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Krumpf -Vorrichtung Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum selbsttätigen
Steuern des Zulaufes von Geweben u. dgl. für zum Krumpfen geeignete Trockenmaschinen,
insbesondere Nadelketten-Spannrahmen, zwecks Erzielung eines vorbestimmbaren Krampfbetrages.
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Die Erfindung zielt also darauf ab, eine gewählt vorbestimmte Krampfrate
mit Sicherheit während des gesamten Durchlaufes der Gewebebahn od. dgl. genau einzuhalten.
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Die Erfindung erzielt die angestrebte Wirkung dadurch, daß ein an
sich bekanntes, mit Fotozelle arbeitendes Schußfadenzählgerät vorzugsweise vor jedem
Zulaufrad angeordnet ist und der Zählwert den Antrieb des zugehörigen Zulaufrades
steuert.
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Ferner schlägt die Erfindung vor, daß die Impulse einer Fotozelle
od. dgl. in einem Differenzbildner eingehen, in den eine Vergleichsimpulsfrequenz
eingeführt wird, und die Frequenzdifferenz die Steuerung bewirkt.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist, daß die Vergleichsimpulsfrequenz
ein von der Nadelkettengeschwindigkeit gelieferter Vergleichswert ist.
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Ferner ist erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß in den elektrischen
Stromkreis zwischen die fotoelektrischen Abtasteinrichtungen und den Differenzbildner
zur Unterdrückung der durch Farbaufdrucke od. dgl. periodisch erzeugten Impulse,
deren Frequenz von der durch die Schußfäden hervorgerufenen Frequenz verschieden
ist, ein elektrisches Filter eingeschaltet ist.
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Besonders zweckmäßig ist erfindungsgemäß die Maßnahme, daß der Durchlaßbereich
des elektrischen Filters gegebenenfalls automatisch in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit
der laufenden Gewebebahn einstellbar ist.
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Besonders im Zusammenhang hiermit ist es erfindungsgemäß vorteilhaft,
daß in an sich bekannter Weise die Stärke der Schußfäden mit Hilfe von Zylinderlinsen
vergrößert auf der Fotozelle zur Abbildung kommt.
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Schließlich kann erfindungsgemäß noch vorgesehen sein die Anordnung
einer weiteren Zylinderlinse, durch die die Kettfäden verkleinert abgebildet werden.
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Insbesondere an Spannrahmen ist bislang die erzielbare Krampfgenauigkeit
relativ gering.
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Es bestehen nämlich störende Einflüsse, wie z. B. Schlupf der Ware
an den Krampfwalzen, verschiedene Warenspannung, so daß sich Abweichungen von durchschnittlich
±3 bis 4% vom tatsächlich gewünschten Wert, d. h. der vorbestimmten Krampfrate,
ergeben.
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Wenn, wie erfindungsgemäß vorgesehen ist, die Zählung der Krumpfwalzengeschwindigkeit
durch lichtelektronische Schußfadenzählung bewirkt wird, dann tritt ein weiteres
Problem auf, nämlich die Möglichkeit der Verfälschung der Zählung durch bestimmte
Eigenschaften der Ware, von denen insbesondere Buntdruck der Ware und Rauhang der
Ware genannt seien. Diese Einflüsse können ausgemerzt werden durch die Anwendung
eines oder mehrerer der schon erwähnten Merkmale gemäß der Erfindung.
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Die Funktion einer solchen Vorrichtung am Beispiel eines Spannrahmens
ist also im Prinzip wie folgt: Jeder Schußfaden erzeugt beim Vorbeilaufen an einem
der vorerwähnten fotoelektrischen Fühler einen elektrischen Impuls. Die Impulse
eines Fühlers gelangen über eine elektrische Siebschaltung, einen Verstärker und
einen Impulsformer in einen als bekannt vorausgesetzten Bausatz, der fortlaufend
die Differenz zwischen zwei in ihn eingespeisten, voneinander unabhängigen Impulsquellen
bildet. Dieser elektronische Bausatz sei hier im folgenden als Differenzbildner
bezeichnet.
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Die zweite, in den Differenzbildner eingespeiste Impulsquelle ist
eine Vergleichsimpulsquelle. Sie kann z. B. im Falle der Steuerung einer Krampfeinrichtung
durch einen Impulsgeber dargestellt werden, der von der Gewebebehandlungsmaschine
angetrieben wird. Gelangen von den Impulsquellen ungleiche Mengen von Impulsen in
den Differenzbildner, so gibt er je nach Größe und Vorzeichen der auftretenden Differenz
ein entsprechendes Signal ab. Durch das verstärkte Signal des Differenzbildners
kann die Krampfeinrichtung so beeinflußt werden, daß auf die Nadelkette des Spannrahmens
eine bestimmte Schußfadenzahl pro Längeneinheit aufgekrumpft wird. Der Impulsgeber
maß zu diesem Zweck mit einer derartigen Übersetzung an den Maschinenantrieb angeschlossen
sein, daß er pro Zentimeter Nadelkettenvorschnb so
viel Impulse
abgibt, als Schußfäden pro Zentimeter auf der Nadelkette gewünscht werden. Das bedeutet,
daß die Impulsfolgefrequenz des Impulsgebers der Nadelkettengeschwindigkeit direkt
proportional ist. Die beiden Größen, Impulsfolgefrequenz des Impulsgebers und Nadelkettengeschwindigkeit
des Spannrahmens, sind demnach nur um einen bestimmten Proportionalitätsfaktor voneinander
verschieden. Der Proportionalitätsfaktor bestimmt, wieviel Schußfäden pro Zentimeter
vom Impulsgeber zum Vergleich vorgegeben werden. Macht man die Übersetzung zwischen
Maschinenantrieb und Impulsgeber z. B. durch ein regelbares Getriebe variabel, so
kann man damit den vorerwähnten Proportionalitätsfaktor und damit die gewünschte
Schußfadenzahl pro Zentimeter einstellen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt,
und zwar zeigt Fig. 1 die schematische Darstellung einer automatischen Krumpfwalzensteuerung,
Fig.2 den schematischen Aufbau eines lichtelektrischen Fühlers für die Schußfadenzählung,
Fig. 3 das Bild des Gewebes, wie es an der Stelle der Fotozelle erscheint.
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In Fig. 1 ist ein Fühler 20 zur Erfassung von Schußfäden am Einlauf
einer Textilmaschine dargestellt. Die Warenbahn 21 wird an der Stelle des Fühlers
20 mit der Lichtquelle 22 von unten her beleuchtet bzw. durchleuchtet. Die an der
Fotozelle des Fühlers 20 auftretende Wechselspannung gelangt in das Filter 23, das
folgenden Zweck hat: Bei der Untersuchung verschiedener Webwaren hat sich herausgestellt,
daß an der Fotozelle außer den durch die Schußfäden hervorgerufenen Lichtschwankungen
noch andere störende Lichtschwankungen auftreten, die von verschiedenen Schußfadendichten
oder aufgedruckten Mustern oder durch rauhe Ware verursacht werden. Die von diesen
störenden Einflüssen erzeugten Spannungen können unter Umständen größer sein als
derjenige Wechselspannungsteil, der von den Schußfäden herrührt. Jedoch haben die
Störspannungen immer eine niedrigere Frequenz als die Nutzspannung von den Schußfäden.
Ist die Warengeschwindigkeit und die niedrigste zu erwartende Schußfadenzahl bekannt,
so kann damit die niedrigste zu erwartende Frequenz der Nutzspannung ermittelt werden.
Das Filter 23 hat nun die Aufgabe, alle von der Fotozelle kommenden Wechselspannungskomponenten,
deren Frequenz unterhalb der zu erwartenden niedrigsten Frequenz der Nutzspannung
liegt, nicht an den nachfolgenden Verstärker 24 gelangen zu lassen. Das Filter 23
ist als Hochpaß ausgebildet, dessen Grenzfrequenz am Drehknopf 26 verstellbar ist.
Die Grenzfrequenz dieses Hochpasses wird je nach Warenbahngeschwindigkeit eingestellt.
Dazu ist die Skala 27 direkt in Einheiten der Warengeschwindigkeit, z. B. Meter
pro Minute, eingeteilt. Es wäre technisch ohne weiteres denkbar, daß diese Einstellung
automatisch vom Maschinenantrieb her geschehen kann.
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Die gesiebte Spannung vom Fühler 20, die nur mehr die Signale
von den Schußfäden enthält, wird im Verstärker 24 so weit verstärkt, daß damit der
Impulsformer 25 ausgesteuert werden kann. Der Impulsformer 25 verwandelt die von
den Schußfäden herrührenden unregelmäßig geformten und in ihrer Amplitude verschiedenen
Impulse in Impulse von gleicher Form und Höhe, so daß damit der Differenzbildner
28 gespeist werden kann. Der Differenzbildner 28 ist ein als bekannt vorausgesetzter
elektronischer oder elektromechanischer Bausatz, der zwei in ihn eingehende Impulsquellen
zahlenmäßig miteinander vergleicht und beim Auftreten einer Differenz ein Signal
abgibt, das die Größe und das Vorzeichen der Differenz, bezogen auf eine der beiden
eingespeisten Impulsquellen, enthält.
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Die zweiten in den Differenzbildner 28 eingehenden Impulse kommen
vom Impulsgeber 29, der prö Umdrehung seiner Welle 30 eine bestimmte Anzahl von
Impulsen abgibt. Der Impulsgeber 29 wird über das stetig regelbare Getriebe 31 z.
B. von der Welle 32 des Nadelkettenrades 33 des Spannrahmens angetrieben. Das Nadelkettenrad
33 transportiert 'die Nadelkette 34 pro Sekunde eine bestimmte Länge und läßt den
Impulsgeber 29 pro Sekunde eine gewisse Anzahl Impulse abgeben. Das bedeutet aber,
daß pro Längeneinheit Nadelkettenvorschub vom Impulsgeber 29 eine bestimmte Anzahl
Impulse !@ abgegeben wird. Die Drehzahlübersetzung von der Welle 32 des Nadelkettenrades
33 auf die Welle 30 des Impulsgebers 29 ist so gewählt, daß der Impulsgeber 29 bei
1 cm Spannkettenvorschub so viel Impulse abgibt, als Schußfäden pro Zentimeter der
fertigen gespannten und getrockneten Waren gewünscht werden. Diese Drehzahlübersetzung
kann am Hebel 39 des Getriebes 31 verändert werden. Damit können beliebige Werte
für die Schußfadenzahl pro Zentimeter eiregestellt werden. Die Skala 40 ist daher.
direkt in Schuß pro Zentimeter geeicht.
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Tritt nun zwischen der Impulszahl des Impulsgebers 29 (Sollimpulsquelle)
und dem vom Fühler 20 gesteuerten Impulsformer 25 (Istimpulsgeber) eine Differenz
auf, so gelangt vom Differenzbildner 28 ein entsprechendes Signal an den als bekannt
vorausgesetzten Verstärker- und Steuersatz 35. Letzterer kann durch Einwirkung auf
das regelbare Getriebe 36 die Umfangsgeschwindigkeit der Krumpfwalze 37 in gewissen
Grenzen beeinflussen. Der Antrieb der Krumpfwalze 37 geschieht vom Motor 38, der
z. B. Teil einer elektrischen Welle sein kann. Gibt der Differenzbildner 28 ein
Signal ab, so läuft die Krumpfwalze entsprechend schneller oder langsamer und bringt
damit mehr bzw. weniger Ware auf die Nadelketten, bis das Differenzsignal wieder
Null wird.
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Erfindungsgemäß wird vorzugsweise eine lichtelektronische Zähl- bzw.
Abtastvorrichtung gemäß Fig. 2 und 3 angewandt.
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Die Gewebebahn 1 in Fig. 2 (entsprechend 21 in Fig. 1) wird von der
Lampe 2 an einer Seite, z. B. an der Unterseite, beleuchtet. Die Lampe 2 liegt auf
der Längsachse 3 eines optischen Linsensystems. Die walzenartige Linse 4 mit ihrer
Längsachse 5 und ihrer Querachse 6 entwirft von dem Gewebe ein Bild, das in der
Ebene der Achsen 7 und 8 entsteht. Die Achsen 5 und 6 sowie 7 und 8 stehen aufeinander
senkrecht. Durch ihre Schnittpunkte geht ebenfalls die Längsachse. Die Längsachse
3 durchdringt die von den Achsenpaaren 5, 6 und 7, 8 gebildeten Ebenen unter einem
Winkel von 90°. Das in der Ebene des Achsenkreuzes 7, 8 entstehende Bild gibt auf
Grund der Wirkung der walzenartigen Linse 4 die Gewebebahn mit verzerrten Abmessungen
wieder. Und zwar sind die Abmessungen in der Richtung der Achse 6 stark vergrößert,
die Abmessungen in Richtung der Achse 5 1 : 1 abgebildet. Fällt nun die Richtung
der Schußfäden mit der Richtung der Achse 5
zusammen, so erscheinen
die Schußfäden in ihrem Durchmesser stark vergrößert, die Kettfäden des Gewebes
jedoch in ihrem Durchmesser im Verhältnis 1 : 1. Man erhält damit von dem ursprünglich
gitterförmigen Gewebebild eine Darstellung der Gewebebahn in Form eines gröberen
Rasters. Die Schußfäden treten als dicke Balken hervor, die Kettfäden erscheinen
als dünne Striche. Die Wirkung der Anordnung kann noch verbessert werden, wenn das
in der Ebene des Achsenkreuzes 7, 8 entstehende Bild in der Richtung der Achse 7
noch verkleinert wird. Dies kann mit einer zweiten walzenartigen Linse 9 erreicht
werden. Dabei werden also die Kettfäden in Durchmesser und Abstand verkleinert dargestellt.
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Das neue Bild entsteht dann in der Ebene der Achsen 10 und 11, in
der auch die Fotokathode 12 der Fotozelle (Fotodiode) 13 (entsprechend 20 in Fig.
1) angeordnet ist. Das Achsenkreuz 11, 12 liegt mit Abstand über den Achsenkreuzen
5, 6 und 7, B. In der Ebene des Achsenkreuzes 10, 11 entsteht ein Bild von
dem Gewebe, wie es in Fig. 2 dargestellt ist. Die Schußfäden 14, 15 und 16 erscheinen
als starke Balken, die Kettfäden 17, 18 und 19 als dünne Haarstriche. Die als starke
Balken wiedergegebenen Schußfäden erzeugen an der Fotozelle jeweils eine Lichtänderung
und damit in einem an die Fotozelle angeschlossenen Fotozellenkreis eine Spannungsänderung.
Läuft die Gewebebahn an dem Fühler vorbei, so wird jeder Schußfaden, sofern die
Richtung der Schußfäden mit der Achse 5 einigermaßen zusammenfällt, im obengenannten
Fotozellenkreis einen Impuls erzeugen. Diese Impulse werden für die beschriebenen
Steuervorgänge verwendet.