<Desc/Clms Page number 1>
Tot op heden werd er aan de karakteristiek "breukver- lenging" van een textiel aren niet voldoende belang gehecht.
Nochtans hebben vela studies aangetoond dat de breukverlenging en haar spreiding (onregelmatigheid} veel meer invloed hebben op het aantal garenbreuken ttz. het rendement bij het weven dan wel de sterkte of andere eigenschappen.
Daardoor is het van. belang gebleken van een garen Het gemid- delde en de spreiding van de breukverlenging nauwkeurig te bepalen. Dit vergt dat het inklemmen van.de draad gebeurt met een wel bepaalde voorspanning evenredig riet het garennummer.
Vermits de meeste courant gebruikte dynamometrs gebouwd zijn voor het bepalen van de treksterkte is de meting van de breuk- verlenging niet erg nauwkeurig en vraagt in ieder geval spe- ciale voorzorgen en bijkomend werk. Daardoor is de bepaling van de breuksterkte en van de breukverlenging een kostelijke bewerking zowel in personeel als in tijd. Inderdaad, wegens de grote heterogeneiteit van het materiaal moet een groot aantal proeven, verdeeld over een voldoend aantal bobijnen, uitgevoerd worden teneinde betrouwbare resultaten te bekomen.
De factor personeel kan bij trekproeven op individuele garens sterk verminderd worden door gebruik te maken. van. automatisch werkende toestellen welke na een vooraf gekozen aantal proeven rechtstreeks de individuele waarden en de ge- middelden voor sterkte en verlenging aangeven. Een dezer toe- stellen geeft bovendien de frequentieverdeling van de breuk- sterkte' zodat men vlug spreiding en variatiecoefficient kan bepalen.,. Daarbij wordt gebruik gemaakt van een, door de kracht, meting gestuurde verdeelinrichting, welke per proef een ko- geltje in een met de breukkracht overeenstemmende groef laat vallen.
<Desc/Clms Page number 2>
De factor tijd blieft echter, vermits slechts één
EMI2.1
proef terzalfdertijd verricht wordt, zodat aexf reeks van 100 proeven met een gemiddelde breukduur van 20 seconden ongeveer 1 uur vraagt.
Om de tijdsfactor te verminderen,. kan men een trek-
EMI2.2
proef uitvoeren op een ganse bundel draden ineens. Hen komt zo tot de strengproef welke als resultaat een sterkte-
EMI2.3
cijfer geeft heirl.vLoed door 3a gemiddelde garen weerstand en de. spreiding (onregelmatigheid),, doch geen enkele in- lichting verschaft over de hrauverlang.ing.
Indien echter de draden van de bundel ingeklemd wor- den op een bepaalde lengte en onder een bepaalde voorspan- ning,, kan men-de belangrijks, tijds.winst;,. bekomen door een
EMI2.4
groot aantal' draden terzefdertid te trekken behouden,. en bovendien meer inlichtingen inwinnen, indien men naast het verloop van de totale bundelkracht in functie van de ver-
EMI2.5
lenging,. ook de breukverlenging van. iedere draad afzonder- lijk kan registreren.
Inderdaad uit da frequentieverdeling van de breukver- lenging kan men vlug het gemiddelde m en de spreiding s be-
EMI2.6
palen en dus ook de variatiecaefficisn.t: VC lOOs/m fbo.
Door theoretische beschouwingen aangaande het verloop van de totale kracht in. een bundel samengesteld uit n ele- menten en onderworpen aan een toenemende verlenging (dl/dt= constante), kan men aantonen dat de verhouding tussen de maximum bundelkracht Fmax en n maal de gemiddelde weerstand
EMI2.7
van het garen f'm' bepaald wordt door de variatiacoefficient titan. de breuk-verlenging gecorrigeerd met een. factor welke rekening houdt met de vorm (kromming) van de kracht-rek wet van het garen.
Deze methode om de gemiddelde weerstand te schatten uit de maximale bundelkracht en de variatiecoefficient van
EMI2.8
de breukverlenging,.maakt samen met het toestel om al die bepalingen op een vlugge manier uit tovoeran, he.t voorwerp uit van onderhavige uitvinding.
<Desc/Clms Page number 3>
Vermits het toestel most toelaten een bundel garens afkomstig van verschillende bobijnen aan een toenemende @ verlenging te onderwerpen met registratie van de indivi- duele breukverlenging, en van de totale bundelkracht is het gekenmerkt door de volgende inrichtingen: 1 Systeem voor het inklemmen van een reeks draden onder constante voorspanning en op bepaalde lengte.
De draden afkomstig van een zeker aantal bobijnen I gaan tussen twee voedlgsrollen 2, worden belast met een gewicht 3 evenredig met hun nummer en worden door een reeks draad- geleiders 4 met zijdelingse verplaatsing gelijkmatig op een kader 5 draaibaar rond as 6 opgewonden. De garendragende zijden van het kader zijn op de buitenribbe voorzien van halfronde, schroefvormig gegroefde staven voor het goed ter plaatse houden van de draden en zijn door middel van elec- tromagneten7aan het kader bevestigd. Als het kader volge- wonden is, stapt het automatisch in horizontale stand.
Door dit systeem geschiedt de opwinding onder nauwkeurige voorspanning hetgeen met wrijvingsremmen niet verwezenlijk- baar is. Inderdaad, de draadsnelheid varieert tijdens het opwinden en bijgevolg ook de wrijvingskracht . De op en neer- gaande beweging der gewichten 3 compenseert ook het ogen- blikkelijk snelheidsverschil van het garen tussen de voe- dingsrollen 2 (continu) en de draadgeleiders 4 (discontinu).
Indien deze schommeling: bij vlug opwinden te storend is, kan men de voedigsrollen door middel van een ketting of een tandheugel verbonden aan het kader zodanig aandrijven dat op ieder ogenblik de voedings- en opwindsnelheid gelijk zijn.
Verder is het mogelijk het van garen voorziene kader van de opwindstand naar de trekstand over te brengen door het het bij middel van twee armen 8 rond as 9 te laten wente- len. Een andere oplossing bestaat er in het kader langs een horizontale of verticale rail te verschuiven. Beide oplos- singen kunnen ook automatisch bij het einde van het opwin- den geschieden.
<Desc/Clms Page number 4>
In de trekstand overgebracht, plaatsen de twee garen- dragende zijden van het opwindkader zich juist boven twee als electromagneten uitgevoerde trekklemmen 10. Het volstaat nu de electrische stroom over te schakelen van de houdmag- -' neten 7 naar de klemmagneten 10 om de onderste helft 11 der garenwindingen vast te klemmen. De bovenste helft 12 wordt daarna doodeenvoudig doorgeknipt, de draden afkomstig van de bobijnen worden in een bundel samengeknoopt en blijven achter de draadgeleiders hangen zodoende het naar beneden vallen de voorspanagewickten belettend.
2 Systeem voor het registreren der individuele breukvarlen- gingen.
Samenvallend met de rotatieas 6 van het opwindkader 5 is een staaf met groefvormige doorsnede 13 horizontaal aange- bracht dwars op de richting der draden. Op de groefbodem bevindt zich een in langsrichting verplaatsbare schuif 14 De onderribbe van de groefvormige staaf is voorzien van een driehoeksvertanding 15 met zelfde spoed als de garenwinding en zo geschikt dat in iedere tandbodem één draad komt te liggen. De staaf en de schuif zijn nu doorboord met een reeks verticale gaatjes waarvan de aslijnen samenvallen met de bodems der vertanding.
Over de groefvormige staaf doet men nu een speciaal gevormd verdeelreservoir 16 glijden, gevuld met zoveel kogeltjes als er gaatjes en bijgevolg ook draden zijn. Bij die bewerking is de schuif ten opzicht van de staaf over een halve opening verschoven en er plaatst zich één kogeltje in elk der openingen van de schuif. De kogeltjes rusten dus nog nietop de draden en het is slechts na het begin van de proef, ttz. als de spanning in de dra- den voldoende geworden is om het gewicht van één kogeltje te dragen, dat men de schuif over een halve gatenafstand verplaatst zodat de gaatjes in schuif en. staaf overeenstemmen en de kogeltjes doorvaren tot op de draden.
Daarna verplaatst men de schuif opnieuw een weinig om het eventueel naar bo- ven wippen der kogeltjes bij het breken der draden te beletten
<Desc/Clms Page number 5>
Juist onder deze geperforeerde, groefvormige staaf 13,be- vindt zich. ean horizontale plaat 17 voorzien van een reeks groe- ven evenwijdig met de staaf. De groefbreedte is gelijk.aan de diameter van de gaatjes en de kogeltjes..Tijdens de proef ver- plaatst die plaat zich evenredig met de trekkende klem. Bij het breken van een draad, valt da kogel welke er op rust naar be- neden, juist in de eronderliggende groef welke overeenstemt met de breukverlenging van. die draad.
Bij het einde van de proef. als alle draden gebroken zijn, liggen alle kogels verspreid over een zeker aantal groeven.
Door aan de plaat een lichte helling te geven, rollen alle ko- gels tegen de aanslag van het lager gelegen uiteinde en de breukverlengingsdistributie is eenvoudig af te lezen. Deae- laat toe gemiddelde en spreiding te bepalen.
Daarna verduwt men een weinig de' scharnierand en verend bevestigde aanslag en alle kogeltjes: rollen langs een langwer- pige trechter in een afneembaar res.ervóir, van waaruit ze bij . de volgende proef in het verdeelreservoir 16 gegoten worden.
De verhouding tussen de verplaatsing van de trekkende klem en van de gegroefde plaat is met trappen regelbaar om voor elk soort garen een frequentiedistributie over een nor- maal aantal (12 à 20) klassen te bekomen.
3 Systeem voor het registreren der bundelkracht in functie der verlenging.
Vermits de methode een. nauwkeurige bepaling van de breuk- verlenging vereist, moet de krachtmeting geschieden met een te verwaarlozen verplaatsing der garenklem. Deze vereiste sluit het gebruik van een veerdynamometer of een slingerdynamometer uit.Er blijft dus slechts de meting langs electrische weg of door krachtcompensatie.
Bij de eerste oplossing wordt de zeer kleine vervorming van een veerkrachtig lichaam door een verplaatsingsmeter (re- sistief,- capacitief of inductief) omgezet in een electrische spanning evenredig met de te meten kracht. Deze uitgangsspan- ning kan op klassieke manier geregistreerd worden.
<Desc/Clms Page number 6>
Bij de tweede oplossing wordt de trekkracht van de garenbundel op ieder ogenblik opgeheven door een even grote, doch in tegengestelde richting werkende kracht.
Deze kracht kan geleverd worden door de vervorming van een schroef-, blad-, of torsieveer. De gelijkheid van de twee tegengestelde krachten kan gecontroleerd worden door het geheel: garenklem en. veer zoals een balans rond een draaipunt scharnierend op te hangen. Bij ongelijkheid van de krachten is er een kleine verplaatsing welke een elec trische motor of electrische omkeerkoppelingek zodanig stuurt dat de- veer vervormt tot het krachtenevenwicht op- treedt. Om een voldoend kleine verplaatsing der garenklem te hebben kan men een mechanische, optische of alectronische versterking toepassen.
Bij zulk een servosysteem is de ver- vorming van de veer een. maat van de te meten kracht welke dus op een eenvoudige manier kan. geregistreerd, worden.
4 Systeem welke de trekkracht uitoefent.
Daarvoor volstaat het de garenbundel een gelijkmatig toe- nemende verlenging te geven. Dit word,! op voldoende gekende manier bekomen door da trekkende klem bij middel van ean. aandrijfmechanisme 18 mat vaste of veranderlijke snelheid een zodanige verplaatsing te geven dat de treksnelheid of de gemiddelde proef duur mat de gevolgde norm overeenstemt.
Het hier beschreven toestel onderscheidt zich van de bestaande toestellen welke- 100 of meer draden terzelfder- tijd aan een trekproef onderwerpen en waarvan sommige zelfs de bundelkracht meten,door zijn vlugheid wegens de ver door- gevoerde automatisatie en door de registratie van de breuk-- verlengingwelke bovendien een schatting van de gemiddelde sterkte toelaat,en gelijktijdige breuken juist aanduidt.
Het bekomen van de frequentieverdeling der breukver- lenging bij middel van kogeltjes ineen gegroefde plaat onderscheidt zich van bestaande uitvoeringen (automatische dynamometers) door het feit dat het vergrendelingssysteem en. het verdeelmechanisme hier door da te onderzoeken draad zelf gevormd worden en verder door de afwezigheid van voor- raadsreserve welke hier overbodig wordt daar er slechts één
<Desc/Clms Page number 7>
kogeltje per draad mag zijn.
Men heeft hier inderdaad niet te doen. met een meetreeks van opeenvolgende proeven waarin een resultaat zich. op verschillende tijds,tippen kan herha- len, doch. in feite slechts één proef waarbij alle draden met eert zelfde breukverlenging op hetzelfde: ogenblik- breken..
SAMENVATTING.
1.De uitvinding omvat een methode en- een- toestel om een groot aantal :draden.. terzelfdertijd aan een trekproef te on- derwerpen ter bepaling van de karakteristieken: gemiddelde en spreiding van de breukverlenging, van het verloop van da totale bundelkracht in functie van de verlenging en toe- latende de gemiddelde treksterkte van. het onderzochte ga- ren met voldoende nauwkeurigheid te schatten.
Het toestel zelf is door volgende punten gekenmerkte
2.Inrichting om een reeks, draden, afkomstig van verschil- 'lende bobijnen,onder bepaalde voorspanning gegeven door ge- wichten, op een kader op te winden, om ze daarna. bij middel. van electromagneten in. de garenklemmen te bevestigen.
3.Inrichting welke toelaat, de breukverlenging der indi- viduele garens. op te tekenen door kogeltjes welke door de draden zelf ondersteund worden en bij het breken ervan in een gegroefde plaat vallen op een plaats evenredig met de breukverlenging. **WAARSCHUWING** Einde van DESC veld kan begin van CLMS veld bevatten **.
<Desc / Clms Page number 1>
Until now, the "fracture elongation" characteristic of a textile spike has not been given sufficient importance.
However, many studies have shown that the elongation at break and its spread (irregularity) have much more influence on the number of yarn breaks, ie the yield during weaving, or the strength or other properties.
That makes it from. proven importance of a yarn To accurately determine the mean and the spread of the elongation at break. This requires that the clamping of the thread takes place with a predetermined pre-tension proportional to the yarn number.
Since most commonly used dynamometers are built for determining the tensile strength, the measurement of the elongation at break is not very accurate and in any case requires special precautions and additional work. Therefore, the determination of the fracture strength and of the fracture elongation is a costly operation in terms of both personnel and time. Indeed, due to the great heterogeneity of the material, a large number of tests, distributed over a sufficient number of bobbins, must be performed in order to obtain reliable results.
The personnel factor can be greatly reduced in tensile tests on individual yarns by using. from. automatic devices which, after a preselected number of tests, directly indicate the individual values and the means for strength and elongation. One of these devices moreover gives the frequency distribution of the breaking strength, so that one can quickly determine the spread and coefficient of variation. For this purpose use is made of a force-controlled distribution device, which drops a small ball per test into a groove corresponding to the breaking force.
<Desc / Clms Page number 2>
The time factor remains, however, as only one
EMI2.1
test is performed at the same time so that aexf series of 100 tests with an average fracture time of 20 seconds requires about 1 hour.
To reduce the time factor ,. can one pull
EMI2.2
perform a test on a whole bundle of wires at once. They thus come to the strict test which as a result a strength-
EMI2.3
figure indicates heirl.vLoed by 3a average yarn resistance and the. dispersion (irregularity), but no information whatsoever about the urinary longing.
However, if the wires of the bundle are clamped to a certain length and under a certain bias, one can save significant time. obtained by a
EMI2.4
large number of wires to be pulled at the same time. and moreover obtain more information if, in addition to the development of the total beam power in function of the
EMI2.5
length ,. also the fracture elongation of. can register each wire separately.
Indeed, from the frequency distribution of the fracture elongation one can quickly calculate the mean m and the spread s.
EMI2.6
piles and thus also the variation coefficient: VC 100s / m fbo.
By theoretical considerations of the course of the total force in. a beam composed of n elements and subject to increasing extension (dl / dt = constant), it can be shown that the ratio between the maximum beam force Fmax and n times the mean resistance
EMI2.7
of the yarn f'm 'is determined by the coefficient of variation titan. the fraction extension corrected with a. factor that takes into account the shape (curvature) of the force-elongation law of the yarn.
This method to estimate the mean resistance from the maximum beam power and the coefficient of variation of
EMI2.8
The fracture elongation, together with the apparatus for performing all these determinations in a quick manner, is the object of the present invention.
<Desc / Clms Page number 3>
Since the device must allow a bundle of yarns from different spools to be subjected to an increasing @ elongation with registration of the individual elongation at break, and of the total bundle force, it is characterized by the following devices: 1 System for clamping a series of wires under constant pretension and at a certain length.
The threads from a certain number of bobbins I pass between two feed rolls 2, are loaded with a weight 3 proportional to their number and are evenly wound on a frame 5 rotatably about axis 6 by a series of thread guides 4 with lateral displacement. The yarn-bearing sides of the frame are provided with semicircular, helically grooved rods on the outer rib to keep the wires in place and are attached to the frame by means of electromagnets. If the frame is wrapped, it will automatically step into horizontal position.
Due to this system, the winding takes place under precise pre-tension, which cannot be achieved with friction brakes. Indeed, the wire speed varies during winding and so does the friction force. The up and down movement of the weights 3 also compensates for the instantaneous speed difference of the yarn between the feed rolls 2 (continuous) and the yarn guides 4 (discontinuous).
If this fluctuation is too disturbing during quick winding, the feed rolls can be driven by means of a chain or a rack connected to the frame in such a way that the feed and winding speed are the same at all times.
Furthermore, it is possible to transfer the yarn-provided frame from the wind-up position to the draw position by rotating it around axis 9 by means of two arms 8. Another solution is to slide the frame along a horizontal or vertical rail. Both solutions can also occur automatically at the end of the winding.
<Desc / Clms Page number 4>
When transferred into the pulling position, the two yarn-carrying sides of the winding frame are positioned just above two pull clamps 10 designed as electromagnets. It is now sufficient to switch the electrical current from the holding magnet 7 to the clamp magnets 10 around the bottom half. 11 of the yarn windings. The top half 12 is then simply cut through, the threads from the bobbins are tied together in a bundle and hang behind the thread guides thus preventing the pretension wicks from falling down.
2 System for registering individual fracture variances.
Coincident with the axis of rotation 6 of the winding frame 5, a rod with groove-shaped cross-section 13 is arranged horizontally transversely to the direction of the wires. On the groove bottom there is a longitudinally movable slide 14. The lower rib of the groove-shaped rod is provided with a triangular toothing 15 with the same pitch as the yarn winding and so that one wire comes to lie in each tooth bottom. The bar and slide are now pierced with a series of vertical holes whose axis lines coincide with the bottom of the teeth.
A specially formed distribution reservoir 16 is now slid over the groove-shaped rod, filled with as many balls as there are holes and therefore also wires. In this operation, the slide is shifted by half an opening relative to the rod and one ball places itself in each of the openings of the slide. So the balls are not yet resting on the wires and it is only after the start of the test, that is. when the tension in the wires has become sufficient to support the weight of one ball, move the slide half a hole distance so that the holes in slide and. the rod and drive the balls through to the wires.
The slide is then moved slightly again to prevent the balls from moving upwards when the wires break.
<Desc / Clms Page number 5>
Just below this perforated, groove-shaped rod 13 is located. a horizontal plate 17 provided with a series of grooves parallel to the rod. The groove width is equal to the diameter of the holes and the balls. During the test, the plate moves in proportion to the pulling clamp. When breaking a wire, the ball resting on it falls down precisely into the underlying groove corresponding to the fracture elongation of. that thread.
At the end of the trial. when all the wires are broken, all the bullets are spread over a certain number of grooves.
By giving the plate a slight slope, all balls roll against the stop of the lower end and the fracture extension distribution is easy to read. Deae allows you to determine the average and spread.
Then the hinged edge and spring-mounted stop and all the balls are slightly pushed away: roll along an elongated funnel into a removable reservoir, from where they are added. can be poured into the dispensing tank 16 in the next test.
The ratio between the displacement of the pulling clip and the grooved plate is adjustable in steps to obtain a frequency distribution for each type of yarn over a normal number (12 to 20) classes.
3 System for registering the bundle power in function of extension.
Since the method is one. accurate determination of elongation at break, the force measurement must be made with negligible displacement of the yarn clamp. This requirement precludes the use of a spring dynamometer or a pendulum dynamometer, so there remains only the measurement by electrical means or force compensation.
In the first solution, the very small deformation of a resilient body is converted by a displacement meter (resistive, capacitive or inductive) into an electrical voltage proportional to the force to be measured. This output voltage can be registered in the classic way.
<Desc / Clms Page number 6>
In the second solution, the tensile force of the yarn bundle is canceled at all times by an equally great force acting in the opposite direction.
This force can be provided by the deformation of a helical, leaf or torsion spring. The equality of the two opposing forces can be checked by the whole: yarn clamp and. spring like a balance hinged around a pivot point. When the forces are unequal, there is a small displacement which controls an electric motor or electric reversing clutch such that the spring deforms until the force equilibrium occurs. In order to have a sufficiently small displacement of the yarn clamp, a mechanical, optical or alectronic reinforcement can be used.
In such a servo system, the deformation of the spring is one. measure of the force to be measured, which can be done in a simple way. registered.
4 System which exerts the traction force.
For this it is sufficient to give the yarn bundle an evenly increasing elongation. This word ,! obtained in a sufficiently known manner by means of the pulling clamp by means of ean. drive mechanism 18 at a fixed or variable speed to give a displacement such that the pulling speed or the mean test duration with the standard followed.
The device described here differs from the existing devices which - at the same time subject 100 or more wires to a tensile test and some of which even measure the bundle force, by its swiftness due to the extensive automation and by the registration of the break-- extension which also allows an estimate of the mean strength and correctly indicates simultaneous fractures.
Obtaining the frequency distribution of the fracture elongation by means of balls in a grooved plate differs from existing versions (automatic dynamometers) by the fact that the locking system and. the distribution mechanism can be formed here by the wire to be examined itself and further by the absence of stock reserve, which becomes redundant here as there is only one
<Desc / Clms Page number 7>
ball per wire.
Indeed, there is nothing to do here. with a series of measurements of consecutive tests in which a result occurs. at different times, tipping can repeat, but. in fact only one test in which all wires with the same elongation at break at the same time: instant break.
SUMMARY.
1. The invention comprises a method and a device for subjecting a large number of wires at the same time to a tensile test to determine the characteristics: mean and spread of the elongation at break, of the course of the total bundle force in function. of the elongation and allowing the mean tensile strength of. estimate the examined yarn with sufficient accuracy.
The device itself is characterized by the following points
2. Device for winding a series of threads from different bobbins, under predetermined pretension given by weights, onto a frame and thereafter. at medium. of electromagnets. attaching the thread clips.
3. A device which permits the elongation at break of individual yarns. to be recorded by balls supported by the wires themselves and, when broken, fall into a grooved plate in a place proportional to the fracture elongation. ** WARNING ** End of DESC field may contain beginning of CLMS field **.