DE2034201A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Zahlen der Faden in einem Garn - Google Patents

Description

PATENTANWXLTI DR.-IN·. H. FINCKi DIPi.-ΙΝΘ.Η. BOH* Q ..... DIPL.-IN©.$.8TAE©i* . * Ml Mappe 22321 - JOr. JK, 2034201

Case Nr, F 22042 "

Imperial Chemical Industries Limited London, Großbritannien

Verfahren und Vorrichtung zum Zählen der Fäden in einem Garn

Priorität 9.7.1969 - Großbritannien

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Zählen der Fäden in einem Garn oder in einem Fadenbündel.

Es sind verschiedene Verfahren zum automatischen Zählen der Fäden in einem Garn bekannt. Keines dieser Verfahren hat sich jedoch in der Praxis für die Betriebskontrolle, beispielsweise in einer Anlage zur Herstellung eines Fadengarns, wo die Garne von Hand oder visuell, untersucht werden, als zufriedenstellend erwiesen. Dieses Verfahren ist mühsam, teuer und unzuverlässig. Das rasche und genaue Zählen der Fäden in einem Garn ist beispielsweise beim Spaltspinnen oder Doppelpackspinnen (insbesondere wenn eine Tandemaufspulung verwendet wird) von besonderer Wichtigkeit, damit Garne mit einem gleichmäßigen Titer erhalten werden.

Es wurde nunmehr ein Verfahren gefunden, welches genauere Resultate liefert als die bisher bekannten Verfahren.

Gemäiis der Erfindung wird also ein Verfahren zum Zählen der Fäden in einem im wesentlichen parallelen und zwirnungsfreien Bündel vorgeschlagen, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man ein solches Bündel ausbreitet _t indem man es zwischen zwei glatten Oberflächen festhält, die sich entlang

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einer Linie berühren können,, und daß man hierauf die Fäden in der so hergestellten blattartigen Anordnung zählt»

Gemäß der Erfindung wird auch eine Vorrichtung zum Zählen der Fäden in einem im wesentlichen parallelen und awirnungafreien Bündel vorgesehlagen, welche eine Einrichtung zum Zählen der Fäden besitzt, die eine Einrichtung zum Ausbreiten der Fäden aufweist, wobei das Kennzeichen darin liegt, daß zwei glatte Flächen, die sich entlang einer Linie berühren können, zum Ausbreiten der Fäden verwandet werden«

Die glatten Oberflächen können an» einer Aachen Platts und einer zylindrisch gekrümmten Oberfläche, wie s.B«, einem Stab oder einer Klinge, bestehen· In zweckmäßiger #e±se sind die Platte und der Stab durchsichtig«. Hierfür ist Glas ein geeignetes Baumaterial. Das Zählen d@v ausgebreiteten Anordnung der ergriffenen Fäden kam anhand eines realen optischen Bildes der Fäden auf oder seitlich i©r linie des Griffe der Greif Oberflächen aw.sgefütei* ?<?ei?fl©no Zwtoksäßigerweise-wird das optische Bild ¥ergriS Serie Bei ©inei? bevorsttgtea. Ausführungsform wird das projesisrte Bild über einen stÄ©ai@a Schlitz geführt, der sich vor einer photoelektris©ii@n Zäklßiarichtung befindet, wobei eine Einrichtung ana Schwenken eiaea Spiegels im Weg des projezierten Bildes vorgesehen ist* während di® festgehaltenen Fäden in der Greifvorrichtung ebenfalls stationär sind. Zwar wird tee Zählen der fäden bei einer bevorzugten Auefütomagsform der Erfindung Auroh ©iae photoelektrische Einrichtung ausgeführt, aber es feöna@n awels andere Einrichtungen zum ABtastes und ZMlilea üqt Pääe» in der blattartigen■Anordnung veywenöet werdea₀ Beispielsweise kann ein Griffel in QEerrichtimg ub®r di© Fäden geführt werden, wobei in geeigneter «ieise wermtästte Signal® des Griffels durch eine elektrische ofler akustisch,® Einrichtung aiaf genommen und auf einen Zähles¹ übermittelt

Ein in der britischen Patentschrift 829530 beseteiebesaes Ver fahren, bei dem eiB Über träger vsrw©nd@t 1¹FiE¹CL₉ kann ebenfalls

unter geeigneter Anpassung zur Verwendung gelangen. Das Abschneiden der einzelnen Fäden 1st jedoch nicht erwünscht, und deshalb wird entweder die Anordnung der Fäden am Übertrager-Abtaster vorbeigeführt oder der Abtaster wird über die Anordnung der festgehaltenen Fäden geführt, wobei entsprechende Signale automatisch gezählt werden.

E3 wurde gefunden, daß das vorliegende Verfahren sich zum Zählen unverstreckten schaelzgesponnenen Fäden eignet, wie z.B. solche aus Nylon oder PET,wobei diese vorzugsweise sich in einem trockenen Zustand befinden, und im wesentlichen * runde, weitgehend kreisförmige und einförmige Querschnitte aufweisen, da hierdurch die Ausbreitung der Fäden in eine gleichförmige Anordnung erleichtert wird. Wenn die Fäden durchsichtig oder durchscheinend sind und wenn eine optische Einrichtung zum Zählen der Fäden verwendet wird, dann wirken die Fäden als zylindrische Linsen. Aue dieser Eigenschaft kann man einen Nutzen ziehen, wenn man die erhaltenen Schatten durch eine photoelektrische Einrichtung zählt, wie ee näher in der weiter unten angegebenen bevorzugten Ausführung sform beschrieben ist·

Strahlen mit einer Wellenlänge la sichtbaren Bereich sind zweckmäßig, aber ee können auch andere Wellenlängen und Strahlungen verwendet werden, vorausgesetzt, daß entweder aufgrund des Durchgangs durch einen Faden o£ex aufgrund der Reflection von-einem Faden in der Anordnung ein ausreichender Kontrast erhalten wird, und vorausgesetzt, daß eine geeignete Einrichtung zum Zählen der kontrastierenden Signale der Fäden vorgesehen ist.

A'enn es erwünscht ist, unveratreckte opake,schwarze oder dunkelgefärbte Fäden zu zählen, dann kann die erfindungsgemäße Vorrichtung ebenfalls verwendet werden, aber ea ist dabei eine Abwandlung des Verfahrens nötig. Nachdem die Fäden in der üblichen »eise zwischen der Platte und dem Glasstab eingeklemmt worden sind, wird das Bündel der festgeklammerten

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BAD ORIGINAL

Fäden an einer Seite der Klemmvorrichtung festgehalten, während die andere Seite gedehnt wird₉ und zwar entweder von Hand oder maschinell. Das Garn im Spalt bleibt unverstreckt, und da die Fäden im Spalt Seite an Seite liegen, wird kein Licht durchgelassen, und die Fäden wirken dann nicht als zylindrische Linsen, wobei keine Glanzlichter und Schatten gebildet werden. Jedoch wird als Folge des Verstreckens in der Nähe des Spalts ein Bereich geschaffen, wo die Fäden einen kleireren Durchmesser als die unverstreckten Fäden im Spalt besitzen, so daß Zwischenräume zwischen den Fäden unterhalb des Spalts entstehen. Das Zählen der verstreckten Fäden kann in der »eise ausgeführt werden, daß man den Lichtstrahl nicht durch den Spalt sondern etwas unterhalb quer zu den fäden führt, d.h. etwas versetzt vom Festhalteglasstab oder der Festhalteklinge, wobei die Zwischenräume zwischen den ▼erstreckten Fäden erhellt werden« Bs können dann entweder die durch die opaken Filme geworfenen Schatten oder die erhellten Zwischenräume zwischen den Fäden mittels einer photoelektrischen Einrichtung gezählt werden. Es ist dann eine ümfokussierung des Lichtstrahls und eine Einstellung der Empfindlichkeit der photoelektlrechen Schaltung erforderlich, um den erhaltenen größeren Lichtkontrast zu berücksichtigen.

Eine bevorzugte Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes, wird nun anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.

In den Zeichnungen zeigen: die Figuren 1 und 2 eine schematische Vorderansicht bzw. Seitenansicht von Oberflächen zum Festhalten des Garns in der offenen Stellung; die Figuren 3» 4 und 5 eine schematische Vorderansicht, Seltenansicht bzw. Aufsicht der Greifoberflächen in Greifstellung; in Figur 5 sind außerdem die Garnführungen zu sehen; und Figur 6 eine schematleche Darstellung der Vorrichtung zum Zählen der festgehaltenen Fäden.

Das erfindungsgemäße statische Verfahren wird.auf ein Proben-βtuck dee Garne angewendet, indem das Garn zwischen eine

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flache Glasplatte 4 und eine zylindrisch gekrümmte Oberfläche, vorzugsweise einen Glasstab 3>, gelegt wird j wie es in den Figuren 3 und 4 zu sehen ist»· -.Venn der Stab 3 fest gegen die Platte 4 gedrückt r^ird, dann wird das Fadenbündel ■ 5 (Figur 1) zwischen der Platte und dem Stab eingeklemmt und in Überraschender weise gleichmäßig ausgebreitet, wobei die Fäden Seite an Seite in Kontakt sind, wie es bei 5 in Figur 3 zu sehen ist,

Das Garn wird in U-Führungen a,b bzw, o,d eingelegt, die sich auf beiden Seiten der Stab/Platten-Zusammenatellung (Figur 5) befinden. Sie Ausbreitungewirkung des Spalte auf das Garn in Verbindung mit der Festhaltewirkung der beiden Führungen hat zur Folge, daß die Fäden in Nachbarschaft zueinander dicht Seite an Seite zu liegen kommen. Sie seitliche Lage der Fäden wird ebenfalls durch die Führungen a,,b und c, d geregelt, so daß ein einfaches optisches System dazu verwendet werden kann, ein Bild der parallelen fäden im Spalt zwischen der Platte 4 und dem Stab 3 auf einen Schirm zu projezieren. Dieses Bild ermöglicht es der Bedienungsperson, der Vorrichtung, visuell zu prüfen, daß die Fäden richtig aufgereiht sind (d.h. daß keine Kreuzungen oder Zwischen-* räume zwischen den Fäden vorliegen). Ein photoelektrisches Abtast/Zähl-System wird dann verwendet, die fäden im projezierten Bild zu zählen. .

Eine Vorrichtung zum Zählen der Fäden eines gesponnenen Garns (insbesondere des gesponnenen Garns von einer Spinnvorrichtung mit einer Tandemaufspulung für gebauschtes 150/30- . . Strickgarn) ist schematisch in Figur 6 gezeigt.

Eine Lichtquelle 1 bei der eine Lampe mit 4 Volt und 3 »Vatt (Mazda G 29) und mit einem Lampenfaden in Form einer einzigen zylindrischen Windung verwendet wurde, besaß wie festgestellt wurde, die größte Lichtausbeute, wenn die Achse dea Lampenfaden parallel zur Achse des Glasstäbe 3 verlief· Demgemäß

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wurde die Lampe in diese Lage gebracht» und eine plankonvexe Kondensorlinse 2 konzentrierte das Licht auf das Garn 5, das, wie vorher bei den Figuren 1,2, 3, 4 und 5 zwischen dem Glasstab 3 und einer Glasplatte 4 eingezwängt war. iüine Hebeanoränung (nicht gezeigt) ermöglichte es der Bedienungsperson, den Glasstab 3 unter einer parallelen Bewegung relativ zur Glasplatte 4 zu heben, so daß die Garnprobe in den Spalt zwischen dem Stab und der Platte eingeführt werden konnte. Der Druck im Spalt konnte durch Blattfedern aufrechterhalten werden.

Die Linse 6 stellt eine Mikroskopnase (C. Baker 2694) dar, die das Bild des Garns über einen Spiegel 7 auf eine gläserne Mattscheibe 11 projeziert. Die Schwenkung des Spiegels und die Winkellage des Spiegele und damit auch die Lage des Bilds auf dem Schirm kann mit Hilfe eines Hebels kontrolliert werden. Hach einer solchen Bewegung von Hand wird der Spiegel wieder durch eine Feder 10 glatt und gleichmäßig in seine ursprüngliche Lage zurückgeführt, wobei diese Bewegung durch einen Dämpfer 9 kontrolliert wird, ((in dieser Darstellung wird ein Flüssigkeitsdämpfer gezeigt, aber bei der vorliegenden Vorrichtung kann auch eine mechanische Verzögerungsbewegung verwendet werden. Dies ergibt den gleichen Effekt wie ein Flüssigkeitsdämpfer, jedoch wird hierzu ein Zahnradvorgelege und eine Hemmbewegung verwendet.) Bine Fotozelle 12 spricht auf Licht und Schatten des Bildes des Fadens an, wenn diese einen Schlitz 13 vor der Fotoselle überqueren, wobei dieser Schlitz ungefähr dieselben Abmessungen .wie das vergrößerte Bild einer Fadenbreite, «ie weiter unter beschrieben, aufweist. Die erzeugten Signale werden in einem elektronischen Vervielfacher 14 verarbeitet und auf einen elektromagnetischen Zähler 15 übertragen.

Wenn die Fäden durchsichtig oder halb durchsichtig sind und eine zylindrische Form aufweisen, dann wirkt-^eier Faden als zylindrische Linse, so daß %iii Bild auf dem 8<&21α ©inen

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hellen zentralen Teil aufweist, deaf' an jeder Seite von einem dunkleren Schatten eingerahmt ist. Wenn die Fäden Seite an Seite liegen und sich in dichter Nachbarschaft zueinander befinden, dann vereinigen sich die Bandschatten von benachbarten Fäden, wobei ein einziger gjröße^er Schatten erzeugt wird. Die Breite des Schlitzes 13 Wird ti ο eingestellt, daß eine kleinstmögliche Lichtmenge di? Fotozelle erreicht, wenn diese vereinigten Schatten auf den Schlitz treffen. Bei einem 30-fädigen unverstreckten Ga^n gibt¹ e^ 29 solche vereinigte Schatten und 2 schmalere Schatten, fl±e durch die äußeren Ränder des ersten und letzten Fadens eseeugt werden. Diese schmaleren Schatten sind nicijit ausreichend breit, um den Schlitz vollständig zu bedecke^, und infolgedessen ist das Signal, welches durch die Fotozelle entsprechend diesen Schatten erzeugt wird, klein. Der Vervielfacher und de^ Zähler können so eingestellt werden, daß diese Schatten nicht registriert werden.

Es ist auch eine nicht gezeigte automatische Schaltvorrichtung vorgesehen, welche den Zähler auf Hull stellt, wenn der Hebel θ von Hand bedient wird. Der Zähler zählt die Schatten wenn das Bild unter dem Einfluß der Feder und dee Dämpfere zur normalen Lage zurücickehrt«

Die Betriebeperson kann nach dem Einführen der Probe das Bild auf dem Schirm überprüfen und entscheiden, ob die Fäden richtig angeordnet sind. Wenn Zwischenräume zwischen den Fäden oder andere Unordnungen vorliegen, dann wird eine andere Probe zwischen den Stab und die Platte eingebracht. Der am Spiegel befestigte Hebel wird dann betätigt, so daß der Zähler automatisch auf Hull gestellt wird. Die Anzahl der Fäden minus eins wird dann innerhalb von Sekunden durch den Zähler angezeigt.

Es wird darauf hingewiesen, daß auch andere Einrichtungen zum Zählen der Fäden in der blattartigen Anordnung verwendet werden können, wie dies bereits erwähnt wurde.

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Fäden mit nicht-kreisförmigen Querschnitten können ebenfalls durch dae Verfahren gezählt werden, welches für opake Fäden' verwendet wird, vorausgesetzt, daß zunächst visuell überprüft wird, ob die Fäden sich nicht kreuzen oder übereinander liegen und eich also in einer für die Erfindung geeigneten Anordnung befinden, bevor die automatische Zähleinrichtung angeschaltet wird.

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Claims (1)

1. Pat entans prü ehe '

   1. Verfahren zum Zählen der Fäden eines im wesentlichen parallelen und zwirnungsfreien Fadenbündels _Ψ dadurch gekennzeichnet» daß man ein solches Bündel ausbreitet, indem man es zwischen zwei glatten Oberflächen festhält, die sich entlang einer linie berühren können und daß man hierauf die Fäden in der auf diese Weise hergestellten blattartigen Anordnung zählt.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

   die fäden zwischen den genannten Oberflächen festgehalten λ werden und daß ein vergrößertes optisches Bild der Fadenanordnung Über eine photoelektrische Zähleinrichtung geführt wird, '

   3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Griffel, ein Übertrager oder eine andere Einrichtungzum Zählen der Fäden in der Anordnung verwendet wird.

   4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß unverstreckte schmelzesponnene Fäden gezählt werden, . '

   5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ύ gekennzeichnet, daß die Fäden durchsichtig oder durchscheinend sind. *

   6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2, 4 und 5> dadurch gekennzeichnet, daß nur benachbarte Schattenpaare durch eine photoelektriaohe Einrichtung gezählt werden, wobei diese Schatten von 2 Fäden kommen, die Seite an Seite

   ' liegen, wobei die gesamte Fadeneahl dadurch erhalten wird, daß man zur resultierenden gezählten Zahl die Zahl 1 addiert. i ί

   ;7« Verfahren naoh einem der Ansprüche 1,2 und 4* wobei un~ * / 009883/1983

   vertreckte opake Fäden gezählt werden, dadurch gekennzeichnet, daß man die Fäden einspannt, sie an einer Seite der Einspannvorrichtung festhält, während man sie an der anderen Seite der Einspannvorrichtung aufzieht, daß man hierauf einen Lichtstrahl ^uer über die Fäden führt, wobei man die zwischen den Fäden gebildeten Zwischenräume erleuchtet, und daß man dabei die durch die opaken Fäden geworfenen Schatten oder die erhellten Zwischenräume zwischen benachbarten Fäden durch eine photoelektrische Einrichtung zählt.

   8. Verfahren nach einem der vorhergehendenAnsprüche, da~ durdh gekennzeichnet, daß es in Verbindung mit einem Tandemaufspulspinnen ausgeführt wird.

   9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 4 bis B, dadurch gekennzeichnet, daß*ein vergrößertes optisches Bild der Anordnung der Fäden über einen geschwenkten Spiegel auf einen Schirm zur visuellen Überprüfung der Fadenanordnung projeziert wird, der Spiegel durch einen Kontrollmechanismus glatt und stetig wieder in seine ursprüngliche Lage zurückgebracht wird, so daß ein Bild der Fäden einen Schlitz vor einer Fotozelle paseiert und die erhaltenen Signale in einem Zähler verarbeitet werden, der die Fäden zählt.

   10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,-daß der Zähler automatisch auf Hull eingestellt wird, wenn ein Hebel bedient wird, der den geschwenkten Spiegel auslöst.

   11. Vorrichtung »um Zählen der Fäden in einem im wesentlichen parallelen und zv/irnungsfrelen Bündel, welche eine Einrichtung zu» Zählen der Fäden und eine Einrichtung zum . Ausbreiten der Fäden aufweist, dadurch gekennzeichnet, daB sie «wei glatte Oberflächen besitzt, dl© sieh entlang einer Linie berühren können ?ind mit welchen

   Fäden ausgebreitet werden,

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   12. Vorrichtung nach Anepruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Oberflächen, die sich entlang einer linie berühren können und die zum Ausbreiten der Fäden verwendet werden, aus einer flachen Platte und. einer zylindrisch gekrümmten Oberfläche bestehen.

   13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrisch gekrümmte Oberfläche sich auf einer Klinge oder einem Stab befindet·

   14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13» dadurch gekennzeichnet, daß die Platte durchsichtig ist. |

   15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14t dadurch gekennzeichnet, daß der Stab oder die Klinge durchsichtig ist.

   16. Vorrichtung naoh einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die glatten Oberflächen,die sich entlang einer Linie berühren könnenjau« Glas bestehen.

   17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß «in Schiit* Tor tiner photoelektrischen Zähleinrichtung vorgesehen ist.

   18. Vorrichtung naoh einen der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß ein schwenkbarer Spiegel im Aeg des projezierten Bildes der festgehaltenen Fäden Torgesehen ist und daß die Feethalteinriohtung und die photoelektrische Zähleinrichtung stationär sind.

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