-
-
Vorrichtunq zur Bestimmunq von Gewebefehlern
-
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung von Gewebefehlern,
mit einem Fotodetektor und einer zwischen dem Fotodetektor und dem Gewebe angeordneten,
parallel zu der Laufrichtung der Gewebefehler ausgerichteten Linse und mit einer
den Fotodetektor enthaltenden, an einer Gleichstromquelle angeschlossenen elektrischen
Schaltung.
-
Es sind elektronische Vorrichtungen mit Fotozelle zur Prüfung von
Geweben auf Gewebefehler bekannt, die die Lichtdurchlässigkeit des Gewebes ermitteln.
Das Gewebe, bei dem es sich um ein Strickgewebe oder ein Wirkgewebe handeln kann,
läuft zwischen einer Lichtquelle und einem Fotodetektor hindurch, wobei der Fotodetektor
auf Helligkeitsschwankungen anspricht, die durch Gewebefehler verursacht werden.
Eine solche Vorrichtung, bei der das Gewebe durchleuchtet wird, ist sperrig und
läßt sich bei bestimmten Gattungen von Textilmaschinen aus Platzgründen nicht anbringen.
-
Ferner sind Reflexionseinrichtungen bekannt, die mit Fotodetektoren
arbeiten. Diese Reflexionseinrichtungen erfordern jedoch eine sehr genaue Einstellung
und Abstimmung auf die jeweilige Gewebefarbe und sie erlauben nicht die Überwachung
von Geweben, die mit hoher Geschwindigkeit vorbeilaufen.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten
Art zu beschaffen, die mit geringen Abmessungen hergestellt werden kann und die
Überwachung von Geweben ermöglicht, die mit hoher Geschwindigkeit bewegt werden.
Die
Vorrichtung soll weitgehend unabhängig von der Farbe des zu
überwachenden Gewebes arbeiten und erforderlichenfalls nur einen einfach auszuführenden
Helligkeitsabgleich erfordern.
-
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der
Fotodetektor über einen Kondensator mit dem einen Eingang eines Differenzverstärkers
verbunden ist, daß eine Abstimmeinrichtung, die auf das Signal des Fotodetektors
anspricht, mit einem zweiten Eingang des Differenzverstärkers verbunden ist, und
daß der Fotodetektor und die Abstimmeinreichung über Widerstände mit der Gleichstromquelle
verbunden sind, welche die Schaltung in einem Gleichgewichtszustand halten, der
von den Impulsen des Fotodetektors jeweils kurzzeitig unterbrochen wird.
-
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht in den kleinen Abmessungen,
mit denen der mechanisch-optische Teil hergestellt werden kann. Die Einrichtung
kann an allen möglichen Textilmaschinen angebracht werden, insbesondere auch an
Wirkmaschinen. Sie ermöglicht die sofortige Überwachung der laufenden Produktion
und die sofortige Abschaltung der Maschine im Falle des Auftretens von Fehlern.
Das Uberwachungsgerät arbeitet dynamisch, d.h. es reagiert auf Helligkeitsänderungen
und nicht, wie die bekannten vergleichbaren Überwachungsgeräte, auf absolute Helligkeitswerte.
-
Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Figuren ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung näher erläutert.
-
Figur 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer in der Vorrichtung
verwendbaren Linse, Figuren 2 und 3 zeigen Schnittdarstellungen der Linse nach Figur
1 in zwei zueinander rechtwinkligen Ebenen, Figur 4 zeigt eine schematische Darstellung
des optischen Teils der Vorrichtung und Figur 5 zeigt die elektrische Schaltung
der Vorrichtung.
-
Die dargestellte Vorrichtung dient zur Feststellung eventueller Fehler,
die durch Fadenabriß bei einem Wirkgewebe entstehen können. Infolge des Ausbleibens
einzelner Fäden entsteht eine Gewebestörung in waagerechter oder senkrechter Richtung.
-
Die in den Figuren 1 bis 3 abgebildete Linse ist dadurch entstanden,
daß von einer üblichen Linse die beiden seitlichen Bereiche, die in Figur 1 gestrichelt
dargestellt sind, abgetrennt sind. Die Linse erhält dadurch eine schmale Form, die
in Figur 2 im Längsschnitt und in den Figuren 3 und 4 im Querschnitt dargestellt
ist. Die Linse 1 ist mit ihrer flachen, rechtwinkligen Seite 2 gegen das zu überwachende
Gewebe 3 gerichtet. Die Fläche 2 ist von schmaler rechteckiger Form und hat damit
wenigstens annähernd die Form und Größe der Fehlerstelle, die durch das Ausbleiben
eines Fadens entsteht. Wichtig ist, daß-die Flächengröße der Linsenfläche 2 der
Linse 1 nicht größer ist als das Zehnfache der Flächengröße des Fehlers (also der
Größe des Fadens in dem zu überwachenden Bereich), und daß das Gewebe parallel zur
Oberfläche 2 der Linse bewegt wird. In der Abbildung gemäß Figur 4 wird das Gewebe
waagerecht in Längsrichtung verschoben, so daß es senkrecht zur Zeichnungsebene
verläuft.
-
Der optische Teil der Vorrichtung enthält eine Lichtquelle, die aus
mehreren Lampen 4 besteht, deren Licht auf das Gewebe 3 in kleinen Flächen geworfen
wird. Dieses Licht wird von dem Gewebe 3 auf die Linse 1 reflektiert und von dieser
auf dem Fotodetektor konzentriert. Dieser besteht aus einer Fotodiode 5. Die Lampen
4 sind jeweils hinter Schlitzen in einem Gehäuse 6 angeordnet, in welchem auch die
Linse 1 und die gesamte optische Einrichtung des Gerätes untergebracht ist.
-
Das Gehäuse 6, in dem die Lampen und die Fotodiode untergebracht sind,
kann einen Abstand von dem zu kontrollierenden Gewebe zwischen 0 und 10 mm haben,
ohne daß hierdurch merkliche Signalunterschiede auftreten. Dies beweist, daß das
System bei hoher Genauigkeit dennoch große Tolleranzen besitzt.
-
Die Fotodiode 5 ist gemäß Figur 5 in die elektronische Schaltung eingeschaltet.
Diese Schaltung wird von einer Gleichstromquelle über die Leitungen 7 und 8 versorgt.
Sie enthält außer der Fotodiode 5 einen Operationsverstärker, an dessen einen Eingang
die Fotodiode 5 über einen Kondensator C1 angeschlossen ist. An den anderen Eingang
des Operationsverstärkers 9 ist die Reienschaltung aus einem Widerstand R3 und dem
Potentiometer R4 geschaltet. Der Potentiometerabgriff ist über den Kondensator C2
(beispielsweise 10 F) mit einem Widerstand R2 verbunden, der an die Versorgungsleitung
7 angeschlossen ist. An dem Potentiometer R4 kann der Verstärker 9 abgeglichen werden
und die Ansprechschwelle, bei der der Verstärker 9 auf das von der Fotodiode 5 kommende
Signal reagiert, wird hier eingestellt. Die Schaltung enthält ferner einen Widerstand
R6, der die Kathode der Fotodiode 5 mit dem negativen Pol 8 der Gleichstromquelle
verbindet, sowie einen Widerstand R7 (beispielsweise 10 k Ohm),der den Verstärkerausgang
mit dem zweiten Verstärkereingang verbindet. Der Verstärkerausgang ist ferner über
einen Widerstand R8 (beispielsweise 3 k Ohm) zur Scheinbelastung mit dem positiven
Pol 7 der Gleichstromquelle verbunden. Die Widerstände R3 und R5 (beispielsweise
5 k Ohm) dienen zum Ausgleich der beiden Eingangsspannungen des Verstärkers und
die Kondensatoren C6 und C7 haben (zusammen mit dem Kondensator C1) die Aufgabe,
die Schaltung auf einen geeigneten Wert abzugleichen, je nach der Höhe des Impulses,der
vom Verstärkerausgang auf die Ausgangsklemme 1o übertragen werden soll.
-
Der Kondensator C1 erlaubt lediglich die Abgabe von impulsförmigen
Signalen beim Feststellen von Gewebe fehlern durch die Fotodiode 5. Hierdurch wird
eine Selbsteichung der Fotozelle bei allen Farben erzielt. Das von dem Differenzverstärker
9 kommende ,Signal hat die Form eines Impulses und kann einem geeigneten Verbraucher
zugeleitet werden, bei dem es sich beispielsweise um einen elektronischen Speicher
oder um eine monostabile elektronische Schaltung handeln kann.
-
Das Impulssignal kann auf diese Weise entweder ein Dauersignal oder
ein zeitlich begrenztes Signal auslösen.
-
Die Schaltung enthält also den Verstärker, der nach außen ein Impulssignal
abgibt. Die Fotozelle erzeugt also niemals eine dauernde positive oder negative
Spannung am Verstärkerausgang, sondern lediglich kurzzeitige Impulse. Sie ist daher
bei jeder beliebigen Farbe selbsteichend, jedoch nur bei einfarbigen Geweben. Die
Empfindlichkeit ist derart groß, daß sorgfältig darauf geachtet werden muß, daß
die Beleuchtung des zu prüfenden Gewebes mit konstanter Stärke erfolgt.
-
Die beschriebene Vorrichtung kann leicht unmittelbar an der Textilmaschine
angebracht werden, mit der das zu kontrollierende Gewebe hergestellt wird. Sie erkennt
Gewebefehler durch Reflexionsüberwachung, bei der sowohl der Lichtempfänger als
auch die Lichtquelle auf derselben Seite des Gewebes angeordnet sind. Diese Fehler
werden auch dann erkannt, wenn sie sich mit großer Geschwindigkeit bewegen und sehr
kleine Abmessungen haben (mit einer Fläche von mindestens 1/10 der Linsenfläche).
Die Vorrichtung erkennt jede zufällige oder rasche Veränderung des Gewebes, während
langsame und allmähliche Veränderungen nicht erkannt werden. Dies bedeutet, daß
auch plötzliche Farbänderungen des Gewebes erkannt werden, während langsame Farbänderungen
unberücksichtigt bleiben, so daß die Vorrichtung ohne Änderungen bei Geweben mit
unterschiedlichen Farben eingesetzt werden kann.
-
L e e r s e i t e