DE1798349A1

DE1798349A1 - Method, device and device for finding and classifying defects in a band or veil of textile fibers

Info

Publication number: DE1798349A1
Application number: DE19681798349
Authority: DE
Inventors: Joseph Grignet
Original assignee: Centre Scientifique et Technique de lIndustrie Textile Belge CENTEXBEL
Current assignee: Centre Scientifique et Technique de lIndustrie Textile Belge CENTEXBEL
Priority date: 1967-09-28
Filing date: 1968-09-28
Publication date: 1971-11-04
Also published as: BE704412A; GB1211463A; FR1583395A

Description

PATENTANWALT Hndemannstrassb siPATENT ADVOCATE Hndemannstrassb si

♦ H. MARSCH 4 DÜSSELDORF,♦ H. MARSCH 4 DÜSSELDORF,

XINDEMANNSTRAS TELEFON 67 2816XINDEMANNSTRAS TELEPHONE 67 2816

B e se h r e 1 b un g ·B e se h r e 1 b un g

zum Patentgesuchto the patent application

des .Centre Scientifique et Technique de I¹ Industrie Textile Bäge, Association sans But Lucratif, 24 rue Montoyer, Brüsseldes .Centre Scientifique et Technique de I ¹ Industrie Textile Bäge, Association sans But Lucratif, 24 rue Montoyer, Brussels

betreffend:concerning:

"Verfahren, Vorrichtung und Einrichtung zum Auffinden und Klassieren von Fehlern in einem Band oder einem Schleier von Textilfasern" "Method, device and device for finding and classifying defects in a ribbon or veil of textile fibers "

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auffinden und Klassieren von Fehlern in einem Band oder einem Schleier von Textilfaser?! sowie für die Durchführung des Verfahrens bestimmte Vorrichtungen und Einrichtungen.The invention relates to a method for finding and classifying defects in a band or a veil of textile fiber ?! as well as for the implementation of the procedure certain devices and facilities.

Bänder oder Schleier aus Textllfasern weisen Fehler auf, die aus Faseranhäufungen bestehen können, aus Fremdsubstanzen oder fremden Fasern, beispielsweise Fasern anderer Natur oder Farbe.Ribbons or veils made of textile fibers show defects which may consist of fiber clusters, of foreign substances or foreign fibers, for example fibers of others Nature or color.

Gemäß der in der Textilindustrie üblichen Normierung unterscheidet man bei den Faseranhäufungen weiter dieAccording to the standardization common in the textile industry a further distinction is made between the fiber accumulations

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"Noppen" und die "Batzen" und die "Bündel". Die Noppen sind kleine Ansammlungen verwirrter Fasern von nahezu runder Form mit einem deutlich ausgeprägten Kern, dessen Durchmesser gemäß der Normierung unter 4 mm liegt. Die Batzen sind Ansammlungen verwirrter Fasern in größeren Dimensionen, nämlich bis zu mehreren Zentimetern und von elliptischer Form. Die Bündel, die man in größerer Anzahl in Bändern aus synthetischen Fasern findet, sind Gruppen von p-parallelen Fasern, die zu einem Bündel mit einem Durchmesser von einigen Millimetern verschlungen sind."Knobs" and the "Batzen" and the "Bundle". The knobs are small collections of tangled fibers of almost round shape with a distinct core, its According to the standardization, the diameter is less than 4 mm. The chunks are collections of tangled fibers in larger ones Dimensions, namely up to several centimeters and elliptical in shape. The bundles that you get in greater numbers Found in ribbons of synthetic fibers, are groups of p-parallel fibers that form a bundle with a Diameter of a few millimeters are intertwined.

In organischen Schleiern oder Bändern,z.B. Wolle, findet man am häufigsten pflanzliche Fremdstoffe, z.B. Stroh oder Distel, in einer Länge von ungefähr 1 - 5o mm. Fasern anderer'Natur oder Farbe, die bei Wolle auftreten können, sind Jutefasern, welche von den Säcken herstammen, und schwarze Haare, die sich in einer gewissen Menge im ^lies der Schafe findet. Gelegentlich findet man auch synthetische Fremdfasern in diesen Wollbändern.In organic veils or ribbons, e.g. Wool, you will most often find vegetable foreign substances, e.g. Straw or thistle, about 1 - 50 mm long. Fibers of a different nature or color that appear in wool are jute fibers, which come from the sacks, and black hair, which is in a certain amount in the ^ read the sheep finds. Occasionally one also finds synthetic foreign fibers in these woolen ribbons.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Auffinden und Klassieren derartiger Fehler zu schaffen. Dabei müssen die folgenden wesentlichen Bedingungen erfüllt werden:It is the object of the invention to create a method for finding and classifying such errors. Included the following essential conditions must be met:

1. Es muß möglich sein, auch die kleinsten Fehler festzustellen, d.h. die Noppen von o,5 bis o,8 mm Durchmesser und selbst einzelne dunkle Haare mit einem Durchmesser von Mikron ab.1. It must be possible to detect even the smallest defects, i.e. the knobs from 0.5 to 0.8 mm in diameter and even single dark hairs as small as microns in diameter.

2. Es muß möglich sein, den Unterschied zwischen Faseransammlungen in Form von Noppen, Batzen oder Bündeln2. It must be possible to distinguish between clusters of fibers in the form of knobs, lumps or bundles

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und Fremdsubstanzen oder Fremdfasern, Stroh, Disteln oder dunkle Haare, zu ermitteln.and foreign substances or foreign fibers, straw, thistles or dark hair.

3. Die Auffindung und Klassierung muß auf dem gleichen Gerät und auch von einem Gerät zum anderen reproduzierbar sein und darf nicht von der Bedienungsperson abhängen.3. The detection and classification must be on the same Device and also be reproducible from one device to another and must not depend on the operator.

4. Es muß eine größere Probe in möglichst kurzer Zeit untersuchbar sein.4. It must be possible to examine a larger sample in the shortest possible time.

5. Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens darf nicht zu kostspielig sein.5. The apparatus for performing the method must not be too expensive.

Die Anmelderin geht davon aus, daß für das Auffinden der Fehler eine fotoelektrische Abtastung verwendet wird. Zu diesem Zweck muß aus den Bändern oder Schleiern ein sehr dünner und gleichmäßiger Schleier aufbereitet werden. Zunächst wurde versucht, zwei waagerecht angeordnete, durchsichtige Kunststoffscheiben zu verwenden, zwischen denen der Faserschleier leicht zusammengedrückt wurde. Davor wurde der Schleier bzw. das Band von Hand bis zur gewünschten Dichte geöffnet. Für die Abtastung wurden eine Lichtquelle und eine Fotozelle verwendet, die auf der Außenseite der Kunststoffscheiben einander gegenüber angeordnet wurden. Durch spiraliges Abtasten des jeweilt zwischen den Scheiben befindlichen Schleiers wurden die Fehler gesucht. Dabei wurde eine Abbildung des zwischen den Scheiben befindlichen Schleiers auf den Fotoelektrischen Wandler projiziert.The applicant assumes that photoelectric scanning is used to find the defects. For this purpose, a very thin and even veil must be prepared from the ribbons or veils. First, an attempt was made to use two horizontally arranged, transparent plastic discs, between which the The fiber veil was slightly compressed. Before that, the veil or ribbon was hand made to the desired one Density open. For the scanning a light source and a photocell were used, which are on the outside of the Plastic disks were placed opposite each other. By spirally scanning the respective between the discs The errors were searched for when the veil was in place. An image of the veil between the panes was created projected onto the photoelectric converter.

Bei diesen Uhtersuchungen stellten sich folgende Punkte heraus: Die Ausbreitung oder öffnung des Bandes bzw, Schleiers, um ihm eine sehr schwache erwünschteDichte zu geben, war sehrThe following points arose from these investigations out: The spreading or opening of the ribbon or veil to give it a very weak desired density was very

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kritisch und hatte einen erheblichen Einfluß auf die Meßergebnisse. Mit anderen Worten war es fast unmöglich, die Ergebnisse bei der Hand-Öffnungs-Methode reproduzierbar zu machen. Dies traf besonders zu, wenn die verwendete Vorrichtung von verschiedenen Personen bedient wurde, in geringerem Maße jedoch auch dann, wenn die gleiche Bedienungsperson nach einer gewissen Zeitperiode die Messung vornahm.critical and had a considerable influence on the measurement results. In other words, it was almost impossible to reproduce the results with the hand-opening method close. This was particularly true when the device used was operated by different people, in to a lesser extent, however, also when the same operator takes the measurement after a certain period of time made.

Ausgehend von den damit gemachten Erfahrungen wird ein Verfahren zum Auffinden und Klassieren von Fehlern in einem Band oder einem Schleier von Textilfasern vorgeschlagen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Band bzw« der Schleier maschinell ausgebreitet und geöffnet wird derart, daß sich ein Band bzw. ein Schleier mit einem sehr geringen Flächengewicht von wenigen g/m ergibt, daß dieses ausgebreitete Band bzw. dieser ausgebreitete Schleier kontinuierlich an einer fotoelektrischen Durchstrahlungs- oder/vorzugsweise und Rückstrahlungsmeßeinrichtung vorbeigeführt wird, daß mit der Meßeinrichtung sehr kleine Flächeneinheiten des Bandes bzw. Schleiers abgetastet werden, indem man das auf den fotoelektrische Wandler fallende Bild der '.Flächeneinheit stark vergrößert oder einen sehr kleinen Lichtpunkt verwendet, und daß schließlich die Fehlern entsprechenden Ausgangssignale des fotoelektrischen Wandlers gemäß ihrer normierten Definition, Dimension und Form klassiert werden.Based on the experience gained with this, a method for finding and classifying errors in proposed a tape or a veil of textile fibers, which is characterized in that the tape or «the Veil is mechanically spread and opened so that a tape or a veil with a very small The basis weight of a few g / m 2 shows that this spread band or this spread veil is continuous is guided past a photoelectric radiographic or / preferably and retro-reflectance measuring device, that with the measuring device very small units of area of the tape or veil can be scanned by the The image of the surface unit falling through the photoelectric converter greatly enlarged or a very small point of light used, and that finally the output signals corresponding to errors of the photoelectric converter can be classified according to their standardized definition, dimension and shape.

Verschiedene für die Anwendbarkeit des Verfahrens wichtige Besonderheiten der verwendeten Vorrichtungen und Einrichtungen sollen nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden.Various peculiarities of the devices used and which are important for the applicability of the method Devices are to be explained in more detail below with reference to the accompanying drawings.

Zuvor soll jedoch noch auf einige Besonderheiten eingegangen werden. Es wurde schon versucht, einen dünnenBefore that, however, a few special features should be discussed. Attempts have been made to make a thin one

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Schleier mit einem geringen Flächengewicht vorzubereiten, bei welchem Verfahren der Schleier frei oder nur von einem einzigen Transportband getragen untersucht wurde. Dabei ist es jedoch nicht möglich, eine Untersuchung zu verwirklichen, bei der auch kleine Fehler, etwa Noppen von o,5 mm Durchmesser und insbesondere dunkle Haare mit einem Durchmesser von 25 Mikron feststellbar waren. Es ist jedoch bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens unerläßlich, daß der aufbereitete Schleier an dem Meßpunkt sehr dünn ist und im optischen System eine genau definierte Stellung besitzt.Prepare veils with a low basis weight, in which case the veil is free or only from one single conveyor belt worn was examined. However, it is not possible to carry out an investigation where there are also small defects, such as pimples 0.5 mm in diameter and especially dark hair with a diameter of 25 microns were detectable. However, when using the method according to the invention, it is essential that the prepared veil is very thin at the measuring point and a precisely defined position in the optical system owns.

Dieses Problem wird bei der Erfindung dadurch gelöst, daß der Transport des Schleiers zwischen zwei durchsichtigen Transportbändern aus Kunststoff-Folie (Polyester-Folie) erfolgt, die sehr dünn sind (z.B. 25 - loo Mikron), und die mittels zweier Leit- und Druckrollen unter Spannung gehalten werden, welche nahe der Meßstelle angeordnet sind.This problem is solved in the invention in that the transport of the veil between two transparent Conveyor belts made of plastic film (polyester film), which are very thin (e.g. 25 - loo microns), and which are kept under tension by means of two guide and pressure rollers, which are arranged near the measuring point.

Für die fotoelektrische Meßeinrichtung wurden verschiedene Möglichkeiten untersucht.Various possibilities have been investigated for the photoelectric measuring device.

Bei einem ersten Modell wurde ein enges, quer zur Faserschleier-Vorschubrichtung liegendes Querband von einer Breite von etwa Io mm durch das obere Polyester-Band hindurch mittels einer Fluoreszenz-Röhre auf eine Mattscheibe abgebildet. Auf der anderenSeite des Transportbandes war eine Gruppe von Fotodetektoren, nämlich Cadmium-Selenid-Fotowiderständen, angeordnet, die jöweils eine empfindlicheIn a first model, a narrow transverse belt lying across the direction of the fiber veil feed was removed from a Width of about Io mm through the upper polyester tape using a fluorescent tube on a ground glass pictured. On the other side of the conveyor belt was a group of photo detectors, namely cadmium selenide photo resistors, arranged, each of which is a sensitive one

Fläche von 4 χ 1 mm besaßen, und auf der ganzen Breite von 2oo mm des Polyester-Transportbandes schachbrettförmig angeordnet waren, um die ganze zu untersuchende Querlinie zu überdecken - und dies trotz der Dicke des OlasumhüllungArea of 4 χ 1 mm, and across the whole width of 200 mm of the polyester conveyor belt were arranged in a checkerboard shape to cover the entire transverse line to be examined cover - and this despite the thickness of the Olas covering

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der Potodetektoren und des unempfindlichenden Teiles jeder Zelle, Dafür waren 5o Potodetektoren erforderlich, um bei einer Einzellänge von 4 mm die Breite von 2oo mm zu überdecken.the photo detectors and the insensitive part each Cell, for this 5o potodetectors were required with an individual length of 4 mm to cover the width of 2oo mm.

Jeder nebeneinander liegenden Querreihe von 25 Potodetektoren war eine Blende zugeordnet, deren Breite 1 mm betrug und deren Länge über die ganze Breite des Transportbandes von 2oo mm reichte.Each side-by-side row of 25 photo detectors was assigned a diaphragm, the width of which 1 mm and the length of which extended over the entire width of the conveyor belt of 2oo mm.

Es wurden fünf getrennte Verstärker benutzt, die mit zehn verschiedenen Gruppen von fünf Potodetektoren durch Analog-Gatter, aus Feldeffekttransistoren aufgebaut, nacheinander verbunden wurden. Diese Analog-Gatter wurden von einem zehnötufigen, zu einem Ringzähler zusammengeschalteten Schieberegister angesteuert, das seinerseits von einem Taktgeber mit 1 MegHz Impulsfolgefrequenz aufgetastet wurde.Five separate amplifiers were used, those with ten different groups of five potentiometers were connected one after the other by analog gates made up of field effect transistors. These analog gates were made controlled by a ten-stage shift register interconnected to form a ring counter, which in turn gated by a clock with 1 MegHz pulse repetition frequency became.

Je fünf Potodetektoren lieferten alsdgleichzeitig ein Signal. Und die räumlche Analyse erfolgte gewissermaßen durch die Verteilung der Detektoren. Bei dieser Einrichtung läßt sich ein sehr schnelles Ansprechen erreichen, so daß eine hohe Geschwindigkeit des zu untersuchenden Schleiers möglich ist. Die Anzahl der Gruppen und der Fotodetektoren in jeder Gruppe können dabei an eine gewünschte Schleiergeschwindigkeit angepaßt werden.Five potentiometer detectors each delivered a signal at the same time. And the spatial analysis was carried out to a certain extent by the distribution of the detectors. With this device a very quick response can be achieved, so that a high speed of the veil to be examined is possible. The number of groups and photo detectors in each group can be adjusted to a desired veil speed.

Leider erwies es sich, daß die zu große Flächeneinheit von 4 χ 1 mm jeder Zelle es unmöglich machte, dunkle Haare zu entdecken; die Betriebsweise war also auf die Auffindung von Noppen etc. beschränkt. Auch wurde mit einer ainehmenden Anzahl von Fotodetektoren und parallelen Ver-Unfortunately, it turned out that the too large unit area of 4 1 mm of each cell made it impossible to produce dark ones Discovering hair; the mode of operation was therefore limited to finding knobs, etc. Also was with a increasing number of photo detectors and parallel

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Stärkerkanälen ein unangemessen hoherPreis für die Einrichtung erforderlich. Je genauer man analysieren wollte, desto kostspieliger wurde die Einrichtung, 'denn wenn man noch kleinereFotodetektoren verwenden wollte, wurden faseroptische Lichtleiteinrichtungen unerläßfclich, wodurch die Kosten weiter gestiegen wären.Stronger channels require an inappropriately high price for the establishment. The more precisely you wanted to analyze the more expensive it became, because if one wanted to use even smaller photodetectors, then fiber optic ones became Light guide devices indispensable, whereby the costs would have increased further.

Auch die Verwendung einer Silizium-Zelle von 2oo mmAlso the use of a silicon cell of 2oo mm

Länge, aufgeteilt in 2oo getrenntes» empfindliche Flächen-Length, divided into 2oo separate »sensitive areas

o
einheiten von 1 χ 2 mm ist anwendbar, doch ist auch hier der Preis unangemessen hoch. Es wurde demgemäß eine andere Einrichtung geprüft. Bei ihr wurde eine stark beleuchtete Querlinie von etwa 2oo χ 2 mm auf das obere Transportband projiziert oder, genauer gesagt, auf den zwischen den Transportbändern befindlichen Schleier. Zu diesem Zweck wurde ein Objektiv vom Projektionstyp mit großer öffnung verwendet. Ferner ist eine starke Glühlampe und ein Kondensor erforderlich. Unter dem unteren Transportband wird der Lichtstreifen durch eine Blende von 1 χ 2oo mm über ein weiteres Objektiv zur Abbildung des Streifens und zur Verkleinerung auf Io mm Länge auf die lichtempfindliche Katode einer Fotoveriielfachungsröhre geleitet. Zwischen der Blende und dem Abbi1dungsobjdtiν wird eine undurchsichtige horizontale Scheibe zur Unterbrechung des Lichtes angeordnet; sie besitzt sechs Spalten in radialer Richtung und läuft mit mehreren tausend Umdrehungen (beispielsweise 2o ooo Umdrehungen in der Minute um, so daß sich eine Abtastung des Lichtstreifens· von links nach rechts ergibt.O
Units of 1 χ 2 mm can be used, but here too the price is unreasonably high. Accordingly, another facility was examined. A strongly illuminated cross line of about 200 χ 2 mm was projected onto the upper conveyor belt or, more precisely, onto the veil located between the conveyor belts. A large aperture projection type lens was used for this purpose. A strong incandescent lamp and condenser are also required. Under the lower conveyor belt, the light strip is guided through a diaphragm of 1 χ 2oo mm via another lens to image the strip and to reduce it to 10 mm in length onto the light-sensitive cathode of a photomultiplier tube. An opaque horizontal disk to interrupt the light is placed between the diaphragm and the image object; it has six columns in the radial direction and rotates at several thousand revolutions (for example, 20,000 revolutions per minute, so that the light strip is scanned from left to right.

Dadurch wurde natürlich die Lichtmenge einmal durch die Blende und dann durch die sehr dünnen Spalte sehr reduziert, was erforderlich war, um die abgetastete Flächeneinheit zu verringern und damit kleine Noppen von o,5 mm Durch-As a result, the amount of light was of course reduced once through the aperture and then through the very thin gaps, what was necessary to reduce the scanned area unit and thus small nubs with a diameter of 0.5 mm

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messer auffindbar zu machen. Infolgedessen war das Signal/ Rauschverhältnis der Potovervielfachungsröhre sehr schlecht, so daß auch hier die Auffindung von dunklen Haaren, selbst mit sehr starker anfänglicher Beleuchtung, nicht gelang. Zwar hätte man die dunklen Haare vielleicht durch mehrere aufeinanderfolgende identische Systeme ermitteln können und durch Verkürzen des abgetasteten Streifens auf z.B. 2o anstatt 2oo mm Länge, doch wäre diese Einrichtung dann ebenfalls sehr kostspielig geworden.to make knives discoverable. As a result, the signal-to-noise ratio of the potentiometer was very poor, so that here, too, the discovery of dark hair, even with very strong initial lighting, was not successful. It is true that one could perhaps have determined the dark hair using several successive identical systems and by shortening the scanned strip to e.g. has also become very costly.

Es versteht sich, daß die beschriebenen Einrichtungen sowohl nach dem Durchstrahlungsprinzip als auch nach dem Rückstrahlungsprinzip arbeiten können; im letzteren Fall wird das zurückgestrahlte Licht gemessen und hinter dem Schleier wird eine Wand in der gleichen Farbe wie der Schleier selbst angeordnet. In diesem Fall befinden sich die Lichtquelle und der Fotodetektor auf der gleichen Seite des Schleiers.It goes without saying that the devices described both according to the radiation principle and according to the Can work back reflection principle; in the latter case the reflected light is measured and behind the Veil is placed on a wall in the same color as the veil itself. In this case there are the light source and the photodetector on the same side of the veil.

Man erkennt, daß diesen beschriebenen Einrichtungen der entscheidende Mangel ungenügender Auflösung anhaftet, hervorgerufen durch die zu große Dimension der abgetasteten Flächeneinheit. Wenn jedoch die Dimension der Flächeneinheit herabgesetzt wurde, ergab sich ein unbrauchbares Signal/Rausch-Verhältnis. Aus diesen Voruntersuchungen ergaben sich mehrere mögliche Weiterentwicklungen. Einmal das Prinzip einer starken Vergrößerung des Schleierbildesvor der Abtastung und eine möglichst große Lichtquantität vor der Vergrößerung, zum anderen eine Abtastung des Schleiers durch einensehr dünnen, aber sehr intensiven Lichtpunkt, beispielsweise aus einer Katodenstrahlröhre mit sehr kleine» Katodenstrjahldurohmesser. It can be seen that these described facilities have a decisive lack of insufficient resolution, caused by the too large dimension of the scanned area unit. However, if the dimension of the unit area was reduced, the result was an unusable signal-to-noise ratio. Several of these preliminary investigations resulted possible further developments. Firstly, the principle of a strong enlargement of the veil before scanning and the greatest possible quantity of light before the enlargement, on the other hand a scanning of the veil by a very thin but very intense point of light, for example from a cathode ray tube with a very small »Katodenstrjahldurohmesser.

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Zunächst wurde versucht, als Fotodetektoren .Vidi-Kon-Röhren, wie si'e für Fernsehkameras verwendet werden, einzusetzen, mit einem Objektiv, das auf die ganze empfindliche Fläche des Vfidifcons ein Bild von 2o mm der Breite des Faserschleiers projizierte. Da die empfindliche Fläche des tddijkbns jedoch 2oo mm beträgt, ergab sich tatsächliche eine Vergrößerung^und die Abtastung mittels des l/idikions ist sehr fein. Für die Beleuchtung des Faserschleiers zwischen den beiden durchsichtigen Transportbändern und für den Transport des Schleiers wurden Einrichtungen verwendet, die später unter Bezugnahme auf die erfindungsgemäße Einrichtung beschrieben werden. Bei diesem System ergaben sich jedoch ebenfalls schwerwiegende Nachteile. Zunächst mußte man für die Abtastung der ganzen Flächenbreite von 2oo mm mehrere "Ufaijtfon-Röhren parallel schalten oder das Bild durch einen rotierenden Spiegel nacheinander auf eine einzige Midi Kon-Röhre projizieren. Diese Einrichtung war dann kompliziert und kostspielig. Weiter war die Abstimmung der verschiedenen kritischen Parameter, Kontrast, Auflösung, Röhrenspannung usw. der Kamera sehr kompliziert, um ein deutliches Ausgangssignal für die Fehler zu erreichen,und die Stabilität war schlecht. Der Hauptnachteil bestand jedoch in dem verzögerten Ansprechen des fciidiiCons, bei dem sich bei einer Schleiergeschwindigkeit vnn 3o - 35 m pro Minute bereits unzulässig schleppende Spuren ergaben. Man hätte natürlich eine Speziairöhre (PlumbiAfon-Röhre) einsetzen können, doch damit wären die Kosten ins Unermeßliche gestiegen.At first, attempts were made to use Vidi-Kon tubes as photo detectors. As they are used for television cameras, use a lens that is sensitive to the whole Area of the Vfidifcon an image 2o mm the width of the Projected veil of fiber. However, since the sensitive area of the tddijkbns is 2oo mm, there was an actual one Magnification ^ and the scanning by means of the l / idikion is very fine. For lighting the fiber veil between the two transparent conveyor belts and for transport of the veil, devices were used which will be described later with reference to the device according to the invention will. However, this system has also had serious drawbacks. First you had to go for the Several Ufaijtfon tubes were scanned over the entire surface width of 2oo mm switch in parallel or project the image one after the other onto a single midi con tube using a rotating mirror. This setup then became complicated and costly. Next was the coordination of the various critical Parameters, contrast, resolution, tube voltage, etc. of the camera very complicated to get a clear output signal for the Failure to reach and stability was poor. The main disadvantage, however, was the delayed response of the fciidiiCons, in which at a veil speed vnn 3o - 35 m per minute already inadmissibly sluggish There were traces. You could of course have used a special tube (PlumbiAfon tube), but that would be Costs have risen immeasurably.

Nachstehend soll nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden, welche Vorrichtungen und Einrichtungen für die Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung sich am besten bewährt haben.In the following it will now be described with reference to the accompanying drawings which devices and devices for carrying out the method according to the invention have proven themselves best.

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Fig. 1 zeigt die für die Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung vorgesehene Vorrichtung zur öffnung und Ausbreitung des Textilschleiers bzw. Bandes schematisch in Seitenansicht;Fig. 1 shows the device provided for carrying out the method according to the invention for opening and spreading the textile veil or band, schematically in side view;

Fig. 2 zeigt den optischen Teil der Meßeinrichtung;Fig. 2 shows the optical part of the measuring device;

Fig. 5 zeigt einen weiteren Teil der optisch-elektrischen Meßeinrichtung;Fig. 5 shows another part of the opto-electrical Measuring device;

Fig. 4 stellt eine abgewandelte Ausführungsform der optisch-elektrischen Meßeinrichtung dar;Fig. 4 shows a modified embodiment of the opto-electrical measuring device;

Fig. 5 zeigt eine in der Einrichtung nach Figur verwendete Lichtleiteinrichtung undFIG. 5 shows a light guide device used in the device according to FIG

Fig. 6 zeigt eine weitere in der Einrichtung nach Figur 4 verwendete Lichtleiteinrichtung.FIG. 6 shows a further light guide device used in the device according to FIG.

Die gesamte Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht aus zwei Teilen, nämlich erstens einer mechanischen Vorrichtung für die automatische und kontinuierliche öffnung und Ausbreitung des Bandes bzw. Schleiers von Textilfasern und zweitens aus einer fotoelektrischen Meßeinrichtung bzw. Abtasteinrichtung.The entire system for carrying out the method according to the invention consists of two parts, namely first a mechanical device for the automatic and continuous opening and spreading of the tape or Veil of textile fibers and secondly from a photoelectric measuring device or scanning device.

Wie oben erwähnt, ist es erforderlich, einen homogenen Faserschleier für die Untersuchung vorzubereiten, und es hat sich gezeigt, daß das Flächengewicht höchstens 4 bisAs mentioned above, it is necessary to prepare a homogeneous fiber veil for examination, and it has been shown that the basis weight is at most 4 to

ο
8 g pro m betragen soll; dieser Schleier muß a£f eine für die fotoelektrische Untersuchung genügende Breite ausgebreitet werden, nämlich auf etwa loo - 2oo mm. Für diesen Zweck wird die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung verwendet.ο
Should be 8 g per m; this veil must be spread out to a width sufficient for photoelectric investigation, namely to about 100-2oo mm. The device shown in Fig. 1 is used for this purpose.

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Es hat sich gezeigt, daß ein einfaches einmaliges Strecken des Schleiers diesen nicht genügend homogenisiert wegen der an sich vorhandenen geringen Dichte. Infolgedessen sind gemäß derErfindung mehrere hintereinander geschaltete Streckanlagen vorgesehen. Vor der zweiten Streckanlage erfolgt in diesem Fall noch eine Verdoppellang des Schleiers in der Dickenrichtung, damit eine gewünschte Gleüiartigkeit des untersuchten Schleiers erzielt wird.It has been found that simply stretching the veil once does not homogenize it sufficiently because of the inherently low density. As a result, according to the invention, several are connected in series Stretching systems provided. In this case, the length is doubled before the second stretching system Veil in the thickness direction, so that a desired uniformity of the examined veil is achieved.

Die Vorrichtung umfaßt eine erste Streckanlage mit den Walzenpaaren 1 und 2, zwischen denen der Schleier gestreckt wird, indem das Walzenpaar 2 mit etwa siebenmal größerer Geschwindigkeit umläuft, als das Walzenpaar 1. Die Eingangsgeschwindigkeit des Schleiers bzw. Bandes beträgt etwa 7o cm/min.,am Ausgang des Walzenpaares 2 beträgt die Geschwindigkeit mithin etwa 5 m/min. Eine zwei te St>eckanlagejjf mit Walzenpaaren 3 und 4, die unter den gleichen Verhältnissen arbeitet, wie die Walzenpaare 1 und 2, ist der ersten Streckanlage parallel geschaltet,und die aus den Walzenpaaren 2 und 4 austretenden Schleier werden übereinander gebracht und in die zweite Streckanlage einlaufen gelassen. Auch in dieser Streckanlage laufen die Walzen 6 etwa siebenmal schneller als die Walzen 5» so daß am Ausgang des Walzenpaares 6 der Schleier etwa eine Geschwindigkeit von 3o - 35 m in der Minute besitzt und ein Flächengewicht von etwa 4-8 g/m . Über die Walzen 8 und 9 laufen die dünnen durchsichtigen Polyester-Transportbänder Io und 11 ein, die eine Dicke von etwa loo Mikron besitzen und den Schleier beidseitig einschließen.The device comprises a first stretching system with the roller pairs 1 and 2, between which the veil is stretched is by the pair of rollers 2 with about seven times higher speed than the roller pair 1. The entry speed of the veil or belt is about 70 cm / min. At the exit of the pair of rollers 2 the speed is therefore about 5 m / min. A second piece of equipment with roller pairs 3 and 4, which works under the same conditions as the roller pairs 1 and 2 connected in parallel to the first stretching system, and the veils emerging from roller pairs 2 and 4 are superimposed brought and allowed to enter the second stretching system. The rollers 6 also run in this stretching system about seven times faster than the rollers 5 »so that at the exit of the roller pair 6 the veil is about one speed of 3o - 35 m per minute and has a weight per unit area from about 4-8 g / m. The thin, transparent polyester conveyor belts Io and run over the rollers 8 and 9 11, which have a thickness of about 100 microns and enclose the veil on both sides.

Die zweite Streckanlage umfaßt eine Doppelnadel-Stabstrecke 7 mit einer verhältnismäßig geringen Nadelanzahl,The second stretching system comprises a double-needle rod stretch 7 with a relatively small number of needles,

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welche mit der gleichen Geschwindigkeit bewegt wird wie die Umfangsgeschwindigkeit der Eingangswalzen 5J diese Vorrichtung ist an sich bekannt. Nadelstabstrecken können auch bei den Streckanlagen 1/2 bzw. 3/4 verwendet werden, sind aber in den meisten Fällen entbehrlich.which is moved at the same speed as the peripheral speed of the input rollers 5J this Device is known per se. Needle bar stretching can can also be used with the 1/2 or 3/4 stretching systems, but are dispensable in most cases.

Das fotoelektrische Meßsystem gemäß Fig. 2 umfaßt eine starke Lichtquelle 15» z.B. eine Quarz-Jod-Projektionsröhre mit einer Leistung \on 15o Watt sowie einen Kondensor l6 zur Beleuchtung des über die Walzen 13 und 14 laufenden, zwischen den Polyester-Bändern Io und 11 eingehüllten Schleiers 12. Dicht oberhalb des oberen Polyester-Bandes Io ist die Blende 17 angeordnet, die einen Querstreifen von etwa 2oo mm Länge und 2 mm Breite definiert. Das durchgestrahlte Licht fällt auf ein Projektionsobjektiv l8 mit einer Öffnung von 2,8 - 4,5 und einem öffnungswinkel von 5o - 7o°. Dieses Objektiv bildet auf die Fläche eines Drehspiegels 19 mit beispielsweise 8 - 16 Seitenflächen ein«« unscharfes Bild des Lichtstreifens ab, das den Faserschleier durchstrahlt hat. Die Abbildung ist jedoch&charf auf der fotoempfindlichen Fläche des Fotodetektors. Die Abstimmung des optischen Systems ist dementsprechend gewählt, so daß das Bild des Glühfadens der Lichtquelle sich in etwa in der Fläche des Drehspiegels findet, d.h. kurz hinter dem ObjektivThe photoelectric measuring system according to FIG. 2 comprises a strong light source 15 »e.g. a quartz iodine projection tube with an output of 150 watts and a condenser l6 to illuminate the moving over the rollers 13 and 14, wrapped between the polyester tapes Io and 11 Veil 12. Just above the upper polyester tape Io, the panel 17 is arranged, which has a transverse strip of defined about 2oo mm in length and 2 mm in width. The transmitted light falls on a projection lens 18 an opening of 2.8 - 4.5 and an opening angle of 5o - 7o °. This lens forms on the surface of a rotating mirror 19 with, for example, 8-16 side surfaces, a "" blurred image of the light strip that forms the fiber veil has shone through. However, the image is & charf on the photosensitive surface of the photodetector. The vote of the optical system is chosen accordingly, so that the image of the filament of the light source is approximately in the Surface of the rotating mirror, i.e. just behind the lens

Der Drehspiegel läuft mit einer Geschwindigkeit von 75oo - 15 ooo oder sogar 25 ooo Umdrehungen in der Minute um. Demnach fallen bei jeder Drehung nacheinander, je nach der Zahl der Spiegelflächen, 8 - 16 Bilder des Lichtstrelfensj der demgemäß von links nach rechts abgetastet wird, auf den zweiten feststehenden Spiegel 2o (siehe Flg. 3). Es ist zuThe rotating mirror rotates at a speed of 7,500 - 15,000 or even 25,000 revolutions per minute. Accordingly, with each rotation, depending on the number of mirror surfaces, 8-16 images of the light streak fall one after the other which is accordingly scanned from left to right, onto the second fixed mirror 2o (see Fig. 3). It's closed

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1 09845/05001 09845/0500

beachten, daß die Darstellung nach Pig. 3 um 9o° gegenüber der nach Fig. 2 verdreht ist.note that the representation after Pig. 3 by 9o ° opposite which is rotated according to FIG.

Dieses vorbeilaufende und hier noch vergrößerte Bild wird auf den Spiegel 2 geworfen und dann auf eine lichtempfindliche Fläche des Fotodetektors, beispielsweise eine Mattscheibe. Als Fotodetektor dient eine Fotovervielfachungss"£ivBe 22 bzw. 23, vor deren lichtempfindlicher Fläche noch eine Blende mit einer Größe von o,25 χ 1 mm angeordnet ist, um so die abgetastete Flächeneinheit nochmals zu begrenzen. This passing and here still enlarged image is thrown onto the mirror 2 and then onto one light-sensitive surface of the photodetector, for example a ground glass. A photo multiplier serves as a photo detector 22 or 23, in front of their light-sensitive surface a diaphragm with a size of 0.25 1 mm is arranged is in order to limit the scanned area unit again.

Die feststehenden Spiegel 2o und 21 dienen dazu, den Platzbedarf zu verringern, da. eine Vergrößerung von etwa zehnfach - maximal vierzigfach - erreicht werden soll. Infolgedessen ist ein längerer Lwaufweg des Lichtstrahls erforderlich: Mit einer Brennweite des Objektivs von l8o mm und einem Abstand des Faserschleiers von der mittleren Objektiv-Ebene von 198 mm muß der Fotodetektor, um eine Vergrößerung \on zehnfach zu erreichen, 1,98 m von dieser mittleren Ebene entfernt sein. Wenn genügend Platz zur Verfügung steht, können natürlich die zwischengeschalteten Spiegel 2o, 21 entfallen.The fixed mirrors 2o and 21 serve to reduce the space required, since. an enlargement of about ten times - a maximum of forty times - should be achieved. As a result, a longer path of the light beam is required: With a focal length of the lens of 180 mm and a distance of the veil of fibers from the middle one The photodetector must be able to achieve a lens level of 198 mm Enlargement of ten times to be achieved, 1.98 m from this middle level away. If there is enough space available, the intermediaries can of course Mirrors 2o, 21 are omitted.

Der Drehspiegel 19 befindet sich sehr nahe bei dem Objektiv l8 und muß daher nur einen sehr kleinen Lichtflecknämlich das Bild des Glühfadens - widerspiegeln? er kann daher sehr kleine Abmessungen besitzen. Es genügt ein acht-The rotating mirror 19 is located very close to the objective 18 and therefore only needs a very small light spot the image of the filament - reflect? it can therefore have very small dimensions. An eight-

2 eckiger Spiegel, dessen Seitenflächen nur etwa 15 x 15 mm messen, so daß sich ein Bilddurchmesser von etwa 4o mm ergibt. Ein solcher Drehspiegel ist leicht auf eine Geschwindigkeit von 15 000 Umdrehungen in der Minute zu bringen, womit sich 12o 000 Abtastungen in der Minute bzw.2 angular mirrors, the side surfaces of which are only about 15 x 15 mm measure so that the image is about 40 mm in diameter. Such a rotating mirror is easy on one speed of 15,000 revolutions per minute, which means 12o,000 samples per minute or

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2 ooo Abtastungen in der Sekunde ergeben. Dies ist der Geschwindigkeit des Schleiers von j5o - 35 m/ min.angepaßt. Bei 16 Seitenflächen des Drehspiegels ist eine Geschwindigkeit von 75oo bis Io ooo Umdrehungen in der Minute für den Drehspiegel ausreichend.2,000 samples per second. This is adapted to the speed of the veil from 50 to 35 m / min. With 16 side surfaces of the rotating mirror, a speed of 75oo to Io ooo revolutions per minute is possible for the Rotating mirror sufficient.

Auch die Spiegel 2o und 21, die immer nur einen kleinenAlso the mirrors 2o and 21, which are always only a small one

Ausschnitt des Bildes widerspiegeln müssen, können sehr kleinNeed to reflect section of the image can be very small

2
sein. Eine Größe von 5o χ 5° mm genügt.2
be. A size of 50 χ 5 ° mm is sufficient.

Die Blende von o,25 x 1 mm bestimmt die abgetasteteThe aperture of 0.25 x 1 mm determines the scanned one

ρ Flächeneinheit, die einer Flächeneinheit von 25 x loo Mikron auf dem Faserschleier entspricht bei einer zehnfachen Vergrößerung. Dem vergrößertenBild des QuerlichtStreifens auf der Fotozelle entspricht also eine abgetastete Flächeneinheit von 25 x loo Mikron auf dem Schleier.ρ unit of area corresponding to a unit area of 25 x loo microns on the fiber veil corresponds to a ten-fold magnification. The enlarged image of the transverse light strip the photocell corresponds to a scanned area of 25 x 100 microns on the veil.

Trotz dieser relativ kleinen entsprechenden abgetasteten Flächeneinheit ist die Lichtstärke noch groß genug, um ein sehr gutes Signal-Rauschverhältnis zu erhalten. Außerdem ergibt sich ein sehr deutliches Bild der Fehler in dem Schleier, d.h. es läßt sich eine genaue Bestimmung der Dimensionen der Fehler ermöglichen.Despite this relatively small corresponding scanned area unit, the light intensity is still large enough to a very good signal-to-noise ratio. In addition, there is a very clear picture of the errors in the Veil, i.e. a precise determination of the dimensions of the defects can be made possible.

Das Signal von der Fotovervielfachungsröhre wird verstärkt und an Klassierungsschaltkreise weitergegeben, die die Häufigkeit der Fehler je nach ihrer Form und Ausdehnung aufschlüsseln. Das beschriebene System, das auf der Durchstrahlung des Schleiers beruht, hat sich bei der Erprobung als bestgeeignet für die Auffindung von Fehle rn der ersten Kategorie erwiesen (Fasefiansammlungen, NOppen, Batzen, Bündel). Diese Einrichtung ist außerdem bestens geeignet für die Einschätzugng des "Kompaktfaktors" des Fehlers, derThe signal from the photomultiplier tube is amplified and passed to classifying circuitry which break down the frequency of the errors according to their shape and extent. The system described on the radiograph of the veil, has proven itself to be best suited for the detection of errors in the first Category proven (fiber collections, NOppen, lumps, bundles). This facility is also ideal for estimating the "compact factor" of the error, the

• -. 15 -• -. 15 -

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- 15 gemäß seiner relativen Durchsichtigkeit abgeschätzt wird.- 15 is estimated according to its relative transparency.

Diese zusätzliche Information ist sehr bedeutungsvoll, insbesondere im Fall der Noppen oder Batzen, deren Schädlichkeit in den nachfolgenden Spinnarbeitsgängen von ihrem mehr oder weniger kompakten Charakter abhängt, fast ebenso wie von ihrem Durchmesser.This additional information is very meaningful, especially in the case of knobs or lumps, their harmfulness in the subsequent spinning operations of depends on their more or less compact character, almost as much as on their diameter.

Die Auffindung von Paseransämmlungen mittels Rückstrahlung ist ebenfalls möglich, indem man das von den Fehlern rückgestrahlte und widergespiegelte Licht auswertet, vorausgesetzt, daß die Transportbänder aus Polyester über einen dunklen Hintergrund, am besten mattschwarz, geführt werden; bei dieser Arbeitsweise ist jedoch keine Information bezüglich der relativen Durchsichtigkeit und damit des Kompaktfaktors möglch.The detection of paser accumulations by means of back radiation is also possible by looking at the Evaluates reflected and reflected light errors, provided that the conveyor belts are made of polyester be guided over a dark background, preferably matt black; however, in this way of working no information regarding the relative transparency and thus the compact factor possible.

Für die Auffindung von Fehlern der zweiten Kategorie (Fremdsubstanzen und Fremdfasern) ist dagegen die Rückstrahlungsmethode unentbehrlich; es ist ja erwünscht, daß diese Fehlerkategorie von der Fehlerkategorie der Faseransammlungen getrennt ermittelt werden muß.For the detection of defects of the second category (foreign substances and foreign fibers), on the other hand, is the Reflection method indispensable; It is desirable that this error category be different from the error category of the Fiber accumulations must be determined separately.

Hier ist der Nachteil, daß keine Information bezüglich der relativen Durchsichtigkeit erhalten wird, nicht wesentlich. Pflanzenfremdstoffe, wie Stroh oder Disteln, können nämlich als sehr undurchsichtig angesehen werden; ihre Farbe liegt zwischen hellgebl und dunkelbraun. Dunkle Haare sind ebenfalls undurchsichtig; ihre Farbe liegt zwischen dunkelbraun und schwarz.Here the disadvantage that no information regarding the relative transparency is obtained is not essential. Foreign plant substances such as straw or thistles can be viewed as very opaque; their color is between light pale and dark brown. Dark hair is also opaque; their color is between dark brown and black.

Für die Untersuchung des rückgestrahlten Lichtes verwendet man einen anderen Lichtquerstreifen, der in Fig. 2To examine the reflected light, another light transverse stripe is used, which is shown in FIG. 2

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mit Ia bezeichnet ist und ungfähr 2oo mm auf 2 mm mißt. Dieser Lichtstreifen wird durch ein optisches System erzeugt, dafi eine Lichtquelle (Quarz-Jod-Lampe), einen Kondensor, eine Blende von etwa 2oo auf 2 mm und ein Projektionsobjektiv umfaßt. Das Projektionsobjektiv gibt ein klares Bild vom Lichtstreifen der Blende im Meßpunkt "r" des Paserschleiers. Dieses flache Strahlenbündel Ia wird vom Spiegel 24 auf den Schleier geworfen, und zwar auf eineLinie parallel zur Achse der Antriebswalze 1J5. Der Einfallswinkel ist so gewählt, daß die rückgestrahlten Lichtstrahlen vom Polyester-Band RT, außerhalb des Meßsystems zurückgestrahlt werden, und daß nur das vom Paserschleier kommende Licht durch das Objektiv 18 fällt. Es ist ja erforderlich, die von dem Transportband rückgestrahlten Lichtmengen abzutrennen, weil diese eine viel größereLichtdichte besitzen als das diffuse vom Schleier rückgestrahlte und auf das Objektiv 18 fallende Licht.is labeled Ia and measures approximately 2oo mm by 2 mm. This strip of light is generated by an optical system that uses a light source (quartz-iodine lamp), a condenser, comprises a diaphragm of about 2oo by 2 mm and a projection lens. The projection lens there a clear picture of the light streak of the aperture at measuring point "r" of the pas veil. This flat bundle of rays Ia is thrown from the mirror 24 onto the veil on a line parallel to the axis of the drive roller 1J5. The angle of incidence is chosen so that the light rays reflected back from the polyester tape RT, outside the measuring system are reflected back, and that only the light coming from the pas veil falls through the lens 18. It is necessary to separate the amounts of light reflected back from the conveyor belt because it has a much greater light density possess as the diffuse reflected back from the veil and on the lens 18 falling light.

Um denrichtigen Einfallswinkel des flachen Lichtstrahles zu gewährleisten, kann man gegebenenfalls eine Lichtleiteinrichtung verwenden, bestehend z.B. aus einer dünnen Scheibe aus durchsichtigem Kunststoff mit aufgebrachten Schichten aus Magnesium-Fluorid oder Titanoxyd, und eine gebogene Form besitzt, damit sich ein günstiger Ausfällswinkel an der Austrittskante ergibt.Anstelle des Strahlenbündel*·Ia kann auch ein Strahlenbündel in Richtung Ib verwendet werden, wodurch sich die Notwendigkeit des Spiegels 24 erübrigt, der schwierig aufstellbar und justierbar ist, wegen des beschränkten Raumes im Meßbereich.About the correct angle of incidence of the flat light beam To ensure that you can use a light guide device, for example, consisting of a thin disc made of transparent plastic with applied layers of magnesium fluoride or titanium oxide, and has a curved shape so that there is a favorable angle of emergence at the trailing edge Beam * · Ia can also be a beam in the direction Ib can be used, eliminating the need for the mirror 24, which is difficult to set up and adjust is due to the limited space in the measuring range.

Allerdings muß man dann den Nachteil in Kauf nehmen, daß von kleinen Falten des Transportbandes herrührende rückgestrahlte diffuse Lichtmengen in das Objektiv 18 gelangen undHowever, one then has to accept the disadvantage that reflected back radiation caused by small folds in the conveyor belt Diffuse amounts of light get into the lens 18 and

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daß der Einfallswinkel schlechter an die Messung angepaßt ist« Durch Verwendung von Polarisationsfiltern im Pfad des# einfallenden Lichtstrahles wie auch im Pfad des zurückgestrahlten Lichtes können derartige durch Streulicht verursachte Fehlmessungen ganz eliminiert werden.that the angle of incidence is less well adapted to the measurement «By using polarization filters in the Path of the incident light beam as well as in the path of the reflected light, such incorrect measurements caused by scattered light can be completely eliminated will.

Um den Kontrast zu verbessern, und damit das Signal/ Rausch-Verhältnis für die Entdeckung von St roh/Bist ein und dunkfen Haaren, deren Hauptfarbe gelb 1st, wird vorzugsweise ein Licht angewandt, dessen spektrale Breite auf den blauen oder blauvioletten Bereich begrenzt ist. Zu diesem Zweck wird ein monochromatisches Filter in den Pfad des Lichtstrahles Ia bzw. Ib eingeschaltet.To improve the contrast, and thus the signal / noise ratio for the detection of St raw / bist a and For dark hair, the main color of which is yellow, a light is preferably used whose spectral width is greater the blue or blue-violet area is limited. For this purpose, a monochromatic filter is used in the path of the light beam Ia or Ib switched on.

Für die Rückstrahlung ist es erforderlich, daß die Hintergrundfarbe weiß ist; dies erreicht man dadurch, daß die Walze Ij5 mit einem mattweißen synthetischen Material überzogen wird. Die Entdeckung von Stroh in gefärbten Fasern· läßt sich durch die Wahl einer anderen Überzugsfarbe ermöglichen, die ähnlich der ist der Faser.For the reflection it is necessary that the background color is white; this is achieved by the roller Ij5 with a matt white synthetic material is covered. The discovery of straw in colored fibers can be achieved by choosing a different coating color allow that is similar to the fiber.

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Auch für diesen Meßvorgang ist es unerläßlich, daß der Schleier in der Meßzone zwischen r und t zwischen die gespannten Transportbänder gepreßt ist, die sich relativ zum optischen System in einer stabilen Lage befinden. Aus diesem Grunde wird auch der Abstand zwischen den beiden Walzen 13 und 14 möglichst gering gewählt.For this measuring process, too, it is essential that the veil in the measuring zone between r and t is between the tensioned conveyor belts is pressed, which are relative to the optical system in a stable position. For this Basically, the distance between the two rollers 13 and 14 is chosen to be as small as possible.

Um bei einem ermittelten Fehler eine Unterscheidung zwischen Faseransammlungen (Noppen, Batzen, Bündel) und Fremdsubstanzen bzw. -fasern (Stroh, Disteln, schwarze Haare) treffen zu können, geht man folgendermaßen vor:In order to distinguish between fiber accumulations (knobs, lumps, bundles) and To be able to encounter foreign substances or fibers (straw, thistles, black hair), proceed as follows:

Die Meßlinien t für die Durchstrahlungsmessung und r für die Rückstrahlungsmessung liegen eng beieinander und haben längs der Vorschubrichtung einen Abstand zwischen 10 und 50 mm. Beide Lichtbündel gelangen durch das Objektiv und über den Drehspiegel 19 zu den Spiegeln 20 und 21; der rückgestrahlte Lichtstrahl von r gelangt auf eine der Fotovervielfachungsröhren 22,23. Der von der Stelle t kommende Strahl gelangt auf die andere Röhre. Der Abstand zwischen den beiden Lichtbändern r und t wird entsprechend der Vergrößerung vervielfacht. Aus diesem Grunde muß entweder ein rechteckiger Spiegel benutzt werden, von dem eine Seite wesentlich größer ist als die andere, anstelle der Planspiegel 20 und 21, die in der Zeichnung dargestellt sind, oder aber für jeden Strahl werden je eigene Spiegel 20, 21 vorgesehen.The measuring lines t for the transmission measurement and r for the reflection measurement are close to each other and have a distance of between 10 and 50 mm along the feed direction. Both bundles of light pass through the lens and via the rotating mirror 19 to the mirrors 20 and 21; the reflected light beam from r reaches one of the photomultiplier tubes 22.23. The beam coming from point t reaches the other tube. The distance between the two Light bands r and t are multiplied according to the magnification. For this reason, either a rectangular mirror must be used are used, of which one side is much larger than the other, instead of the plane mirrors 20 and 21, which are in the Drawing are shown, or separate mirrors 20, 21 are provided for each beam.

Das dem Lichtstrahl t entsprechende Signal der zugeordneten Röhre eilt dem dem Lichtstrahl r entsprechenden Signal in der anderen Röhre um eine Zeit t voraus entsprechend der Strecke des Transportbandes zwischen den Punkten r und t, die dieses in der Zeit t zurückliegt. Aus diesem Grunde wird das r-Signal um die Zeit t mittels einer Verzögerungsleitung, beispielsweise einer akustischen Verzögerungsleitag, verzögert, undbeide Signale werden dann verglichen.The signal of the associated tube corresponding to the light beam t rushes to the signal corresponding to the light beam r in the other tube by a time t ahead, corresponding to the distance of the conveyor belt between points r and t, the this lies in the time t. For this reason, the r-signal at the time t by means of a delay line, for example an acoustic delay line, delayed, and both signals are then compared.

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Bei Vorliegen einer Faseransammlung wird das durchgestrahlte Licht geschwächt, und damit ergibt sich ein niedriges t-Signal, während das rückgestrahlte Licht stärker wird. Bei Vorliegen von Fremdsubstanzen oder dunklen Haaren ergibt sich ebenfalls ein schwaches bis sehr schwaches t-Signal,aber im Unterschied zu den Faseransammlungen ist hier das rückgestrahlte Licht ebenfalls schwach, insbesondere bei Verwendung von blauem Licht, so daß beide Fehlerarten leicht voneinander zu unterscheiden sind.If there is an accumulation of fibers, the transmitted through Light is weakened, resulting in a low t-signal, while the reflected light becomes stronger. If there is Foreign substances or dark hair also result in a weak to very weak t-signal, but in contrast to The reflected light is also weak in the fiber accumulations, especially when using blue light, so that both Types of errors are easy to distinguish from one another.

Da die Batzen (Faseransammlungen größerer Masse) auch nicht so zahlreich wie die Noppen sind, kann für ihre Ermittlung ein wesentlich schnellerer Durchlauf des Faserschleiers, eventuell mit einer geringeren öffnung und Ausbreitung, und mit einer größeren abgetasteten Flächeneinheit vorgesehen werden, so daß eine größere Materialmenge in kürzerer Zeit untersucht werden kann. Die abgetastete Flächeneinheit läßt sich leicht durch Austausch der Blenden vor den Fotodetektoren ändern.Since the lumps (fiber accumulations of greater mass) also not as numerous as the knobs are, a much faster passage of the fiber veil can possibly be used to determine them with a smaller opening and spread, and with a larger one scanned area unit are provided so that a larger amount of material can be examined in a shorter time. The scanned The unit of area can easily be changed by exchanging the diaphragms in front of the photodetectors.

Für die Ermittlung von Noppen und Fremdsubstanzen kann dann eine genauere Behandlung mit kleinerer abgetasteter Flächeneinheit und langsamerem Durchlauf an einer anderen Stelle des Schleiertransports vorgesehen werden.For the determination of pimples and foreign substances, a more precise treatment with a smaller scanned surface unit can then be used and slower passage at another point of the veil transport.

Eine andere Ausführungsform der fotoelektrischen Meßeinrichtung ist nun anhand der Fig. 4 bis 6 zu erläutern. Anstelle einer der Messung vorangehenden Vergrößerung des Schleierbildes wird hier ein sehr kleiner aber kräftiger Lichtpunkt für die Abtastung benutzt. Der Lichtpunkt kann z.B. mittels einer speziellen Katodenstrahlröhre in einem Durchmesser von 50 bis 300 Mikron erzeugt werden. Beispielsweise hat sich eine Röhre vom Typ MC-13-16 flying-spot, Hersteller Philips, mit sehr hoher Spannung auf der Beschleunigungsanode zwischen 25 und 30 KV als geeignet erwiesen. Auf der Sichtfläche des Röhrenbildschirms entsteht dabei ein kreisförmiger Punkt von 100 Mikron Durchmesser, und durch Ablenkung des Katodenstrahles mit 2 bis 3 KHz ergibt sich ein Lichtstreifen von 100 Mikron Breite und 100 mm Länge.Another embodiment of the photoelectric measuring device is now to be explained with reference to FIGS. Instead of an enlargement of the veil image prior to the measurement creates a very small but powerful point of light for the Scanning used. The point of light can e.g. by means of a special cathode ray tube with a diameter of 50 to 300 microns can be produced. For example, a tube of the type MC-13-16 flying-spot, manufacturer Philips, with a very high Voltage on the acceleration anode between 25 and 30 KV proved to be suitable. On the viewing surface of the tube screen This creates a circular point with a diameter of 100 microns, and deflecting the cathode beam at 2 to 3 KHz results a strip of light 100 microns wide and 100 mm long.

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Dieses, auf der Bildschirmfläche der Röhre 30 entstehende Lichtbündel wird mittels des Objektivs 31 (Projektionstyp mit einer großen öffnung zwischen 1,4 bis 3*5 und einem Brennpunktabstand von 105 bis 200 mm) in die Ebene des Schleiers an den Meßzonen r und t projiziert. Zu diesem Zweck wird das aus dem Objektiv 31 austretende Lichtbündel mittels des halbdurchsichtigen Spiegels 32 halbiert; zu diesem Zweck könnte auch eine Prismenanordnung Verwendung finden. Vom Spiegel 33 fällt also ein Lichtbündel halber Stärke auf eine Linie parallel zur Achse der Walze 28 im Bereich der Zone r. Die Spiegel 34 und 35 lassen das andere halbe Lichtbündel zur Meßzone t gelangen. Die Abstände der Spiegel voneinander werden so gewählt, daß der gesamte von beiden Lichtbündeln jeweils durchlaufene Pfad gleichlang ist, so daß sich in beiden Fällen eine scharfe Abbildung erzielen läßt.This arising on the screen surface of the tube 30 The light beam is generated by means of the objective 31 (projection type with a large opening between 1.4 and 3 * 5 and a focal distance from 105 to 200 mm) is projected into the plane of the veil at the measuring zones r and t. For this purpose, the light bundles emerging from objective 31 halved by means of semitransparent mirror 32; to this end could a prism arrangement can also be used. A half-strength light bundle therefore falls from the mirror 33 onto a parallel line to the axis of the roller 28 in the area of the zone r. The mirrors 34 and 35 allow the other half of the light beam to reach the measuring zone t. The distances between the mirrors are chosen so that the entire path traversed by both light bundles is of the same length, so that a sharp image is obtained in both cases can be achieved.

Auch in diesem Ausführungsbeispiel ist der Faserschleier zwischen den transparenten Transportbändern 25, 26 eingeschlossen. Das an der Stelle t durch die Transportbänder und den Faserschleier durchgestrahlte Licht wird von der Lichtleiteinrichtung 36 übernommen. Diese kann beispielsweise aus einer dünnen transparenten Kunststoffscheibe von 4 bis 10 mm Dicke bestehen, die allseitig poliert ist und z.B. mit Magnesiumfluorid und Titanoxyd beschichtet ist. Die Lichtleiteinrichtung 36 hat die in Fig. 5 dargestellte Form. Eine der Seiten, 37, ist in besonderer Weise gekrümmt und wirkt als Reflektor derart, daß alle bei t durchgestrahlten Lichtstrahlen in die empfindliche Zone des Fotodetektors 38 zurückgeworfen werden. Die reflektierende Schicht kann z.B. aus Aluminium aufgedampft werden, nachdem die Kante 37 vorher poliert worden ist.In this exemplary embodiment, too, the fiber veil is enclosed between the transparent conveyor belts 25, 26. The light transmitted through the conveyor belts and the fiber veil at point t is taken over by the light guide device 36. This can consist, for example, of a thin, transparent plastic disk 4 to 10 mm thick, which is polished on all sides and coated with magnesium fluoride and titanium oxide, for example. The light guide device 36 has the shape shown in FIG. 5. One of the sides, 37 , is curved in a special way and acts as a reflector in such a way that all the light rays transmitted at t are reflected back into the sensitive zone of the photodetector 38. The reflective layer can be vapor-deposited from aluminum, for example, after the edge 37 has previously been polished.

Die Anwendung dieser lichtleitenden Einrichtung hat große Vorteile. Da die in der Zone t durchgestrahlten Strahlen divergieren, erfordert ihr Wiedersammeln mittels eines Objektivsystems, um eine Abbildung auf der lichtempfindlichen Fläche des Fotodetektors zu erzeugen , außerordentlich große Linsen,The use of this light-guiding device has great advantages. Since the rays transmitted in zone t diverge, requires their collection by means of a lens system in order to produce an image on the light-sensitive surface of the photodetector to produce extraordinarily large lenses,

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etwa vom Kondensortyp, und außerdem sind auch große Abmessungen über den Transportbändern in der vertikalen Richtung erforderlich. Eine andere Lösung, nämlich der Gebrauch einer unpolierten Mattscheibe direkt über dem Transportband mit einer unmittelbar dahinter angeordneten Objektivanordnung₍verursacht Unregelmäßigkeiten des Lichtes je nach der augenblicklichen Lage des Bündels infolge der ungleichmäßigen Transparenz der Mattscheibe.such as the condenser type, and also large dimensions are required above the conveyor belts in the vertical direction. Another solution, namely the use of an unpolished focusing screen directly above the conveyor belt with a lens arrangement arranged directly behind it ₍ causes irregularities in the light depending on the current position of the bundle as a result of the uneven transparency of the focusing screen.

Als Fotodetektor wird vorzugsweise auch hier eine Fotovervielfachungsröhre eingesetzt.A photomultiplier tube is preferably used as the photodetector here as well used.

Die in der Meßzone r von dem Faserschleier zurückgestrahlten Lichtstrahlen werden ebenfalls in einer Lichtleitenden Einrichtung 3S mit der in Fig. β dargestellten Form aufgenommen. Die lichtleitende Einrichtung 39 ist etwa doppelt so breit v/ie der Faserschleier, also in der gewählten Ausfuhrungsform etwa ¹IOO mm, und besitzt eine Höhe von 300 bis 500 mm, so daß man in jeder Stellung des Lichtflecks eine Aufnahme erzielt, selbst an den extremen Außenseiten der Transportbänder. Aus dem gleichen Grunde sind auch zwei Fotovervielfachungsröhren 4O,4l vorgesehen, deren lichtempfindliche Fläche sich in angemessenem Abstand von den zwei Außenseiten der lichtleitenden Einrichtung 39 befinden (Abstand von etwa 50 bis 100 mm je nach Höhe der lichtleitenden Einrichtung). Auch in diesem Fall hat sich eine lichtleitende Einrichtung, die einen besseren Lichtübertragungsfaktor besitzt, gegenüber einem Abbildungsobjektiv als vorteilhaft erwiesen. Jede Zelle 1st mit einer kleinen unpolierten Mattscheibe aus Glas oder Papier mit einer Blende versehen. Parasitäre Lichtrückstrahlung von den Transportbändern (Pfeil RT) werden zum großen Teil dank des gewählten Einfallswinkels beseitigt und können vollständig eliminiert werden durch Anwendung eines Polarisationsfilters in dem hin- und rücklaufenden Pfad des Lichtes.The light beams reflected by the fiber veil in the measuring zone r are also received in a light-guiding device 3S with the shape shown in FIG. The photoconductive device 39 is about twice as wide v / ie the veil of fibers, so in the selected embodiment mm about ¹ IOO, and has a height of 300 to 500 mm, thus obtaining a recording in each position of the light spot, even in the extreme outsides of the conveyor belts. For the same reason, two photomultiplier tubes 40, 4l are provided, the photosensitive surfaces of which are at an appropriate distance from the two outer sides of the light-guiding device 39 (distance of about 50 to 100 mm depending on the height of the light-guiding device). In this case too, a light-guiding device which has a better light transmission factor has proven to be advantageous compared to an imaging lens. Each cell is provided with a small, unpolished ground glass or paper screen with a screen. Parasitic light reflections from the conveyor belts (arrow RT) are largely eliminated thanks to the chosen angle of incidence and can be completely eliminated by using a polarization filter in the back and forth path of the light.

Bei dem vorgeschlagenen Katodenstrahlröhrentyp liegt ein Maximum des ausgestrahlten Lichtes im blau-violetten Spektral bereich, so daß sich von vornherein der beste Kontrast für die Ermittlung von Fremdstoffen ergibt, wobei durch entsprechendeIn the proposed type of cathode ray tube, a maximum of the emitted light is in the blue-violet spectral range, so that the best contrast for the determination of foreign substances is obtained from the outset, with corresponding

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Beschichtung der Walze 28 ein weißer Hintergrund geschaffen wird.Coating the roller 28 a white background is created.

Nachteilig bei dem vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel ist die wesentlich geringere Lichtstärke gegenüber der zuerst beschriebenen Ausführungsform, so daß eine sorgfältige Isolierung der Anordnung gegen Außenlciht erforderlich ist und auch parasitäres Streulicht innerhalb des isolierenden Gehäuses unbedingt vermieden v/erden muß.The disadvantage of the second exemplary embodiment described above is the significantly lower light intensity compared to the embodiment described first, so that Careful isolation of the assembly from outside light is required and also from parasitic stray light inside of the insulating housing must be avoided.

Außerdem verbraucht sich die Bildschirmschicht der Katodenstrahlröhre relativ schnell, und sie ist auch nicht ganz homogen bezüglich der Lichtausstrahlung über ihre ganze Länge. Die moderneren faseroptischen Bildschirme besitzen eine wesentlich günstigere Lebensdauer, sind jedoch dafür recht kostspielig.In addition, the cathode ray tube screen layer wears out relatively quickly, and it is not very homogeneous with regard to the light emission over its entire length. Own the more modern fiber optic screens have a much cheaper service life, but are quite expensive.

Die Weiterverarbeitung der Signale r und t erfolgt ebenso wie bei der erstbeschriebenen Ausführungsform. Die Klassierung der Fehler naoh ihrem Durchmesser erfolgt mittels Schaltkreisen, die die Größe des Fehlers sowohl in der Quer- als auch in der Längsrichtung des Faserschleiers abschätzen. The signals r and t are processed further in the same way as in the first embodiment described. the Classification of the defect according to its diameter is carried out by means of circuits that determine the size of the defect in both the Estimate the transverse as well as the longitudinal direction of the fiber veil.

In Längsrichtung wird ein Schieberegister angewandt, sobald sich ein Fehler bemerkbar macht, und wird um eine Stelle weitergeschaltet nach Abtastung je eines Streifens. In der Querrichtung benutzt man ein Schieberegister, das von einem Taktgeber angesteuert wird, dessen Frequenz in Übereinstimmung mit dem Abtastabstand von beispielsweise 25 Mikron übereinstimmt. Der Taktgeber selbst wird über ein Gatter kontrolliert, so daß jedesmal beim Auftreten eines Fehlers in jeder Linie das Schieberegister in Gang gesetzt werden kann. Das Schieberegister zählt dann die Anzahl von 25-Mikron-Abständen, die in dem Fehler in der Querrichtung auf jeder Linie enthalten sind. Beide Signale »ea?deo kombiniert, um die Dimension des Fehlers abzuschätzen und seine Form zu ermitteln. 10984 5/0500In the longitudinal direction, a shift register is used as soon as an error is noticeable and is adjusted by one Digit shifted after each strip has been scanned. A shift register is used in the transverse direction, the is driven by a clock whose frequency is in accordance with the sampling distance of, for example 25 microns match. The clock itself is controlled by a gate, so that every time a Error in each line the shift register can be set in motion. The shift register then counts the number of 25-micron intervals included in the error in the cross direction are included on each line. Both signals »ea? Deo combined, to estimate the size of the defect and its shape determine. 10984 5/0500

ORIGINALORIGINAL

Claims

Patent to s ρ r ϋ ehe

1. Method of finding and classifying errors in a band or veil of text j Ifanern, thereby characterized in that the tape or the veil is machined is spread and opened in such a way that there is a band or a veil with a very low weight per unit area

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of a few g / m ^r ~ shows that this spread out band or this spread out veil is continuously guided past a photoelectric transmission or / preferably and reflection measuring device, so that very small units of area of the tape or veil are scanned with the measuring device, ind < ^j m one increases the light incident on the photoelectric conversion unit area of the image strongly or used ¹ a very small point of light, and that finally the errors corresponding output signals of the photoelectric converter of their standardized definition, dimension and shape are classified according to.

2. Device for carrying out the first step of the method according to claim 1, characterized by two successively arranged stretching systems for the veil, the second of which is continuously fed by the first, which in turn preferably has two or more streekeinriehtungfen in a parallel arrangement for doubling the veil thickness at the entrance of the second stretching system.

"3. Apparatus for performing the second step of the method according to claim 1, characterized in that the photoelectric measuring device is a strong light source, a condenser projecting its light onto the veil

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and an objective, in front of which a rotating mirror for successive optical scanning of surface units transversely to the veil feed direction and projection of the image of these surface units onto one with a Aperture provided photoelectric converter is arranged.

k. Device for carrying out the second step of the method according to claim 1, characterized by a cathode ray tube for generating a scanning light beam with a very small diameter, and by at least one photocell as a photoelectric converter for receiving the scanning light beam reflected from the veil and / or transmitted through the veil.

5. Device according to claim 4, characterized by light guides for the transmitted and / or reflected light to the photocell (s).

6. Apparatus for performing the method according to claim 1, characterized by two of transparent synthetic Material existing conveyor belts for wrapping the tape under pretension for its transport in the measuring

fe zone.

7. · Device for performing the third step of the method according to claim 1, characterized in that a circuit arrangement for comparative purposes to distinguish between accumulations of fibers in the veil and foreign substances Evaluation of the results of through and back beam measurements is provided.

8. Device according to claim J>, characterized by a light source for blue or blue-violet light.

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9. Device for performing the third step of the method according to claim 1, characterized by two shift registers intended for classification, the first of which is for counting the number of samples scanned Veil stripes during the passage of an error, the second for the number of Units of area.

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