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Prüfverfahren @@@ P@@@@@@@@@ @@tung @@@ @@@ser@@lie@@ Die Erfindung
betrifft ein @rüfverf@@@@en und eine Plü@-vorrichtung für Easer@@@iese, mittele
der d@@ @@@@@e@@@@-zahl/ Flächeneinheit des betreffen@@ Vlies@s ge@äss einer statistischen
Met@ode e@@@ittelt werden kann.
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Die Güte eines @aservliese hängt mit entscheidend von der Anzahl der
Nis@en/Flächencinheit ab. Es hat deshalb in der Verg@ngen@eit @icht an @crsuchen
getehlt, eine brauchbare Prüf@@@@@@@@@@@@ zu@ @@@@@@tcoln der Ni@@igkeit eines Vlieses
zo @ch@@fen. Be@ einer bek@@nten @@@@vorriehtung
dieser Art wird
das Vlies photooptisch streifenweise abgetastet und jede einzelne Nisse aufgrund
ihres unterschiedlichen Lichtreflexions- oder Lichtabsorptionsverhaltens erfasst
und gezählt. Dieaes Verfabren hat jedoch eine Reihe von Nachteilen. Um ein sicheres
Erfassen der Einzelnisee zu gewährleisten, muss die Grosse des momentan abgetasteten
Fläohenbereiohes sehr klein, in der Grdssenordnung der Nissenfläche sein. Die Folge
ist, dass zum Abtasten der gesamten Flache des Vlieaes ein sehr grosser Abtastweg
zurückgelegt werden muss. Es können deshalb unter den in der Praxis vorliegenden
Verhältnissen mittels dieses Verfahrens nur einzelne Vliesproben, die aus dem Vlies
herausgeschnitten aind, untersucht werden. Dieses Verfahren eignet sich also inebesondere
nicht für die Prüfung von Vliesen während des Arbeitsprozesses.
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Der Erfindung liegt nun insbesondere die Aufgabe zugrunde, ein einfaches
Prüfverfahren der vorgenannten Art zu schaffen, mittels dem gegebenenfalls auch
die Nissigkeit von bewegten Faservliesen während des normalen Arbeitsprozesses geprüft
werden kann. Dieu wird bei einem Verfahren zum PrüRen der Niasenanzahl/Flächeneinheit
von Faservliesen, bei dem das Vlies abgetastet und aue dem Informationsgehalt des
Abtastsignales auf die
Nissenanzahl/Flächeneinheit geschlossen wird,
gemäss der Erfindung dadurch erreicht, dass der Abtastvorgang in eine Vielzahl von
Kurzzeitigen, zeitlich getrennten Einselabtastvorgdngen unterteilt wird, von denen
jeder der Abtastung eines gesonderten Einzelflachenbereichea dient, decken Grdeae
so bestimmt tut, dass sich mit , einer fUr die statistische Bestimmung der Nissenanzahl/
Flächeneinheit auserichenden Wahrscheinlichkeit unter den abgetasteten Pläohenbereichen
auch nisenfreie Einzelfläohenbereiohe befinden, dass ferner das durch die Abtastung
des einselnen Einzelflächenbereiches erhåltene Einzelabtastaignal daraufhin ausgewertet
uird ob sich in dem abgetasteten Einzelflächenbereich Nisaen befinden (Ja-Ereignis)
oder nicht befinden (Nein-Ereignis), und dass aus dem Verhältnie der Ja-oder Nein-Ereignisse
zu der Anzahl der Einzelabtaetungen auf die Nissenanzahl/ Flächeneinheit geschlossen
wird. Dieses erfindungsgemässe PrUfverfahren bedient sich der an sich bekannten
statistischen Methode aus der Häufigkeit des Auftretens von Ja-oder Nein-Ereigniesen
auf absolute Werte des Ja-Ereignissee zu schliessen. In dem vorliegenden Fall handelt
es eich bei dem Ja-Ereignis um das Auftreten mindestens einer Hisse in einem vorbeatimmten
Einzelflächenbereinc. Da die Grosse des Einzelflächenbereiches bekannt ist, kann
dann
auf die Nissigkeit des Ylieses geschloseen werden.
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Es gilt hierfür folgende Gleichungs (1) log log (N-x) @ @ log @ N
= Stichprobenanzahl x si Anzahl der Ja-Ereignisse m = mittlere Nissenanzahl Fläche
des Einzelflächenbereiches e = Basis des natürlichen Logarithmus Der Standardfehler
f der nach dieser Gleichung ermittelten Nissenanzahl beträgt : (2) f (N-x) (N-1)
Die Anwendung dieser statistischen Methode auf die Ermittlung der Nissenanzahl/Flächeneinheit
von Fasservliesen hat Insbesondere auch den orteil, dass die abgetasteten inzelflächenbereiche
in einem verhältnismässig grossen Abstand voneinander vorgesehen sein können.
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Der Abstand zwischen den Einzelflächenbereichne kann an sich in weiten
Grensen beliebig sein, insbesondere kann er von gleicher Grosse oder in manches
Fällen auch mit Torteil von unterechiedlicher Grösse sein. Bei der Prüfung
an
einem bewegten VIies können die Eintelfläohenbereiohe in anchen Pollen zweckmässig
in Bewegungsrichtung des Vlieses in mindestens einer Reine hintereinander sorgeaehen
sein. Falls jedoch die Möglichkeit besteht, da die Nissigkeit des Vlieses dber seine
Breite ungleioh gross ist, so kUnnen gegebenentalle die Einzelflächenbereiche auoh
quer su der Bewegungsriohtung des Vlleaee gegeneinander versetzt sein.
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Die Grosse des inzelflächenbereiches kann an sich in verhältnismässig
weiten Grenzen gewählt werden, wenn sie nur eo gewdhlt ist, dass die Wahrescheinlichkeit
des Auftretens nissenfreier Einzelflächenbereiche für die Auswertung gemäss Gleichung
(1) nicht zu klein ist.
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Bei einem nissenarmen Plies kann also der Einzelflächenbereioh grundsätzlich
grosser als bei einem niaaenreichen Vlies gewthlt werden. In der Praxis hat es aioh
jedoch ale zweckmässig erwiesen, mit einer mittleren Grdase des Einzelflächenbereiches
zu arbeiten, die sioh gleicherweise fUr nissenreiche und niasenarme Vliesen eignet.
Als Beispiel sei hier eine Grösse des Einzelflächenbereioes von ungefähr 3 cm2 bis
25 cm2 genannt
Bei einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemEssen
Verfabrens iat vorgesehen, dass der abzutastende Einzelflächenbereich optisch auf
den Signalachirm einer an eich bekannten Bildabtaströhre projiziert und das projizierte
Bild in an sich bekanntor Weise mittels eines Elektronenstrahles abgetastet wird.
Die betreffende Bildabtaströhre kann von irgend einer geeigneten, bekannten Bauart
sein, beispielsweise als S@perorthikon ausgebildet sein.
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Die e Abtastzeit des Signalschirmes ist bei derartigen Bildabtaströhren
verhältnismässig lang und beträgt ir allgemeinen 0, 04 sec. Um in den Fällen, in
denen durch diese relativ lange Abtastzeit eine unerwünschte Verzerrung oder Unschärfe
den abgetasteten, bewegten Vlieses verursacht wird, eine ausreichende Bildschärfe
zu erzielen, kann erfindungsgemäss das Verfahren mit Vorteil so getroffen sein,
dass das auf den Signalschirm der Bildabtautrohre projizierte Bild durch kurzzeitige
Belichtung des betreffenden Einzelflächenbereiches erzeugt wird, wobei die Belichtungszeit
so kurz ist, dass die erwünschte Bildschärfe eintritt, Bei bewegten Kardenvliesen
ist es zu diesem Zweck in allge@einen ausreichend, wenn die Belichtungszeit am ein
bis zwei
Grbasenordnungen kleiner als die Ahtaatzeit des auf den
Signalschirm projizierten und dort gespeicherten Biles ist. Bei diesem bevor@ugten
Verfahren muss der Signaleohirm der verwendeten Bildubtaströhre die Eigenschaft
baben, das betreffende Bild für die Abtastzeitdauer zu speichern. Diese Eigenschaft
haben die bekannten Bildabtastrohren im allgemeinen. Die Abtastseit des auf den
Signalsohirm projizierten Bilée kann bei diesem Verfahren gegebenenfalle auch langer
ale 0, 04 Sec, sein und wird nur durch die Speioherzeit des auf den 8ignalschirm
projizierten BIldes und die gewünschte Abtastfrequens begrenat.
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Bine bevorsugte PrUfvorriohtuog zur Durchführung des erfindungsgemässen
Verfahrens ist gekennzeichnet durch eine Bildabtäströhre, eine optische Projektiosvorrichtung
zur Projektion eines vorbestimmten Ausschnittes der Ebeno des Faservlieses auf den
Signalechirm der Bildabtaströhre, eine Abtaststeuervorrichtung zur Steuerung der
einzelnen AbtastworgSxge des Signalachirmes, eine Auswertevorrichtung zur Umwandlung
des von der Abtastvorrichtung erzeug ten einzelnen Abtastsignales in die Anwe@enheit
oden Abwesenheit von nissenanzei@@@@ @@@@- oder Nein-Signalen, und ein Zähleinrich@@@@@
@@@ @@e erst@ Zä@@@@@@@chtung
sum Zählen der Geaamtansahl der Einzelabtastvorgänge
und eine zeste Zählvorriohtung sum zählen der Ja-oder Nein-Signale aufweist. Die
Bildabtaströhre kann hierbei in irgend einer geeigneten Weise Uber oder seitlich
von dem betreffenden Faservlies angeordnet eein. Bei einer bevorzugten Weiterbildung
der Erfindung ist hierbei vorgesehen, daus der vorbestimmte Aussohnitt der Bbene
des Faservlieses wahrend der Prüfung etetig oder sprungweise quer su der Bewegungsrichtung
des Vlieses lageverstellbar ist. Dies kann beispielsweise durch entsprechende Bewegung
der Projektionsvorrichtung und Bildabtaströhre oder auch durch einen drehbaren Winkelopiegel
oder dergiefohen erreicht werden. Die Steuerung des Ab5tastvorganges kann ebenfalls
in irgend einer geeigneten Weise vorgesehen sein.
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Bevorsugt lot vorgesehen, wenn die betreffende Abtaststeuereinrichtung
einen Impulasgenerator mit einstellbarer Pulefrequens aufseiet, wobei in Gefolge
des Auftretens des einzelnen Impulses je ein Einzelabtastvorgang eingeleitet und
durchgefüßrt wird.
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Dae durch die Abtastung eines Einzelfläohenbereiches erzeugte Abtastsignal
wird in der Auswertevorrichtung auf die Anwesenheit oder Abwesenheit von @issen
ausgewertet.
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Diese Auswertevorrichtung ist erfindungsgemä@@ so ausgebildet,
dass
ale immer dann ein J-signal ale Auegangesigra1 erzeugt, wenn der betreffende, abgetaststo
Einzelfläohenbereioh eine oder mehrere Nissen aufweist. Wenn dieser Einzelflächenbereich
dagegen nissenfrei ist, so bleibt der Ausgang der Auawertevorriohtung entweder aignalfrei
oder ee tritt ein Nein-Signal auf. Die Ja- oder Nein-Signale werden dann anschliessend
einer Zahleinrichtung sugeführt. Diese Zähleinrichtung weist zweckmässig eine erste
Zahlvorriohtung zum Zdhlen der Gesamtanzahl der Einzelabtastvorgänge und eine zweite
Zählvorrichtung zum Zählen der Ja-oder Nein-Signale auf.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Es zeigen: Fig. 1 eine schaubildliche, schematische Darstellung einer erfindungesgemässen
Abtaatvorrichtung zum Abtasten eines Faservlieses, Pig. 2 den schaltungstechnischen
Aufbau einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Prüfvorrichtung
in Form eines Blockschaltbildes.
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In der Zeichnung sind sich entoprechende Teile oder Baugruppen mit
gleichen Bezugszeichen vfersehen.
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In Fig. 1 ist bei 10 ein Faservlies angedeutet, das durch eine Ubliahe
und denhalb nicht näher dargestellte @@ansporteinrichtung
gleichiormig
in Richtung des Pfeiles A bewegbar ist. Bei diesem Faservlies kann es eich beispielsweise
um ein Kardenvlies handeln. An einem stationären Tragarm 11 ist eine Bildabtaotrohre
12 in Richtung des Doppelpfeiles @ längsverstellbar angeordnet. Diese Bildabtaströhre
12, an der awei Blitzlampen 13 befestigt sind, ist mittels einer nicht nüher dargestellten
Antriebsvor-Doppelpfeileshinuna:i.-cßba,udH./.r'r<.7't D@ppelpfeiles hin und
@@@@ bewegbar, und z@@r @@@@@@rt. da@s die gesamte Breite des Vlieses 10 abtastbar
ist.
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Bei gleichförmiger @@ :, egungsgeschwindigkeit des Vlieses und der
Bildabtaströhre 12 und bei gleich grossen Zeitabständen zwischen zwei aufeinanderfolgenden
Abtastvorgängen ergibt sich dann eine Abtastung des Paservlieses 10, wi « eie durch
die strichpunktierten Einzelflächenbereiche 15 angedeutot ist.
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In dem Blockschaltbild der Fig. 2 ist bie 20 ein @mpulsgenerator angedeutet,
an dessen Ausgang Kommandoimpalse auftreten. Der zeitliche Abstand zwischen zwei
derartigen Impulse ist in diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel einstellbar. Gegebenenfalls
kann auch einIpulagnerütor vorgesehen sein, dessen Ausgansimpulse in unterschiedlich
grossen Zwitabständen auftreten, um so eine bessere
statistische
Verteilung der Binzelflächenbereiohe Uber das Vlies zu erreichen. Die Kommandoimpulse
werden einem Steuergoret 22 far die Steuerung der Blitslampe 13 und einem Zähler
34 zum Zählen der Anzahl der Blitze, aufgedrückt. d. h. son zahlen der Stioprobenanzahl,
In diesem bevorzugi. ten Ausführungsbeispiel besteht keine Synchronisation zwisohen
der Beleuchtungsvorrichtung 20, 22, 13 und dem Abtastvorgang des Signal schirmes
der Bildabtaströhre, da hier die Pulafolgefrequenz des Impulsgeneratore 20 kleiner
ale die Abtastfrequenz des Abtast-Steuergliedes 25 ist, da der Steuerung des Abtaatvorgangea
des Signalsohirmea der Bildabtaströhre 12 dient. Der Signalschirm ist in diesem
Ausführungsbeispiel no ausgebildet, dass er dam auf ihn projizierte Bild des betreffenden
Einzelfläohenbereioheo während der Zeitdauer der durch einen Elektronenetrahl in
bekannter Weise erfolgten Abtastung speiohert. Da derartige Bildabtaströhren und
ihre Steuerung bekannt eind, so sel auf sie nicht näher eingegangen.
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Dan Abtasteignal eines einzelnen Abtastvorganges wird in an eich bekannter
Weise serstErkt (Verstärker 26), dann in einem Clipper 27 beechnltten und einem
monostabilen Multivibrato 28 aufgedrückt. Die RC-Konstante dieses Multivibratore
ist so gross gegen die Abtastzeit des den Signalschirm
abtastenden
Elektronenstrahles, dass während eines Abtaatsorganges am Ausgang dieses Multivibratore
jewailo nur ein Ja-Signal auftreten kann, und zwar immer dann, wenn mindestens eine
Niasse in dem betreffenden Binselflachenbereich abgetastet wurde. Dieses Ja-Signal
wird in diesem Ausführungsbeispiel nooh in einem Differensierglied 29 differenziert,
ansohliessend in einem Gleichriohter 30 gleiohgeriohtet und dann dem Zähler 31 aufgedrückt.
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Die Anzeige dieses ZAhlers ist dann eine Maß für die Anzahl der Ja-Ereignisse,
d. h. der Anzahl der Einzelflächenbereiehe, die mindestene eine Nisse aufweisen.
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Die Prüfung der Nissigkeit eines Vlieses erfolgt nun so, da@
eine verhältnismässig grosse Anzahl von Einzelflächenbereiohen abgetastet wird.
Naoh Ablauf eines vorbestimmten PrUizeitraumea oder naoh Erreichen einer vorbestimaten
Ansahl von Einzelabtastungen werden dann die Zählerstände der beiden Zdhler 31 und
34 abgelesen und die Ergebnisse mittele Gleiohung (1) oder einer dieser Gleichung
entepreohenden Tabelle oder dergleiohen augewertet.