-
EINRICHTUNG ZUR BESTIMMUNG DER SCHUSSDICHTE
-
EINES BEWEGTEN GEWeBES
Die Erfindung bezieht sich auf automatische
Einrichtungen zur Kontrolle von strukturellen Parametern von Geweben und Wirkwaren
in der Text ilprodukt ion, insbesondere auf eine Einrichtung zur Bestimmung der
Schußdichte des bewegten Gewebes.
-
Die Erfindung kann als Messer bzw. Geber im System der automatischen
Regelung der Schußdichte eines Gewebes in den Aggregaten des Äppreturbetriebes und
in den Aussortiermaschinen verwendet werden. Die Erfindung kann ferner in ähnlichen
Ausrüstungen in der Wirkwarenproduktion zum Zählen der Maschenzahl åe I;angeneinheit
im bewegten Gewirk verwendet werden.
-
Die Schudichte eines Gewebes und die Maschenzahl je Längeneinheit
eines Gewirks sind die Hauptparameter, die die Gewebe- bzw. Wirkwarenqualität sowie
den Rohstoffverbrauch für die Erzeugung einer Produktionseinheit bestimmen. Bei
einer Schußdichte des Gewebes unter dem Standardwert wird das Gewebe verdünnt, seine
mechanische Festigkeit verringert und demnach auch der Sortenbestand verschlimmert,
wodurch auch der Preis einer Längeneinheit des Gewebes gesenkt wird. Bei Uberschreiten
des Standarddichtewerts wird die Gewebequalität nicht verringert, aber der erhöhte
Rohstoffverbrauoh je Längeneinheit des Gewebes bedingt eine Erhöhung der Brzeugniskosten
und eine Abnahme der Produktionsrentabilität.
-
Das auf den Webmaschinen erzeugte Gewebe besitzt eine erhebliche
(+ 5%) Streuung der Schußdichten sowohl von Webmaschine zu Webmaschine wie auch
von Gewebestück zu Gewebestück, das auf ein und derselben Maschine hergestellt worden
ist. Diese Streuung kann verringert und die Schußdichte des Gewebes an die untere
Standardgröße auf Appreturausrü etungen bei Operationen der Thermostabilisierung,
der Appretierung, der wärmebedingten Schrumpfung u.a. angenähert werden. Hierzu
sind aber automatische Meßgeräte und Geber der Systeme der automatischen Regelung
erforderlich, die die Schußdichte eines Gewebes in den Aggregaten des Appreturbetriebs
mit
hoher Genauigkeit (mit einem Fehler von nicht über 0,5%) zu messen und zu regeln
erlauben. Notwendig sind auch Einrichtungen zur Kontrolle der fertigen Produktion.
-
Zur automatischen Itessung der Schußdichte eines bewegten Gewebes
werden vorwiegend Einrichtung angewendet, die auf dem optischen Prinzip aufgebaut
sind. Ein schmales Lichtbündel von einer Quelle wird durch das Gewebe hindurchgelassen
und gelangt in eine Fotozelle, in der die Intensität des hindurchgegangenen Lichtes
in ein elektrisches Signal umgeformt wird. Die Breite des Lichtbündels im Querschnitt
in der Gewebeebene wird kleiner als der minimale Sohußschritt zwischen den Fäden
gewählt. Die Länge in demselben Querschnitt wird größer als der maximale Schritt
zwischen den Kettfäden gewählt, wobei die längere Seite des Bündelquerschnitts senkrecht
zu den Kettfäden gerichtet ist. Bei der Bewegung des Gewebes wird die Intensität
des hindurchgegangenen Lichtes von den Schußfäden moduliert, und am Ausgang der
Fotozelle entsteht eine veränderliche Komponente des elektrischen Signals. Aus dieser
wird das informationstragende Signal abgetrennt, indem die Störungen abgefiltert
werden, und danach wird die Zahl der Perioden je eine bestimmte Gewebelänge formiert
und gezählt, die vom,Langengeber gemessen wird. Die gewonnene Periodenzahl entspricht
der Schußdichte des Gewebes.
-
Auf diesem Prinzip beruht beispielsweise eine Einrichtung zur Messung
der Schußdichte eines bewegten Gewebes, die eine Lichtquelle, eine zylindrische
Linse, eine Botozelle, einen Gewebelängengeber und eine Registriereinheit enthält,
wobei die Fotozelle mit der Lichtquelle über das Gewebe und die zylindrische Linse
optisch und mit dem ersten Eingang der Registriereinheit, mit deren zweStev Eingang
der Längengeber in Verbindung steht, elektrisch verbunden ist.
-
Die zylindrische Linse ist auf eine solche Weise angebracht, daß die
Zylindererzeugende zur Bewegungsebene des Gewebes parallel und zu den Kettfäden
senkrecht verläuft (siehe "Berichte der Hochschule". Technologie der Textilindustrie.
-
mr. 5, 1980, ss. 88-91).
-
in der erwähnten Einrichtung wird die erforderliche Meßgenauigkeit
der Schußdichte des bewegten Gewebes nicht erreicht, was erstens durch Beeinflussung
der Einrichtungsanzeige durch Einzeldefekte des Gewebes wie beispielsweise Schußfadenkurzschuß,
Fadenverdickungen, fehlender Zwischenraum zwischen anliegenden Schußfäden und zweitens
durch Verminderung der Amplitude der Intensitätsmodulation des durch das Gewebe
hindurchtretenden Lichtes und demnach auch der Amplitude der veränderlichen Komponente
des elektrischen Signals bis auf vollständiges Verschwinden bei im Gewebe eventuell
auftretendem Schieflaufen der Schußfäden bedingt ist.
-
Bekannt ist eine Einrichtung zur Bestimmung der Schußdichte eines
bewegten Gewebes, die gegenüber der vorstehend beschriebenen eine Druckluftquelle
enthält, die mit einer Klammer in Verbindung gesetzt ist, in der ein Schlitz ausgeführt
ist. Hierbei gelangt der Luftstrahl auf das Gewebe durch den Schlitz an der Einfallstelle
des Lichtbündels (siehe den SU-Urhebersohein Nr. 717629j IPK G OI N 21/00, GOI N
33/36, veröffentl. am 28.02.1980).
-
Bei dieser Einrichtung wird gegenüber der vorstehend beschriebenen
nur der Meßfehler etwas verringert, der durch individuelle Defekte bedingt ist.
d.h. es werden Fehler beim zählen von Fäden teilweise beseitigt, weil einige von
den bisher durch die Fäden abgedeckten Zwischenräumen zwischen den Fäden vom Luftstrahl
geöffnet werden.
-
Am nächsten kommt der vorliegenden Erfindung in bezug das technisch
Wesentliche eine Einrichtung zur Bestimmung der Schußdichte eines bewegten Gewebes,
die eine Lichtquelle, beispielsweise einen Laser, enthält. In Reihe mit der Lichtquelle
im Wege des von derselben ausgestrahlten Lichtbündels, das auf einen Gewebeabschnitt
fällt und nach der Zusammenwirkung mit ihm eine Information über die Abbildung dieses
Abschnitts trägt, sind Fourier-Transformations objektive, eine Spaltblende und ein
Fotoempfänger angeordnet, der an den einen Eingang der Registriereinheit angeschlossen
ist, während an den anderen Eingang desselben ein Gewebelängengeber angeschlossen
ist (siehe Radgivilchuk L,I,
"Berichte der Hochschule". Technologie
der Textilindustrie.
-
1979, Nr. 2, S. 14).
-
Bei dieser Einrichtung trägt das Lichtbündel durch die Anwendung
von Fourier-Transformationsobjektiven und einer Spaltblende in der Ebene des Fotoempfängers
eine Information nur über die Schiißfäden, wahrend die Information über die Kettfäden
aus dem Strom entzogen wird. Dies gestattet, die Genauigkeit der Bestimmung der
Schußdichte eines Gewebes gegenüber den vorgenannten Verfahren etwas zu steigern,
aber beseitigt nicht die auftretenden Fehler bei der Bestimmung der Schußdichte
eines Gewebes, die durch Einzeldefekte und Schiefstellung der Schußfäden bedingt
sind.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Bestimmung
der Schußdichte eines bewegten Gewebes zu schaffen, in der die Anwendung einer kollektiven
optischen Zusammenwirkung der Abbildung der Schußfäden des Gewebe abs chnitts mit
den Schußfäden des bewegten Gewebes bei deren gegenläufiger Bewegung erlauben würde,
die Genauigkeit der Schußdichtenbestimmung zu erhöhen.
-
Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Einrichtung zur
Bestimmung der Schußdichte eines bewegten Gewebes, die eine Lichtquelle und einen
Fotoempfänger, der im Wege des von der Lichtquelle ausgestrahlten Lichtbündels angeordnet
ist, das auf den Gewebeabschnitt fällt und nach der Zusammenwirkung mit diesem die
Information über die Abbildung dieses Abschnitts trägt, sowie eine Registriereinheit
enthält, an deren einen Eingang der Fotoempfänger und an deren anderen Eingang ein
Gewebelängengeber angeschlossen ist, erfindungsgemäß ein optisches Mittel zur Gewährleistung
der Projizierung der Abbildung eines Gewebeabschnitts auf das Gewebe selber und
deren gegenläufiger Bewegung enthält, das im Wege des Lichtbündels nach dessen Zusammenwirkung
mit dem Gewebe angeordnet ist, wobei der Fotoempfänger im Wege des Lichtbündeis
angeordnet ist, das das optische Mittel zur Gewährleistung der Projizierung der
Abbildung passiert und mit dem Gewebe ein zweites Mal zusammengewirkt hat.
-
Zweckmäßigerweise ist in der Einrichtung zur Bestimmung der Schußdichte
das optische Mittel zur Gewährleistung der Projizierung der Abbildung eines Gewebeabschnitts
auf das Gewebe selber und der gegenläufigen Bewegung derselben auf der einen Seite
von der Bewegungsebene des Gewebes angeordnet, während die Lichtquelle und der Fotoempfänger
auf der anderen Seite von derselben liegen.
-
Es empfiehlt sich, daß in der Einrichtung zur Bestimmung der Schußdichte
eines Gewebes das optische Mittel zur Gewährleistung der Projizierung der Abbildung
auf das Gewebe selber und der gegenläufigen Bewegung derselben und der Fotoempfänger
auf der einen Seite von der Bewegungsebene des Gewebes angeordnet wären, während
die Lichtquelle auf der anderen Seite von derselben liegt.
-
Es ist vorteilhaft, daß in der Einrichtung zur Bestimmung der Schußdichte
eines Gewebes das optische Mittel zur Gewährleistung der Projizierung der Abbildung
eines Gewebeabschnitts auf das Gewebe selbst und der gegenläufigen Bewegung derselben,
die Lichtquelle und der Fotoempfänger auf gleicher Seite von der Bewegungsebene
des Gewebes liegen.
-
Zweckmäßigerweise ist in der Einrichtung zur Schußdichtenbestimmung
das optische Mittel zur Gewährleistung der Projizierung der Abbildung eines Gewebeabschnitts
auf das Gewebe selber und der gegenläufigen Bewegung derselben in Form eines das
reelle Bild übertragenden, aus Basern ausgeführten Lichtleiters ausgeführt, dessen
Ein- und Ausgang in der zur Bewegungsebene des Gewebes parallelen Ebene in unmittelbarer
Nähe des Gewebes liegen.
-
Vorteilhafterweise ist in der Einrichtung zur Schußdichtenbestimmung
das optische Mittel zur Gewährleistung der Projizierung der Abbildung eines Gewebeabschnitts
auf das Gewebe selber und der gegenläufigen Bewegung derselben als gleichschenkliges
rechteckiges Dreikantprisma mit lichtreflektierenden kleineren Seitenflächen ausgebildet,
das mit seiner größeren Seitenfläche parallel zur Bewegungsebene des Gewebes liegt
und mit dieser Seitenfläche der Bewegungsebene zugewandt ist, während es mit seinen
Seitenkanten senkrecht zur Bewegungsrichtung des Gewebes liegt.
-
Es empfiehlt sich, daß in der Einrichtung zur Schußdichtenbestimmung
das optische Mittel zur Gewährleistung der Projizierung der Abbildung eines Gewebeabschnitts
auf das Gewebe selbst und der gegenläufigen Bewegung derselben einen ebenen Spiegel
und ein Objektiv enthält, das zwischen dem Spiegel und der Bewegungsebene des Gewebes
in der Weise angebracht ist, daß diese Bewegungsebene mit der Brennebene des Objektivs
zusammenfällt.
-
Es ist vorteilhaft, daß in der Einrichtung zur Schußdichtenbestimmung
des optische Mittel zur Gewährleistung der Projizierung der Abbildung eines Gewebeabschnitts
auf das Gewebe selber und der gegenläufigen Bewegung derselben als Vollumkehrprisma
ausgebildet ist.
-
Zweckmäßigerweise enthält ferner die Einrichtung zur Schußdichtenbestimmung
ein Prisma mit reflektierenden Seitenflächen zur Trennung des Lichtbündels, das
im Wege des Lichtbündels angeordnet ist, das das optische Mittel zur Gewährleistung
der Projizierung der Abbildung eines Gewebeabschnitts auf das Gewebe selber und
der gegenläufigen Bewegung derselben passiert, wobei es sich mit dem Fotoempfänger
auf der einen Seite von der Bewegungsebene des Gewebes befindet, und liegt ferner
die Trennkante des Prismas parallel zur Bewegungsrichtung des Gewebes, wobei ein
zusätzlicher Fotoempfänger vorgesehen ist, der an einen entsprechenden Eingang der
Registriereinheit angeschlossen und im Wege eines Teil des vom Prisma getrennten
Lichtbündels angeordnet ist, während im Wege des anderen Lichtbündelteils der Haupt-Fotoempfänger
angeordnet ist.
-
Die Anwendung der beschriebenen Einrichtung gestattet es, mit einfachen
Mitteln die Schußdichte des bewegten Gewebes auf bestehenden technologischen Ausrüstungen
mit hoher Genauigke it der Schußd ichtenbest immung durch Beseitigung von die Anzeige
beeinfussenden Einzeldefekten und Schieflaufen der Schußfänden zu bestimmen.
-
Die Einrichtung kann aus Moduln ausgeführt sein, durch deren entsprechende
Zusammenstellung und Anordnung relativ zum Gewebe der Benutzer die für ihn günstige
Variante erzielen kann.
-
Im folgenden wird die Einrichtung in der Beschreibung konkreter Ausführungsformen
derselben sowie anhand beiliegender Zeichnungen näher erläutert; in den Zeichnungen
zeigt: Fig. 1 schematische Darstellung der Gesamtansicht der Einrichtung zur Bestimmung
der Schußdichte eines bewegten Gewebes mit einem gleichschenkligen rechteckigen
Dreikantprisma als optischem Mittel zur Gewährleistung der Projizierung der Abbildung
eines Gewebeabschnitts auf das Gewebe selber und der gegenläufigen Bewegung derselben,
gemäß der Erfindung; Fig. 2 schematische Darstellung der Projizierung der Abbildung
der Schußfäden in einem Gewebeabschnitt auf das Gewebe selber (zur Vereinfachung
sind die Kettfäden nicht mitabgebildet); Fig. 3 dasselbe wie in Fig. 2, in vergrößertem
Maßstab; Fig. 4 elektrisches Blockschema einer Ausführungsform der Registriereinheit;
Fig. 5 dasselbe wie in Fig. 1 mit einem aus Fasern ausgeführten Lichtleiter als
optischem Mittel zur Gewährleistung der Projizierung der Abbildung eines Gewebeabschnitts
auf das Gewebe selber und der gegenläufigen Bewegung derselben, gemäß der Erfindung;
Fig. 6 dasselbe wie in Fig. 5, mit einem ebenen Spiegel und einem Objektiv als optischem
Mittel zur Gewährleistung der Projizierung der Abbildung eines Gewebeabschnitts
auf das Gewebe selber und der gegenläufigen Bewegung derselben, gemäß der Erfindung;
Fig. 7 dasselbe wie in Fig. 6, mit der Anordnung aller optischen Elemente auf der
einen Seite von der Bewegungsebene des Gewebes, gemäß der Erfindung; Fig. 8 dasselbe
wie in Fig. 5, mit einem Vollumkehrprisma als optischem Mittel zur Gewährleistung
der Projizierung eines Gewebeabschnitts auf das Gewebe selber und der gegenläufigen
Bewegung derselben, gemäß der Erfindung; Fig. 9 Vollumkehrprisma (Draufsicht) mit
gestrichelten Gebieten, die das Ein- und Austrittsbild darstellen;
Fig.
10 dasselbe wie in Fig. 8, mit der Anordnung des Fotoempfängers und des Prismas
auf der einen Seite von der Bewegungsebene des Gewebes, gemäß der Erfindung; Fig.
11 dasselbe wie in Fig. 1, mit einem Prisma zur Trennung des Lichtbündels und einem
zusätzlichen Fotoempfänger, der sich hinter diesem Prisma befindet, gemäß der Erfindung;
Fig. 12 Ansicht nach einem Pfeil Ä von Fig. 11; Fig. 13 Blockschema der Registriereinheit,
die in Fig. 11, 12 dargestellt ist.
-
Die Einrichtung zur Bestimmung der Schußdichte eines bewegten Gewebes
enthält eine Lichtquelle 1 (Fig. 1), die sich über einem Gewebe 2 befindet, und
ein optisches Mittel zur Gewährleistung der Projizierung der Abbildung eines Gewebeabschnitts
auf das Gewebe selber und der gegenläufigen Bewegung derselben, das in der vorliegenden
Ausführungsform als gleichschenkliges rechteckiges Dreikantprisma 3 ausgebildet
und unter dem Gewebe 2 angeordnet ist. Über dem Gewebe 2 befindet sich ein Fotoempfänger
4. Der Fotoempfänger 4 liegt im Wege des von der Lichtquelle 1 ausgestrahlten Lichtbündels,
das durch das Gewebe 2, das optische Mittel 3 und wiederholt durch das Gewebe 2
hindurchtritt. Das von der Lichtquelle 1 gelieferte Lichtbündel ist parallel.
-
Die Abbildung des ersten Gewebeabschnitts wird auf das Gewebe 2 selbst
projiziert, und hinter dem Gewebe entsteht im allgemeinen Fall, d.h. bei vorhandenem
Schrägstellungswinkel der Schußfäden, ein Moirebiid, das in Fig. 2, 3 schematisch
dargestellt ist und abwechselnde dunkle und lichte Streifen darstellt, die zur Bewegungsrichtung
des Gewebes 2 und demnach zu den Kettfäden des Gewebes 2 parallel sind.
-
Der Schritt W eines Moirésstreifene ist gleich:
wo a den Schritt zwischen den Schußfäden im Gewebe 2 in der Eettfädenrichtung, oC
den Schrägstellungswinkel der SchuB-fäden, d.h. einen Winkel in der Ebene des Gewebes
2 zwischen einem Schußfäden und der Normalen zu den Kettfäden bedeuten.
-
Bei der Bewegung des Gewebes 2 und der Gegenbewegung der
Abbildung
eines Abschnitts des Gewebes 2 verschieben sich die Moiréstreifen in der Ebene des
Gewebes 2 in einer Richtung, die zur Bewegungsrichtung des Gewebes 2 senkrecht ist,
wobei bei der Verschiebung des Gewebes 2 um einen Schritt a zwischen den Schußfäden
die Moiretreifen sich um einen Betrag von 2W verschieben werden, da die Abbildung
des Gewebeabschnitts und das Gewebe selber sich mit gleichen Geschwindigkeiten gegeneinander
bewegen, d.h. die Verschiebung des Gewebes 2 um einen Schritt a die gegeneeitige
Verschiebung der Abbildung des Gewebeabschnitts relativ zum Gewebe selber um einen
Betrag von 2a veranlaßt.
-
In einem Sonderfall, d.h. bei einem Schrägstellungswinkel oC der
Schußfäden gleich Null, erfolgt die Obturat ionsverb ind ung.
-
Die Intensität des Lichtbündels, das in den Botoempfänger von der
Lichtquelle 1 gelangt und durch das Gewebe 2, das Prisma 3, wiederholt durch das
Gewebe 2 hindurchgetreten ist, wird bei der Bewegung des Gewebes durch die Moire-bzw.
Obturationsverbindung der Abbildung der Schußfäden in einem Abschnitt des Gewebes
2 und der Schußfäden des Gewebes 2 selbst moduliert.
-
Der Ausgang des Fotoempfängers 4 ist mit dem Eingang der Registriereinheit
5 verbunden, an deren anderen Eingang der Ausgang eines Gewebelängengebere 6 angeschlossen
ist.
-
In der vorliegenden Ausführungsform enthält die Registriereinheit
5 - in Reihe geschaltet - einen Verstärker 7 (Fig. 4), eine Formerschaltung 8, einen
Zahler 9 mit einem Speicherregister 10 und einer auf beliebige bekannte Weise erfolgenden
Anzeige.
-
Die Einrichtung zur Bestimmung der Schußdichte des bewegten Gewebes
kann in verschiedenen Varianten ausgeführt sein, die sich sowohl durch die Anordnung
der Lichtquelle 1, des Fotoempfängers 4 und des optischen Mittels in bezug auf die
Bewegungsrichtung des Gewebes 2, die Ausführung des optischen Mittels, wie auch
durch die Lage der Bewegungsebene des Gewebes 2 im Raum (horizontal, vertikal, geneigt)
unterscheiden.
-
Am einfachsten zu realisieren ist eine Ausführungsform der Einrichtung
zur Bestimmung der Schußdichte des bewegten Gewebes, die in Fig. 5 dargestellt ist.
Die Einrichtung enthält eine Lichtquelle 1, einen Fotoempfänger 4, die sich auf
der einen Seite vom Gewebe 2 befinden, während auf der anderen Seite von demselben
ein aus Fasern ausgeführter Lichtleiter 11 angeordnet ist, der das optische Mittel
zur Gewährleistung der Projizierung der Abbildung eines Gewebeabschnitts auf das
Gewebe und der gegenläufigen Bewegung derselben darstellt.
-
Der Lichtleiter 11 ist mit regulärer Anordnung der Fasern ausgeführt,
die einen gleichen Querschnitt in der Lichtleiterlänge besitzen, d.h. er überträgt
das reelle Bild. Der Ein- und Ausgang des Lichtleiters 11 liegen parallel zur Bewegungsebene
des Gewebes 2 in unmittelbarer Nähe desselben. Der Eingang des Lichtleiters 11 ist
der Lichtquelle 1, der Ausgang aber dem Fotoempfänger 4 zugekehrt.
-
Der Ausgang des Fotoempfängers 4 ist mit dem Eingang der Registriereinheit
5 verbunden, an deren anderen Eingang der Gewebelängengeber 6 angeschlossen ist.
Die Registriereinheit 5 kann auch auf die vorstehend beschriebene Weise ausgeführt
sein.
-
Ein Vorteil dieser Aus£ührungsform ist die einfache Konstruktion
der Lichtquelle 1, an die minimale Anforderungen gestellt werden.
-
Am günstigsten ist die Anwendung dieser Ausführungsform auf technologischen
Ausrüstungen, die einen Bewegung abschnitt des Gewebes mit geringen (von maximal
1 mm) Gewebeschwankungen in der Richtung einer Normalen zur Bewegungsrichtung besitzt,
wie auch bei Fehlen von Schrägstellungen der Schußfäden von über 50 Soll die Einrichtung
auf technologischen Ausrüstungen in den Abschnitten mit Gewebeschwankungen von über
1 mm (bis zu + 15 mm) zum Einsatz kommen, ist die Ausführung der Einrichtung zur
Bestimmung der Schußdichte des bewegten Gewebes auf die der vorstehend beschriebenen
ähnliche Weise möglich.
-
Ihre Besonderheiten bestehen darin, daß das optische
Mittel
zur Gewährleistung der Projizierung der Abbildung eines Gewebeabschnitts auf das
Gewebe selber und der gegenläufigen Bewegung derselben als gleichschenkliges rechtechiges
Dreikantprisma 3 (Fig.l) mit lichtreflektierenden kleineren Seitenflächen ausgebildet
ist, das mit seiner größeren Seitenfläche parallel zur Bewegungsrichtung des Gewebes
2 liegt und mit dieser Seitenfläche der Bewegungsebene zugewandt ist, während es
mit seinen Seitenkanten senkrecht zur Bewegungsrichtung des Gewebes 2 liegt. Das
Lichtbündel muß parallel sein; je kleiner die Divergenz des Lichtbündels ist, desto
größer sind die Schwingungen des Gewebes 2 in der Richtung einer Normalen zur Bewegungsebene
des Gewebes 2, bei denen die Bestimmung der Schußdichte des bewegten Gewebes möglich
ist.
-
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind bei geringen
(von nicht über 5°) Schrägstellungswinkeln der Schußfäden anwendbar.
-
Soll die Schußdichte des bewegten Gewebes auf technologischen Aggregaten
in den Abschnitten mit größeren (bis zu 300) Sohrägstellungen der Schußfäden sowie
in den Abschnitten, in denen die Entfernung der optischen Elemente von der Bewegungsebene
des Gewebes (hohe Temperatur und Feuchtigkeit des Gewebes u.a.) erforderlich ist,
sowie beim Zusammenfallen der beiden genannten Bedingungen ist die Atisführung der
Einrichtung zur Bestimmung der Schußdichte des bewegten Gewebes ähnlich den vorstehend
beschriebenen möglich. Der Unterschied aber besteht darin* daß das optisuche Mittel
zur Gewährleistung der Irojizierung der Abbildung eines Gewebeabschnitts auf das
Gewebe selber und der gegenläufigen Bewegung derselben einen ebenen Spiegel 12 (Fig.
6) und ein Objektiv 13 enthält, das sich zwischen dem Spiegel 12 und der Bewegungsebene
des Gewebes 2 befindet, derart, daß diese Bewegungsebene mit der Brennebene des
Objektivs 13 zusammenfallen würde. In dieser Ausführungsform ist die Entfernung
der optischen Einzelteile von der Bewegungsebene des Gewebes 2 um erhebliche (~v100
mm) Entfernungen möglich. An die Strahlungsquelle werden in dieser Ausführungsform
keine besonderen Anforderungen gestellt, es ist
energetisch günstig,
die Strahlen von der Quelle 1 hinter dem Gewebe 2 zusammenzuführen und nach deren
Reflexion vom Spiegel 12 diese Strahlen am Fotoempfänger 4 zusammenzuführen.
-
Alle vorstehend beschriebenen Ausführungsformen werden zweckmäßigerweise
bei der Bestimmung der Sohußdichte des bewegten Gewebes für Gewebe mit ausreichender
optischer Transparenz (nicht unter 5-10) im vorgewählten Bereich der Lichtwellenlangen
sngewendet. Bei geringerer Transparenz bzw. bei Notwendigkeit einer einseitigen
Anordnung der Einrichtungselemente in bezug auf das Gewebe sowie bei gut ausgeprägter
Gewebestruktur (bzw. Struktur einer Wirkware) im reflektierten Licht sowie bei Kombination
von den beliebigen der genannten Bedingungen ist die Ausführung der Einrichtung
zur Bestimmung der Schußdichte des bewegten Gewebes ähnlich der im vorstehenden
beschriebenen möglich. Ihr Un-Unterschied besteht aber darin, daß die Lichtquelle
1 (Fig. 7), der Fotoempfänger 4, der Spiegel 12 und das Objektiv 13 auf der einen
Seite vom Gewebe 2 liegen.
-
Die in Fig. 7 veranschaulichte Ausführungsform gestattet, die Schußdichte
eines Gewebes zu bestimmen, die auch unmittelbar auf Wellen, Trommeln u.ä. bewegt.
-
Es sind auch andere Ausführungsformen der Einrichtung denkbar, die
den im vorstehend beschriebenen ähnlich sind.
-
Ihr Unterschied besteht aber darin, daß das optische Mittel zur Gewährleistung
der Projizierung der Abbildung eines Gewebeabschnitts auf das Gewebe selbst als
Vollumkehrprisma 14 (Fig. 8, 9, 10) ausgebildet ist, beispielsweise als Prisma mit
einem Dach und einer reflektierenden Seitenfläche, dessen größere Seitenfläche parallel
zur Bewegungsebene des Gewebes 2 liegt und dieser Ebene zugewandt ist.
-
Derartige Prismen besitzen die Bezeichnung BkR-180° (siehe Kruger
M.Ja., Panow W.A. u.a. Handbuch des Konstrukturs der optisch-mechanischen Geräte,
Verlag "Ma2chinostroenie", Leningrad, 1967, 5.234).
-
In Fig. 8 ist eine Ausführungsform der Einrichtung zur Bestimmung
der Schußdichte des bewegten Gewebes mit der Lichtquelle 1 und dem Fotoempfänger
4, die auf der einen
Seite von der Bewegungsebene des Gewebes 2
angeordnet sind, und dem Vollumkehrprisma 14 dargestellt, das sich auf der anderen
Seite von dieser Bewegungsebene befindet.
-
In Fig. 10 ist eine Ausführungsform der Einrichtung zur Bestimmung
der SchuBdichte des bewegten Gewebes dargestellt, die der vorangehenden ähnlich
ist. Ihr Unterschied besteht darin, daß die Lichtquelle 1 sich auf der einen, der
Fotoempfänger 4 und das Prisma 14 auf der anderen Seite von der Bewegungsebene des
Gewebes 2 befinden.
-
Die beiden Ausführungsformen besitzen den Vorteil, der in der Gewährleistung
der Möglichkeit der Bestimmung der Schußdichte des bewegten Gewebes bei großen Schrägstellungswinkeln
der Schußfäden (bis zu 30o) und großen Schwankungen des Gewebes in der Richtung
einer Normalen zur Bewegungsebene besteht. Die zweite von den beiden Ausführungsformen
besitzt ein Vorteil gegenüber der ersteren bei der Bestimmung der Schußdichte von
Geweben mit geringer (0,5 - 15%) optischer Transparenz und gut ausgeprägter Struktur
des Gewebes im reflektierten Licht.
-
Soll der Schrägstellungswinkel der Schußfäden gleichzeitig mit der
Bestimmung der Schußdichte des bewegten Gewebes, beispielsweise auf den Aussortiermaschinen,
gemessen werden, so kann die Einrichtung ähnlich der in Fig. 1 dargestellten ausgeführt
werden. Ihr Unterschied besteht aber darin, daß sie ein Prisma 15 (Fig. 11, 12)
mit reflektierenden Seitenflächen zur Trennung des Lichtbündels enthalten, das im
Wege des Lichtbündels angeordnet ist, das das Prisma 3 (bzw. den Lichtleiter 11)
passiert hat, wobei es sich mit dem Fotoempfänger 4 auf der einen Seite von der
Bewegungsebene des Gewebes 2 befindet. Die Trennkante des Prismas 15 liegt parallel
zur Bewegungsrichtung des Gewebes 2, wobei ein zusätzlicher Fotoempfänger 16 vorhanden
ist, der an den dritten Eingang der Registriereinheit 5 angeschlossen und im Wege
eines Teils des Lichtbündels angeordnet ist, während im Wege des anderen Lichtbündelteils
der Haupt-Fotoempfänger 4 angeordnet ist.
-
Die Registriereinheit 5 kann in dieser Ausführungsform wie in Fig.
13 dargestellt aufgebaut sein. Die
Registriereinheit 5 enthält
Verstärker 17, 18 der veränderlichen Komponente der von den Fotoempfängern 4, 16
ankommenden Signale. Die Ausgänge der Verstärker 17, 18 sind mit den Eingängen der
Mäanderformerschaltungen 19,20 verbunden, deren Ausgänge an die Eingänge der Impulsformerschaltungen
21, 22 angeschlossen sind, die zum Impulsformen an der Vorderfront dienen. Die Ausgänge
der Formerschaltungen 21, 22 sind mit den Eingängen eines RS-Triggers 23 verbunden,
dessen Ausgang mit dem Eingang des ersten Umformers 24 der Impulsdauer zu einem
Code verbunden ist.
-
Der Ausgang des Umformers 24 ist mit dem ersten Eingang eines Rechners
25 verbunden. Der zweite Eingang des Rechners 25 ist mit dem Ausgang des zweiten
Umformers 26 der Impulsdauer zu einem Code verbunden, dessen Eingang mit dem Ausgang
der zweiten Mäanderformerschaltung 20 und dem Eingang der zweiten Impulsformerschaltung
22 verbunden ist.
-
Der dritte Eingang des Rechners 25 ist mit dem Ausgang des Längenmessers
6 verbunden.
-
Die Einrichtung zur Bestimmung der Schußdichte des bewegten Gewebes
arbeitet wie folgt. Das parallele Lichtbündel von der Lichtquelle 1 (Fig. 1) passiert
einen Abschnitt des Gewebes 2, wird von den kleineren Seitenflächen des Prismas
3 reflektiert, passiert einen zweiten Abschnitt des Gewebes 2, hinter dem ein Moirébild
entsteht, und gelangt in den Fotoempfänger 4, in dem die Intensität des hindurchgegangenen
Lichtbündels in ein elektrisches Signal umgewandelt wird.
-
Die Lage der Seitenkanten des Prismas 3 senkrecht zu den Kettfäden,
was dem Senkrechtsein zur Bewegungsrichtung des Gewebes gleichwertig ist, gestattet
es, die Abbildung der Kettfäden des ersten Abschnitts des Gewebes 2 auf die Kettfäden
des zweiten Abschnitts des Gewebes 2 zu projizieren, was zur Erhöhung der Durchlassung
des Lichtbündels durch die zwei Schichten des Gewebes 2 führt. Bei der Bewegung
des Gewebes 2 und der gegenläufigen Bewegung der Abbildung eines Abschnitts des
Gewebes 2 verschieben sich die Moiréstreifen in der Bewegungsebene des Gewebes in
der Richtung, die zu den Kettfäden senkrecht ist, und gemäß ihrer Stellung in bezug
auf das Lichtbündel, das in den Foto-
empfänger 4 gelangt, wird
die Intensität dieses LLchtbundels verändert. Am Ausgang des Fotoempfängers 4 entsteht
eine veränderliche, der Form nach einer Sinusoide nahe Somponente des elektrisohen
Signals. Das Signal vom Fotoempfänger 4 gelangt an den Eingang der Registriereinheit
5, und in dieser an den Eingang des Verstärkers 7 (Fig. 4). Die veränderliche Signalkomponente,
die vom Verstärker 7 verstärkt wird, passiert die Formerschaltung 8 und den Zähler
9, in dem die Zahl der Moiréstreifen gezählt wird, die das Lichtbündel kreuzen,
das in den Fotoempfänger 4 gelangt. Das Signal vom Gewebelängengeber 6, der nach
einem beliebigen bekannten Schema mit einem Impuls aus gang ausgeführt sein kann,
gelangt in Form eines elektrischen Impulses an den anderen Eingang der Registriereinheit
5 und überträgt die Information aus dem Zähler 9 in das Speicherregister 10 mit
der Anzeige, wobei der Zähler 9 auf Null gelöscht wird. Hierbei wird die Zahl, die
vom Zähler 9 und Speicherregister 10 auf einer bestimmten Gewebelänge erfaßt worden
ist, der verdoppelten Zahl der Schußfäden auf dieser Länge gleich sein.
-
Indem man die Lange des Abschnitte des Gewebes 2 wählt, bei dessen
Durchgang der Gewebelängengeber 6 einen Impuls erzeugt, läßt sich im Register 10
und demgemäß eine Zahl anzeigen, die der Sohußdichte des Gewebes in den vereinbarten
Einheiten gleich ist. So ist bei einer Länge des Gewebeabschnitts, von 50 mm der
vom Längengeber 6 gemessen wird, die Zahl im Register 10 und auf der Anzeige der
Schußdichte des Gewebes in den Einheiten "Fädenzahl je 100 mm" gleich. Bei einer
gemessenen Länge von 0,5 inch ist die Zahl im Register 10 und auf der Anzeige der
Schußdichte des Gewebes in den Einheiten "Fädenzahl je 1 inch" gleich.
-
In ähnlicher Weise arbeitet die Einrichtung zur Bestimmung der Schußdichte
des bewegten Gewebes nach der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform.
-
Ein Unterschied besteht allerdings darin, daß das Lichtbündel von
der Lichtquelle 1, das das Gewebe 2, den Liohtleiter 11, das Gewebe 2 passiert,
nicht parallel sein kann und zur Erhöhung der Lichtdurchlassung der zwei Schichten
des Gewebes 2 das Austrittsende des Lichtleiters 11 so zu
justieren
ist, daß die Abbildungen der Kettfäden eines Abschnitts des Gewebes 2 auf diese
Kettfäden des Gewebes 2 selbst projiziert werden.
-
Die Anwendung der Ausführungsformen der Einrichtung, die in Fig.
1 und 5 dargestellt sind, ermöglicht eine Erhöhung der Bestimmungsgenauigkeit der
Schußdichte des bewegten Gewebes dank Vermeidung eines Meßfehlers, der durch vorhandene
Sinzeldefekte der Schußfäden bedingt ist, weil bei der kollektiven optischen Zusammenwirkung
der Abbildungen der Schußfäden und der Schußfäden des Gewebes selber die Einzeldefekte
praktisch keine Verzerrung des Moirébildes verursachen.
-
Die in Fig. 6 dargestellte Ausführungsform der Einrichtung zur Bestimmung
der Schußdichte des bewegten Gewebes arbeitet im wesentlichen ähnlich den vorstehend
beschriebenen.Vorhandene Unterschiede bestehen darin, daß die Abbildung eines Abschnitts
des Gewebes 2 auf das Gewebe 2 selber mit vollständiger Bildumkehr projiziert wird.
Diese vollständige Bildumkehr des Gewebeabschnitts geschieht mittels des Objektivs
13 und des Spiegels 12. Das Gewebe 2 bewegt sich in der Ebene, die mit der Brennebene
des Objektivs 13 zusammenfällt, so daß die Abbildung des Abschnitts des Gewebes
2, den das Lichtbündel von der Lichtquelle 1 passiert hat, auf dem Gewebe 2 selber
im Maßstab 1:1 genau fokussiert wird.
-
Bei dieser Projektion der Abbildung des Gewebeabschnitts auf das
Gewebe selber findet eine Obturationsverbindung statt, weil bei der Bewegung des
Gewebes 2 die Intensität des zum Fotoempfänger 4 gelangenden Liohtbündels in etwa
nach dem Sinusgesetz je nach relativer Lage der Abbildungen der Schußfäden des Abschnitts
des Gewebes 2 und der Schußfäden des Gewebes 2 selber in den Grenzen eines halben
Schrittes zwischen den Schußfäden verändert wird. Hierbei übt der Schrägstellungswinkel
der Schußfäden keinen Einfluß auf die Funktionsfähigkeit dieser Ausführungsform
der Einrichtung aus. Die Obturationsverbindung, die durch die Projektion der Abbildungen
der Schußfäden auf die Schußfäden des Gewebes 2 selber entsteht, bleibt unabhängig
vom Schrägstellungswinkel
der Schußfäden.
-
Also gestattet die vorstehend beschriebene Ausführungsform, die Bestimmungsgenauigkeit
der Schußdichte des bewegten Gewebes sowohl bei am Gewebe vorhandenen Einzeldefekten
der Schußfäden wie auch bei größeren (bis zu 300) Schrägstellungen der Schußfäden
des Gewebes zu erhöhen.
-
Die in Fig. 7 dargestellte Ausführungsform der Einrichtung zur Bestimmung
der Schußdichte des bewegten Gewebes arbeitet ähnlich der vorangehenden. Ein Unterschied
besteht aber darin, daß das Lichtbundel von der Lichtquelle 1 von Oberfläche des
bewegten Gewebes 2 reflektiert und nach dem Durchgang durch das Objektiv 13, der
Reflexion vom Spiegel 12 und dem wiederholten Durchgang durch das Objektiv 13 vom
Gewebe 2 reflektiert wird.
-
Die Projektion der Abbildung der Schußfäden eines Gewebeabschnitts
auf die Schußfäden des Gewebes selber bringt bei der Gewebebewegung eine Obttirationsverbindung
zustande und erzeugt demgemäß eine veränderliche Komponente der Intensität des Lichtbündels,
das vom Gewebe nach der Projektion reflektiert wird.
-
Ähnlich der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform der Einrichtung
zur Bestimmung der Schußdichte des bewegten Gewebes arbeitet die in Fig. 8 dargestellte
Ausführungsform.
-
Ein Unterschied besteht allerdings darin, daß die vollständige Bildumkehr
des Abschnitts des Gewebes 2 vom Prisma 14 bei der Reflexion des Lichtbündels, das
die Information über die Abbildung des Gewebeabschnitts nach dem Durchgang durch
denselben trägt von den drei Seitenflächen des Prismas vorgenommen wird, wie dies
durch den Strahlengang in Fig. 8,9 veranschaulicht ist. Das Lichtbündel soll parallel
sein.
-
Die in Fig. 10 dargestellte Ausführungsform der Einrichtung zur Bestimmung
der Schußdichte nach dem bewegten Gewebe arbeitet ähnlich der vorangehenden. Ein
Unterschied besteht allerdings darin, daß die Obturationsverbindung (wie auch in
Fig. 7) im vom Gewebe 2 reflektierten Lichtbündel zustandegebracht wird, das zunächst
das Gewebe 2 und das Prisma 14 passiert hat.
-
Die in Fig. 8 und 10 dargestellten Ausführungsformen
gestatten,
die Schußdichte des bewegten Gewebes bei vorhandenen Einzeldefekten in der Schußfadenstruktur
des Gewebes, bei größeren (bis zu 300) Schrägstellungen der Schußfäden des Gewebes
und bei hohen (bis + 15 mm) Schwankungen des Gewebes in Richtung einer normalen
zur Bewegungsebene des Gewebes sowie bei beliebiger Kombination dieser Bedingungen
mit hoher Genauigkeit zu bestimmen.
-
Die in Fig. 11, 12 dargestellte Ausführungsform der Einrichtung zur
Bestimmung der Schußdichte eines bewegten Gewebes arbeitet ähnlich der in Fig. 1
dargestellten Ausführungsform. Ein Unterschied besteht allerdings darin, daß das
parallele Lichtbündel von der Lichtquelle 1, das einen Abschnitt des Gewebes 2,
das Prisma 3, wiederholt das Gewebe 2 passiert hat, auf ein Prisma 15 mit reflektierenden
Seitenflächen zur Trennung des Lichtbündels fällt. Das in zwei (ungefähr gleiche)
Teile getrennte Lichtbündel gelangt in einen zusätzlichen Fotoempfänger 16 und in
den Haupt-Fotoempfänger 4. Während der Bewegung des Gewebes 2 verschieben sich die
Moiréstreifen quer zu den Kettfäden..Die Signale von den Fotoempfängern 4, 16 erfahren
eine Phasenverschiebung um einen Winkel
wo d die zur Schußfadenrichtung quergemessene Abmessung des Lichtbündels bzw. d/2
den effektiven Abstand zwischen den Fotoempfängern 4 und 16, W aber den Schritt
eines Moirestreifens bedeutet.
-
Die Signale von den Fotoempfängern 4, 16 enthalten eine Information
über die Schußdichte des Gewebes 2 und den Schrägstellungswinkel der Schußfäden.
-
Die Schußdichte eines Gewebes kann durch Zahlung der Zahl der Moirestreifen
ermittelt werden, die das Lichtbündel vor einem beliebigen Fotoempfänger 4, 16 während
der Zurücklegung eines Gewebeabschnitts bestimmter Länge durch dasselbe kreuzen,
wobei oie Zahl der Soiréstreifen der verdoppelten Zahl der Schußfäden innerhalb
derselben Länge des Gewebes 2 infolge der Gegenbewegung der Abbildung des Ab-
schnitts
des Gewebes 2 und des Gewebes 2 selber gleich ist.
-
Der Schritt a der Schußfäden des Gewebes 2 kann als eine zur Schußdichte
des Gewebes reziproke Größe definiert werden. Die Phasenverschiebung 9p zwischen
den Signalen von den Fotoempfängern 4, 16 gestattet, den Schrägstellungswinkel cB
der Schußfäden nach dieser Formel zu bestimmen:
Die Rechenoperationen werden von der Registriereinheit 5 ausgeführt, in der die
Signale von den Fotoempfängern 4, 16 durch die Verstärker 17, 18 (Fig. 13) verstärkt
werden. Die Signale werden von den Formerschaltungen 19, 20 zu Mäandern umgewandelt,
bei denen die Impulsfronten, beispielsweise die positiven, in den Formerschaltungen
21, 22 erzeugt und den eingängen des RS-2riggers 23 zugeleitet werden. Am Ausgang
des Triggers 23 erscheinen Impulse, bei denen das Verhältnis ihrer Dauer zur Dauer
eines Xäanderimpulses den Winkel + der Phasenverschiebung zwischen den Signalen
von den Fotoempfängern 4 und 16 bestimmt.
-
Der Mäanderimpuls von der Formerschaltung 20 und das Signal vom Trigger
23 gelangen in die Umformer 24, 26 der Impulsdauer, beispielsweise der Dauer eines
positiven Impulses, zu einem Code. Die Signale von den Umformern 24, 26 und vom
Ausgang des Längengebers 6 gelangen in den Rechner 25, in dem die Bestimmung der
Schußdichte des Gewebes und des Schrägstellungswinkels der Schußfäden nach den vorstehend
angegebenen Formeln erfolgt. Der rechner 25 kann digital wie auch analog ausgeführt
sein, und demgemäß können an seinem Ausgang Signale sowohl in digitaler wie auch
in analoger Form gewonnen werden. Außerdem können in den Rechner 25 die Sollwerte
der Nenn-Schußdichte und des zulässigen Schrägstellungswinkels eingegeben werden,
worauf an seinem Ausgang Signale zur Steuerung der Schrägstellung und der Schußdichte
des Gewebes gewonnen werden können.
-
Die Anwendung der vorliegenden Erfindung gestattet es, neben der
Schußdichte des Gewebes auch die Schrägstellung
der Schußfäden
zu bestimmen und hierdurch den Einsatz einer besonderen Einrichtung zu diesem Ziel
zu vermeiden.
-
- Leerseite -