DE943524C

DE943524C - Lichtelektrische Vorrichtung zum Abtasten von Stoffbahnkanten

Info

Publication number: DE943524C
Application number: DEA17938A
Authority: DE
Inventors: Justus Baebler
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1953-04-22
Filing date: 1953-05-03
Publication date: 1956-05-24

Description

Lichtelektrische Vorrichtung zum Abtasten von Stoffbahnkanten Bei Gewebespannmaschinen in der Textilindustrie sind liclitelektrische Abtastvorrichtungen bekannt zum Zwecke, die Lage der Kante der Stoffhahn abzutasten. Dabei wird der Lichtstrom einer Lichtquelle, weicher auf eine Photozelle fällt, durch dlen Rand der Stoffbahn mehr oder weniger abgedeckt. Es ist auch bekannt, den Lichtstrom mittels zweier Blenden auf zwei Photozellen zu verteilen.
Die sich ergebenden Lichtstromschwankungen erzeugen in der Photozelle entsprechende Stromschwankungen, welche verstärkt zur Steuerung von vor- und rückwärts laufenden Motoren verwendet werden. Diese Motoren treiben Vorrichtungen zum Verstellen der Einführwangen der Spannmaschine an. Dabei wirdfdieStoffbahn entsprechend ihrer veränderlichen Breite am Rand mittels Kluppen einer endlosen Kette gefaßt oder auf Nadeln aufgespießt, um auf die gewünschte Breite ausgestreckt zu werden. Dabei kommt es sehr darauf an, daß Idas Ühergreifen der Kluppen oder der Nadeln heim Fassen des Stoffrandes möglichst gleichmäßig lerfolgt. Bei den bisher bekannten lichtelektrischen Stoffrand-Abtastvorrichtungen hat es sich aber gezeigt, daß die Breite des tJberfassens der Kluppen oder des Nadelbelages nur genau erfolgt, wenn der Stoff lichtundurchlässig ist, und daß er beeinflußt wird durch aLlfälliges, den Stoff mehr oder weniger durchscheinendes Licht. Auch Schwankungen der Stärke der Lichtquelle oder die Verstaubung der Optik ist dabei von Einfluß.
Diese Nachteile werden durch die Erfindung beseitigt.
Die Erfindung betrifft eine lichtelektrische Vorrichtung zum Abtasten von Stoffbahnkanten, ins- besondere zum selbsttätigen Nachstellen der Einfuhrwangen bei Gewebespannmaschinen, bei der der Lichtstrom einer Lichtquelle durch die Lage des Stoffrandes mehr oder weniger abgedeckt wird und wobei Blenden zur Verteilung des Lichtstromes auf zwei Photozellen vorgesehen sind.
Die Erfindung besteht darin, daß die Blende für die erste Photozelle durch den Stoffrand teilweise überdekt ist und daß fiir die zweite Photozelle zwei Blenden vorgesehen sind und derart angteordnet sind, daß die eilue Blende ständig außerhalb und die andere Blende ständig innerhalb der Stoffbahnkante liegt, und daß die Photozlellen so geschaltet sind, daß ihre Differenzspannung eine Steuerspannung ergibt, deren Nulldurchgang, unabhängig von den Schwankungen der Stärke der Lichtquelle und von der Lichtdurchlässigkeit des Stoffes, der mittleren Lage der Stoffbahnkante entspricht.
Die Erfindung wird an Hand von Ausfiihrungsbeispielen beschrieben. Die Fig. I, 2 und 3 zeigen eine grundsätzliche Anordnung der Erfindung. Dabei zeigt Fig. I einen Schnitt durch die Anotdnung quer zur Stoffbahnirchtung, Fig. 2 einen entsprechenden Schnitt durch die Anordnung in der Richtung zur Stoffbahn, Fig. 3 eine Horizontalansicht auf das Blenden und Photozellengehäuse; die Fig. 4 und 5 zeigen entsprechende Schnitte durch eine Anordnung, bei der die Lichtquelle und die Photozellen auf der gleichen Seite der Stoffbahn angeordnet sind.
Die Lichtquelle I erzeugt einen Lichtstrom L.
Über eine Zylinderlinse 2 wrid dieser Lichtstrom in parallele Ebene zur Stoffbahnkante glenekt (Fig. I). Der Lichtstrom trifft senkrecht auf die Platte 8. In der Platt8 ist das Blenden- und Photozellengehäuse g eingelassen. Über die Platte 8 läuft die Stoffbahn 7 so, daß die Kante I7 (Fig. 3) der Stoffbahn senkrecht zur Zeichnungsebene liegt. Bei nichtig arbeitender Steuerung wird erreicht, daß die MittelachseM des Blendensystems dauernd d auf die Stoffbahnkante I7 ausgerichtet wird.
Bei -zunächst fehlender Stoffbahn fällt der Lichtstrom L gleichmäßig auf die lichtdurchlassenden Blenden 4, 5 und 6. Im Durchlaßbereich der Blende 4 ist die Photozelle 10 und in dem der Blenden 5 und 6 die photozelle 11 angeordnet.
Die mittlere Blende 4 begrenzt den teillichtstrom L2 + L3, der die Photozelle 10 aussteuert.
Die Breite der Blende quer zur Stoffbahnkante richtet sich im wesentlichen nach den zu erwartenden Abweichungen der Stoffkante beim selbsttätigen Nachstellen der Einlaßwände. Die Stoffkante soll teim Reguliervorgang innerhalb der mittleren Belnde bleiben, d.h., die Blende bleibt vom Stoffbahnrand immer teilweise abgedeckt. Die beiden anderen Blenden 5 und 6, welche beidseitig der mittleren Blende 4 liegen, begrenzen die Tleillwichtströme L1 und L4, welche zusammen die Photozelle 11 aussteuern. Zweckmäßig sind die Blenden 5 und 6 gleich groß und außerdem zusammen gleich der Öffnung der Bleride 4. Bei gleichmäßig verteilter Lichtstromdichte ist L1 + L4 = L2 + L3.
Bei eingeschobener Stoffbahn bleibt die Blende 5 ständig außerhalb und die Blende 6 ständig innerhalb der Stoffbahnkante. Unter der Annahme, daß die Stoffbahnkante gerade in der Mittelachse M liegt, sind die auf die Photozellen fallenden Lichtströme L1 und L2 gleich groß.
Wenn nun die Stoffbahn lichtundurchlässig ist, ist die Photozellen-Differenzspannung gleich Null.
Wenn die Stoffbahn im Bereich des ausgeletichteten Randgebietes etwas Licht gleichmäßig durchscheinen läßt, gelangen auf beide Photozellen noch gl, elch große zusätzliche Lichtströme L3* + L4*.
Die Photozellenspannungen vergrößern sich in gleichem Maße, und ihre Differenzspannungen bleiben wieder gleich Null. Es ergibt sich somit, daß, der Nulldurchgang der Differenzspannung nicht mehr abhängig ist von-der lichtdurchlässigkeit, vorausgesetzt, daß diese im Bereich der Ausleuchtung gleichmäßig ist. Erst eine Verschiebung der stoffbahnkante ergibt eine positive oder negative Steuerspannung.
Allfälliges, die Stoffbahn durchscheinendes Licht ergibt nur eine Verringerung der Regelsteilheit, d. h., die Photozellen-Differenzspannung pro mm Kantenverschiebung verringert sich. Diese Verringeurng kann aber (durch entsprechende Verstärkunserhöhung der nachfolgenden Verstärker oder durch eine Lichtstärkevergrößerung wieder ausgeglichen werden.
Die Anordnung hat somit den Vorteil, daß die Nullage, auf welche die Steuerung bei veränderlicher Stoffbahnbreite sich immer wieder einstellt, nicht abhängig ist von die Stoffbahn durchscheinendem Licht, vorausgesetzt naturlich, daß die Stoffbahnakante immerhin noch etwas Licht abdeckt und im Bereich der Lichtströme L3 und L4, also quer zum Stoffkante, der Stoff eine gleichmäßige Durch lässigkeit aufweist.
Um die Linse 2 und die Blendenöffnungen gegen Verstaubung zu schützen, sind die Blendenöffnugen durch Glasscheiben (punktiert) abgedeckt.
Die von der Photozelel abgegebene Differenzspannung wird als steuerspannung zur Aussteuerung eines nachfolgenden Röhrenverstärkers verwendet. Mit diesem Verstärker erfolgt zweckmäßig die Aussteuerung von Gasentladungsröhren, die ihrerseits vor- und rückwärts laufende Gleichstrommotoren speisen. Es wird dabei eine stetig arbeitende Regulierung erreicht. Die Drehzahl des Motors ändert sich stetig mit der Abweichung der Lage der Stoffkante gegenüber Ider Mittellage.
In den Fig. 4 und 5 ist eine Anordnung gezeigt, bei welcher die Lichtquelle I und die Photozellen 10 und 11 auf der gleichen Seite der Stofbahn 7 angeorndet sind. Das die Ebene der Stoffbahn durchsetzende Licht fällt auf ein Prisma In. Die Achse des Prismas liegt parallel zur Stoffbahnebene und genau senkrecht zur Stoffbahnkante. Dadurch wird das einfallende Licht zunächst parallel zur Stoffbahnkante und darauf vertikal zu dieser in das Blendensystem geworfen. Der einfallende Grenzlichtstrahl an der Stoffkante berührt somit nach der Reflexion Idie Stoffbahnkante ein zweites Mal. Die Aufteilung der Lichtströme und ihr Einfall in die Blenden entspricht der Anordnung der Fig. I bis 3.
Die Anordnung kann auch so getroffen werden, daß die Unterlage der Stoffbahn, also die Oberfläche der Platte 8, das Licht entweder vollständig reflektiert oder vollständig absorbiert. Wenn nun von der Lichtquelle I aus der Stoffbahnrand beleuchtet wird, ergibt sich eine markante Abhebung des beleuchteten Stoffrandes vom nicht abgedeckten Teil der Platte 8. Durch ein zusätzliches Linsensystem kann in bekannter Weise eine Abbildung dles Stoffrandgebietes erzeugt werden, wobei die Lichtströme dieser Abbildung in das Blenden-unfd Photozellengehäuse fallen.
Wohlgemerkt gehören nur die in den Ansprüchen gekennizeichnneten Merkinate zur geschuizien Erfindung.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Lichtelektrische Vorrichtungen zum Abtasten von Stoffbahnkanten, insbesondere zum selbsttätigen Nachstellen der Einführwangen bei Gewebespannmaschinen, bei der der Lichtstrom einer Lichtquelle durch die Lage des Stoffrandes mehr oder weniger abgedeckt wird und wobei Blenden zur Verteilung des Lichtstromes auf zwei Photozellen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende (4) für die erste Photozelle (io) durch den Stoffrand (7) teilweise überdeckt ist und daß für die zweite Photozelle (11) zwei Blenden (5, 6) vorgesehen und derart angeordnet sind, daß die eine Blende (5) ständig außerhalb und die andere Blende (6) ständig innerhalb der Stoffbahnkante (17) liegt, und daß die Photozellen (10, 11) so zusammengeschaltet sind, daß ihre Differenzspannung eine 5 Steuerspannung ergibt, deren Nulldurchgang, unabhängig von den Schwankungen tder Stärke der Lichtquelle und von der Lichtdurchlässigkeit des Stoffes, der mittleren Lage der Stoffbahnkante entspricht.
2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Blenden (5, 6) der zweiten Photozelle (11) beidseitig zur Blende (4) der ersten Photozelle (io) angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Blenden (5, 6) der zweiten Photozelle (11) zusammen weinigstens angenähert gleich der Größe der Blende (4) der ersten Photozelle (io) ist.

Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 875 020, 852 795, 684731, 670 664, 652039.