Einer Strick-oder Wirkware herstellenden oder bearbeitenden Maschine zugeordnete Vorrichtung zur zonenweisen Fehlerüberprüfung der aus der Maschine kontinuierlich austretenden Ware
Es ist bekannt, Strick-oder Wirkmaschinen eine Vorrichtung zur zonenweisen Fehlerüberprüfung der aus der Maschine austretenden Ware zuzuordnen.
Solche Vorrichtungen sind insbesondere an Trikotgewebe herstellenden Kettenfadenstrickmaschinen vorteilhaft, die oft Tausende von Nadeln für die zu strickenden Fäden aufweisen. Wenn hierbei ein Nadelfehler vorkommt oder irgendein Faden reisst, so weist das fertiggestellte Gewebe einen kontinuierlichen Fehler auf. Es ist daher von grosser wirtschaftlicher Bedeutung, solche Fehler möglichst bald nach deren Eintritt festzustellen, um sie beseitigen zu kön- nen, bevor eine grössere Bahnlänge der Ware vom Fehler betroffen ist. Diesem Zwecke dienen die er wähnten bekannten Vorrichtungen. Sie weisen eine über die ganze Bahnbreite der zu prüfenden Ware hin und her führbare Abtasteinrichtung auf, die eine Lichtquelle zum Beleuchten der Ware und zwei Empfänger, z. B.
Photozellen, zum Aufnehmen des von der Ware reflektierten Lichtes auf. Die Empfänger nehmen an unterschiedlichen Stellen der mög- lichst nahe an der Austrittsstelle der Ware aus der Maschine befindlichen Prüfzone Licht auf, das von der jeweiligen Lichtintensität abhängige Signale im betreffenden Empfänger auslöst, welche einer Prü- fungseinrichtung zugeleitet werden.
In dieser werden die gleichzeitig empfangenen beiden Signale selbsttätig miteinander verglichen, wobei sich die Prüfein- richtung so lange im Ruhezustand befindet, als die beiden Signale innerhalb geringer Toleranzen gleichbleiben, sich also im Gleichgewichtszustand befinden, was auf gleiche Beleuchtungsintensität der Empfän- ger und daher auf Fehlerlosigkeit der beiden geprüf- ten Warenstellen schliessen lässt. Ist jedoch die eine der beiden Stellen fehlerhaft, dann macht sich dieser Fehler als Lichtintensitätsunterschied gegenüber der fehlerfreien anderen Stelle bemerkbar. Demzufolge ist der Gleichgewichtszustand der Signale der Lichtempfänger gestört. Infolgedessen spricht die Prüfeinrichtung an und bewirkt ein Abschalten des Antriebsmotors der Maschine.
Nach Beseitigung der Fehlerursache wird dieser wieder angelassen.
Die beschriebenen Vorrichtungen ermöglichen die Beaufsichtigung einer grösseren Maschinenzahl durch eine einzige Bedienungsperson, als dies vor deren Einführung möglich war, wodurch sich fehlerhafte Ware und die Beaufsichtigungskosten erheblich herabsetzen lassen. Die bisher bekannten selbsttätigen Vorrichtungen dieser Art sind jedoch mit gewissen Unzulänglichkeiten behaftet. Zu diesen gehören das Vibrieren und Flattern der Ware in der Prüfungs- zone bei laufender Maschine. Solche im Betrieb unvermeidlichen Bewegungen verursachen geringfügige Intensitätsänderungen des von der Ware auf die Lichtempfänger reflektierten Lichtes, welche erfah rungsgemäss miteinander zum Anhalten der Maschine ausreichend sind.
Dasselbe gilt beim Auftreten von Wellen in der zu prüfenden Ware, wodurch die In tensität des reflektierten Lichtes bei den bekannten Vorrichtungen ebenfalls unerwünschten Anderungen unterworfen ist.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung wie sie im W itel genannt ist, mit einer über die ganze Bahnbreite der Ware hin-und herführbaren Abtasteinrichtung, die eine Lichtquelle zum Beleuchten der Ware und zwei das von je einer unterschiedlichen Stelle der Prüfzone reflektierte Licht aufnehmende Empfänger sowie eine Einrichtung zum Pr fen der von den Emp fängern erzeugten Signale aufweist, wobei die Prüf- einrichtung derart ausgebildet ist, dass sie im Ruhe- zustand verharrt, solange sich die von der Belich- tungsintensität des betreffenden Empfängers abhän- gigen Signale beider Empfänger im Gleichgewichtszustand befinden,
dagegen beim Eintreten einer Störung des Gleichgewichtszustandes anspricht und das selbsttätige Abstellen des Antriebsmotors der Maschine bewirkt.
Die vorliegende Erfindung vermeidet die oben angeführten und weitere Nachteile der bekannten Vorrichtung der vorangehend erläuterten Art dadurch, dass die Abtasteinrichtung ein der Prüfzone zugekehrtes, auf die beiden Lichtempfänger fokussiertes Linsensystem aufweist und zwischen diesem und den beiden Lichtempfängern ein Lichtablenker vorgesehen ist, der vom auftreffenden Licht je ein Strahlenbündel auf jeden Empfänger gelangen lässt, wobei im betreffenden Strahlengang vor jedem Empfänger je eine Blende derart angeordnet ist, dass das von der einen Blende durchgelassene Licht von einer anderen, aber unmittelbar benachbarten Stelle der Prüfzone reflektiert ist, als das von der anderen Blende durchgelassene Licht.
Die Zeichnung zeigt in Anwendung auf eine rri- kotstrickmaschine ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes.
Fig. 1 zeigt in Ansicht schematisch einen Teil einer Strickmaschine und eines aus ihr austretenden Trikotgewebes.
Fig. 2 zeigt das Ausführungsbeispiel im Grundriss.
Fig. 3 zeigt einen Aufriss.
Fig. 4 zeigt in der gleichen Ansicht wie Fig. 3, jedoch mit aufgebrochenem Gehäuse, das optische System der Abtasteinrichtung.
Fig. 5 zeigt das Schaltschema der Beleuchtungseinrichtung.
Die Fig. 6 und 7 zeigen das Spannungsdiagramm des gleichgerichteten Beleuchtungsstromes vor bzw. nach dem Glätten.
Die Fig. 8 und 9 zeigen in Ansicht bzw. in der Sicht von unten eine Variante der Steuereinrichtung.
Fig. 10 zeigt in kleinerem Massstab eine Ansicht der Gesamtanordnung.
Fig. 11 zeigt eine Seitenansicht.
Fig. 12 zeigt ein zu Fig. 10 gehöriges Blockschema.
Die schematische Darstellung nach Fig. 1 zeigt die Kettfäden 1, die zu einer Nadelstange 2 geführt sind. Obwohl nur wenige Fäden dargestellt sind, ist es selbstverständlich, dass in Wirklichkeit Tausende von Kettfäden vorhanden sein können. Das aus der Nadelstange 2 heraustretende Trikotgewebe 3 ist zu einem Warenbaum 4 geführt, auf dem es aufgerollt wird. Die Prüfung des Gewebes 3 auf Fehler erfolgt längs der gestrichelten Linie 5 mittels einer Abtast- einrichtung. Auf dem Gewebe 3 ist ferner ein typisches Muster von Gewebewellen durch gekrümmte Linien 6 veranschaulicht. Diese Gewebewellen sind in der Praxis unvermeidlich. Der Abstand zwischen den Wellenbergen benachbarter Wellen ändert sich. Er kann fünf bis zehn cm betragen, kann jedoch auch erheblich grösser sein.
Durch die beiden Lichtetnp- fänger der Abtasteinrichtung kann eventuell der eine das Gewebe auf einem Wellenberg, der andere dagegen in einem Wellental wahrnehmen. Das im Wellental reflektierte Licht hat naturgemäss eine andere Stärke als das von einem Wellenberg reflektierte Licht. Da die Lichtempfänger und damit die gesamte Abstellvorrichtung durch den jeweiligen gegenseitigen Gleichgewicht-bzw. Nichtgleichgewichtszustand des von beiden Empfängern erhaltenen reflektierten Lichtes gesteuert werden, kann der erwähnte Unterschied der Lichtintensität, der von der unterschiedlichen Stellung des von den beiden Lichtemp fängern abgetasteten Gewebeteils herrührt, ausreichend sein, um eine falsche Anzeige zu bewirken.
Diese wirkt sich dann gleich aus wie ein Fehler im Gewebe, wodurch ein unnötiges Anhalten der Maschine erfolgt. Dies führt nicht nur zu einem Zeitverlust, sondern erzeugt auf manchen Geweben auch unerwünschte Stoppmarkierungen .
Wie oben erwähnt, kann sich der Abstand von Wellenberg zu Wellenberg verändern, doch ist in keinem Fall ein geringerer Abstand von Wellenberg zu Wellenberg als ungefähr 5 cm beobachtet worden.
Man geht von dieser Feststellung aus und strebt an, durch die beiden Lichtempfänger je zwei verhältnismässig nahe beieinanderliegende Gewebeteile hinsichtlich etwaiger Fehler miteinander zu vergleichen. Es handelt sich dabei um Abstände von ungefähr 0, 5 cm oder weniger. Dadurch ist der Vorteil gegeben, dass der Einfluss der Gewebewellen auf die Zuverlässigkeit des Prüfresultates ausgemerzt wird, da die beiden Empfänger infolge der nahe beieinanderliegenden Abtaststellen ungefähr dem gleichen Beleuchtungszustand des Gewebes ausgesetzt sind. Dadurch wird vermieden, dass die Abtasteinrichtung auf andere als die im Gewebe gesuchten Fehler anspricht.
Wie insbesondere aus den Fig. 2, 3 und 10 hervorgeht, weist die dargestellte Vorrichtung eine Abtasteinrichtung 10 auf, die an einer zum Oberspannen der Gewebebahn in der Prüfzone bestimmten Querschiene 11 hin und her verschiebbar gelagert ist. Die Schiene ist beiderends mittels je einer Einrichtung 12 abgestützt, wie in den Fig. 2 und 3 für die linke Seite dargestellt ist. An den Endteilen der Schiene befindet sich je eine Umschalteinrichtung 13 zur selbsttätigen Steuerung der Bewegungsumkehr der Abtasteinrichtung am Ende eines jeden Hubes.
Die Abtasteinrichtung 10 weist ein in Fig. 4 dargestelltes, der Prüfzone zugekehrtes Linsensystem 19 und zwei das Gewebe 9 in der Prüfzone beleuchtende Lampen 15 und 16 auf. Das Linsensystem 19 ist auf zwei Lichtempfänger 17, 18, wie etwa Photozellen oder Kristalle fokussiert, die sich in je einem Gehäuse 25 bzw.
26 befinden. Zwischen dem Linsensystem 19 und den Empfängern 17, 18 ist ein Lichtablenker in Form eines teildurchlässigen Spiegels 20 vorgesehen. Dieser befindet sich in einem Gehäuse 21 und bildet mit der optischen Achse des Linsensystems 19, in welcher der Empfänger 17 liegt, einen Winkel von 45 . Der Spiegel 20 lässt daher von dem in Richtung der optischen Achse einfallenden Licht einen direkten Strahl auf den Empfänger 17 durch und lenkt einen quer zu dieser Richtung liegenden Strahl nach dem Empfänger 18 ab. Die quer zur optischen Achse des Linsensystems 19 befindlichen beiden Wände des Spiegelgehäuses 21 sind mit je einer Öffnung 22 versehen.
Die Öffnungen 22 sind so bemessen, dass sie Licht von einer grösseren durch die Lampen 15, 16 be leuchteten Fläche durchlassen, als der von jedem Lichtempfänger 17, 18 zu prüfenden Gewebeteil beträgt. Die von den Lichtempfängern tatsächlich erhaltenen Lichtstrahlen werden durch Blenden 23 und 24 geregelt, die zwischen dem Spiegel 20 und jedem Lichtempfänger eingeschaltet sind. Diese Blenden sind in Fig. 4 als mit je einer Blendenöffnung 27 bzw. 28 versehene Wände des Gehäuses 25 bzw. 26 dargestellt. Sie können jedoch auch die Form gesonderter Scheiben oder Platten haben. Die Blendenöffnungen 27 bzw. 28 sind kreisrund gestaltet sowie derart angeordnet und bemessen, dass jede Blende nur Licht durchlässt, das von einer anderen Stelle der Prüfzone reflektiert ist als das von der anderen Blende durchgelassene Licht.
Beide Empfänger erhalten daher jederzeit nacheinander Licht von verschiedenen, aber dicht nebeneinanderliegenden Stellen der zu prüfen- den Gewebezone. Die Relativlage der abgetasteten Gewebestellen kann durch geringe Anderungen der Relativlage der Blendenöffnungen 27, 28 sehr genau geregelt werden. Sie ist in Fig. 4 durch gestrichelte Linien angedeutet, die die verschiedenen von den Empfängern 17 bzw. 18 empfangenen Strahlen veranschaulichen. Um die Empfänger 17, 18 gegen die sich ändernde Beleuchtung der Umgebung abzuschirmen, ist jede Lampe durch einen Schirm 30 bzw. 31 abgedeckt, welcher zugleich als Reflektor dient.
Ausserdem kann der vordere Teil der Glühlampen mattiert sein, wodurch durch Ungenauigkeiten der Glühlampen erzeugte Schatten vermieden werden.
Während die Reflektorschirme 30, 31 und die Mattierung der Glühlampen den Einfluss der umgebenden Beleuchtung auf das von den Lichtempfän- gern 17 und 18 abgetastete Gewebe unterbinden, ist anderseits das von den Lampen 15 und 16 ausgestrahlte Licht derart beschaffen, dass es keine fehlerhaften Signale bewirkt.
Die für die Lampen 15, 16 verwendete Stromquelle ist bei der praktischen Durchführung ein Wechselstromnetz mit 60 Perioden. Wenn, der Wechselstrom den Lampen direkt zugeführt wird, bewirken die Fluktuationen von 60 Perioden der zugeführten Spannung 120 zyklische Fluktuationen in der Temperatur der Glühfäden, wobei die durch diese Fluk tuationen bewirkten Anderungen der Lichtintensität so gross sind, dal3 sie den Prüfvorgang hinsichtlich Gewebefehlern stören. In einem praktischen Fall fluktuierte das von den Lampen ausgestrahlte Licht 120mal in der Sekunde, wobei die Lichtleistung um 2 lo bei jeder Fluktuation verringert wurde. Gewebefehler können eine Lichtverringerung der gleichen Grössenordnung erzeugen, wodurch die Prüfung auf Gewebefehler beeinträchtigt würde.
Durch eine Schaltung gemäss dem Schema nach Fig. 5 gelingt es, die 60 Periodenfluktuationen in der benutzten Spannung auszumerzen, oder wenigstens bis zu einer tolerierbaren Grösse herabzusetzen.
In der Stromzuführung ist ein mit den Klemmen 27 ans Netz anzuschliessender Transformator 38 vorgesehen. Durch diesen wird die Spannung auf einen geeigneten niedrigeren Wert herabgesetzt. Dieser Strom wird durch einen Ganzwellengleichrichter 32 gleichgerichtet und durch nachfolgende induktive und kapazitive Widerstände in Form von Drosselspulen und Kondensatoren 33 bzw. 34, 35 geglättet, bevor er den Lampenglühfäden 15'bzw. 16'zugeleitet wird.
Es können gegebenenfalls noch weitere Blindwider stände vorgesehen sein.
Durch den vorgesehenen Ganzwellengleichrichter wird der Wechselstrom in einen Gleichstrom mit einer überlagerten Kräuselung von 120 Perioden und ihren Oberschwingungen umgewandelt. Fig. 6 zeigt die Charakteristik des gleichgerichteten Stromes und die entsprechende Lichtleistung. Wie ersichtlich, ist die durch die Gleichrichtung allein erzielte Lichtqualität nur wenig besser als beim ursprünglichen Wechselstrom. Durch die vorerwähnten Blindwiderstände lässt sich zwar eine Glättung der Kräuselung in ausreichendem Masse erzielen. Um jedoch den vorlie- genden Anforderungen zu genügen, würde die Glättungseinrichtung verhältnismässig gross und teuer ausfallen. Um dies zu vermeiden ist eine Verbesserung vorgesehen, die auch in Fig. 5 dargestellt ist.
Dadurch lässt sich die Kräuselung mittels zusätzlicher, verhältnismässig billiger Schaltteile unschädlich machen. Diese Verbesserung geht von der Erkenntnis aus, dass die thermische Trägheit des Glühfadens der zur Zeit zur Verfügung stehenden Lampen derart ist, dass der Glühfaden weitgehend durch Anderung seiner Temperatur und damit der Lichtleistung auf eine Frequenz von 120 Perioden pro Sekunden anspricht, dass er aber auf eine Frequenz von 240 Perioden pro Sekunde (das ist die zweite Oberschwingung von 120 Perioden) oder auf höhere Frequenzen nicht ansprechen kann. Daher müssen die Filtervorrichtungen nur bei 120 Perioden, nicht aber bei den Oberschwingun- gen wirksam sein.
Um diesen Anforderungen zu genügen, ist gemäss Fig. 5 ein kapazitiver Blindwiderstand in Form eines Kondensators 36 parallel zur Drosselspule 33 geschaltet und auf Resonanz bei 120 Perioden pro Sekunde abgestimmt. Infolgedessen ist die Impedanz des Stromkreises bei 120 Perioden pro Sekunde äusserst hoch. Die sich ergebende Lichtleistung hat fast keine 120 Periodenkräuselung. Während der Lampenstrom höhere Frequenzen aufweist, hat die Lichtleistung des Glühfadens diese nicht. Fig. 7 zeigt die Charakteristik des so geglätteten Gleichstromes und die entsprechende Lichtleistung. Die Lichtleistung kann als praktisch konstant angesprochen werden. Infolgedessen ergeben die Lampen eine gleichförmige Beleuchtung der zu prüfenden Gewebezone.
Da die Querschiene 11 das Gewebe überspannen muss, weist sie oft eine erhebliche Länge auf und neigt dann im mittleren Teil zu Durchbiegungen, sofern sie nicht eine unwirtschaftlich schwere Ausbildung hat.
Ein Durchbiegen der Schiene führt jedoch zu An derungen des Abstandes der Abtasteinrichtung 10 vom Gewebe, wodurch die Prüfung auf Gewebefehler nachteilig beeinflusst wird.
Um den Abstand zwischen der Abtasteinrichtung und dem Gewebe möglichst konstant zu halten, liegt die Schiene 11 in der Nähe jedes Endes auf einer quer zu ihr verlaufenden keilförmigen Schneide eines Auflagers 40 auf. Dieses ist zwischen zwei vertikalen Platten 41 und 42 angeordnet, mit denen es starr verbunden ist oder aus einem Stück besteht. Die Platten 42, 41 sind ausserdem durch einen Querbolzen 43 verbunden. Mittig zwischen den Platten 41, 42 ist eine vertikale Justierschraube 44 angeordnet, die in einer starr mit den Platten verbundenen Mutter läuft und mit ihrem unteren Ende auf dem betreffenden Endteil der Schiene 11 aufliegt. Sie ist in der jeweiligen Höhenlage durch eine Stellschraube 45 gesichert.
Jedes Auflager 40 sitzt am oberen Ende einer vertikalen Spindel 46, deren unterer Endteil in einen Hohlpfosten 47 hineinragt und durch eine auf dem oberen Pfostenende drehbar aufliegenden Mutter 48 auf diesem abgestützt ist. Durch Drehen der Muttern 48 im einen oder anderen Sinn lässt sich daher die Höhenlage der auf den Spindeln 46 sitzenden beiden Widerlager 40 einstellen. Alsdann kann ein etwaiges Durchhängen des mittleren Teiles der Schiene 11 durch entsprechendes Anziehen der Justierschrauben 44 behoben werden, indem die über die Schneiden der Auflager 40 tragenden Endteile der Schiene 11 unter dem Einfluss der von den Justierschrauben 44 auf die Schienenenden ausgeübten Druckkräfte ein Absenken dieser Enden gegenüber den Auflagerschneiden und damit ein Hochbiegen des mittleren Schienenteils bewirken.
Wie in Fig. 3 rechts neben dem oberen Teil des Pfostens 47 dargestellt ist, sitzt am unteren Teil des einen Pfostens 47 ein Motoraggregat, das mittels Schellen am Pfosten starr befestigt ist. Das Motoraggregat besteht aus einem Elek- tromotor 49, der eine Scheibe 50 antreibt, sowie einem Steuerkasten 51, der die zum Steuern des Motors und zu dessen Umsteuerung erforderlichen Geräte enthält.
Zur besseren Darstellung sind der Motor und die Steueranordnung in der Zeichnung um einen Winkel aus ihrer tatsächlichen Betriebsstellung gedreht dargestellt worden.
Die Abtasteinrichtung ist auf einem Wagen 52 angeordnet, der auf der Schiene 11 längsverschiebbar gelagert ist und an dem das eine Ende einer Antriebsschnur 53, z. B. aus Nylon, mittels eines Hakens 54 befestigt ist. Die Schnur 53 ist über eine Rolle 55 geführt, die am einen Schienenende zwischen den Platten 41 und 42 drehbar gelagert ist. Alsdann ist die Schnur 53 um die Antriebsscheibe 50 herum und über eine weitere Rolle 56 zurückgeführt, die auf der gleichen Achse wie die Rolle 55 drehbar gelagert ist. Die Schnur 53 verläuft dann über die ganze Länge der Schiene 11 und ist dort durch eine Rolle umgelenkt, bis zum Wagen 52 zurückgeführt, an dem ihr Ende mittels eines Hakens 57 befestigt ist.
Die Befestigung der Schnur 53 an den Haken 54 und 57 erfolgt unter Zwischenschaltung je einer Zugfedsr 58 bzw. 59, um die Schnur gespannt zu halten und Stösse zu verringern, wenn die Bewegungsrichtung des Wagens 52 durch Umsteuerung des Motors 49 umgekehrt wird.
Zum Umkehren der Bewegungsrichtung des Wagens 52 an beiden Enden der Schiene 11 ist er mit einer. Steuerkurve 60 versehen, die gemäss Fig. 2 durch eine an jedem Ende nach der gleichen Seite ab geschrägte, zur Schiene parallele Stange gebildet ist.
Die Abschrägungen arbeiten mit je einer Rolle 61 zusammen, die an einem schwenkbaren Hebel 62 drehbar gelagert und derart angeordnet ist, dass die ihr zugekehrte Abschrägung der Schaltstange 60 sie im Endgang eines jeden Hubes des Wagens 52 anhebt und dadurch den Schalthebel 62 schwenkt. Dieser steuert einen an sich bekannten Schalter 63, der auf einer Grundplatte 64 sitzt. Diese ist mittels Schrauben, an der Schiene in seitlich vorstehender Lage befestigt (Fig. 2). Durch die Betätigung des Schalters 63 wird die Steuereinrichtung im Kasten 51 derart be einflusst, dass sie den Motor 49 umsteuert, wodurch der Wagen 52 am Ende eines jeden Hubes zur Umkehr gelangt und daher eine ständige Hin-und Herbewegung längs der Schiene ausführt.
Die Grundplatte 64 trägt auf der gegenüberliegenden Seite der Schiene 11 einen Anschlag 65, der mit einer geeigneten Widerlagerfläche des Wagens 52 zusammenarbeitet, falls dessen Umkehr nicht erfolgen sollte.
Gemäss Fig. 2 sind die Rolle 61 und die Kurve 60 verhältnismässig weit von der Schiene 11 entfernt angeordnet. Die Konstruktion nach Fig. 8 und 9 zeigt eine Anordnung der Rolle 61 und des Hebels 62 dicht neben der Schiene 11, was durch die Anordnung des Schalters 63 unterhalb der Schiene 11 ermöglicht ist.
Infolgedessen ist die Gesamtbreite der Steuereinrichtung in der Bewegungsrichtung des Gewebes in bezug auf die Schiene 11 wesentlich verringert. Diese Anordnung hat den Vorteil einer gedrungenen Bauart, so dass sie einen kleinstmöglichen Raum zwischen der Schiene 11 und dem Warenbaum 4 der Maschine einnimmt.
Die Fig.. 10 und 11 zeigen eine Gesamtvorderansicht bzw. Seitenansicht der ganzen Vorrichtung.
Der Klarheit halber sind untergeordnete, in Fig. 2 und 3 dargestellte Einzelheiten fortgelassen worden.
Fig. 10 und 11 zeigen auch eine Anordnung zum Füh- ren der elektrischen Verbindungen zwischen der Abtasteinrichtung 10 und einem Steuerkasten 70, der die elektrischen Teile aufnimmt, die durch die von der Abtasteinrichtung empfangenen Signale gesteuert werden und ihrerseits das Anhalten der Maschine bei Feststellen eines Fehlers im Gewebe steuern.
Da der Hub der Abtasteinrichtung verhältnis- mässig gross ist, wird zur Stromzuleitung ein entsprechend langes Kabel benötigt, das zu Verschlingungen und übermässiger Biegungen Anlass geben könnte.
Um diese Nachteile zu beheben, sind gemäss den Fig. 10 und 11 beide Pfosten 47 über die Befestigungsstelle der Schiene 11 hinaus verlängert. Der verlängerte Teil der Pfosten lässt sich zum Abstützen der ganzen Vorrichtung an einer Gebäudewand oder an der Maschine mittels Konsolen 71 verwenden. An der Verlängerung des einen Pfostens ist der Steuerkasten 70 mittels Schellen befestigt. Die oberen Enden der beiden Pfosten sind durch eine Stange 72 miteinander verbunden, die eine Stromabnehmerschiene 73 trägt. An der Schiene 73 ist ein Halter 74 längs- verschiebbar gelagert, an dem das von der Abtasteinrichtung 10 zum Steuerkasten 70 führende elektrische Kabel aufgehängt ist.
Beim Hin-und Herbewegen der Abtasteinrichtung längs der Schiene 10 wird daher der Halter 74 längs der Stromabnehmerschiene 73 mitgenommen, ohne dass Verwicklungen oder Knickungen des Kabels 75 eintreten können.
Das Zusammenwirken der verschiedenen elektrischen Bestandteile der Vorrichtung ergibt sich schematisch aus Fig. 12. Die von den Photozellen 17 und 18 empfangenen Signale steuern in an sich bekannter und daher nicht näher erläuterter, z. B. aus dem USA-Patent Nr. 2 711 084 ersichtlicher Weise, ein elektrisches Kontrollsystem, das bei gleichzeitigem Lichtverlust beider Photozellen 17, 18 im Gleichgewichtszustand verharrt, dagegen bei zeitlich aufeinanderfolgendem Lichtverlust entsprechende Abweichung vom Gleichgewichtszustand erfährt, was das Stillsetzen der Maschine zur Folge hat.
Die Arbeitsweise der gesamten Vorrichtung ist die folgende :
Mittels der Justierschrauben 44 wird die Querschiene 11 derart verbogen, dass sie zwischen den Pfosten 47 eine etwas nach oben konvexe Krümmung zum Ausgleich des Gewichtes der Abtasteinrichtung 10 aufweist. Alsdann wird die Schiene 11 mittels der Spindeln 46 so eingestellt, dass der Abstand zwischen dem Gewebe 3 und der Unterseite der Abtasteinrichtung über die ganze Länge der Schiene 11 praktisch gleich gross ist. Die Einrichtung ist nun zum Betrieb durch Anlassen des Abtastmotors fertig.
Die zu ermittelnden Fehler im Gewebe 3 haben die Form von Linien, die mit der durch die Maschine erzeugte Gewebebewegung ungefähr winkelrecht zur Bewegung der Abtasteinrichtung 10 wandern. Infolgedessen wird ein Fehler in Linienform hintereinander erst von einem Lichtempfänger und dann vom anderen wahrgenommen. Wegen der oben beschriebenen Verzerrung des Gewebes beim Herausführen aus der Nadelstange kann der Linienfehler unter verschiedenen Winkeln zur Bewegungsrichtung der Abtasteinrichtung 10 liegen, beispielsweise kann er auf der einen Seite unter 30 und auf der anderen Seite unter 150 zu dieser Richtung liegen. Wegen der Anordnung kreisförmiger oder angenähert kreisförmiger Blendenöffnungen 27, 28 können die beiden Lichtempfänger 17, 18 solche Fehler zeitlich nacheinander wahrnehmen.
Durch Einstellung der Grösse der Blendenöffnungen kann mangelnde Gleichförmigkeit in der Empfindlichkeit der Lichtempfänger und in der Durchlässigkeit des Strahlenteilers 20 ausgeglichen werden. Beispielsweise haben die Lichtempfänger, z. B. die im Handel erhältlichen Photozellen, untereinander keine für den vorliegenden Zweck ausreichende Vbereinstimmung der Empfindlichkeit. Ebenso reflektieren die dünn versilberten, als Strahlenteiler 20 verwendeten Spiegel wesentlich mehr Licht, als sie durchlassen, und das reflektierte Licht hat nicht die gleiche spektrale Zusammensetzung wie das ausgesendete Licht. Wie oben erwähnt, können alle cliese Verschiedenheiten durch geeignete Wahl der Grösse der Blendenöffnungen 27 und 28 leicht und genau korrigiert werden.
Zur Erleichterung der Einstellung der Offnungen können diese als Verschlüsse, z. B.
Irisblenden, ausgebildet sein, oder es können einfache mechanische Gleitverschlüsse vorgesehen werden, die die wirksame Offnung verändern.
. Wenn der Wagen die eine Seitenkante des Gewebes erreicht, betätigt die Steuerkurve 60 den entsprechenden Umschalter 63, wodurch die Bewegungsrichtung der Abtasteinrichtung 10 umgekehrt wird.
Bei der Feststellung eines Fehlers erzeugt die sich durch diesen einstellende Störung des Gleichgewichtszustandes des elektrischen Kontrollsystems Signale, die im Relais 80 zur Betätigung des Schalters 89 für den Motor 81 der Maschine führen und auch eine Kontrollampe 82 schalten (Fig. 12). In Fig. 12 bezeichnen ferner 82 und 83 je eine Kontrollampe für das Relais 80 bzw. den Schalter 89. Mit 84 ist ein Stromanschlusskasten für den über einen Schalter 86 zugeführten gleichgerichteten und den aus dem Wechselstromnetz bezogenen Wechselstrom bezeichnet. 85 bezeichnet eine Einrichtung zur Analyse und Verstärkung der von der Abtasteinrichtung zugeführten Signale. 87 bezeichnet ein Zeitrelais zur Verzögerung der Abschaltung des Motors 81 mit Anschalter 88.
Mit 90 ist ein Handausschalter für den Motor 81 bezeichnet.
Device assigned to a machine producing or processing knitted or knitted goods for zone-wise fault checking of the goods continuously emerging from the machine
It is known to associate a device for zone-wise fault checking of the goods emerging from the machine with knitting machines.
Such devices are particularly advantageous on chain thread knitting machines which produce tricot fabric, which often have thousands of needles for the threads to be knitted. If there is a needle defect or any thread breaks, the finished fabric has a continuous defect. It is therefore of great economic importance to detect such defects as soon as possible after they occur, in order to be able to eliminate them before a greater length of the goods is affected by the defect. The known devices mentioned above are used for this purpose. They have a scanning device that can be guided back and forth over the entire web width of the goods to be tested, which has a light source for illuminating the goods and two receivers, e.g. B.
Photocells to pick up the light reflected from the goods. The receivers pick up light at different points in the test zone, which is as close as possible to the exit point of the goods from the machine, which triggers signals in the relevant receiver which are dependent on the respective light intensity and which are sent to a test device.
In this, the two signals received at the same time are automatically compared with each other, with the test device being in the idle state as long as the two signals remain the same within narrow tolerances, i.e. are in a state of equilibrium, which means that the receiver has the same illumination intensity and therefore Flawlessness of the two checked goods points. If, however, one of the two places is defective, then this error becomes noticeable as a difference in light intensity compared to the other place free of defects. As a result, the equilibrium of the signals from the light receivers is disturbed. As a result, the test device responds and switches off the drive motor of the machine.
After eliminating the cause of the error, it is restarted.
The devices described enable a single operator to supervise a larger number of machines than was possible before they were introduced, as a result of which defective goods and the supervision costs can be reduced considerably. The previously known automatic devices of this type, however, suffer from certain shortcomings. These include the vibration and fluttering of the goods in the test zone while the machine is running. Such unavoidable movements during operation cause slight changes in the intensity of the light reflected from the goods onto the light receiver, which, according to experience, are sufficient to stop the machine.
The same applies to the occurrence of waves in the goods to be tested, whereby the intensity of the reflected light in the known devices is also subject to undesirable changes.
The invention relates to a device as mentioned in the W itel, with a scanning device that can be moved back and forth over the entire web width of the goods, a light source for illuminating the goods and two receivers, each receiving the light reflected from a different point in the test zone, and one Device for testing the signals generated by the receivers, the testing device being designed such that it remains in the idle state as long as the signals from both receivers, which depend on the exposure intensity of the receiver concerned, are in a state of equilibrium ,
on the other hand, when a disturbance of the equilibrium occurs, it responds and causes the machine's drive motor to shut down automatically.
The present invention avoids the above-mentioned and other disadvantages of the known device of the type explained above in that the scanning device has a lens system facing the test zone, focused on the two light receivers and a light deflector is provided between this and the two light receivers, which deflects from the incident light allows a bundle of rays to reach each receiver, whereby a diaphragm is arranged in the relevant beam path in front of each receiver in such a way that the light transmitted by one diaphragm is reflected from a different but immediately adjacent point of the test zone than that of the other diaphragm transmitted light.
The drawing shows an embodiment of the subject matter of the invention in use on a knitting machine.
Fig. 1 shows a schematic view of part of a knitting machine and a tricot fabric emerging from it.
Fig. 2 shows the embodiment in plan.
Fig. 3 shows an elevation.
FIG. 4 shows the same view as FIG. 3, but with the housing broken open, the optical system of the scanning device.
Fig. 5 shows the circuit diagram of the lighting device.
FIGS. 6 and 7 show the voltage diagram of the rectified lighting current before and after smoothing.
8 and 9 show a variant of the control device in a view or in a view from below.
Fig. 10 shows a view of the overall arrangement on a smaller scale.
Fig. 11 shows a side view.
FIG. 12 shows a block diagram associated with FIG.
The schematic representation according to FIG. 1 shows the warp threads 1 which are guided to a needle bar 2. Although only a few threads are shown, it should be understood that in reality there could be thousands of warp threads. The tricot fabric 3 emerging from the needle bar 2 is guided to a fabric tree 4 on which it is rolled up. The examination of the fabric 3 for defects takes place along the dashed line 5 by means of a scanning device. A typical pattern of tissue waves is also illustrated by curved lines 6 on the fabric 3. These tissue waves are inevitable in practice. The distance between the wave crests of neighboring waves changes. It can be five to ten cm, but it can also be considerably larger.
Due to the two light receivers of the scanning device, one of them may be able to perceive the tissue on a wave crest, while the other may perceive the tissue in a wave trough. The light reflected in the wave trough naturally has a different strength than the light reflected from a wave crest. Since the light receiver and thus the entire parking device by the respective mutual equilibrium or. If the non-equilibrium state of the reflected light received from both receivers are controlled, the aforementioned difference in light intensity, which originates from the different position of the tissue part scanned by the two light receivers, can be sufficient to cause a false display.
This then has the same effect as a flaw in the tissue, causing the machine to stop unnecessarily. This not only leads to a loss of time, but also creates undesirable stop marks on some fabrics.
As mentioned above, the distance from wave crest to wave crest can change, but in no case has a distance from wave crest to wave crest less than approximately 5 cm been observed.
This is the starting point and the aim is to use the two light receivers to compare two tissue parts that are relatively close to one another with respect to any errors. These are distances of approximately 0.5 cm or less. This has the advantage that the influence of the tissue waves on the reliability of the test result is eliminated, since the two receivers are exposed to approximately the same lighting condition of the tissue due to the proximity of the scanning points. This prevents the scanning device from responding to defects other than those sought in the tissue.
As can be seen in particular from FIGS. 2, 3 and 10, the device shown has a scanning device 10, which is mounted so as to be displaceable back and forth on a transverse rail 11 intended for upper tensioning of the fabric web in the test zone. The rail is supported at both ends by means of a device 12, as shown in FIGS. 2 and 3 for the left side. At each end of the rail there is a switching device 13 for automatically controlling the reversal of movement of the scanning device at the end of each stroke.
The scanning device 10 has a lens system 19, shown in FIG. 4, facing the test zone, and two lamps 15 and 16 illuminating the tissue 9 in the test zone. The lens system 19 is focused on two light receivers 17, 18, such as photocells or crystals, which are each located in a housing 25 or
26 are located. A light deflector in the form of a partially transparent mirror 20 is provided between the lens system 19 and the receivers 17, 18. This is located in a housing 21 and forms an angle of 45 with the optical axis of the lens system 19 in which the receiver 17 is located. The mirror 20 therefore lets a direct beam of the light incident in the direction of the optical axis through onto the receiver 17 and deflects a beam lying transversely to this direction towards the receiver 18. The two walls of the mirror housing 21 located transversely to the optical axis of the lens system 19 are each provided with an opening 22.
The openings 22 are dimensioned so that they allow light to pass through a larger area illuminated by the lamps 15, 16 than the tissue part to be tested by each light receiver 17, 18. The light beams actually received by the light receivers are regulated by diaphragms 23 and 24 which are inserted between the mirror 20 and each light receiver. These diaphragms are shown in FIG. 4 as walls of the housing 25 and 26 each provided with a diaphragm opening 27 and 28, respectively. However, they can also be in the form of separate disks or plates. The diaphragm openings 27 and 28 are designed to be circular and are arranged and dimensioned in such a way that each diaphragm only lets through light that is reflected from a different point in the test zone than the light let through by the other diaphragm.
Both receivers therefore receive light one after the other at any time from different but closely adjacent locations in the tissue zone to be tested. The relative position of the scanned tissue locations can be regulated very precisely by small changes in the relative position of the diaphragm openings 27, 28. It is indicated in FIG. 4 by dashed lines which illustrate the various beams received by the receivers 17 and 18, respectively. In order to shield the receivers 17, 18 from the changing lighting of the environment, each lamp is covered by a screen 30 or 31, which also serves as a reflector.
In addition, the front part of the incandescent lamps can be frosted, as a result of which shadows generated by inaccuracies in the incandescent lamps are avoided.
While the reflector screens 30, 31 and the matting of the incandescent lamps prevent the ambient lighting from influencing the tissue scanned by the light receivers 17 and 18, on the other hand the light emitted by the lamps 15 and 16 is such that it does not cause any erroneous signals .
The power source used for the lamps 15, 16 is an alternating current network with 60 periods in practice. When the alternating current is supplied directly to the lamps, the fluctuations of 60 periods of the supplied voltage cause 120 cyclic fluctuations in the temperature of the filaments, the changes in light intensity caused by these fluctuations being so great that they disturb the testing process for tissue defects. In a practical case, the light emitted by the lamps fluctuated 120 times per second, the light output being reduced by 2 lo for each fluctuation. Tissue flaws can produce a reduction in light of the same order of magnitude, which would affect the examination for tissue flaws.
A circuit according to the scheme of FIG. 5 succeeds in eliminating the 60 period fluctuations in the voltage used, or at least reducing them to a tolerable size.
A transformer 38 to be connected to the mains with the terminals 27 is provided in the power supply. This reduces the voltage to a suitable lower value. This current is rectified by a full-wave rectifier 32 and smoothed by subsequent inductive and capacitive resistors in the form of inductors and capacitors 33 and 34, 35, respectively, before it reaches the lamp filaments 15 'or. 16 'is forwarded.
Further reactive resistances can optionally be provided.
The provided full-wave rectifier converts the alternating current into a direct current with a superimposed ripple of 120 periods and their harmonics. Fig. 6 shows the characteristics of the rectified current and the corresponding light output. As can be seen, the quality of light achieved by rectification alone is only slightly better than with the original alternating current. The aforementioned reactances can smooth the ripple to a sufficient extent. However, in order to meet the present requirements, the smoothing device would be comparatively large and expensive. To avoid this, an improvement is provided, which is also shown in FIG. 5.
As a result, the crimp can be rendered harmless by means of additional, relatively cheap switching parts. This improvement is based on the knowledge that the thermal inertia of the filament of the lamps currently available is such that the filament largely responds to a frequency of 120 periods per second by changing its temperature and thus the light output, but that it reacts to a frequency of 240 periods per second (that is the second harmonic of 120 periods) or higher frequencies cannot respond. The filter devices therefore only have to be effective for 120 periods, but not for the harmonics.
In order to meet these requirements, according to FIG. 5, a capacitive reactance in the form of a capacitor 36 is connected in parallel to the choke coil 33 and tuned to resonance at 120 periods per second. As a result, the circuit impedance is extremely high at 120 cycles per second. The resulting light output has almost no 120 period ripple. While the lamp current has higher frequencies, the light output of the filament does not. Fig. 7 shows the characteristics of the direct current smoothed in this way and the corresponding light output. The light output can be addressed as practically constant. As a result, the lamps provide uniform illumination of the tissue area to be examined.
Since the transverse rail 11 has to span the tissue, it is often of considerable length and then tends to sag in the central part, unless it is of an uneconomically heavy design.
However, bending of the rail leads to changes in the distance of the scanning device 10 from the tissue, whereby the examination for tissue defects is adversely affected.
In order to keep the distance between the scanning device and the tissue as constant as possible, the rail 11 rests in the vicinity of each end on a wedge-shaped cutting edge of a support 40 running transversely to it. This is arranged between two vertical plates 41 and 42, with which it is rigidly connected or consists of one piece. The plates 42, 41 are also connected by a transverse bolt 43. A vertical adjusting screw 44 is arranged in the middle between the plates 41, 42 and runs in a nut rigidly connected to the plates and rests with its lower end on the relevant end part of the rail 11. It is secured in the respective altitude by an adjusting screw 45.
Each support 40 is seated at the upper end of a vertical spindle 46, the lower end part of which projects into a hollow post 47 and is supported thereon by a nut 48 which is rotatably supported on the upper post end. By turning the nuts 48 in one sense or the other, the height position of the two abutments 40 seated on the spindles 46 can therefore be adjusted. Any sagging of the central part of the rail 11 can then be remedied by appropriately tightening the adjusting screws 44 by lowering the end parts of the rail 11 bearing over the cutting edges of the supports 40 under the influence of the pressure forces exerted by the adjusting screws 44 on the rail ends cause the central rail part to bend upwards in relation to the support cutting edges.
As shown in Fig. 3 to the right of the upper part of the post 47, sits on the lower part of the one post 47, a motor unit which is rigidly attached to the post by means of clamps. The motor unit consists of an electric motor 49 which drives a disk 50 and a control box 51 which contains the devices required to control the motor and to reverse it.
For the sake of clarity, the motor and the control arrangement have been shown rotated in the drawing by an angle from their actual operating position.
The scanning device is arranged on a carriage 52 which is mounted on the rail 11 so as to be longitudinally displaceable and on which one end of a drive cord 53, e.g. B. made of nylon, by means of a hook 54 is attached. The cord 53 is guided over a roller 55 which is rotatably mounted on one end of the rail between the plates 41 and 42. The cord 53 is then led back around the drive pulley 50 and via a further roller 56 which is rotatably mounted on the same axis as the roller 55. The cord 53 then runs over the entire length of the rail 11 and is deflected there by a roller, guided back to the carriage 52, to which its end is attached by means of a hook 57.
The attachment of the cord 53 to the hooks 54 and 57 takes place with the interposition of a tension spring 58 and 59, respectively, in order to keep the cord tensioned and to reduce bumps when the direction of movement of the carriage 52 is reversed by reversing the motor 49.
To reverse the direction of movement of the carriage 52 at both ends of the rail 11 he is with a. Control cam 60 is provided which, according to FIG. 2, is formed by a rod parallel to the rail and sloping at each end to the same side.
The bevels each work together with a roller 61 which is rotatably mounted on a pivotable lever 62 and is arranged in such a way that the bevel of the shift rod 60 facing it lifts it in the final gear of each stroke of the carriage 52 and thereby pivots the shift lever 62. This controls a switch 63, known per se, which sits on a base plate 64. This is attached to the rail in a laterally protruding position by means of screws (Fig. 2). By actuating the switch 63, the control device in the box 51 is influenced in such a way that it reverses the motor 49, whereby the carriage 52 reverses at the end of each stroke and therefore performs a constant back and forth movement along the rail.
On the opposite side of the rail 11, the base plate 64 carries a stop 65 which cooperates with a suitable abutment surface of the carriage 52 if it should not be reversed.
According to FIG. 2, the roller 61 and the curve 60 are arranged relatively far away from the rail 11. The construction according to FIGS. 8 and 9 shows an arrangement of the roller 61 and the lever 62 close to the rail 11, which is made possible by the arrangement of the switch 63 below the rail 11.
As a result, the overall width of the control device in the direction of movement of the fabric with respect to the rail 11 is significantly reduced. This arrangement has the advantage of a compact design, so that it takes up the smallest possible space between the rail 11 and the tree 4 of the machine.
Figures 10 and 11 show an overall front view and side view of the entire device.
For the sake of clarity, subordinate details shown in FIGS. 2 and 3 have been omitted.
10 and 11 also show an arrangement for making the electrical connections between the scanner 10 and a control box 70 which houses the electrical parts controlled by the signals received from the scanner and in turn the stopping of the machine if one is detected Control defects in the tissue.
Since the stroke of the scanning device is relatively large, a correspondingly long cable is required for the power supply, which could give rise to tangles and excessive bends.
In order to remedy these disadvantages, according to FIGS. 10 and 11, both posts 47 are extended beyond the fastening point of the rail 11. The extended part of the post can be used to support the entire device on a building wall or on the machine by means of brackets 71. The control box 70 is fastened to the extension of one post by means of clamps. The upper ends of the two posts are connected to one another by a rod 72 which carries a current collector rail 73. A holder 74, on which the electrical cable leading from the scanning device 10 to the control box 70 is suspended, is mounted on the rail 73 in a longitudinally displaceable manner.
When the scanning device is moved back and forth along the rail 10, the holder 74 is therefore carried along along the current collector rail 73 without the cable 75 becoming tangled or kinked.
The interaction of the various electrical components of the device is shown schematically in FIG. 12. The signals received by the photocells 17 and 18 control in a manner known per se and therefore not explained in detail, e.g. B. from the USA patent no. 2,711,084, an electrical control system that remains in the equilibrium state with simultaneous loss of light from both photocells 17, 18, but experiences a corresponding deviation from the equilibrium state with successive light loss, which causes the machine to be shut down Has.
The operation of the whole device is as follows:
The transverse rail 11 is bent by means of the adjusting screws 44 in such a way that it has a slightly upwardly convex curvature between the posts 47 to compensate for the weight of the scanning device 10. The rail 11 is then adjusted by means of the spindles 46 so that the distance between the tissue 3 and the underside of the scanning device is practically the same over the entire length of the rail 11. The device is now ready to operate by starting the scanner motor.
The defects to be determined in the tissue 3 have the form of lines which, with the tissue movement generated by the machine, migrate approximately at right angles to the movement of the scanning device 10. As a result, an error in the form of a line is first perceived by one light receiver and then by the other. Because of the above-described distortion of the tissue when it is guided out of the needle bar, the line error can be at different angles to the direction of movement of the scanning device 10, for example it can be on one side below 30 and on the other side below 150 to this direction. Because of the arrangement of circular or approximately circular aperture openings 27, 28, the two light receivers 17, 18 can perceive such errors one after the other.
By adjusting the size of the diaphragm openings, a lack of uniformity in the sensitivity of the light receivers and in the transparency of the beam splitter 20 can be compensated for. For example, the light receivers, e.g. B. the commercially available photocells, do not have sufficient sensitivity matching for the present purpose. Likewise, the thinly silver-plated mirrors used as beam splitters 20 reflect significantly more light than they let through, and the reflected light does not have the same spectral composition as the light emitted. As mentioned above, all these differences can be easily and accurately corrected by a suitable choice of the size of the aperture openings 27 and 28.
To facilitate the setting of the openings, these can be used as closures, e.g. B.
Iris diaphragms, or simple mechanical sliding locks can be provided that change the effective opening.
. When the carriage reaches one side edge of the fabric, the control cam 60 actuates the corresponding switch 63, whereby the direction of movement of the scanning device 10 is reversed.
When an error is detected, the disturbance of the equilibrium state of the electrical control system which occurs as a result of this generates signals which lead in relay 80 to actuation of switch 89 for motor 81 of the machine and also switch a control lamp 82 (FIG. 12). In FIG. 12, 82 and 83 each denote a control lamp for the relay 80 and the switch 89. 84 denotes a power connection box for the rectified alternating current supplied via a switch 86 and the alternating current drawn from the alternating current network. 85 denotes a device for analyzing and amplifying the signals supplied by the scanning device. 87 denotes a time relay for delaying the switching off of the motor 81 with an on switch 88.
A manual switch for the motor 81 is designated by 90.