DE1573961A1

DE1573961A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Feststellung von Doppelfaeden

Info

Publication number: DE1573961A1
Application number: DE19661573961
Authority: DE
Inventors: Ernst Felix
Original assignee: Zellweger Uster AG
Current assignee: Zellweger Uster AG
Priority date: 1965-05-25
Filing date: 1966-03-19
Publication date: 1970-04-30
Also published as: CH424316A; GB1116009A; AT264329B; BE681444A; AT296830B; ES324556A1; DE1573961B2; DK119535B; NL6604699A; US3461299A

Description

Patentanwalt

Dr.lng.R.Klöbbecke

1 Berlin 37 (Zehiendorf) Ao 1107 r

Neue Straße 6 >·*· ^mL[:

Tel. 84 81 06

Zellweger A.G. 1573961

Apparate- und Maschinenfabriken Uster, Uster/Schweiz

Verfahren und Vorrichtung zur Peststellung von Doppelfäden.

In verschiedenen Prozessen der Textilindustrie treten Doppelfaden als störende Faktoren auf. Es besteht daher ein berechtigtes Interesse, solche Doppelfädem messtechnisch zu erfassen, um mit Hilfe der Messresultate die unerwünschten Einflüsse der Doppelfäden unwirksam zu machen.

Bekannte Verfahren und Vorrichtungen zur Peststellung von Doppelfäden machen sich deren Eigenschaft zunutze, dass deren Geaamtquerschnitt das Doppelte des einfachen Fadens betrage. Dies ist aber nur bedingt zutreffend infolge der jedem Paden eigenen Ungleichmässigkeit des Querschnittes, die durch die Zufallsverteilung der Pasern im Querschnitt hervorgerufen wird.

Es kann ohne weiteres der Fall eintreten, dass ein Querschnitt eines Einzelfadens das Doppelte des mittleren Fadenquerachnittes aufweist; die Messvorrichtung würde somit einen Doppelfaden anzeigen, ohne dass ein solcher effektiv vorliegt.

Auf der anderen Seite können in einen wirklichen Doppelfaden swei zufallebedingte dünne Stellen zusammenfallen, deren Geeaatquerechnitt nicht oder nur unwesentlich grosser ist als der mittlere Einzelfade» - Querschnitt. Ba besteht also keine eindeutige Trennung im Verhalten der Querschnitte von Einzel- und Doppelfaden, so dass deren Feststellung durch eine blosse Querschnittsbestimmung aus einer Richtung zu Fehlbestimmungen führen muss.

Die vorliegende Erfindung betrifft nun ein Verfahren zur Feststellung von Doppelfäden, bei welchem der Fadenquerechnitt aus mindestens swei verschiedenen Richtungen ermittelt wird, welches sich dadurch auszeichnet, dass wesentliche Unterschiede in den

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den jeweiligen, aus verschiedenen Richtungen gewonnenen,

Querschnittsgrössen entsprechenden Messwerten ala Kriterium für das Auftreten von Doppelfäden ausgewertet werden.

Die Brfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und umfasst einen Diskriminator zur Bildung der Amplitudendifferenz von mindestens zwei auf verschiedenen Nessrichtungen gewonnenen Signalen.

Anhand der Beschreibung und der Figuren werden Auaflihrungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Ss zeigt

Figur 1 schematisch eine Anordnung mit zwei sich unter einem rechten Winkel kreuzenden Lichtpfaden,

Figur 2 scheaatisch eine Anordnung mit drei sich je unter

ο 120 kreuzenden Lichtpfaden,

Figur 3 eine Variante mit ua den zu prüfenden Faden konzentrisch

rotierendem Lichtpfad,

Figur 4 ein dazugehöriges Spannungediagraea in Funktion der Zeit, Figur 5 ein· weitere eögliche Variante Bit einen u« einen

vorgegebenen Drehwinkel oszillierenden Lichtpfad, Figur 6 ein zugehöriges Spannungsdiagramm in Funktion der Zeit, Figur 7 ein· Variante der Anordnung gemüse Figur 3, mit aus

drei Richtungen den Faden kreuzenden Lichtpfaden, Figur 8 ein zugehöriges Spannungsdiagraaa in Funktion der Zeit, Figur 9 ein konstruktives Detail iu Figur 7.

In der figur 1 ist ein Faden 1 im Querschnitt ala Doppelfaden dargestellt} er enthält also zwei nebeneinanderliegende Einzelfäden. Entsprechend bieten sich einer Messvorrichtung, die die Kontur des Fadens abtastet, verschieden· Fadenformen dar, je nachdem, ob die Messrichtung quer oder parallel au den nebeneinanderliegenden Fäden gerichtet ist. Bs v«rd«a also Messungen

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aus mindestens zwei Richtungen benötigt, um mit Sicherheit festzustellen, ob der Fadenquerachnitt rund oder unrund ist. Dabei können sowohl Mehrere Mees-Systeme, die den Fadenquerschnitt aus verschiedenen Richtungen gleichzeitig abtasten, verwendet werden, oder auch solche, bei denen ein Hessystem relativ zum Fadenquerschnitt bewegt wird, so dass Messungen aus verschiedenen Richtungen zeitlich nacheinander ausgeführt werden.

Ein erster Ljchtpfad A in ^igur 1 wird gebildet aus einer Lichtquelle 2 und einem lichtempfindlichen Empfänger 3» ein zweiter L4.chtpfad B aus einer Lichtquelle 4 und einem zweiten lichtempfindlichen Empfänger 5· Die lichtempfindlichen Empfänger 3, 5» beispielsweise Photozellen, sind mit einem Diskriminator 6 in Verbindung, der in bekannter Weise, zum Beispiel durch Gegeneinanderschalten der Photozellen, ein Ausgangssignal U abgibt, wenn die Ströme der Photozellen verschieden gross sind. Solange der Fadenquerschnitt rund ist, deckt er in beiden Lichtpfaden gleiche Flächen ab, so dass auch beide Photoströme gleich sind. Wenn nun ein Doppelfaden die Messstelle passiert, wird der Lichtpfad, dem sich die Einzelfäden nebeneinanderliegend darbieten, stärker abgedeckt als der andere Lichtpfad, in dem die Fäden hintereinanderliegen und somit nur eine Fadenbreite einen Schatten auf die Photozelle wirft. Es ergeben sich daraus an den Photozellen 3, 5 unterschiedliche Ströme, die im Diskriminator 6 ein Ausgangssignal U auslösen.

Da die jedem Faden eigentümliche Ungleichmässigkeit auch verhältnismässig kleine Abweichungen von der Rundheit des Fadenquerschnittes verursachen, ergeben sich auch bei einem einfachen Faden kleine Unterschiede in den beiden Photoetrömen I₁, I_, die ein entsprechend kleines Ausgangssignal U zur Folge haben. Doppelfäden ergeben dagegen auf alle Fälle Strome ¹I' ^I2^{t deren} Unterschied grosser ist als der der genannten Schwankungen im Einzelfaden. Dem Diskriminator 6 wird daher mit Vorteil ein liveauschalter 9 zugeordnet, der einen einstellbaren Schwellenwert aufweist. Dieser Schwellenwert ist

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deshalb so zu wählen, dass nur Signale U eine Ausgangsspannung U liefern, deren Amplitude· auf eine Differenz der Spannungen I" , U zurückzuführen ist, die von einem Doppelfaden hervorgerufen wird.

Bs besteht run die Möglichkeit, dass der Doppelfaden 1 in Bezug auf die sich senkrecht kreuzenden Lichtpfade 2 - 3» 4 eine 45 - Zwischenstellung einnimmt. Die ^olge ist, dass die Ströme I. , I- etwa gleich gross sind, so dass ihr Differenzsignal U der Schwellenwert des Niveauschalters 9 nicht erreicht, In diesem Falle vermag die Anordnung einen Doppelfaden nicht festzustellen.

Zur Vermeidung dieses Nachteils werden nun gemäss •"igur 2 mit Vorteil drei um 120° versetzte Lichtpfade 2 - 3, 4 - 5, und 21 - 22 eingesetzt, deren Photozellen 3» 5» 22 an einen Diskriminator 61 mit drei Eingängen angeschlossen sind. Bei dieser Anordnung sind stets mindestens zwei Spannungen voneinander verschieden, auch wenn der Doppelfaden 1 beliebig gegenüber den Lichtpfaden orientiert ist. Bei einem nachgeschalteten Niveauschalter 9 steht also immer ein Signal U an, das hinreichend gross ist, um den Schwellenwert zu überwiegen.

Der Aufwand mit zwei oder drei Lichtpfaden mit je einer Lichtquelle, lichtempfindlichen Smpfänger und zugehörigen Schaltmitteln läset sich reduzieren, wenn auf die gleichzeitige Messung aus zwei oder mehr Richtungen verzichtet wird und dafUr eine zeitliche Staffelung der einzelnen Messphasen in Kauf genommen wird. Bine solche zeitliche Staffelung wird beispielsweise dadurch gewonnen, dass ein Lichtpfad mit einer Lichtquelle 2 und einer lichtempfindlichen Zelle 3 auf einer Scheibe 10 angeordnet wird und konzentrisch um den Faden 1 rotiert. Der Faden wird also während eines Umlaufs der Scheibe 10 von allen Seiten abgetastet. Das an der Photoselle 3 auftretende Signal U^ erhält somit eine überlagert Wechselspannung, sobald

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der Fadenquerschnitt unrund ist. Bs lassen sich aus dieser Wechselspannung mit an sich bekannten, einfachen Mitteln Signale ableiten, die ein Kriterium für die Grosse der Vechselspannungskomponente darstellen und somit geeignet sind, Doppelfaden von einfachen Fäden zu unterscheiden.

Den zeitlichen Ablauf der Wechselspannung U^ zeigt Figur 4. Sie stellt eine einer mittleren Gleichspannungskomponente U überlagerte Wechselspannung dar mit den Scheitelwerten D

max

und U . .
min

Bs ist jedoch nicht nötig, dass der Faden 1 über seinen ganzen Umfang vom Lichtpfad 2-3 abgetastet wird. Bs kann auch genügen, wenn die Abtastung nur über einen Teil einer vollen

Umdrehung, beispielsweise über 12Ü , erfolgt, wie in Figur gezeigt ist. Das daraus resultierende Signal U^, ist im zugehörigen Diagramm (Figur 6) wiedergegeben} im Prinzip stellt es immer noch eine Wechselspannung dar, deren Amplitude auf die Querschnittsunterschiede während des Ueberganges von einer in die andere Bndlage hinweist.

In den heiden in den Figuren 3 und 5 dargestellten Anordnungen ist ein stillstehender Faden 1 und eine bewegliche optische Binrichtung angenommen. Dieselben Resultate werden jedoch auch erzielt, wenn die optische Binrichtung feststehend und dafür der Faden 1 durch geeignete Mittel um seine Achse gedreht wird, indem man ihm beispielsweise eine "falsche Zwirnung" erteilt.

Bine weitere Anordnung für eine zeitlich gestaffelte Abtastung des Fadenquerschnittes zeigt Figur 7· Darin werden von der Lichtquelle 2 drei Lichtpfaden A, B, C in verschiedenen Sichtungen abgestrahlt. Bin erster Lichtpfad, A, geht direkt zur Photozelle 3 und trifft dabei auf den Faden 1. Bin »weiter L^chtpfad B trifft zunächst auf einen Spiegel 13» wird von dieses über den Faden 1 auf einen weiteren Spiegel 14 geworfen, welcher ihn auf die Photoselle 3 reflektiert. Desgleichen wird ein dritter Lichtpfad C Über Spiegel 11» Faden 1, Spiegel 12

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auf die Photozelle 3 gelenkt. Die zeitliche Folge, mit der die Lichtpfade A, B, C über den Faden 1 auf die Photozelle geöffent werden, wird beispielsweise durch einen Abdeckzylinder 15 gesteuert, der, mit Schlitzen 16 versehen, konzentrisch um die Lichtquelle 2 rotiert und dabei einen Lichtpfad nach dem andern zur Abtastung des Fadenquerschnittes freigibt (Figur 9)· Die resultierende Spannung U^, am Eingang des Diskriminator 62 ist im zugehörigen Diagramm (Figur 8) angedeutet. Sie stellt je nach der Unrundheit des Querschnitts eine Wechselspannung dar, deren Amplitude zur Grosse der Unrundheit in direkter Beziehung steht. Im Diskriminator wird aus dieser Wechselspannung ein Signal U gebildet, das im Niveauschalter 9 einen vorgegebenen Schwellenwert überwinden muss, um ein Ausgangssignal U abgeben zu können.

Die Richtung der Lichtpfade A, B, C und die Anordnung der Spiegel 11, 12, 13, 14 wird mit Vorteil so getroffen, dass

d»r Faden 1 aus drei um je 12Ü versetzten Richtungen belichtet wird.

Der Vorteil einer zeitlichen Staffelung der Querschnittsbestimmungen mit nur eine» gegebenenfalls bewegten oder mit anderen Mitteln gesteuerten Lichtpfad gegenüber der gleichzeitigen Messung aus verschiedenen Richtungen besteht darin, dass alle störenden Einflüsse, die auf die Lichtquelle, lichtempfindliche Zelle und den Diskrminiator einwirken können, für alle Messphasen die gleichen Aenderungen hervorrufen und sich daher im Ausgangssignal U nicht oder nur unwesentlich auswirken.

Patontanspr Ii ehe:.

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Claims

fST3961

Patente i: s -ρ r Ii ehe :

1 β Verfahren zur Feststellung von !Doppelfaden, boi νölchüm'der ladenquerschnitt aus mindestens zwei verschiedenen Richtungen ermittelt /vird, dauurch gekennaei chnet, dass vesentliche Unterschiede in den den

jeweiligen, aus verschiedenen Eichtungen gewonnenen Queroohnittsgrössen entsprechenden Messwerten (U., Up) als Kriterium für daa Auftreten von !Doppelfaden ausgewertet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1,dadurch g'ek e η η ζ e i chnet, dass die Messwerte (U₁, U₂) gleich zeit ig in verschiedenen Messkanälen gewonnen .verden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, ι a α u r c h g e kennzei chnet, dass die Messwerte (U₁, U^) in zeitlich gestaffelter Reihenfolge vermittels einem Messkanal gewonnen wurden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, daiur ch gekennzei chnet, dass ein Messignal (U) aus der !Differenz zweier gleichzeitig auftretender Spannungen (U₁, U₂) gebildet wira.
5. Verfahren nach Anspruch 1 und 3, dadur ch gekennzei chnet, dass aie Messwerte (U₁, Ug) als in der Amplitude moduliertes Signal (U) auftreten, das -nach der Amplitudendifferenz (U- U. ) bewertet wird.

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6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 -5» dadurch gekennzei chnet, dass für jeden aus verschiedenen Richtungen zu ge-

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winnenden Messwert eine Messeinrichtung, und für die Bildung der Aniplitudendifferenzen dieser Messwerte (IL, Up) ein Diskriminator (6) vorgesehen ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge k e η η ζ e i chnet, dass drei Messvorrichtungen(3» 5 u.22, Pig. 2) vorgesehen sind, die den Fadenquerschnitt aus um je 120° versetzten Eichtungen messen.
8, Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge kennzei chnet, dass eine Messeinrichtung, vorgesehen ist, die für die aus verschiedenen Eichtungen zu gewinnenden Messwerte gegenüber dem fadenquerschnitt in verschiedene Stellungen versetzbar ist.
9» Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 und 8, d a dur ch gekennzei chnet, dass die Messeinrichtung (2, 10, Fig.3) gegenüber dem Fadenquerschnitt rotiert.

ι-
10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 und 8, d a -

durch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung gegenüber dem Fadenquerschnitt mit einer vorgegebenen Amplitude kreisförmig pendelt (Fig. 5) .
11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6, 8 und 10, dadurchgekennzei chnet, dass die, J.e^de-lamplitude mindestens 90° und höchstens 180° beträgt. *· -_K >
12. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzei chnet, dass eine Messvorrichtung : mit mindestens zwei von dieser ausgehenden Messstrecken ; vorgesehen ist, und dass Mittel zur zeitlichen Staffelung

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der Wirksamkeit jeder Meaastreoke vorhanden sind.
13· Vorrichtung naoh den Ansprüchen 6 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass Beflektoren (11, 12, 13, 14, Iig.7) einer Mesavorrichtung zugeordnet sind und mindestens zwei Mesastrecken auf den fadenquerschnitt richten.
14. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 und 12,

g ekennz ei chnet durch ein Auswahlorgan, wie rotierende Blenden (15, 16, ilg.9), zur zeitlichen Staffelung der wirksamen Meaastrecken.
15. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 - H, da durch gekennzeichnet, dass die Messwerte (U₁, U₂) in ein Signal umgeformt werden, dessen Grosse der Amplitudendiffereniz (Ug - U.) proportional ist.
16. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 - 15, d a durch gekennzeichnet, dass dem Diakriminator (6) ein Niveauachalter (9) nachgeschaltet ist.
17· Vorrichtung nach den Ansprüchen 6-16, dadurch gekennzeichnet, daaa der Niveauachalter (9) einen einstellbaren Schwellenwert aufweist.
18. Vorrichtung naoh den Ansprüchen 6, 16 und 17» · dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellenwert dft Niveausehalterβ (9) βο eingestellt iet, dass -nur Signal· (II) ei» Aufgangiiignal (U^) auslösen/ die von Messwerten (U₁, U^) abgeleitet eind, die von Doppelfaden (1) •taaaen. _ j- _ ■ _ , , " \_

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19· Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 - 18_f d a.-durch gekennzeichnet, dass der Diskriminator (61) für jeden Messwert (U₁, Up, U3····) einen Eingang aufweist und dass die Amplitudendifferenzen, die jeweils zwischen einem Messwert und jedem weiteren Messwert auftreten, ein Signal (U) hervorrufen.

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