DE1585348A1

DE1585348A1 - Kettenwirkmaschinenwaechter

Info

Publication number: DE1585348A1
Application number: DE19661585348
Authority: DE
Inventors: Erwin Sick; Piepenbrink Dipl-Ing Winfried
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1966-09-10
Filing date: 1966-09-10
Publication date: 1971-01-14
Also published as: DE1585349A1; DE1585348B2; FR1538773A; US3490253A; GB1195897A; CH491232A

Description

Patentanmeldung P 1 585 548.2

Erwin Sick

Ke tt enwirkmas cMnenwächt er

Die Erfindung betrifft einen Kettstuhlwachter zum punktweisen photoelektrischen Abtasten von Wirkware.

Bei einem solchen Kettstuhlwächter soll auf dem Kettstuhl unmittelbar nach dem Wirkvorgang das Material auf Fehler kontrolliert werden, also darauf, ob etwa eine Masche fehlt und sich so ein Spalt in der gewirkten Ware bildet. Wenn das der Fall ist, soll dtr Kettstuhl abgeschaltet werden, bevor größere Mengen an Ausschuß entstehen können. Bei einem bekannten Kettstuhlwächter geschieht diese Kontrolle mittels eines photoelektrischen Tastkopfes, der periodisch über das Material geführt wird. Dieser Tastkopf enthält eine Beleuchtungsoptik, weiche auf der abgetasteten Ware einen Lichtfleck erzeugt. Das von diesem Lichtfleck diffus reflektierte Licht wird photoelektrisch erfaßt. Zum Tergleioh wird in einem benachbarten Punkt «in zweiter Lichtfleck erzeugt, welcher in gleicher Weise photoelektrisoh beobaohtet wird. Wenn tin Fehler in Gestalt einer ausgelassenen Masche auftritt, dann sinkt das diffus reflektierte Licht bei demjenigen Lichtfleck, der gerade darüberwandert, während der andtrt Lichtfleck, der auf gesundem Material liegt, unverändert •tark diffus reflektiert wird. Hieraus wird ein Fehler-

signal abgeleitet. Der Lichteinfall und die Beobachtung erfolgen bei der bekannten Anordnung sehr steil, d.h. unter einem geringen Winkel zur Flächennormale.

Bei dieser Anordnung liefert auch das gesamte. Material eine Grundwelligkeit in dem diffus reflektierten Liehtatrom, die unangenehm nahe am Signal beim Auftreten eines Fehlers liegt, d.h. das Signal übersteigt die Grundwelligkeit insbesondere bei kleineren Fehlern nur wenig. Biese Schwierigkeiten treten vor allen. Dingen an Hand der Stoffbahnen auf, weil der Stoff sich verzieht. Eine weitere Schwierigkeit besteht darin, daß sich das geschilderte Verfahren nur für einfarbige Wirkware eignet. Bei gestreifter oder gemusterter Ware tritt bei dem bekannten Verfahren fälschlich ein Fehlersignal auf, wenn der eine Lichtfleck sich noch auf dem Gebiet eines ersten Farbtones befindet, während der andere bereit· in das Gebiet eines zweiten Farbtones hineinwandert, weil durch die verschiedenen Farbtöne auch die diffuse Reflexion verändert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen photoelektrischen Kettstuhlwächter zu sohaffen, welcher ein· bessere Unterscheidung von Fehlersignal und Grundwelligkeit gestattet und welcher auch für gestreifte oder gemusterte War· brauchbar ist.

Die Erfindung besteht darin, daß die Wirkware unter einem flachen Winkel beleuchtet wird und von dem durchtretenden Licht ein Fehlersignal auslösbar ist.

Bei schrägem Lichteinfall tritt durch gesundes Material praktisch kein Licht hindurch, weil die einzelnen Fäden in Lichtrichtung gesehen die dazwischenliegenden Lücken

verdecken· Wenn dagegen infolge eines Wirkfehlere ein Faden fehlt, dann tritt bei geeigneter Wahl des Lichteinfallswinkels Licht durch die so entstehende Lücke hindurch und erzeugt ein Fehlersignal· Wenn man nach Art der vorbekannten Anordnung das Lieht praktisch senkrecht einfallen ließe, dann wäre es bei üblichen Wirkwaren nicht möglich, im Durchlicht zu arbeiten, weil infolge der Lücken zwischen den einzelnen Fäden immer · ein relativ großer Lichtstrom durch das Material hindurchfällt, so daß das Signal beim Auftreten eines Fehlers klein gegenüber dem schon durch das gesunde Gewebe hindurchtretende Licht wäre· Man kann dem auch nicht durch eine Verkleinerung des Lichtfleckens begegnen, da eine solche zu einer erhöhten Grundwelligkeit führt. In Verbindung mit einem schrägen Lichteinfall und dem dadurch bewirkten Abdeckeffekt wird es erst möglich, mit durchtretendem Licht zu arbeiten.

Es ist an sich bekannt, Materialbahnen photoelektrisch im Durchlicht auf Riese o. dgl· zu kontrollieren. Dabei handelt ·β sich aber nicht um die Eontrolle von Wirkware, wo eine solche Kontroll· im Durchlicht wie gesagt gar nicht ohne weiteres zu bewerkstelligen ist, sondern um die Kontrolle homogener, weitgehend liehtundurohlässiger Bahnen wie Papier, Folien o.dgl. Der Lichteinfall erfolgt im wesentlichen senkrecht zu der Materialoberfläche.

Es ist ferner eine Kontrollvorrichtung für Papierbahnen oder -Bogen bekannt, bei der die Papieroberfläche unter einem flachen Winkel beleuchtet wird. Das geschieht dort zum Zwecke der besseren Faltenerkennung, also nicht, um einen Abdeckeffekt auszunutzen wie bei der Erfindung.

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Die Beobachtung erfolgt dort im reflektierten Licht unter einem noch flacheren Winkel als die Beleuchtung«

Die Erfindung kann auf verschiedene Weise verwirklicht werden. Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Abbildungen schematisch dargestellt und im folgenden beschrieben:

zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem mit einem Auto kollimationsstrahlengang gearbeitet wird.

Fig« 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel mit Beleuchtung durch eine langgestreckte Lichtquelle.

Fig» 3 zeigt eine dritte Ausführungsform der Erfindung in Seitenansicht.

Fig· 4- ist eine zugehörige Oberansicht·

Fig· 5 und 6 zeigen Abwandlungen der Anordnung von Fig. 1 mit verschiedenen Umkehrreflektoren.

Fig· 7 zeigt eine Ausführungsfora, bei welcher das Licht durch einen eioh über dit Breite der Wirkware erstreckenden Liohtleitstab auf den photoelektrischen Empfänger geleitet wird.

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Bei der Ausführungsform nach. Fig· 1 ist eine Lichtquelle 1 vorgesehen, von welcher durch ein Objektiv 2 ein Lichtbündel erzeugt wird, das unter einem flachen Winkel auf die zu kontrollierende Wirkware 3 fällt und in deren Ebene einen Lichtfleck erzeugt. Wenn am Orte des Lichtfleckes ein Wirkfehler vorhanden ist, dann tritt das Lichtbündel in der dargestellten Weise durch das Material 3 hindurch und fällt auf einen Reflektor 5 mit sägezahnförmig angeordneten und mit einer umkehrreflektierenden Schicht oder Folie belegten Flächen. Diese Flächen sind im wesentlichen senkrecht zur Richtung des Beleuohtungslichtbündels, so daß trotz des schrägen Einfalles eine ausreichende Umkehrreflexion mit geringen Lichtverlusten gewährleistet ist. Das Lichtbündel wird in sich zurückgeworfen, durch das Objektiv 2 wieder gesammelt und fällt über einen zum Strahlengang geneigten teildurchlässigen Spiegel 6 auf einen photoelektrischen Empfänger 7» wo es ein Fehlersignal auslöst.

Die ganze aus Lampe 1, Objektiv 2, Spiegel 6 und Empfänger 7 bestehende Einheit wird quer über die Wirkware 3 bewegt, so daß diese Punkt für Punkt abgetastet wird. Wenn das Licht auf gesunde· Material trifft, so tritt - von Streuung und Beugung abgesehen - kein Lioht durch das Material hindurch, weil in Richtung des Lichtbündels gesehen die einzelnen Fäden die dazwischenliegenden Lücken verdecken. Von der Lichtquelle 1 aus beobachtet, sind die Lücken zwischen den Fäden gar nicht zu sehen. Der Lichteinfallswinkel muß nun so ge7 wählt werden, daß bei gesundem Gewebe dieser "Abdeckeffekt·¹ eintritt, eine durch einen fehlenden Faden entstehende Lücke jedoch "gesehen" wird, also den Durohtritt des Lichtbündels gestattet.

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Pig. 2 zeigt eine andere Lösung, die nicht mit einem Autokollimationsstrahlengang arbeitet. Als Lichtquelle dient dort eine Leuchtstofflampe 8, die sich quer über das zu kontrollierende Material erstreckt. Vor der Leuchtstofflampe 8 ist ein Raster 8¹ aus einer Vielzahl von zueinander parallelen, unter einem flachen Winkel zu dem Material 9 geneigten Blendensehirmen angeordnet, so daß nur schräg auffallendes Licht auf das Material 10 trifft. Die Beobachtung erfolgt mittels eines Objektives 11, durch welches ein Punkt auf der Materialebene mittels eines schräg zur Materialebene verlaufenden Lichtbündels auf einem photoelektrischen Empfänger 12 abgebildet wird. Wenn an der Stelle des abgebildeten Punktes ein Wirkfehler 10 vorhanden ist, fällt Licht auf den Empfänger und löst ein Fehlersignal aus. Auch hier wird das Objektiv 11 mit dem Empfänger 12 periodisch quer über die zu kontrollierende Wirkware geführt.

Bei der Anordnung nach Pig· 3 und 4 wird von einer etwa punktförmigen Lichtquelle 13 (Lampenwendel) mittels eines Objektives 14 ein Beleuchtungsbündel erzeugt, das wieder unter einem flachen Winkel auf eine zu kontrollierende Wirkware 15 fällt und in deren Ebene einen über die Wirkware wandernden Lichtfleck erzeugt. Die Wirkware 15 ist mit einem Reflektor 17 hinterlegt, der aus einer größeren Anzahl von Hohlspiegeln 18 besteht. Diese Hohlspiegel 18 sind wieder sägezahnförmig angeordnet, ähnlich wie die rückstrahlenden Flächen in Fig. 1. Ihre optischen Achsen liegen im wesentlichen in einer unter dem Lichteinfallswinkel zur Wirkware 15 liegenden Ebene, sind jedoch gegen die Lichteinfallsrichtung etwas verdreht. Die Hohlspiegel 18 erzeugen von dem durch einen Wirkfehler 16 hindurohtretenden Lichtbündel wieder einen Lichtfleck auf dem Wirkfehler 16 (Fig· 4) jedoch etwas seitlich, gegen den beleuchtenden Lichtfleck versetzt. Das eo durch einen

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Wirkf eliler hin- und zurücklaufende Licht bündel wird von einem Hohlspiegel 19 auf einem photoelektrischen Empfänger 20 gesammelt. Dieser Strahlengang würde sich jedoch nur ergeben, wenn der Wirkfehler 16 genau in der die optische Achse des Hohlspiegels 18 enthaltenden und unter dem Lichteinfallswinkel zur Wirkware 15 geneigten Ebene liegt, wie das in Fig. 3 dargestellt ist. Sonst würde der Hohlspiegel den auf dem Wirkfehler 16 vom Objektiv 14 erzeugten ersten Lichtfleck nicht wieder, wie dargestellt auf dem Wirkfehler 16 abbilden. Diese Schwierigkeit wird dadurch vermieden, daß der Reflektor eine schwingende Bewegung in der Abtastrichtung ausführt, wie das in Pig. 3 durch den Doppelpfeil angedeutet ist. Dann wird während der Schwingbewegung wenigstens einmal die optische Achse des Hohlspiegels durch den Wirkfehler 16 gehen und am Empfänger 20 ein Lichtblitz erzeugt werden.

Fig. 5 und 6 zeigen Abwandlungen der Anordnung von Fig. Der Abtastkopf, der über die Wirkware 19 bzw. 21 bewegt wird, ist genau so aufgebaut wie dort. Statt des Reflektors 5 ait sägezahnartig angeordneten umkehrreflektierenden Flächen ist dort eine Folge von einzelnen optischen Umkehrreflektoren vorgesehen, deren optische Achsen jeweils in die Lichteinfallrichtung fallen. In Fig. 5 sind das Doalinsen 20. In Fig· 6 sind es Tripelrelfektoren mit jeweils einer Frontlinse, durch welche der Lichtfleck wieder in der Ebene des Materials 21 abgebildet wird«

Bei der Ausführungefor» nach Fig. 7 wird von einer Lichtquelle 23 mittels eines Objektivs 24 ein Lichtbündel unter einem flachen Winkel auf das Material 25 geleitet, welches dort wieder einen Lichtfleck erzeugt. Der Taet-

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kopf mit dem Objektiv 24 und der lichtquelle 23 wird in der Papierebene quer über die Wirkware 25 bewegt. Beim Erfassen eines Wirkfehlers 26 tritt das Licht durch das Material 25 hindurch. Hinter dem Material ist ein Lichtleitstab 27 angeordnet, welcher oben mit sägejsahnärtigen Lichteintrittsflächen 28 versehen ist, deren Flächennormalen im wesentlichen in die Lichteinfallrichtung fallen. Der Lichtleitstab leitet das durchtretende Licht nach rechte in Pig· 7, wo es an der Stirnfläche des LichtleitStabes austritt. Ba das Licht unter einem definierten Winkel in den Lichtleitstab 27 eintritt, tritt es auch im wesentlichen unter einem definierten Winkel (nach oben oder nach unten, je nach der Anzahl der Reflexionen) aus dem Lichtleitstab aus, wie in Fig· 7 dargestellt ist. Das austretende Licht wird durch ein Prisma 29 im wesentlichen parallel su der Längsachse des Lichtleitstabes 27 ausgerichtet. Es trifft dann auf einen Hohlspiegel 30, in dessen Brennpunkt der photoelektrische Empfänger 31 sitst«

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Claims

Patentansprüche

( 1.)Kettstuhlwächter zum punktweisen photoelektrischen --^ Abtasten von Wirkware im Durchlicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtung und/oder Beobachtung unter einem solchen flachen Winkel erfolgt, daß bei gesundem Gewebe die einzelnen Fäden in Lichtrichtung gesehen die dazwischenliegenden Lücken verdecken, während bei Fehlen eines Fadens ein Lichtdurchtritt durch die dann entstehende Lücke erfolgt,

2. Kettstuhlwächter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirkware (3, 19t 21) int Autokollimationsstrahlengang beleuchtet und beobachtet wird und mit einem Reflektor (5, 20, 22) hinterlegt ist (Pig. 1, 5 und 6).

3· Kettstuhlwächter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor aus einer größeren Anzahl von reflektierenden Elementen (20, 22) besteht, deren optische Achse im wesentlichen in die Beleuchtungerichtung fällt (Tig* 1, 5 und 6).

4. Kettstuhlwächter nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die reflektierenden Elemente umkehrreflektierend ausgebildet sind.

5· Kettstuhlwäohter naoh Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daS sur Beleuchtung tine punktförmig· Lichtquelle (13) und eine Afavildungsoptik (U) rorf·sehen sind, welohe mit ein·» unter einem flachen

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Winkel auftreffenden Iientbündel einen Lichtpunkt in der Ebene der überwachten Wirkware (15) erzeugt, daß die Wirkware (15) mit einem Eeflektor (17) aus einer größeren Anzahl von sägezahnartig angeordneten Hohlspiegeln (18) hinterlegt ist, deren optische Achsen jeweils in einer unter dem Lichteinfallwinke1 zur Ebene der Wirkware (15) geneigten Ebene und gegen die Beleuchtungsrichtung etwas verdreht liegen und ein durch die Wirkware tretendes, an einem der Hohlspiegel (18) reflektiertes Bündel von einer oberhalb der Wirkware (15) angeordneten Beobachtungsoptik (19) auf einem photoelektrischen Empfänger (20) gesammelt wird, und daß der Reflektor (17) eine schwingende Bewegung in der Abtastrichtung ausführt (Fig. 3 und 4·).

6« Kettstuhlwächter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Beleuchtung eine langgestreckte, sich über die Breite der Wirkware erstreckende Lichtquelle (8) dient, vor welcher eine Vielzahl von Blendensohirmen (8*) parallel zueinander und unter einem flachen Winkel zu der Wirkware (9) angeordnet sind, während zur Beobachtung auf der anderen Seite der Wirkware eine Empfängeroptik (11) mit photoelektrischem Empfänger (12) vorgesehen ist, deren optische Achse parallel su den Blendenschirmen (8*) liegt (Pig· 2).

7. Ktttituhlwächter naoh Anepruoh 1, dadurch gekennzeichnet, daß sur Beobachtung ein Liohtleitstab (27) vorgesehen ist, weloher eich quer über die Wirkware (25) erstreokt, auf seiner der Wirkwar· zugekehrten Seit· mit sägeiaknartig angeordneten Lichteintrittsflachen (28) versehen ist, deren Fläohtnnormaltn im

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wesentlichen in die Beleuchtungsriohtung fallen, und welcher das durch die Wirkware (25) hindurchfallende Licht auf einen vor seiner Stirnfläche angeordneten photoelektriechen Empfänger (31) leitet (Fig. 7).

8. Kettstuhlwächter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Stirnfläche des lichtleitstates ein Prisma (29) angeordnet ist, welches die an der Stirnfläche austretenden Lichtstrahlen achsparallel ausrichtet und auf einen Hohlspiegel (30) leitet, in dessen Brennpunkt der Empfänger (31) sitzt (Pig. 7).

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