitt die Menge des von der Garnoberfläche reflektierten Lichtes wesentlich. 



  Wenn das Garn keine Verunreinigung (beispielsweise dunklen Abschnitt in Fig. 2(b)) aufweist, ist das Ausgabesignal des ersten Sensors S1 (das erste Signal) als Antwort auf die Beleuchtungsstärke des Lichtstroms B1 direkt proportional zur Ungleichheit des Garns, wie sie in Wellenform in Fig. 2(c) als gestrichelte Linie dargestellt ist. Das erste Signal umfasst einen hohen Pegel, welcher dem dicken Abschnitt entspricht, und einen niedrigen Pegel, welcher dem dünnen Abschnitt entspricht, wie die in den Fig. 2(a) und 2(b) dargestellt ist. Das Ausgabesignal des zweiten Sensors S2 (das zweite Signal) als Antwort auf die Beleuchtungsstärke des Lichtstroms B2 ist umgekehrt proportional zur Ungleichheit des Garns, wie sie in Wellenform in Fig. 2(d) als gestrichelte Linie dargestellt ist.

   Das zweite Signal umfasst einen niedrigen Pegel, welcher dem dicken Abschnitt entspricht, und einen hohen Pegel, welcher dem dünnen Abschnitt entspricht, wie die in den Fig. 2(a) und 2(b) dargestellt ist. Die Variationen in den Wellenformen des ersten und des zweiten Signals hängen vom Garndurchmesser D(t) ab und sind phasenumgekehrt. Solange die beiden Signale phasenumgekehrt sind, steht fest, dass das Garn weder helle noch dunkle Abschnitte aufweist. Werden beispielsweise, wie dies in Fig. 2(e) dargestellt ist, das erste und das zweite Signal summiert, löschen die Wellenformen der beiden Signale einander aus. Das resultierende Signal ist unabhängig vom Garndurchmesser D(t). Wenn die Wellenformen des ersten und des zweiten Signals, anders als bei der Darstellung, nicht genau symmetrisch bezüglich einer Linie sind, muss die kleinere möglicherweise verstärkt werden. 



  Wenn das Garn eine Verunreinigung enthält (beispielsweise den dunklen Abschnitt in Fig. 2(b)), sinkt der Pegel des vom Garn reflektierten Lichtstrahls im dunklen Abschnitt wesentlich ab. Sowohl der erste Sensor S1 als auch der zweite Sensor S2 vermindern die Pegel ihrer Ausgabesignale, wie dies in den Fig. 2(c) und 2(d) dargestellt ist. Wenn die im Garn enthaltene Verunreinigung einen hohen Reflexionsfaktor aufweist, erzeugt sie einen hellen Abschnitt, was zu einer Pegelerhöhung des ersten und des zweiten Signals führt. In Abhängigkeit von den hellen oder dunklen Abschnitten sind die Variationen der Wellenformen des ersten und des zweiten Signals phasengleich. Im Moment, wo die Variationen der Wellenformen der beiden Signale von phasenumgekehrt zu phasengleich kippen, kann auf das Vorhandensein heller oder dunkler Abschnitte geschlossen werden.

   Wie bereits diskutiert, wird dann wenn das erste und zweite Signal, wie in Fig. 2(e) dargestellt, summiert werden, als Summe der Abschnitte mit niedrigem Pegel des ersten und des zweiten Signals ein ausgeprägter Abschnitt ermittelt, wie dies ebenfalls in Fig. 2(e) dargestellt ist. Auf diese Weise werden die hellen oder dunklen Abschnitte unabhängig vom Garndurchmesser D(t) ermittelt. 



  Unabhängig vom Garndurchmesser D(t) können die hellen oder dunklen Abschnitte statt durch Summierung des ersten und zweiten Signals auch dadurch ermittelt werden, dass überprüft wird, ob die Wellenformen der beiden Signale phasenumgekehrt verbleiben. Beispielsweise werden Referenz-Pegelgewinne (reference gain levels) einer positiven Seite (Hochpegelseite) und einer negativen Seite (Niedrigpegelseite) für das erste bzw. das zweite Signal eingesetzt. Dies geschieht mittels einer UND-Schaltung, welche feststellt, dass die Signale vom Garndurchmesser D(t) abhängen, wenn der Pegel des anderen Signals höher ist als der Referenz-Pegelgewinn der negativen (positiven) Seite, selbst wenn der Pegel eines der Signale höher ist als der Referenz-Pegelgewinn der positiven (negativen) Seite.

   Die UND-Schaltung stellt fest, dass helle oder dunkle Abschnitte vorhanden sind, wenn der Pegel der beiden Signale höher ist als der Referenz-Pegelgewinn derselben Seite, sei es der positiven oder der negativen Seite. 



  Eine Vielzahl von Anordnungen, welche bekannte elektrische Schaltungen aufweisen, können als Mittel eingesetzt werden, um festzustellen, dass weder helle noch dunkle Abschnitte vorhanden sind, wenn die Variationen der Pegel des ersten und des zweiten Signals phasenumgekehrt sind, und festzustellen, dass helle oder dunkle Abschnitte vorhanden sind, wenn die Variationen der Pegel des ersten und des zweiten Sig-nals phasengleich sind. Wenn das erfasste Signal, wie oben diskutiert, durch Summierung des ersten und des zweiten Signals erhalten wurde, kann es durch einen Verstärker in eine Pegelvergleichs-Schaltung eingegeben werden. Die Pegelvergleichs-Schaltung entdeckt Pegelspitzen in der Wellenform, welche über einen voreingestellten Pegelge winn hinausgehen.

   Die Pegelvergleichs-Schaltung wird normalerweise in eine bekannte Putzvorrichtung zur Überwachung der Ungleichheiten des laufenden Garns, welche mit kapazitiven Sensoren arbeitet, integriert. Die vorliegende Erfindung kann somit leicht dadurch realisiert werden, dass in der Bahn des Garns der Durchlass 2 des Trägergliedes 3 mit einer Lichtquelle 7 und den beiden Sensoren S1 und S2 ausgestattet werden, und dass das erste und das zweite Signal der Sensoren S1 und S2 einer Pegelvergleichs-Schaltung in einer bestehenden Putzvorrichtung zugeführt werden. Wenn eine Verunreinigung festgestellt wird, so gibt die Pegelvergleichs-Schaltung ein Warnsignal aus und aktiviert dadurch einen Abschneidesignal-Generator.

   Die Abschneidesignale steuern über eine entsprechende Schaltung eine Abschneidevorrichtung, welche das Garn automatisch abschneidet, sodass der die Verunreinigung enthaltende Abschnitt des Garns entfernt wird. 



  Erfindungsgemäss werden somit helle oder dunkle Abschnitte unabhängig von Durchmesservariationen des Garns mittels einfacher und billiger Anordnungen und einfacher Signalverarbeitung festgestellt.

Claims (7)

1. Verfahren zum Ermitteln heller oder dunkler Abschnitte in einem Garn (1), bei welchem ein Lichtstrahl auf ein innerhalb eines Durchlasses (2) laufendes Garn (1) gerichtet wird, um innerhalb des Durchlasses (2) ein Leuchtfeld mit ungleichmässigen Lichtstromdichten zu erzeugen, und bei welchem ein Lichtstrom aus einem vom Garn (1) reflektierten Lichtstrahl und einem gestreuten Lichtstrahl erzeugt wird, wobei der vom Garn (1) reflektierte Lichtstrahl von der Oberfläche des Garns (1) reflektiert wird und ein Lichtvolumen von PHI INCREMENT y) aufweist, und wobei der gestreute Lichtstrahl aus dem Hintergrund des Garns (1) reflektiert wird und ein Lichtvolumen von PHI (o) aufweist, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:

- Bildung eines Lichtstroms B1, um zu bewirken, dass das Verhältnis von Lichtvolumen PHI 1 INCREMENT 0) des gestreuten Lichtstrahls zu Lichtvolumen PHI y1 des vom Garn (1) reflektierten Lichtstrahls der Bedingung PHI 1 INCREMENT 0) < PHI y1 genügt, und Bildung eines Lichtstroms B2, um zu bewirken, dass das Verhältnis von Lichtvolumen PHI 2(0) des gestreuten Lichtstrahls zu Lichtvolumen PHI y2 des vom Garn (1) reflektierten Lichtstrahls der Bedingung PHI 2(0) > PHI y2 genügt; - Ausgabe eines ersten Signals in Abhängigkeit von der Beleuchtungsstärke des Lichtstroms B1 und eines zweiten Signals in Abhängigkeit von der Beleuchtungsstärke des Lichtstroms B2;

und - Feststellen der An- oder Abwesenheit von hellen oder dunkeln Abschnitten im Garn (1) durch Vergleich des ersten und des zweiten Signals, und durch Feststellen, dass weder helle noch dunkle Abschnitte vorhanden sind, wenn das Vergleichsresultat anzeigt, dass die Abweichungen in den beiden Signalen phasenumgekehrt sind, und Feststellen, dass helle oder dunkle Abschnitte vorhanden sind, wenn das Vergleichsresultat anzeigt, dass die Abweichungen in den beiden Signalen phasengleich sind; wobei die Feststellung der Ab- oder Anwesenheit von im Garn vorhandenen hellen oder dunklen Abschnitten unabhängig von Dickenabweichungen des Garns erfolgt.

2.

Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte: - Ausgabe des ersten Signals in Abhängigkeit von der Beleuchtungsstärke des Lichtstroms B1 durch einen ersten Sensor (S1), der an einer Stelle oder in einer Ausrichtung angeordnet ist, welche geeignet ist, den Lichtstrom B1 zu empfangen, welcher Lichtstrom bewirkt, dass das Verhältnis von Lichtvolumen PHI 1 INCREMENT 0) des gestreuten Lichtstrahls zu Lichtvolumen PHI y1 des vom Garn (1) reflektierten Lichtstrahls der Bedingung PHI 1 INCREMENT 0) < PHI y1 genügt;

- Ausgabe des zweiten Signals in Abhängigkeit von der Beleuchtungsstärke des Lichtstroms B2 durch einen zweiten Sensor (S2), der an einer Stelle oder in einer Ausrichtung angeordnet ist, welche geeignet ist, den Lichtstrom B2 zu empfangen, welcher Lichtstrom bewirkt, dass das Verhältnis von Lichtvolumen PHI 2(0) des gestreuten Lichtstrahls zu Lichtvolumen PHI y2 des vom Garn (1) reflektierten Lichtstrahls der Bedingung PHI 2 INCREMENT 0) > PHI y2 genügt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Werte der beiden Signale summiert werden, sodass die beiden Signale sich gegenseitig auslöschen, wenn die Abweichungen phasenumgekehrt sind, und dass festgestellt wird, dass bei einer Zu- oder Abnahme der Summe der Signale bei Phasengleichheit helle oder dunkle Abschnitte vorhanden sind.

4.

Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchlass (2) gebildet wird durch einen Schlitz, welcher von sich gegenüberliegenden ersten (4) und zweiten (5) Wänden umgeben ist, sowie eine dritte Wand (6), welche die ersten und zweiten Wände (4, 5) schneidet und verbindet, und dass der erste Sensor (S1) an einer dieser Wände (4, 5, 6) und der zweite Sensor (S2) an einer anderen dieser Wände (4, 5, 6) angeordnet ist.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die drei Wände (4, 5, 6) aus einem weissen Kunststoffmaterial bestehen, und dass der Durchlass (2) mindestens eine weisse, reflektierende innere Wand (8) aufweist.

6.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte: - Eingabe eines ermittelten Signals, welches die Summe des ersten und des zweiten Signals ist, in eine Pegelvergleichs-Schaltung in einem Freigabeorgan, das einen kapazitiven Sensor aufweist; und - Ausgabe eines Warnsignals durch die Pegelvergleichs-Schaltung zwecks Aktivierung einer Abbruchauslösungsgenerator-Schaltung, wenn das Vorhandensein von hellen oder dunklen Abschnitten festgestellt wird, und Aktivierung von Schneidemitteln durch Eingabe eines Abbruchauslösungs-Signals in eine Schneidemittel-Schaltung, um das Garn (1) automatisch durchzuschneiden und dabei ein Stück des laufenden Garns (1), welches die hellen oder dunkeln Abschnitte enthält, zu entfernen.

7.

Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, welche aufweist: - einen Durchlass (2), durch welchen das Garn (1) kontinuierlich durchläuft; - Mittel zur Erzeugung eines Leuchtfeldes mit einer Lichtquelle (7) zur Bestrahlung des Innern des vom Garn (1) durchlaufenen Durchlasses (2) mit einem Lichtstrahl; - eine im Durchlass (2) angeordnete reflektierende Wand (8), zur Reflektion des auf diese auftreffenden Lichtes; und - erste (S1) und zweite (S2) Sensoren zur Ausgabe eines ersten bzw. zweiten Signals, wenn sie einen gestreuten Lichtstrahl, welcher von der reflektierenden Wand (8) reflektiert wird und einen von der Garnoberfläche (1) reflektierten Strahl empfangen;

dadurch gekennzeichnet, - dass die Stelle oder die Ausrichtung des ersten Sensors (S1) bezüglich der Lichtquelle (7) und der reflektierenden Wand (8) so gewählt ist, dass er einen Lichtstrom B1 empfangen kann, in welchem Lichtstrom das Verhältnis von Lichtvolumen PHI 1 INCREMENT 0) des gestreuten Lichtstrahls zu Lichtvolumen PHI y1 des vom Garn (1) reflektierten Lichtstrahls der Bedingung PHI 1 INCREMENT 0) < PHI y1 genügt; - dass die Stelle oder die Ausrichtung des zweiten Sensors (S2) bezüglich der Lichtquelle (7) und der reflektierenden Wand (8) so gewählt ist, dass er einen Lichtstrom B2 empfangen kann, in welchem Lichtstrom das Verhältnis von Lichtvolumen PHI 2(0) des gestreuten Lichtstrahls zu Lichtvolumen PHI y2 des vom Garn (1) reflektierten Lichtstrahls der Bedingung PHI 2 INCREMENT 0) > PHI y2 genügt;

und - dass sie weiter Mittel aufweist zum Ermitteln der An- oder Abwesenheit von hellen oder dunkeln Abschnitten im Garn (1) durch Vergleich des ersten und des zweiten Signals, und durch die Feststellung, dass weder helle noch dunkle Abschnitte vorhanden sind, wenn das Vergleichsresultat anzeigt, dass die Abweichungen in den beiden Signalen phasenumgekehrt sind, und durch die Feststellung, dass helle oder dunkle Abschnitte vorhanden sind, wenn das Vergleichsresultat anzeigt, dass die Abweichungen in den beiden Signalen phasengleich sind, wobei die Feststellung der An- oder Abwesenheit von im Garn vorhandenen hellen oder dunklen Abschnitten unabhängig von Dickenabweichungen des Garns erfolgt.