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Verfahren und Vorrichtung zur Messung grösserer Fadenlängen unter definierter Spannung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine zu seiner Ausführung geeignete Vorrichtung zur Mes- sung grösserer Längen von in Strangform aufgemachten Fäden (einfache Garne, Seiden, zwei-und mehr- fache Zwirne, Corde usw. ) unter definierter Spannung, insbesondere für genaue Längenmessungen als
Grundlage der Feinheitsbestimmung.
Ein bekanntes Verfahren der Langenmessung von Fäden verwendet Weifen von bestimmtem Umfang auf die grössere Längen der Fäden unter einer schwierig kontrollierbaren Spannung aufgeweift werden, wobei sich die aufgeweifte Stranglänge aus Lagenzahl (Anzahl der Weifenumdrehungen) und Weifenumfang ergibt. Bei den bekannten Weifen ist weder die Einstellung einer definierten Spannung möglich, noch der Weifenumfang für exakte Messungen genau genug, zumal auch durch das häufig angewendete Übereinan- derweifen beim Messen grosser Längenunterschiede im Umfang der einzelnen Lagen auftreten.
Die Präzisionsweifen haben demgegenüber zwar den Vorteil eines genauen Weifenumfangs, aber eine exakte Wei" fenspannungseinstellung und-kontrolle ist auch bei ihnen nicht möglich, weil durch das Auflaufen des Fadens auf die sechsarmige Weife starke Spannungsschwankungen entstehen.
Es ist bekannt, dass die Weifspannung auf die Längenmessung von Fäden von Einfluss ist. Daher wird die Anwendung einer definierten, von der Fadenfeinheit abhängigen Vorspannung beim Weifen auf der Prazisionshaspel und ihre Überwachung mit einem Spannungsfilhler gefordert. Diese Forderung konnte mit dem bekannten Verfahren der Langenmessung nicht erfüllt werden.
Zur Behebung dieses Mangels ist ein Spaniung kontrollvertaurcn bekannt, bei dem zunachst bei einer der genormten Spannung 0,5 0, 1 g/tex schätzungsweise nahekommenden Weifspannung ein einlagiger Strang orgeschriebener Länge (z. B. bei Fäden mittlerer Feinheit 100 m) hergestellt und auf eine Strang- messlehre übertragen wird, ohne die parallele einlagige Fadenordnung zu zerstören. Diese Strangmesslehre besteht aus einem feststehenden oberen Zapfen, auf den der Strang sorgfältig aufgebracht wird, und einem beweglichen unteren Zapfen, der in den Strang eingelegt wird und in Nullstellung des mit ihm verbundenen Belastungshebels die mit dem weifenumfang ubereinstimmende Soll-Länge des Stranges festlegt.
Auf den Belastungshebel wird die der vorgeschriebenen Messspannung entsprechende Belastung aufgebracht und sodann festgestellt, ob die dabei auftretende Längenänderung noch im Bereich der zulässigen Langentoleranz von i 0, 50/0 liegt. Wird die Toleranz überschritten, so muss mit entsprechend veränderter Weifspannung ein neuer Strang hergestellt und in dieser Weise mit weiteren Strängen so lange verfahren werden, bis eine Weifspannung erreicht ist, bei der die zulässige Längentoleranz des Stranges eingehalten wird. Mit der so ermittelten Weifspannung werden nunmehr so viele Stränge gleicher Länge hergestellt (z. B. 16 nach der britischen und mindestens 10 nach der ISO-Vorschrift), wie für einen Mittelwert genügender Genauigkeit erforderlich sind.
Mit diesem Strangmesslehreverfahren wird zwar die Forderung einer definierten Messspannung bei der Fadenlängenmessung erfüllt, jedoch ist dieses Verfahren umständlich, erfordert besondere Sorgfalt bei der Übertragung des Stranges von der Weife auf die Strangmesslehre sowie eine genaue Übereinstimmung des
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Umfangs von Weife und Lehre und hat den besonderen Nachteil, dass die Aufteilung des Materials in
100 m-Stränge seine Weiterverarbeitung unmöglich macht.
Die Erfindung stellt sich zur Aufgabe, die Messung grösserer Fadenlängon bei exakt definierter Span- nung durchzuführen und die auftretenden Messfehler kleiner zuhalten als dies bei den bekannten Verfahren möglich ist.
Erfindungsgemäss werden die genannten Nachteile durch ein Verfahren beseitigt, bei dem auf einer vielarmigen, z. B. sechsarmigen Präzisionsweife mit einer unter der Normspannung des jeweils zu prüfen- den Fadens bleibenden Spannung ein Strang hergestellt und dieser nach Einklappen eines unteren Weifen- armes mit einem Gewicht, welches der Normbc1astung der bei der angewendeten geringeren Spannung be- stimmten Fadenlänge entspricht, belastet wird, wobei sich durch diese Belastung zufolge der geringen
Weifenspannung eine Längenänderung des Fadens und hiemit eine Abweichung dus Strangwinkels vom
Winkel der Wt. ife, z.
B. des 1200- Winkels des Sechseckes ergibt, die sodann mit einer Strangwinkel-Messlehre gemessen wird, woraus die nunmehrige Länge des Fadens und erforderlichenfalls die vorzunehmende
Erhöhung der Belastung zwecks verbesserter Wiederholung der Messung bestimmt wird.
Das Verfahren zeichnet sich gegenüber dem bisher angewendeten Längenmessvorfahren an Fäden grö- sserer Länge unter Benutzung einer gesonderten Strangmesslehrc durch folgende Vorteile aus :
1. Differenzen im Umfang der Weife und der Strangmesslehre, wie beim alten Verfahren möglich, können nicht auftreten, weil die Messung der Langenänderung nicht an einer gesonderten Messvorrichtung, sondern an der Weife selbst vorgenommen wird.
2. Da nur eine Messvorrichtung, nämlich die Weife, zur Bestimmung der Längenänderung unter definierter Spannung verwendet wird, entfallen auch alle sonstigen durch das Übertragen auf eine andere Messvorrichtung möglichen Fehler.
3. Im Gegensatz zum alten Verfahren ist ein mehrlagiges Weifen statthaft und dadurch die Messung grosser Fadenlängen möglich.
4. Die beim mehrlagigen Weifen eintretende Vergrösserung des äusseren Strangumfanges wird indirekt durch Messung der Strangdicke bestimmt und neben der durch den Unterschied zwischen Weif-und Mess- spannung bedingten Längenänderung bei der Berechnung der gesamten Fadenlänge berücksichtigt.
5. Die Messung der Längenänderung kann sowohl an grossen Langen als auch bei Vornahme von Zwischenmessungen ohne Abschneiden des Fadens durchgeführt werden, so dass eine restlose Weiterverarbei- tung des Materials möglich ist.
6. Mit dem neuen Verfahren wird gegenüber dem alten mit Übertragen der Stränge von der Weife auf die Strangmesslehre eine bedeutende Zeitersparnis erzielt.
An einem Ausführungsbeispiel soll das Verfahren und eine zu seiner Durchführung geeignete Vorrichtung näher erläutert werden.
Es zeigt: Fig.1 eine Strangmesslehre, Fig.2 ein Anhängegewicht mit Dosonlibelle und Fig. 3 eine Vorrichtung zur Messung der Strangdicke.
Das Verfahren lässt sich wie folgt durchführen :
Von dem zu prüfenden Material wird auf einer mittels Dosenlibelle waagrecht eingestellten Präzisionsweife ein Strang beliebig grosser Länge geweift. Nachdem die Zahl der Umdrehungen festgestellt wor den ist, wird die Weife in eine solche Stellung gebracht, dass sich der einklappbare Arm unten befindet. An der durch das Einklappen des Armes freigewordenen Stelle wird ein Anhängegewicht (Fig. 2) mittig und parallel zu den andern Weifenstegen so eingehängt, dass die Dosenlibelle 2 die waagrechte Lage der Un-
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Anhängegewichtesentsprechende Belastung P des Stranges berechnet sich aus Fadenzahl z (= Zahl der Umdrehungen) und Feinheit des Fadens Tt in tex zu
P [g] =z'Tt [tex]- (0, 5 0. 1) [g/iex].
Das mittige Einhängen wird mit Hilfe der Sehenkel 7und 8 einer Strangmesslehre in der Weise kontrolliert, dass zunächst der von beiden Schenkeln gebildete Winkel etwas kleiner als der durch das Einhängen des Anhängegewichts entstandene Strangwinkel eingestellt und mit der Klemmschraube 11 fixiert wird.
Darauf werden die beiden Schenkel so an die Stege der dem eingeklappten Seitenarm benachbarten Weifenarme angelegt, dass die Berührungspunkte gleich weit vom gemeinsamen Drehpunkt 6 entfernt sind.
Nötigenfalls ist dann das Anhängegewicht so weit zu verschieben, dass es senkrecht über dem Drehpunkt hängt.
Nun wird zur Kontrolle der richtigen Einstellung der Strangspannung, die zunächst für einen Strang-
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winkel 1200 berechnet worden ist, der aus den Schenkeln 7 und 8 gebildete Winkel so weit nachgestellt, bis die Unterkante des Teils 1 des Anhängegewichts die Winkelspitze berührt, und mit der Klemmschraube 11 fixiert. Nun wird die berechnete Belastung P oder Teile von ihr auf der unteren Teilung des Schenkels 7 aufgesucht und am entsprechenden Teilungspunkt des Schenkels 7 auf der darunterliegenden waagrechten Teilung der Grundplatte 4 die tatsächlich erforderliche Belastung abgelesen. Liegt dieser Wert ausserhalb der zulässigen Toleranz, so muss das Anhängegewicht um den Differenzbetrag geändert, der Winkel neu eingestellt und die Spannungskontrolle nochmals durchgeführt werden.
Die Teilung auf der Grundplatte 4 und die untere Teilung des Schenkels 7 dienen so zur Bestimmung der Strangspannung aus der anhängenden Belastung. Sodann wird ein vertikaler Schieber 5 an die Kante des Schenkels 7 herangeschoben und an seiner Teilung die anzubringende, durch die ungenaue Weifspannung bedingte Längenkorrektur Al abgelesen.
Die beim Übercinandorweifen mehrerer Fadenlagen entstehende Umfangsvergrösserung wird durch eine Messung der Strangdicke bestimmt. Zu diesem Zweck wird mit Hilfe des Halters 13 eine Messuhr 14 mit der Platte 15 zunächst neben dem Strang auf den oberen Weifensteg aufgesetzt und der angezeigte Messwert (= Nullwert) notiert. Darauf wird der Halter 13 mit der Messuhr 14 über den Strang hinweg auf den Weifensteg aufgesetzt und die Platte 15 bis zur Berührung mit dem Strang gesenkt und von dem dann abgelesenen Messwert der Nullwert abgezogen. Die Differenz stellt die Strangdicke d dar.
Die korrigierte Gesamtlänge L des Stranges beträgt demnach bei einem Weifenumfang l
L (l+Al+ r. d).
Zur Durchführung des Verfahrens wird eine Vorrichtung, die aus Strangmesslehre, Anhängegewicht, Dickenmesslehre und Präzisionsweife besteht, verwendet.
Gemäss Fig. 1 besteht die Strangmesslehre aus einer Grundplatte 4 mit senkrechter 5 mm-Teilung und aufgesetztem vertikalem Schieber 5 mit einer vom Strangwinkel abhängenden Teilung, ! : lei 1200-Strang- winkel mm-Teilung.
An der linken Seite der Grundplatte befinden sich der feststehende Drehpunkt 6, die Schenkel 7 und 8, die mit Hilfe der Verbindungsstücke 9 und 10 und der Klemmschraube 11 in der an der rechten Seite
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Schieber 5 ist auf der Grundplatte 4 so angebracht, dass seine Spitze bei einem Öffnungswinkel der Schenkel 7 und 8 von 1200 und Nullstellung seiner Teilung um 1/6 des Weifenumfanges (z. B. 167 mm bei einem Weifenumfang von 1000 mm) vom Drehpunkt 6 entfernt ist.
NachFig. 2istdasAnhÅangegewicht1 mit Dosenlibelle 2 und Zusatzgewicht (en) 3 versehen. Der obere Teil des Anhängegewichtes ist ein Dreikantprisma, das zur Schonung der Fäden an der einen Kante mit einer besonderen Rundung versehen, die gleich der äusseren Rundung des Weifenarmes ist.
Nach Fig. 3 besteht die Dickenmesslehre aus einem Halter 13 für die Messuhr 14. Die Messuhr ist fest mit einer Platte 15 verbunden, die an den Seitenwänden des Halters 13 geführt ist.
Die Strangauflagestege der Präzisionsweife sind zwecks Vermeidung des Durchbiegens an mindestens zwei Stellen unterstützt. Ein Auflagesteg ist einklappbar angeordnet, an dessen Nabe eine Dosenlibelle derart angebracht ist, dass bei ihrem Einspielen der obere Auflagesteg senkrecht über der genau waagrecht liegenden Weifenachse steht. Die Grundplatte der Weife ist ausgeschnitten, damit das Anhängegewicht in den Strang eingehängt werden kann.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Messung grösserer Fadenlängen unter definierter Spannung, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer vielarmigen, z. B. sechsarmigen Präzisionsweife mit einer unter der Normspannung des jeweils zu prüfenden Fadens bleibenden Spannung ein Strang hergestellt und dieser nach Einklappen eines unteren Weifenarmes mit einem Gewicht, welches der Normbelastung der bei der angewendeten geringeren Spannung bestimmten Fadenlänge entspricht, belastet wird, wobei sich durch diese Belastung zufolge der geringen Weifenspannung eine Längenänderung des Fadens und hiemit eine Abweichung des Strangwinkels vom Winkel der Weife, z.
B. des 1200- Winkels des Sechseckes ergibt, die sodann mit einer Strangwinkel-Messlehre gemessen wird, woraus die nunmehrige Länge des Fadens und erforderlichenfalls die vorzunehmende Erhöhung der Belastung zwecks verbesserter Wiederholung der Messung bestimmt wird.