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Verfahren und Vorrichtung zum Feststellen von Fehlern bei Textilmaterialien
Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren und Vorrichtungen zum Feststellen von Fehlern
bei durch Weben, Wirken oder dergleichen hergestellten Bahnen aus Dextilmaterial
während ihrer Herstellung oder nach der Herstellungs z. B.
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während der weiteren Behandlung nach der Herstellung. Der Erfindung
liegt die Aufgabe zugrunde, eine automatische Prüfung solcher Bahnen aus Textilmaterial
dadurch zu rmöglichen, daß dem Vorhandensein von Fehlstellen entsprechende Abweichungen
des hergestellten oder behandelten Textilmaterials vom allgemeinen Muster oder Gefüge
des Materials gefühlt werden.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung ein Verfahren zum
Feststellen von Fehlern bei Textilerzeugnissen geschaffen worden, gemäß welchem
mit allen Teilen des Stoffs bzw. der Ware während ihrer Herstellung oder Behandlung
fortschreitend Fuhleinrichtungen zusammenarbeiten, wobei das Vorhandensein eines
Fehlers durch einen Unterschied angezeigt wird, der zwischen dem Signal einer Fuhleinrichtung
und dem Signal einer als Komparator dienenden anderen Einrichtung auftritt. Bei
dieser anderen Einrichtung kann es sich um eine der ersten Fühleinrichtung ähnelnde
zweite Fühleinrichtung handeln, die mit der Ware an einem von der
ersten
Fühleinrichtung durch einen Abstand getrennten Punkt zusammenarbeitet. Werden zwei
Fühleinrichtungen benutzt, kann eine einen Fehler repräsentierende Abweichung der
Ware von einer fehlerfreien Ware bei jeder der beiden Fühleinrichtungen dazu führen,
daß das Vorhandensein-eines Fehlers angezeigt wird.
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Die FühleinriQhtungen können als elektrische oder elektronische Einrichtungen
ausgebildet sein. Hierbei können die Fühleinrichtungen so ausgebildet sein, daß
sie Signale oder Ladungspotentiale erzeugen, und wenn zwischen diesen Signal len
oder Potentialen ein Unterschied auftritt, wird ein Fehlersignal erzeugt oder seine
Erzeugung eingeleitet, und dieses Signal kann dazu dienen, die Maschine zu steuern,
mittels welcher die Ware hergestellt oder behandelt wird.
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Wird die Erfindung praktisch angewendet, sind die Fühleinrichtungen
zweckmäßig so ausgebildet, daß sie auf Änderungen der elektrischen Leitfähigkeit
oder der'gapazität zwischen zwei auf entgegengesetzten Seiten des Textilmaterials
angeordneten Elektroden ansprechen. Bei einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Verfahrens werden Änderungen der dielektrischen Eigenschaften ausgenutzt, die zwischen
den Elektroden auf den entgegengesetzten Seiten der Ware vorhanden sind. Wenn ein
Fehler auftritt, bei dem es sich entweder um eine unerwünschte Anhäufung von Textilfasern
oder um das Vorhandensein einer zu geringen Textilfasermenge, z. 3. das Vorhandensein
eines Lochs in der Ware, handelt, weicht das in den Räumen zwischen den Elektroden
vorhandene Verhältnis zwischen der Menge des Textilmaterials und der Luft von seinem
normalen Wert ab, wodurch sich die Eigenschaften des Dielektrikunis zwischen den
Elektroden verändern, so daß eine Änderung der Kapazität zwischen den einander gegenüberliegenden
Elektroden auftritt. Eine solche Änderung führt zu einem Ungleichgewicht im Vergleich
zu den
an einer anderen Fühleinrichtung herrschenden Bedingungen,
so daß mit Hilfe einer Brückenschaltung oder dergleichen ein Signal erzeugt werden
kann, mittels dessen eine Steuereinrichtung betätigt wird, um die Maschine zum Herstellen
oder Behandeln der Ware entsprechend zu steuern. Bei einer alternativen Anordnung
bewirkt eine Änderung der elektrischen Eigenschaften, die auf eine Änderung des
Mengenverhältnisses zwischen dem Fasermaterial und der Luft in dem Spalt zwischen
den Elektroden zurückzuführen ist, daß auf ähnliche Weise ein Ungleichgewicht herbeigeführt
wird, wodurch ein Signalstrqm erzeugt wird, Ferner ist gemäß der Erfindung eine
Vorrichtung geschaffen worden, die es ermöglicht, Fehlstellen bei einer Textilmaterialbahn
während oder nach ihrer Herstellung nachzuweisen; zu dieser Vorrichtung gehört eine
Einrichtung, die dazu dient, die bahnförmige Ware während ihrer Herstellung oder
einer nachfolgenden Behandlung an durch einen Abstand getrennten Fühleinrichtungen
vorbeizuführen, und ferner ist eine Steuereinrichtung vorhanden, die auf die durch
die Fühleinrichtungen erzeugten Signale anspricht, um Steuersignale zu erzeugen,
sobald sich dort, wo sich die Fühleinrichtungen befinden, ein Ungleichgewicht einstellt.
Die Vorrichtung kann zweckmäßig mit Fühleinricht:ungen versehen sein, von denen
jede zwei Elektroden aufweist, wobei auf jeder Seite der Ware eine Elektrode angeordnet
ist; diese Elektroden sind an eine Schaltung angeschlossen, die anspricht, sobald
sich ein Unterschied zwischen den Bedingungen ergibt, die dort vorhanden sind, wo
sich die Fühleinrichtungen befinden; die Schaltung ist so ausgebildet, daß sie elektrische
Signalimpulse erzeugt, sobald ein Ungleichgewicht der genannten Art auftritt, und
es ist eine Einrichtung vorhanden, die auf diese Signalimpulse anspricht, um eine
entsprechende Steuerung der Einrichtung zum Zuführen der Ware einzuleiten. Die
Fühleinrichtungen
können als Kondensatoren wirken, die auf Änderungen der dielektrischen Eigenschaften
zwischen den Elektroden ansprechen, oder sie können als Strombegrenzer wirken, deren
Wirkung in Abhängigkeit von Änderungen der elektrischen Leitfähigkeit oder des Widerstandes
in den Räumen zwischen den Elektroden variiert.
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Wird die Erfindung angewendet, werden die Fühleinrichtungen so angeordnet,
daß sie nacheinander mit allen Teilen der bahnförmigen Ware zusammenarbeiten; zu
diesem Zweck werden die Fühleinrichtungen gegenüber der Bah4tewegt, oder die bahnförmige
Ware wird gegenüber den Fühlt in richtungen bewegt. Es bestehen verschiedene Möglichkeiten,
eine solche Relativbewegung herbeizufUhren. In einem ersten Fall können die Fühleinrichtungen
veranlaßt werden, sich quer zu einem Abschnitt der laufenden Bahn mit einer Geschwindigkeit
zu bewegen, die ausreicht, um alle Teile der Bahn abzutasten; in einem zweiten Fall
können Fühleinrichtungen vorhanden sein, die eine solche Länge haben, daß sie sich
in der Querrichtung über die ganze Breite der eine flache Lage einnehmenden Bahn
erstrecken; hierbei können die puhleinrichtungen entlang der Längsachse der Bahn
durch einen Abstand getrennt sein, und die Bahn wird relativ zu den ortsfesten Fühleinrichtungen
bewegt; im Fall einer rundgestrickten Ware können zwei Fühleinrichtungen vorhanden
sein, die in der Breitenrichtung oder in der Längsrichtung der Ware durch einen
Abstand getrennt und ortsfest angeordnet sind, während die gestrickte Ware eine
Drehbewegung ausführt und mit den Fühleinrichtungen zusammenarbeitet. Wenn Fühleinrichtungen
vorhanden sind, die in der beschriebenen Weise bewegt werden, können diese Fühleinrichtungen
in der Breitenrichtung der Ware durch einen Abstand getrennt und quer zu der Ware
im wesentlichen in Fluchtung miteinander angeordnet Bein, oder sie können durch
einen Längsabstand getrennt und in der Längsrichtung der Ware in Fluchtung miteinander
angeordnet sein.
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Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich zweckmäßig durchführen,
indem man ?uhleinrichtungen benutzt, von denen jede mit draht- oder plattenförmigen
Elektroden versehen ist oder eine Kombination aus solchen Elektroden auf weist,
die jeweils auf entgegengesetzten Seiten der Ware angeordnet sind; ferner ist im
Stromkreis eines elektrischen Oszillators, dessen Wellenform auf beliebige gewtinschte
Weise geregelt wird, ein fester oder ein variabler Widerstand vorgesehen. Die erzeugte
Wellenform richtet sich nach dem Produkt aus dem Widerstand und der.Kapazität der
Schaltung, und wenn ein Festwiderstand vorhanden ist, bewirkt eine Änderung der
Kapazität eine Änderung der Form auf einer Seite jedes 3auches der Wellenform in
Abhängigkeit davon, ob die Kapazität im Vergleich zu einem normalen Wert verkleinert
oder vergrößert wird. Somit bewirkt das Vorhandensein eines Lochs oder einen dünnen
Stelle in der Ware eine Änderung der Kapazität in einer bestimmten Richtung, während
eine übermäßige Verdickung der Ware zu einer Änderung der Kapazität in der entgegengesetzten
Richtung führt. Solche Änderungen können bei einem- Vergleichsvorgang ausgenutzt
werden, wobei man entweder eine gesonderte Komparatoroszillatorschaltung mit konstanten
Widerstand- und Kapazitätseigenschaften benutzt, oder indem man einen Vergleich
mit den Eigenschaften der Oszillatorschaltung der zweiten Fühleinrichtung durchführt;
zu diesem Zweck werden die charakteristischen Signale von den beiden fUhleinrichtungen
oder Quellen aus einer auf bekannte Weise ausgebildeten Diskriminator- und Verstärkerschaltung
zugeführt. Dieser Anordnung wird das durch den Vergleich gewonnene Differenzsignal
entnommen, das auf bekannte Weise weiter verarbeitet und dann einer Leistungsschalteinrichtung
zugeführt wird, um eine Steuereinrichtung zu betätigen, z. B. ein Relais, mittels
dessen die betreffende Maschine stillgesetzt oder auf andere Weise beeinflußt wird,
oder mittels dessen eine Anzeige und/oder eine Registrierung der Lage der Fehlstelle
bewirkt
werden kann.
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Ferner ist gemäß der Erfindung ein Verfahren zum Nachweisen von Fehlern
bei bahnförmigen Textilmaterialien in Verbindung mit einer Vorrichtung zum Durchführen
dieses Verfahrens geschaffen worden, gemäß welchem mit der bahnförmigen Ware während
ihrer Herstellung oder Behandlung eine Fühleinrichtung zusammenarbeitet, die elektrisch
oder elektronisch so zur Wirkung kommt, daß sie die gesamte Fläche der Ware abtastet,
da eine Relativbewegung zwischen der Fühleinrichtung und der Ware herbeigeführt
wird; diese Relativbewegung erfolgt entweder in der Querrichtung als hin- und hergehende
Bewegung sowie als Längsbewegung gegenüber der Ware oder aber nur als eine solche
Längsbewegung; die Fühleinrichtungen sind mit einer Schaltung oder einem Zweig einer
Schaltung verbunden, und das Vorhandensein eines Fehlers wird durch einen Unterschièd
zwischen den Signalen der Fühleinrichtungen angezeigt, wobei der Fehler eine Veränderung
der elektrischen Eigenschaften der Fühleinrichtungen im Vergleich zu den Eigenschaften
einer anderen Einrichtung bewirkt, wie zu einer anderen Schaltung oder einem damit
in Beziehung stehenden Zweig der Schaltung gehört, wobei diese andere Einrichtung
entweder eine Einrichtung ist, die eine unveränderliche normale Charakteristik aufweist,
oder eine andere Fühleinrichtung, die mit einem anderen Teil der Textilmaterialbahn
zusammenarbeitet. Bei dieser einen Normalwert bestimmenden Einrichtung kann es sich
um einen festen Kondensator handeln oder aber um einen Kondensator, der verstellbar
ist, damit er vor der Inbetriebnahme auf die erforderliche Charakteristik bzw. den
gewünschten Wert eingestellt werden kann. Um Fehlstellen nachzuweisen, kann man
die dielektrischen Eigenschaften oder andere elektrische Eigenschaften, z. B. den
Hochfrequenzwiderstand, vergleichen, der einerseits bei der Fühleinrichtung und
andererseits bei einem festen Komparator oder einer zweiten Fühleinrichtung vorhanden
ist; dies geschieht
in der Weise, daß die Erzeugung von Stromimpulsen
dadurch eingeleitet wird, daß sich ein Unterschied zwischen den verglichenen Werten
der erwähnten Eigenschaften ergibt.
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Werden die SignaleSzweier Fühleinrichtungen verglichen, die gegenüber
einer gerade erzeugten oder behandelten Ware an verschiedenen Punkten angeordnet
sind, besteht die Gefahr, daß das Auftreten eines Behlers dazu Anlaß gibt, daß zwei
Fehlersignale erzeugt werden, die jeweils entstehen, wenn die Fehlstelle nacheinander
zu der ersten Filhleinrichtung und zu der zweiten PUhleinrichtung gelangt. Man kann
eine solche Erzeugung von Doppelsignalen gegebenenfalls dadurch vermeiden, daß man
die elektrische Schaltung so ausbildet, daß sie jeweils das erste der beiden Signale
aufnimmt, jedoch das zweite Signal zurückweist.
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Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden
im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigt: Fig. 1 perspektivisch einen Teil einer Maschine zum Prüfen von bahnfUrmigem
Textilmaterial, die mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Feststellen von
Fehlern ausgerüstet ist; Fig. 2 in einem Teilschnitt den Wadelzylinder einer Rundstrickmaschine,
die mit einer Vorrichtung zum Nachweisen von Fehlern versehen ist; Fig. 3 die elektrische
Schaltung einer Steuereinrichtung; und Fig. 4 die Steuereinrichtung nach Fig. 3
in einem Blocks chaubild.
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Bei der in Fig. 1 geseigten PrUfmaschine wird die zu prEfende bahnförmige
Ware F nach ihrer Herstellung veranlaßt,
sich über die Unterseite
einer Walze 10; die Rückseite einer Führungswalze 11, die Oberseite zweier Walzen
12 und 13, die Unterseite einer Walze 14 und die Oberseite einer Walze 15 zu bewegen.
Die Bahn F, die eine einzige Schicht oder zwei Schichten umfassen kann, wobei es
sich entweder um ein Gewebe oder ein Gestrick handeln kann, zO B. um ein flach zusammengelegtes
schlauchförmiges Gestrick, bewegt sich über einen geneigten Prüftisch 16 hinweg,
der zwischen den Walzen 12 und 13 angeordnet ist und eine zentral angeordnete, sich
zwischen seinen Längskanten erstreckende Platte 17 aufweist, die aus einem durchscheinenden
Werkstoff besteht und von ihrer Unterseite her beleuchtet wird. Damit das erfindungsgemäße
Verfahren angewendet werden kann, sind zwei Fühle inrichtungen C1 und C2 vorgesehen,
und jede dieser Fühleinrichtungen ist durch einen Kondensator gebildet, der zwei
durch einen Abstand getrennte plattenähnliche Elektroden aufweist, die auf dem geneigten
Tisch 16 übereinander in zwei verschiedenen Höhen angeordnet sind. Die obere und
die untere Elektrode jeder Fühleinrichtung umgeben die bahnförmige Ware X, die zwischen
ihnen hindurchläuft, und die Elektroden sind im kleinstmöglichen Abstand von der
Bahn so angeordnet, daß die Bahn zwischen ihnen hindurchlaufen kann.
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Mit der Fühleinrichtung C1 sind elektrische Leitungen Wl und W2 verbunden,
und die Fühleinrichtung C2 ist mit ähnlichen Leitungen W3 und W4 versehen; diese
Leitungen führen von den Fühleinrichtungen zu einer Fehleranzeigeschaltung.
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bei einer abgeänderten Ausführungsform der Anordnung nach Fig. 1
könnte jede Fühleinrichtung mit einer ortsfesten unteren Elektrode versehen sein,
die auf dem Tisch 16 angeordnet ist, über den die Ware F hinwegläuft, und es könnte
eine kurze obere Platte vorhanden sein, die so gelagert ist, daß sie sich in der
Querrichtung oberhalb der Oberseite der Bahn mit einer Geschwindigkeit hin- und
herbewegen
kann, die ausreicht, um zu bewirken, daß sie sich über
alle Teile der Bahn hinwegbewegt, während die Bahn die Prüfmaschine durchläuft.
Die Leitungen Wl und W3 würden dann mit der hin- und herbewegbaren Platte verbunden
sein, während die Leitungen W2 und W4 an die zugehörige ortsfeste untere Platte
angeschlossen sein würden.
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Die anhand von Fig. 1 beschriebene Anordnung könnte ebensogut bei
einer Flachbettstrickmaschine benutzt werden, um bei dem mit Hilfe der Maschine
hergestellten Gestrick Fehler festzustellen.
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In Fig. 2 erkennt man in einer schematischen Darstellung einen Teil
des drehbaren Nadelzylinders 18 einer Rundstrickmaschine mit ebenfalls schematisch
dargestellten Nadeln 19. Auf den Nadeln 19 wird ein Gestrick K hergestellt, das
sich längs einer geneigten Fläche 20 am oberen Ende des Nadelzylinders 18 nach unten
und durch den Nadelzylinder hindurch bewegt. In dem sich verengenden Teil des Nadelzylinders
sind plattenförmige Elektroden 21 und 22 so angeordnet, daß ihre Außenflächen der
Innenfläche der Ware K zugewandt sind, und daß die Ware zwischen den Elektroden
einerseits und dem Nadelzylinder andererseits hindurchläuft; somit kann sich die
Ware an den Elektroden vorbei nach unten bewegen. An die Elektroden sind Leitungen
W5 und W6 angeschlossen, die zu einer Steuerschaltung führen, und eine weitere elektrische
Leitung W7 verläuft von dem Nadelzylinder 18 zu der Steuerschaltung. Somit bilden
die Platten 21 und 22 zusammen mit dem Nadelzylinder 18 die Elektroden von zwei
Kondensatoren, und die bahnförmige Ware K bewegt sich zwischen den Elektroden jedes
dieser Kondensatoren hindurch.
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Die plattenförmigen Elektroden 21 und 22 werden zweckmäßig durch
isolierende Halterungen auf einem mit gestriceiten Linien angedeuteten Tragbock
23 unterstützt, wobei der Tragbock an einem Arm 24 befestigt ist, der auf einer
Achse
25 drehbar gelagert ist, damit die Elektroden in ihre Betriebsstellung bzw. aus
ihr heraus geschwenkt werden können. Gegebenenfalls können die Elektroden 21 und
22 nicht in der Umfangsrichtung des Nadelzylinders, sondern-längs der Achse des
Nadelzylinders durch einen senkrechten Abstand getrennt sein.
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Fig. 3 und 4 zeigen die Schaltung elektrischer Steuereinrichtungen,
zu denen praktisch fünf Baugruppen oder Einheiten gehören, Gemäß Fig. 3 und 4 ist
eine Schaltung 30 zum Erzeugen eines oszillierenden Stroms vorgesehen, dem ein Fehlerfühlteil
31 nachgeschaltet ist, der sich aus zwei parallelgeschalteten Zweigen zusammensetzt,
von denen jeder einen gesonderten Widerstand und einen Kondensator Cl bzw.
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21 bzw. einen Kondensator C2 bzw. 22 aufweist, Von dem Fehlerfühlteil
31 erstrecken sich Leitungen zu einem Diskriminatorteil 32, der so arbeitet, daß
jeder Unterschied zwischen den Werten der Charakteristiken der beiden Kondensatoren
bewirkt, daß ein Stromimpuls erzeugt wird, der einem weiteren Schaltungsteil 33
zugeführt wird, welcher als Impulswähler arbeitet. Dieser Impulswähler speist seinerseits
eine Leistungssteuereinrichtung 34, an deren Ausgang 35 ein Signal zuM Betätigen
eines Relais oder einer Fehleranzeigeeinrichtung erscheint.
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Anstelle eines der Kondensatoren C1, C2 bzw. 21, 22 könnte ein variabler,
vorher einstellbarer Kondensator vorhanden sein, dessen Elektroden die Materialbahn
F bzw. K nicht umschließen, und der auf einen Wert eingestellt wird, welcher der
Kapazität entspricht, die einer der Kondensatoren aufweist, wenn dessen Elektroden
einen Teil der Ware umschließen, der keine Fehler aufweist.
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Das Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung zum Feststellen
von Fehlern bei einem bahnförmigen Texitlmaterial lassen sich bei Rundstrickmaschinen
anwenden, ferner
bei Maschinen mit geraden Stangen sowie bei Flachbettstrickmaschinen,
insbesondere bei Rundstrickmaschinen zum Herstellen von Jerseyware, und bei anderen
Maschinen, die dazu dienen, Textilmaterialbahnen nach ihrer Herstellung einer weiteren
Behandlung zu unterziehen, z. B. bei Maschinen zum Prüfen solcher Textilmaterialbahnen.
Wird die Frfindung bei einer Maschine zum Erzeugen einer bahnförmigem Ware angewendet,
würde man dafür sorgen, daß die Festellung eines Fehlers bewirkt, daß die Maschine
automatisch außer Betrieb gesetzt wird. In anderen Fällen kann die betreffende Maschine
ebenfalls automatisch stillgesetzt werden, oder die Vorrichtung dient lediglich
dazu, die Lage einer Fehlstelle in der Ware anzuzeigen und/oder zu registrieren.
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Ansrüche: