DE2836424C3 - Vorrichtung zur Feststellung von Winkelabweichungen der Fadenlage in Geweben - Google Patents
Vorrichtung zur Feststellung von Winkelabweichungen der Fadenlage in GewebenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich aic eine Vorrichtung zur
Feststellung von Winkelab-veichungen der Fadenlage in
Geweben gemäß der im Obert 'griff des Palentanspruchs
bezeichneten Gattung.
Die bei normal gewebtem Material bestehende, rechtwinkelige Kreuzung von Schußfäden und Kettfäden
wird oft während des Färbens, der Aufbereitung und der Appretierung des gewebten Materials verändert,
so daß sich eine demgemäß gestörte Fadenstruktur ergibt, bei welcher Schußfäden gekrümmt oder schräg
verlaufen.
Zur Ermittlung der Fadenlage ist es nach der DE-PS 11 09 636 bekannt, nach der einleitend benannten,
gattungsgemäßen Art die fotoelektrischen Übertrager in eine Vergleichsschaltung einzubeziehen, die bei
Beaufschlagung der fotoelektrischen Übertrager mit gleichartig wirkendem Wechsellicht, welches beim
Durchlauf des Gewebes erzeugt wird, den Wert 0 anzeigt, während bei Beaufschlagung mit unterschiedlich
einwirkendem Wechsellicht ein von 0 abweichender Wert angezeigt wird, dessen Größe als Maß für die
Schräglage der Schußfäden verwendbar ist, um Korrekturen derart vornehmen zu können, daß die
Winkelabweichungen der Fadenlage behoben werden. Diese Vorrichtung arbeitet aber nur dann zufriedenstellend,
wenn die Beaufschlagung der fotoelektrischen Übertrager beim Durchlauf ungestörter Gewebestrukturen
gleichmäßig ist, wie z. B. im Falle einer Leinwandbindung, Bei Körper- oder Salingewebe ist
. diese Voraussetzung nicht mehr erfüllt, weil hierbei in
örtlich begrenzten Bereichen mehrere Fäden nebeneinander verlaufen. Die Abstimmung der Maßanordnung
auf die Lage eines Nullwertes ist darüberhinaus kritisch,
denn schon kleine Abweichungen im elektrischen
System sowie im Verhalten der fotoelektrischen Übertrager können Anlaß zu Verfälschungen geben.
Weitere Methoden zur Ermittlung der Struktur
durchlaufenden Gewebes sehen dessen Darstellung auf ein Bildschirm vor. So ist z. B. nach der CH-PS 4 79 748
eine Einrichtung bekannt, bei welcher die Anzeige für eine automatische Ausrichtung von Geweben dadurch
geschaffen wird, daß Ausgangssignale von Abtastorganen für den Schußfaden- oder Maschenverlauf den
Elektronenstrahl einer Bildröhre nacheinander derartig ablenken, daß auf dem Bildschirm eine AbbiUung des
Schußfaden- oder Maschenverlaufs entsteht.
Die Beobachtung des Beugungsbildes des Gewebes sieht die CH-PS 5 41 501 durch Beleuchtung einer
Gewebebahn mit räumlich kohärenter Strahlung vor, wobei durch einen rotierenden Polygonspiegel ein
oszillierendes Wechselstromsignal erzeugt wird, auf
l!· Grund dessen mittels eines fotoelektrischen Übertragers
das Licht von einem Maximum der ersten Beugungsanordnung empfangen wird, wenn unverzerrtes
Gewebe durchläuft. Anstatt eines rotierenden Polygonspiegels können auch optische Elemente im
Strahlengang oder ein vor dem fotoelektrischen Empfänger befindlicher Spalt oszillierend ausgebildet
werden. Die Beugungsmaxima verschiedener Ordnungen lassen sich auf einem Bildschirm darstellen, der eine
Skala aufweisen kann, so daß man eine quantitative Aussage über eine eventuelle Fehlausrichtung des
Gewebes machen kann. Wenngleich diese Anordnung auch eine Aussage über die Körper- und Satinbindungen
ermöglicht, ist sie im Hinblick auf die Verwendung beweglicher Elemente verhältnismäßig leicht mechanisehen
Störungen düsgesetzt.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der einleitend bezeichneten
Art zu schaffen, bei welcher sowohl die elektrische Einrichtung als auch die mechanische Einrichtung eine
weitgehend ungestörte Betriebsweise gestatten, und wobei weiterhin auch die Notwendigkeit der fortlaufenden
Beobachtung der Meßergebnisse entfällt, indem letztere unmittelbar für Steueruni/szwecke verwendet
werden können.
Gelöst wird diese Aufgabenstellung durch die im Patentanspruch gekennzeichneten Merkmale.
Somit wird bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung durch das Strichgitter ein sogenanntes Moire erzeugt,
wenn die Strichabstände der Schußfadendichte des
4^ Gewebes entsprechend gewählt sind. Dieses Moire wird
nun mittels der Linsenanordnung auf den Abbildungsspalt des fotoelektrischen Übertragers übertragen, und
da weiterhin eine Abtastvorrichtung vorgesehen ist, läßt sich die Anordnung derart betreiben, daß die maximale
Ausgangsspannung erfaßt und damit derjenige Schußfadendetektor ermittelt wird, der zum jeweils durchlaufenden
Schußfaden parallel liegt. Mithin kommt eine Aussage über den Schußfadenwinkel zustande, so daß
man demgemäß eine Steuerung der für die Schußfadenlage maßgeblichen Einrichtungen vornehmen kann.
Auf diese Weise läßt sich erfindungsgemäß eine gestörte Fadenstruktur im gewebten Material bei allen
Arten von Geweben feststellen. Vor allem gelingt es dabei, eine Fadlenstruktur sehr schnell mit großer
Genauigkeit zu erfassen.
Zur weiteren Veranschaülichüng der Erfindung wird
auf die Zeichnungen Bezug genommen. Darin zeigt
Fig. 1 eine schematische Anordnung der erfindungs^
gemäß vorgeschlagenen Vorrichtung,
F i g, 2 ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung der
Signalverarbeitung Und
F i g. 3 eine graphische Darstellung der Signalverläufe
bei den einzelnen SchUßfadendetektoreri,
Bei dem Schußfadendetektor gemäß F i g. 1 wird das Licht einer Glühbirne 1 mittels einer Projektoropük 2 in
parallele Lichtstrahlen umgeformt, die das gewebte Material 3 durchdringen. Das Strichgitter 4, und zwar
ein optisches Beugungsgitter, erzeugt einen optisch interferierenden Streifen bzw. eine Moire und ist
unmittelbar unter dem gewebten Material 3 angeordnet, um sich im wesentlichen parallel mit den Schußfäden
desselben zu erstrecken; er schließt eine große Anzahl von Einheitsspalten in der gleichen Ebene ein, die I"
parallel mit einem festen Abstand voneinander verlaufen, der im wesentlichen der gleiche ist wie bei der
Schußfadendichte dec gewebten Materials 3. Die Kondensoroptik 5 fokussiert das vom gewebten
Material 3 und dem Strichgitter 4 erzeugte Moire auf einen Abbildungsspalt 6, um dort ein Bild desselben zu
erzeugen; der Abbildungsspalt 6, der das auf ihm abgebildete Moire überträgt, ist so angeordnet, daß
seine größere Achse genau parallel zum Strichgitter 4 verläuft. Der fotoelektrische Überträger 7 ist von
bekannter Ausführungsart und befindet sich unmhtelbar unter dem Abbildungsspalt 6, um das durch den
Abbildungsspalt tretende Licht in ein von ihm zu erzeugendes, elektrisches Signal umzuwandeln.
Als Folge davon, daß das Strichgitter 4 an die Schußfäden des gewebten Materials 3 angrenzt und zu
diesen im wesentlichen parallel verläuft, und davon, daß die Schußfadendichte des gewebten Materials 3 im
wesentlichen die gleiche wie diejenige dieser Einheitsspalten im Strichgitter 4 ist, wird ein optischer
Interferenzstreifen bzw. ein Moire erzeugt und der
Neigungswinkel des Moires gegen das Strichgitter 4 Nuil, wenn das Strichgitter 4 vollständig parallel zu den
Schußfäden verläuft
Das vorstehend beschriebene Prinzip führt bei der Anordnung nach Fig. 1 dazu, daß das vom gewebten
Material 3 und dem Strichgitter4 erzeugte Moire sich in gleicher Weise in Richtung auf die Kettfaden verschiebt,
wie dies ^ei den Schußfäden der Fall ist, so daß das
durch den Abbildungsspalt 6 fallende Licht ein Strahl ist,
der eine wechselnde Komponente besitzt deren Periode diejenige Zeit ist, die beim gewebten Material 3
für die Bewegung um einen Abstand erforderlich ist, welcher einem Schußfaden entspricht, während die
Amplitude der wechselnden Komponente dann am
größten ist, wenn die Schußfäden parallel zum Strichgitter 4 verlaufen. Somit ergibt sich, daß ein
Wechsel in der Intensität oder in der Geschwindigkeit des Lichtes, welches t im Bild durch den Abbildungsspalt 6 fällt, mittels des photoelektrischen Übertragers 7 so
unter dem Abbildungsspilt 6, der ein photokonduktives
Element, wie beispielsweise ein Phototransistor aufweist, in ein elektrisches Signal übertragen wird; dieses
Signal unterliegt einer weiteren Auswertung bezüglich der Ausbildung seiner Wellenform, der Verstärkung, der
Gleichrichtung und dergleichen, so daß man zu einer Spannung kommt, die proportional zur Amplitude der
oszillierenden Komponente der einfallenden Lichtinten
sität ist; der Neigungswinkel des Strichgitters 4 entspricht dem Höchstwert der Ausgangsspannung des
photoelektrischen Übertragers 7 und zeigt den Neigungswinkel der Schußfäden an. Man kann also durch
die Verwendung des Schußfadendetektors feststellen, ob die Schußfäden parallel zum Strichgitter4 verlaufen.
Zur weiteren Veranschaulichung des erfiiidungsgemäßen
Verfahrens zeipt Fig.2 ein Blockschaltbild für
die Ermittlung gestörter Faserstrukturen unter Verwendung eines Schußfadendetektors der vorbeschriebenen
Konstruktion und Art Die Bezugszeichen 9 bit f9 bezeichnen elf Schußfadendetektoren, die so angeordnet
sind, daß die Neigungswinkel ihrer Strichgitter 4 vom jeweils benachbarten um einen vorgegebenen
Winkel von beispielsweise 3° abweichen, wobei diese Winkel von einem zentralen Neigungswinkel von 90°,
der von den Ken- und Schußfäden eines normalen Gewebes gebildet ist, ausgehen. Somit sind die
Neigungswinkel des Strichgitters 4 für den Schußfadendetektor 9 105c, für den Detektor 10 102°, für den
Detektor 11 99°, für den Detektor 12 96", für den Detektor 13 93°, für den Detektor 14 90°, für den
Detektor 15 87°, für den Detektor 16 84°, für den Detektor 17 81°, für den Detektor 18 78° und für den
Detektor 19 75°.
Ein an sich bekannter Analog-Multiplexor 20 wird mittels eines gleichfalls an sich bekannten Mikroprozessors
22 gesteuert um die Ausgangsspannungen der Schußfadendetektoren 9 bis. 19 mit einer Geschwindigkeit
von zum Beispiel 100/sec abzutasten und den
Ausgang auf einen gleichfalls an sich bekannten Analog-Digital-Wandler 21 zu übertragen. Die Ausgansspannung
des Analog-Digital-Wandlers 2' wird in ein digitales Signal umgesetzt, welches seinerseits einer
Verarbeitung im Mikroprozessor 22 unterliegt um denjenigen Schußfadendetektor auszuwählen, der den
größen Spannungsausgang liefert F i g. 3 zeigt beispielsweise die Beziehung zwischen der Spannung und
der Zeit während einer Abtastung des Analog-Multiplexors
20, wobei V9 bis V19 den Ausgangsspannungen der
Schußfadendetektoren 9 bis 19 entsprechen. Fig. 3 zeigt daß der größte Spannungsausgang Vi5 entspricht
und demgemäß ist der vorgegebene Neigungswinkel von 87° des auf diese Weise ermittelten Schußfadendetektors
15 gleich dem Neigungswinkel der Schußfäden. Durch die Bildung einer dem Neigungswinkel der
Schußfäden analogen Spannung mittels eines Digital-Analog-Umsetzers 23 ist es möglich, somit die gestörte
Textur zu ermitteln.
Das erfindungsgemäße zur Anwendung gelangende Strichgitter 4 kann in Größe und Form dem gewebten
Material, welches Gegenstand der Ermittlung sein soll angepaßt werden; wesentlich ist dabei, daß der Abstand
bei dem Strichgitter 4 praktisch gleich dem Abstand der Schußfäden ist Eine Abweichung des Abstandes beim
Strichgitter 4 von ±20% von der Schußfadendichte kann zugelassen werden. Man kann das Strichgitter 4,
wie es bei der Erfindung angewendet wird, leicht herstellen, indem beispielsweise Nuten von 0 bis 02 mm
Tiefe in die Oberfläche einer Glasplatte eingeritzt werden, um zehn bis zwanzig Spalten mit eir.em
Abstand von 0,15 uis 1 mm mit einer größeren SpcJtachse von 10 bis 30 mm zu erzeugen; in diese
Nuten kann dann schwarze Farbe eingebracht werden.
Zweckmäßig werden Form und Größe des Abbildungsspaltes 6 in Abhängigkeit von der Größe des
Moires, welches darauf abgebildet werden soll, gewählt;
ein Spalt mn einer rechtwinkligen öffnung von
lmm χ 5 mm kann beispielsweise verwendet werden.
Die Zähl der Schüßfädendetektören IaDt sich
entsprechend der beabsichtigten Untersucitungsgenauigkeit
und dem vorgesehenen Aufwand wählen; indes ist es wesentlich, zumindest drei Schußfadendetektoren zu
verwenden.
Während bei der oben beschriebenen Aüsführungsform das Strichgitter unterhalb des gewebten Materials
angeordnet ist* ist es selbstverständlich auch möglich
ihn in einer Stellung oberhalb des gewebten Materials
zu verwenden.
Somit ergibt sich, daß dank der Tatsache, daß die geforderte Ausgangsspannung zur Ermittlung der
Richtung der Schußfäden durch die Verwendung des von dem gewebten Material und dem Strichgitter 4
gebildeten Moire erzeugt wird, entsprechend der vorliegenden Erfindung sehr gut gestörte Faserstruktu^
ren ermittelt werden können, wobei sich eine ausreichende Ausgangsspannung für den Zweck dieser
Untersuchung in Abhängigkeit von der Richtung der Schußfäden nicht nur bei flachen Geweben, sondern
auch bei anderen Geweben, wie zum Beispiel Köper oder Satin, ergibt. Weil weiterhin schön eine sehr
geringe Abweichung von der parallelen Einstellung zwischen den Schußfäden und dem Strichgitter einen
starken Anstieg in der Ausgangsspannung des Schußfa^
dendetektors infolge der Verstärkungswirküng beim Neigungswinkel des Moires, der einen viel größeren
Wert als tier fäisäcniicrie Wifikei zwischen Sinchgiiter
und Schußfäden annimmt, ergibt, läßt sich auf diese Weise besonders gut der Neigungswinkel der Schußfäden
erfassen, wenn mehrere Schußfadendetektoren im Sinne der vorliegenden Erfindung Anwendung finden,
hat der Unterschied in der Empfindlichkeil der einzelnen Detektoren praktisch keine Aliswirkung, so
daß das erfindungsgcmiiße Verfahren im gesamten
Anwendungsbereich mit gfößei' Genauigkeit arbeitet.
Die erfindungsgcmäßcn Messungen haben ergeben, daß das Verhältnis zwischen ifa und VU oder das Verhältnis
zwischen V15 und Vje gemäß Figj3 bei einem ebenen
Gewebe größer als IO: 1 ist, während es bei einem
Satingewebe immer noch 3 :1 beträgt. Durch geeignete
Steigerung der Anzahl der SchuBfadendetektorcn lüDt
sich der Winkelbercich for die Neigung der gestörten
Strukturen noch vergrößern^ und es ist; falls möglich, gegenüber dem bisherigen Stand der Technik eine
is vergrößerte Ansprechgeriaüigkeit auf gestörte Texturen
unter Verwendung der elektrischen Abtastung und Mikroprozessoren zu erreichen. Da schließlich erfindungsgemäß
sowohl die Richtung als auch die Größe der Texturstörungen erfaßt wird, nai die Erfindung
besondere Vorteile bei im Falle ihrer Einbeziehung in eine Einrichtung, die gestörte Texturen automatisch
korrigiert
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentanspruch:Vorrichtung zur Feststellung von Winkelabweichungen der Fadenlage in Geweben mit mehreren in bestimmten Winkelgraden angeordneten Schußfadendetektoren, die jeweils eine Lichtquelle, eine Linsenanordnung und einen durch einen Längsspalt begrenzten fotoelektrischen Übertrager aufweisen, wobei das Gewebe quer zur Richtung des Lichtstrahls bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß neben einem im Winkel von 90" zu den Kettfäden angeordneten Schußfadendetektor (14) wenigstens zwei weitere, symmetrisch dazu angeordnete derartige Detektoren (9 bis 13 bzw. 15 bis 19) angeordnet sind, die sich vom jeweils angrenzenden um einen vorbestimmten Winkel unterscheiden, daß jeder Schußfadendetektor (9 bis 19) ein Strichgitter (4) mit einer Gitterteilung aufweist, die etwa dem Abstand der Schußfäden im Gewebe entspricht wobei die Linsenanordnung (2, 5) derart gewählt ist, daß das Beugungsmaxima des Strichgitters (4) auf den Abbildungsspalt (6) des fotoelektrischen Übertragers (7) abgebildet wird, und daß dem Ausgang der einzelnen fotoelektrischen Übertrager (7) eine Abtastanordnung (20,21,22) nachgeschaltet ist, durch die die maximale Ausgangsspannung ausgewählt wird
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