CH639764A5

CH639764A5 - Verfahren zur einstellung einer gegebenen vorspannung an einem faden in einem pruefgeraet, insbesondere einem reissfestigkeitspruefgeraet.

Info

Publication number: CH639764A5
Application number: CH854679A
Authority: CH
Inventors: Peter Brassel; Rudolf Zingg
Original assignee: Zellweger Uster Ag
Priority date: 1979-09-21
Filing date: 1979-09-21
Publication date: 1983-11-30
Also published as: JPS5648537A; DE3012516A1; GB2059075B; DE3012516C2; JPS5758622B2; IT1143966B; IT8048566A0; IN152650B; HU181125B; US4338824A; GB2059075A

Description

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PATENTANSPRÜCHE nur schwer definierbare Bremskraft aus, und eine Änderung

1. Verfahren zur Einstellung einer gegebenen Vorspan- der Fadenspannung ist nur schwer erreichbar; unter Umstän-nung an einem Faden in einem Prüfgerät, insbesondere einem den müssen Hilfsgeräte verwendet werden, um die wirkliche Reissfestigkeitsprüfgerät, mit einem Fadeneinlegemechanis- Fadenspannung zu ermitteln. Umlenkösen u.dgl. solcher mus und Fadenklemmen zum Festhalten des Fadens, wovon s Hilfsgeräte können das Messresultat zusätzlich verfälschen, eine mit einer Kraftmessvorrichtung verbunden ist, dadurch Garnwaagen stellen zudem recht aufwendige und kompli-gekennzeichnet, dass der Faden (3) zunächst in die Faden- zierte Mechanismen dar, die einer ständigen oder periodi-klemmen (5, 7) eingelegt und nach erfolgter Schliessung der sehen Wartung bedürfen.

mit der Kraftmesseinrichtung (6) verbundenen Fadenklemme Die vorliegende Erfindung vermeidet diese N achteile und (5) mittels der Kraftmessvorrichtung (6) die Anfangsspan- io betrifft ein Verfahren zur Einstellung einer gegebenen Vor-nung (VI) gemessen und mit einem eine vorgegebene Vor- Spannung an einem Faden in einem Prüfgerät, insbesondere Spannung (V2) darstellenden Wert verglichen wird, worauf einem Reissfestigkeitsprüfgerät, das sich durch die im Ander Faden (3) weiter gespannt oder entspannt wird, bis die spruch 1 festgehaltenen Verfahrensschritte auszeichnet. Anfangsspannung (VI) des Fadens (3) der Vorspannung (V2) Dem erfindungsgemässen Verfahren liegt die Überlegung entspricht. 15 zu Grunde, dass eine Kraftmessvorrichtung, wie sie bei Reiss-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, festigkeitsprügeräten verwendet wird, ein Präzisionsmessge-dass die weitere Spannung oder Entspannung des Fadens (3) rät ist. Dieses soll nun nicht nur für die Bestimmung der Zug-nach Schliessen der Fadenklemmen (5, 7) durch eine Relativ- beanspruchung allein dienen, sondern soll auch die Vorspan-bewegung der Fadenklemmen (5, 7) erreicht wird. nung bei Beginn der Prüfung mit der gleichen Genauigkeit

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 20 festlegen. Damit werden auch alle Reibungseinflüsse, die von dass die weitere Spannung des Fadens (3) nach Schliessen der Fadenführungsorganen ausgehen, von der effektiv gemesse-mit der Kraftmesseinrichtung (6) verbundenen Klemme (5) nen Fadenspannung ferngehalten.

durch Weiterbewegung der Transportklemme (4) bei geöffne- Wegen der Verschiedenartigkeit der unter der Vorspan-ter unterer Fadenklemme (7) erfolgt und bei Erreichen der nung bereits auftretenden Dehnungen ist es nicht möglich, Gleichheit zwischen gegebener Vorspannung (V2) und An- 25 diese bereits durch eine entsprechende Verkürzung der Einfangsspannung (V1 ) die untere Fadenklemme (7) geschlossen spannlänge E0 auszugleichen.

und die Transportklemme (4) geöffnet werden. Anhand der Beschreibung und der Figuren werden Aus-

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, führungsbeispiele der Erfindung erläutert. Dabei zeigt dass die gegebene Vorspannung (V2) als elektrischer Schwel- Figur 1 schematisch ein Reissfestigkeitsprüfgerät mit Ein-

lenwert (22) dargestellt wird, bei dessen Erreichen der Mess- 30 legemitteln,

wert (23) auf eine Ausgangsstellung (0) verlegt wird. Figuren 2 und 3 je ein Belastungsdiagramm für einen

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, Faden,

dass der elektrische Schwellenwert (22) eingestellt wird. Figur 4 schematisch eine Variante des Fadeneinlegeab-

7. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, laufes.

dass der Messwert (24) um einen Faktor korrigiert wird, der 35 In einem durch seinen Umriss 1 in Figur 1 angedeuteten dem Verhältnis zwischen der ursprünglichen Einspannlänge Reissfestigkeitsprüfgerät wird der zu prüfende Faden 3 von (E0) und der bis zum Erreichen der gegebenen Vorspannung einer Spule 2 abgezogen, über Umlenkösen 11,12 geführt und (V2) eingetretenen Fadenlänge (E,, E/) entspricht. in die eigentliche Prüfstrecke zwischen einer Messklemme 5

und einer Zugklemme 7 eingelegt.

40 Die Umlenkösen 11,12 dienen sowohl der Fadenführung als auch einer gewissen Fadendämmung, die dazu dient, dass Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einstellung einer der Faden gestreckt in die Prüfstrecke eingeführt wird und gegebenen Vorspannung an einem Faden in einem Prüfgerät, beispielsweise Kringelbildung vermieden wird. Zu diesem insbesondere einem Reissfestigkeitsprüfgerät. Zweck enthält das Gerät eine Einlegemechanik, die eine

Prüfverfahren auf automatischen Reissfestigkeitsprüfge- 45 Transportklemme 4 aufweist, die auf einem geeigneten Einträten sind weitgehend standardisiert, d.h. die Anfangsbedin- geweg 9 umläuft, das Fadenstück beispièlsweise bei A erfasst, gungen, unter denen ein Test vorgenommen wird, richten sich über die Umlenköse 12 zwischen die Messklemme 5 bzw. die nach anerkannten Vorschriften, um für alle Prüfungen gleiche Zugklemme 7 legt und den Faden bei B wieder freigibt. Voraussetzungen zu schaffen. Neben der Einspannlänge, Ver- Da die Umlenkösen 11,12 nur eine kleine Bremswirkung formungsgeschwindigkeit, Feuchtigkeit und Temperatur der so auf den Faden 3 ausüben, wird in der Regel nur mit kleiner umgebenden Atmosphäre u.a. ist auch die Vorspannung, die Anfangsspannung V1 (die kleiner als die gewählte Vorspan-der Faden bei Beginn der Prüfung aufweisen soll, festgelegt, nung V2 sein sollte) zwischen die Klemme 5,7 gelegt. Es istje-da die Kraft-Dehnungswerte stark von dieser Vorspannung doch auch denkbar - z.B. wenn sich der Faden 3 beim Abzug abhängen. Zudem soll der Faden in gestrecktem Zustand ein- von der Spule 2 verfängt - dass die Anfangsspannung V, beim gespannt werden können. 55 Einlegen bereits grösser ist als die vorgeschriebene Vorspan-

Reissfestigkeitsprüfgeräte bekannter Bauart erzeugen bei- nung V2. In diesem Fall muss die Zugklemme 7 zunächst der spielsweise eine bestimmte Vorspannung des eingelegten Fa- Messklemme 5 genähert werden, bis die richtige Vorspan-dens durch eine geeichte Fadenbremse, über die der Faden nung V2 erreicht ist, worauf die eigentliche Zugbeanspruch zwischen der Vorratsspule und der Transportklemme der Ein- einsetzen kann.

legemechanik geführt ist. Durch entsprechende Einstellung eo Die mit 2 bezeichnete Spule kann auch durch eine geeig-der Bremskraft der Fadenbremse legt sich der Faden unter nete Art eines Spulenmagazins ersetzt werden, von dem Fa-dieser Spannung in die Prüfklemmen. Nach Schliessung der- denstücke in bestimmter Anzahl von mehreren Spulen abgesehen beginnt der Dehnprozess mit dieser Vorspannung. nommen werden können. Dies hat jedoch auf das erfmdungs-

Andere Ausführungsformen verwenden für den einzule- gemässe Verfahren keinen Einfluss.

genden Faden eine Garnwaage, mit der dem Faden die ge- 65 Mit Vorteil wird das Prüfgerät so ausgelegt, dass die wünschte Vorspannung erteilt wird. Messklemme 5 mit einem im wesentlichen stationären Kraft-

Diese bekannten Anordnungen weisen jedoch verschie- messer 6 verbunden ist, während die Zugklemme 7 längs einer dene Nachteile auf. Fadenbremsen üben auf den Faden eine Bahn 8 verschiebbar ist und die Dehnung des Fadens 3 er-

zeugt. Die vom Kraftmesser 6 aufgenommenen Zugspannungswerte werden in einem Auswertegerät 10 verarbeitet.

Ein Zyklus einer Reissfestigkeitsprüfung verläuft nun so, dass nach dem Schliessen von Messklemme 5 und Zugklemme 7 letztere nach unten bewegt wird, wodurch die Spannung P im eingespannten Fadenstück C vom ursprünglichen, bei V | liegenden Wert ansteigt.

Dieses Verhalten ist in Figur 2 graphisch dargestellt.

Längs der Abszisse 20 ist der Weg 5 der Zugklemme 7, auf der Ordinate 21 die Zugkraft bzw. Fadenspannung P gezeichnet. Mit 22 ist eine gegebene Vorspannung V2 bezeichnet. Ausgehend vom Wert P = V, für S = o steigt diese Fadenspannung P zunächst gemäss Kurve 23 mindestens angenähert linear mit zunehmendem Weg S an. Beim Erreichen des Wertes V2 -dem Schnittpunkt mit der gezeichneten Grösse 22 der Vorspannung - wird nun dieser im Auswertegerät als Schwellenwert dafür benützt, dass die Messung der auf den Kraftmesser 6 wirkenden Zugkraft als Ausgangsstellung 0 für die weitere Zunahme der Zugkraft dient.

Stellt der Kraftmesser 6 bereits bei Prüfbeginn eine Fadenspannung V | fest, die höher ist als die Vorspannung V2, muss die Zugklemme 7 zunächst gegen die Messklemme 5 bewegt werden, bis die Vorspannung V2 erreicht ist bzw. unterschritten ist (Figur 3). Darauf kann die Zugklemme 7 wieder in Richtung zunehmender Fadenspannung P bewegt und ab dem Durchgang der Zugspannung durch den Wert der Vorspannung V? die normale Reissvorgangs-Kraftmessung des entsprechend dem Kraft-Dehnungsdiagramm 24 erfolgen.

Dieses Verfahren weist gegenüber den bekannten mechanischen Vorrichtungen folgende Vorteile auf:

- die Einstellung der Vorspannung ist genauer und schneller;

-- sie benötigt keine zusätzlichen mechanischen Einrichtungen;

- die einzustellenden Vorspannungswerte sind jederzeit reproduzierbar;

- es kann jeder beliebige Vorspannungswert gewählt werden, der innerhalb des Messbereichs der Kraftmesseinrichtung liegt.

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Infolge der Dehnung, die der lose, mit geringer Vorspannung oder höherer Vorspannung als V2 zwischen die Messklemme 5 und die Zugklemme 7 eingespannte Faden 3 bis zum Erreichen der Vorspannung V2 erleidet, wird die tatsäch-5 liehe Prüflänge etwas verändert. Als Basis für die Dehnungmessung muss deshalb die bei Erreichung der Vorspannung V2 gemessene Einspannlänge E) herangezogen werden. Dies kann durch eine Korrektur, die im Auswertegerät 10 vorgenommen wird, erfolgen. Zu diesem Zweck sind die gemesse-io nen Dehnungen S mit einem Faktor zu korrigieren, der das Verhältnis der vorgegebenen Einspannlänge E0 zur Länge E] des vorgespannten Fadens zum Ausdruck bringt. In Figur 2 ist mit 25 ein derart korrigiertes Kraft-Dehnungs-Diagramm gezeigt. In Figur 3 bezeichnet 25' das korrigierte Kraft-Deh-i5 nungs-Diagramm für den Fall, dass der Faden mit zu hoher Anfangsspannung V] eingelegt wurde und daher zuerst auf die Einspannlänge E/ verkürzt werden musste.

Mit dem erfindungsgemässen Verfahren kann auch eine 20 vorteilhafte Variante des Einlegevorganges gemäss Figur 4 Anwendung finden. Dabei erfasst die Transportklemme 4 den Faden 3 beispielsweise bei A und legt ihn längs der Bahn 9 zwischen die Fadenklemmen 5,7. Bei F] angekommen, schliesst zunächst die Fadenklemme 5. Während des Weg-25 stückes F | -F2 der Transportklemme 4 wird das Fadenstück 3' entspannt, da die gestreckte Länge Klemme 7-F2 etwas kürzer ist als diejenige Klemme 7 nach F]. Beim Fortschreiten der Transportklemme 4 gegen F3 wird wieder zusätzliche Fadenlänge benötigt, die nun aber (da Fadenklemme 5 geschlossen 3o ist) nur durch Dehnung und damit Erhöhung der Fadenspannung erhältlich ist. Die Kraftmessvorrichtung 6 zeigt diese Fadenspannung an und löst über das Auswertegerät 10 einen Schliessbefehl für die Fadenklemme 7 aus, sobald die gegebene Vorspannung V2 erreicht ist. Somit ist das Fadenstück 3' 35 in der Prüfstrecke C unter dieser Vorspannung festgehalten. Der weitere Prüfvorgang besteht in der bekannten Erhöhung der Fadenspannung durch Vergrösserung des Klemmenab-standes unter stetiger Überwachung der an der Kraftmessvorrichtung auftretenden Belastung.

C

2 Blatt Zeichnungen