CH672192A5

CH672192A5 -

Info

Publication number: CH672192A5
Application number: CH453986A
Authority: CH
Inventors: Gerold Roos
Original assignee: Zellweger Uster Ag
Priority date: 1986-11-13
Filing date: 1986-11-13
Publication date: 1989-10-31
Also published as: FR2606883A1; JP2668787B2; IN170327B; FR2606883B1; JPS63135860A

Description

BESCHREIBUNG DESCRIPTION

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatischen Bestimmung von Kenngrössen von textilem Prüfgut, wie Garnen, Vorgarnen und Bändern, mit einer eine Führungseinrichtung, ein Messorgan, eine Vorschubeinrichtung und eine Absaugdüse für das Prüfgut enthaltenden Messeinheit. The invention relates to a device for the automatic determination of parameters of textile test material, such as yarns, rovings and tapes, with a guide device, a measuring element, a feed device and a suction nozzle for the test unit.

In den Labors von Textilbetrieben, vornehmlich von Spinnereien, werden im Rahmen der betrieblichen Qualitätskontrolle Stichprobenprüfungen zur Bestimmung gewisser tex-tiler Parameter, wie beispielsweise der Masseschwankungen und anderer davon abgeleiteter Kenngrössen vorgenommen. Dazu dienen sogenannte Gleichmässigkeitsprüfer, wie sie beispielsweise von der Inhaberin des vorliegenden Patents unter der Bezeichnung USTER TESTER (USTER eingetragenes Warenzeichen der Zellweger Uster AG) weltweit vertrieben werden. In the laboratories of textile companies, primarily spinning mills, random checks are carried out as part of the company's quality control to determine certain textile parameters, such as fluctuations in mass and other parameters derived from them. So-called uniformity testers are used for this purpose, such as those sold worldwide by the holder of the present patent under the name USTER TESTER (USTER registered trademark of Zellweger Uster AG).

Zur Bestimmung der Masseschwankungen des Prüfguts wird dieses mittels der Vorschubeinrichtung durch das Messorgan transportiert und anschliessend durch die Absaugdüse entfernt. Der Messeinheit ist ein Einlegemechanismus für das Prüf gut zugeordnet, welcher das letztere in das Messorgan und in die Vorschubeinrichtung einlegt und es ausserdem der Absaugdüse vorlegt. To determine the fluctuations in mass of the test material, it is transported through the measuring device by means of the feed device and then removed through the suction nozzle. An insertion mechanism for the test is well assigned to the measuring unit, which inserts the latter into the measuring element and the feed device and also presents it to the suction nozzle.

Bei den bekannten Gleichmässigkeitsprüfern wurde bisher als Absaugdüse eine Injektordüse verwendet, was zu einer nicht unbeträchtlichen Geräuschentwicklung mit störenden hohen Frequenzen geführt hat. Ausserdem sind die bekannten Injektordüsen nicht in der Lage, ihnen vorgelegtes, relativ steifes Garn in die Düse einzusaugen oder Vorgarne und Bänder abzusaugen. In the known uniformity testers, an injector nozzle was previously used as the suction nozzle, which has led to a not inconsiderable noise development with disruptive high frequencies. In addition, the known injector nozzles are not able to suck relatively stiff yarn presented to them into the nozzle or to suck rovings and tapes.

Durch die Erfindung soll nun der bekannte Gleichmässigkeitsprüfer in Richtung auf eine Reduktion des Geräuschpegels und auf eine universelle Verwendbarkeit seiner Absaugdüse verbessert werden. The invention is now to improve the known uniformity tester in the direction of a reduction in the noise level and to a universal usability of its suction nozzle.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. This object is achieved by the features specified in the characterizing part of claim 1.

Durch die erfindungsgemäss vorgeschlagene Verwendung einer Coanda-Düse wird der Geräuschpegel um etwa 10 dB reduziert, und die Frequenzen im Schallspektrum wurden in einen tieferen, wesentlich weniger störenden Bereich verschoben. Ausserdem wird von der Coanda-Düse auch ein dieser vorgelegtes, relativ steifes Garn oder ein Band problemlos eingesaugt, so dass diese Düse auch zum Absaugen von steifen Garnen, von Vorgarnen und von Bändern verwendet werden kann. Through the use of a Coanda nozzle proposed according to the invention, the noise level is reduced by approximately 10 dB, and the frequencies in the sound spectrum have been shifted to a deeper, much less disturbing range. In addition, the Coanda nozzle also draws in a relatively stiff yarn or a tape that has been placed in front of it, so that this nozzle can also be used for suctioning off stiff yarns, rovings and tapes.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnungen näher dargestellt; es zeigen: The invention is illustrated in more detail below using an exemplary embodiment and the drawings; show it:

Fig. 1 eine Perspektivdarstellung eines Gleichmässigkeits-prüfers zur Bestimmung der Masseschwankungen von Stapelfasergarnen, 1 is a perspective view of a uniformity tester for determining the fluctuations in mass of staple fiber yarns,

Fig. 2 einen Schnitt durch die Absaugdüse der Messeinheit des Gleichmässigkeitsprüfers von Fig. 1, und FIG. 2 shows a section through the suction nozzle of the measuring unit of the uniformity tester from FIG. 1, and

Fig. 3 ein Detail von Fig. 2 in stark vergrössertem Massstab. Fig. 3 shows a detail of Fig. 2 on a greatly enlarged scale.

Der in Fig. 1 dargestellte Gleichmässigkeitsprüfer zur Bestimmung der Masseschwankungen von textilem Prüfgut, wie Garnen, Vorgarnen oder Bändern aus Stapelfasern, besteht darstellungsgemäss aus einer Messeinheit 1, aus einer Auswerteeinheit 2, aus einer Ausgabeeinheit 3 und aus einem Gestell 4 für die Aufmachungseinheiten mit dem Prüfgut P, das sind beispielsweise Garn- oder Vorgarnspulen. Gleichmässigkeitsprüfer dieser Art sind bekannt und werden beispielsweise von der Inhaberin des vorliegenden Patents unter der Bezeichnung USTER TESTER (USTER eingetragenes Warenzeichen der Zellweger Uster AG) weltweit vertrieben. The uniformity tester shown in FIG. 1 for determining the fluctuations in mass of textile test material, such as yarns, rovings or tapes made of staple fibers, as shown consists of a measuring unit 1, an evaluation unit 2, an output unit 3 and a frame 4 for the presentation units with the Test material P is, for example, yarn or roving bobbins. Uniformity testers of this type are known and are distributed worldwide, for example, by the holder of the present patent under the name USTER TESTER (USTER registered trademark of Zellweger Uster AG).

Die Messeinheit 1 für das Prüfgut P besteht darstellungsgemäss aus mehreren Modulen, welche in Laufrichtung des Prüfguts P, das ist in der Figur von oben nach unten, wie folgt angeordnet sind: Zuerst ein Modul 5 mit einer Fadenführungseinrichtung 6, beispielsweise einer Fadenbremse, anschliessend ein Modul 7 mit einem Messorgan 8, anschliessend ein Modul 9 mit einer Vorschubeinrichtung 10 und anschliessend ein Modul 11 mit einer Absaugdüse 12. Das unterste Modul 11 ist auf einen Sockel 13 aufgesetzt, und alle genannten Module 5,7,9 und 11 sowie der Sockel 13 sind in einem Rahmen 14 mit einem bügelartigen Oberteil 15 angeordnet und von diesem Rahmen gehalten. The measuring unit 1 for the test material P consists of several modules, which are arranged in the direction of the test material P, that is, from top to bottom in the figure, as follows: First, a module 5 with a thread guide device 6, for example a thread brake, then one Module 7 with a measuring element 8, then a module 9 with a feed device 10 and then a module 11 with a suction nozzle 12. The bottom module 11 is placed on a base 13, and all of the modules 5, 7, 9 and 11 and the base mentioned 13 are arranged in a frame 14 with a bow-like upper part 15 and held by this frame.

Das Messorgan 8, durch welches das Prüfgut P durch die durch ein Walzenpaar gebildete Vorschubeinrichtung 10 gezogen wird, ist ein sogenanntes kapazitives Messorgan. Dieses ist in den US Patenten 3 754 172,3 788 138 und 3 805 607 beschrieben, auf deren Offenbarung hiermit Bezug genommen wird. Die Vorschubeinrichtung 10, welche durch ein Paar von Transportwalzen gebildet ist, ist von dem bereits genannten USTER TESTER bekannt und wird hier nicht näher beschrieben. The measuring element 8, through which the test material P is drawn through the feed device 10 formed by a pair of rollers, is a so-called capacitive measuring element. This is described in U.S. Patents 3,754,172,3,788,138 and 3,805,607, the disclosure of which is incorporated herein by reference. The feed device 10, which is formed by a pair of transport rollers, is known from the already mentioned USTER TESTER and is not described in more detail here.

Die Auswerteeinheit 2 enthält unter anderem einen Analog-/Digitalwandler und einen Rechner und ist darstellungsgemäss mit einem Bildschirm kombiniert. Die vom Messorgan 8 laufend erzeugten elektrischen Signale werden vom Rechner der Auswerteeinheit 2 verarbeitet und in geeigneter Form in einem in der Auswerteeinheit 2 integrierten Speicher gespeichert und können vor ihrem Ausdruck auf dem Ausgabeeinheit 3 bildenden Drucker auf dem Bildschirm dargestellt werden. Dies hat den Vorteil, dass man alle anfallenden Daten vorerst auf dem Bildschirm zur Anzeige The evaluation unit 2 contains, among other things, an analog / digital converter and a computer and, as shown, is combined with a screen. The electrical signals continuously generated by the measuring element 8 are processed by the computer of the evaluation unit 2 and stored in a suitable form in a memory integrated in the evaluation unit 2 and can be displayed on the screen before they are printed out on the printer forming the output unit 3. This has the advantage that you can display all the data initially on the screen

2 2nd

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

bringen und nur ausgewählte Daten für den Ausdruck auf dem Drucker 3 bestimmen kann. bring and can only select selected data for printing on the printer 3.

Es sei noch darauf hingewiesen, dass die Signalverarbeitung in der Auswerteeinheit 2 aus drei Hauptkomponenten besteht, nämlich aus dem Spektrographen, für das sogenannte Spektrogramm (Wellenlängenspektrum der Masseschwankungen), aus dem Imperfection Indicator, welcher Grenzwertüberschreitungen der Masse zählt, und aus dem eigentlichen Auswerteteil für die Bestimmung des sogenannten Variationskoeffizienten und der Längenvariationskurve. Alle diese Kenngrössen sind von dem schon genannten USTER TESTER her bekannt. It should also be pointed out that the signal processing in the evaluation unit 2 consists of three main components, namely the spectrograph for the so-called spectrogram (wavelength spectrum of the mass fluctuations), the imperfection indicator, which counts when the mass exceeds limit values, and the actual evaluation part for the determination of the so-called variation coefficient and the length variation curve. All of these parameters are known from the already mentioned USTER TESTER.

Durch Einfügen weiterer Module in die Messeinheit 1 kann diese für die Bestimmung weiterer Parameter des Prüfguts P ausgebaut werden. So kann beispielsweise mit einem zusätzlichen Modul mit einem Messorgan für die Haarigkeit des Prüfguts P zusätzlich zu den Masseschwankungen und in einem einzigen Durchlauf des Prüfguts P durch die Messeinheit 1, dessen Haarigkeit bestimmt werden. Bezüglich dieser Ausbaumöglichkeit der Messeinheit 1 wird auf das Deutsche Gebrauchsmuster G 8 708 187 der Inhaberin des vorliegenden Patents verwiesen. By inserting further modules into the measuring unit 1, this can be expanded for the determination of further parameters of the test material P. For example, with an additional module with a measuring element for the hairiness of the test material P, in addition to the fluctuations in mass and in a single pass of the test material P through the measuring unit 1, its hairiness can be determined. With regard to this possibility of expanding the measuring unit 1, reference is made to the German utility model G 8 708 187 of the owner of the present patent.

Das Prüfgut P ist beim Durchlauf durch die Messeinheit 1 im Verlauf seiner Prüfung zwischen der Fadenführungseinrichtung 6 und der Absaugdüse 12 gespannt, wobei die beiden die Vorschubeinrichtung 10 bildenden Walzen so angeordnet sind, dass durch diese keine Auslenkung des Prüf guts P aus seiner geraden Bahn erfolgt. The test material P is stretched between the thread guide device 6 and the suction nozzle 12 as it passes through the measuring unit 1, the two rollers forming the feed device 10 being arranged in such a way that there is no deflection of the test material P from its straight path .

In den Figuren 2 und 3 ist die Absaugdüse 12 der Messeinheit 1 von Fig. 1 dargestellt; dabei zeigt Fig. 2 einen Schnitt durch die Absaugdüse 12 im Massstab von 3:1, und Fig. 3 zeigt ein stark vergrössertes Detail (Bereich A von Fig. 2) im Massstab von etwa 40 :1. FIGS. 2 and 3 show the suction nozzle 12 of the measuring unit 1 from FIG. 1; 2 shows a section through the suction nozzle 12 on a 3: 1 scale, and FIG. 3 shows a greatly enlarged detail (area A of FIG. 2) on a scale of about 40: 1.

Gemäss Fig. 2 besteht die Absaugdüse 12 aus einem Düsenkörper 16 und aus einem mit diesem verschraubten Einlaufteil 17. Die Absaugdüse 12 ist in einer entsprechenden Bohrung des Moduls 11 (Fig. 1) angeordnet. In diese Bohrung mündet eine Zuführleitung für Druckluft, wobei die Abdichtung in Richtung der Längsachse der Absaugdüse 12 mittels zweier Dichtungsringe 18 erfolgt. Das der Absaugdüse 12 vorgelegte Prüfgut P wird in Richtung des Pfeiles B in diese eingesaugt und anschliessend durch eine an die Absaugdüse 12 angeschlossene Leitung (nicht dargestellt) in einen geeigneten Behälter, beispielsweise einen Abfallbehälter, befördert. According to FIG. 2, the suction nozzle 12 consists of a nozzle body 16 and an inlet part 17 screwed to it. The suction nozzle 12 is arranged in a corresponding bore in the module 11 (FIG. 1). A supply line for compressed air opens into this bore, the sealing being carried out in the direction of the longitudinal axis of the suction nozzle 12 by means of two sealing rings 18. The test material P presented to the suction nozzle 12 is sucked into it in the direction of arrow B and then conveyed through a line (not shown) connected to the suction nozzle 12 into a suitable container, for example a waste container.

Die Absaugdüse ist eine sogenannte Coanda-Düse, das heisst, die der Düse 12 zugeführte Luft fliesst entlang von deren Rohrwandung und saugt dadurch die Aussenluft und damit das Prüfgut P an. Dies hat den Vorteil, dass einerseits ein grosses Luftvolumen aufgebaut wird und eine hohe Austrittsgeschwindigkeit entsteht, und dass anderseits der Geräuschpegel der Düse 12 gegenüber einer üblichen Injektordüse wesentlich reduziert ist. The suction nozzle is a so-called Coanda nozzle, which means that the air supplied to the nozzle 12 flows along the pipe wall thereof and thereby sucks in the outside air and thus the test material P. This has the advantage that, on the one hand, a large volume of air is built up and there is a high exit velocity, and on the other hand, the noise level of the nozzle 12 is significantly reduced compared to a conventional injector nozzle.

Der Düsenkörper 16 ist darstellungsgemäss an seinem Aussenmantel mit einer Ringnut 19 versehen, in welche Druckluft zugeführt wird. Eine der beiden Seitenwände der Ringnut 19 ist mit mehreren, vorzugsweise sechs um je 600 gegeneinander versetzten Bohrungen 20 versehen, welche parallel zur Düsenachse liegen. Die Druckluft strömt entgegen der Richtung des Pfeils B durch die Bohrungen 20 in eine Ringkammer 20a und dann gegen eine an die Ring- As shown, the nozzle body 16 is provided on its outer jacket with an annular groove 19 into which compressed air is supplied. One of the two side walls of the annular groove 19 is provided with a plurality of, preferably six, bores 20, each offset by 600, which are parallel to the nozzle axis. The compressed air flows against the direction of arrow B through the bores 20 into an annular chamber 20a and then against one of the annular

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kammer 20a anschliessende Fläche 21 des Einlaufteils 17. Zwischen der Fläche 21 und der an diese anschliessenden Stirnfläche des Düsenkörpers 16 ist ein Distanzring 22 angeordnet, dessen Innendurchmesser nicht kleiner ist als der Durchmesser des Kreises, auf dem die sechs Bohrungen 20 liegen. Dadurch besteht zwischen der Fläche 21 des Einlaufteils 17 und der benachbarten Stirnfläche des Düsenkörpers 16 im Bereich innerhalb des genannten Kreises mit der Ringkammer 20a ein gewisser kleiner Abstand von einigen Hundertstelmillimetern. Chamber 20a adjoining surface 21 of the inlet part 17. Between the surface 21 and the adjoining end face of the nozzle body 16, a spacer ring 22 is arranged, the inner diameter of which is not less than the diameter of the circle on which the six bores 20 lie. As a result, there is a certain small distance of a few hundredths of a millimeter between the surface 21 of the inlet part 17 and the adjacent end face of the nozzle body 16 in the region within the circle with the annular chamber 20a.

Der genannte Teil der Stirnfläche des Düsenkörpers 16 und die Fläche 21 des Einlaufteils 17 begrenzen einen Ringspalt 23, durch welchen die aus den Bohrungen 20 strömende Druckluft gedrosselt wird. Die durch diesen Spalt strömende feine Luftschicht wird durch den profilartigen Teil 24 der Stirnfläche des Düsenkörpers 16 abgelenkt und fliesst dann parallel zur Richtung des Pfeils B entlang der Rohrwandung 25 des Düsenkörpers 16. The named part of the end face of the nozzle body 16 and the surface 21 of the inlet part 17 delimit an annular gap 23 through which the compressed air flowing out of the bores 20 is throttled. The fine air layer flowing through this gap is deflected by the profile-like part 24 of the end face of the nozzle body 16 and then flows parallel to the direction of the arrow B along the tube wall 25 of the nozzle body 16.

Da der in Fig. 1 dargestellte Gleichmässigkeitsprüfer in Labors eingesetzt wird, ist auf die Lärmentwicklung ein besonderes Augenmerk gerichtet, wobei die Absaugdüse 12 den weitaus überwiegenden Beitrag an diese Lärmentwicklung liefert. Praktische Versuche haben gezeigt, dass die in Fig. 2 dargestellte Coanda-Düse, verglichen mit bekannten Injektordüsen, den Lärmpegel ganz wesentlich reduziert. Since the uniformity tester shown in FIG. 1 is used in laboratories, special attention is paid to the development of noise, the suction nozzle 12 making the far predominant contribution to this development of noise. Practical tests have shown that the Coanda nozzle shown in FIG. 2 significantly reduces the noise level compared to known injector nozzles.

Was die konstruktive Ausgestaltung der Coanda-Düse 12 betrifft, so sind neben dem Druck der verwendeten Druckluft und neben dem Durchmesser der Rohrwandung 25 und der Länge der Düse 12 noch zwei Merkmale von wesentlicher Bedeutung für den Lärmpegel: As far as the structural design of the Coanda nozzle 12 is concerned, in addition to the pressure of the compressed air used and in addition to the diameter of the tube wall 25 and the length of the nozzle 12, two features are of significant importance for the noise level:

- Darstellungsgemäss schliesst in Richtung des Pfeiles B an die zylindrische Rohrwandung 25 ein divergierender, kegelstumpfförmigerTeil 26 an. Der Öffnungswinkel des kegelstumpfförmigen Teils 26 darf nicht zu gross sein und liegt zwischen 15 ° und 35 °, vorzugsweise bei 24 °. - As shown, a diverging, frustoconical part 26 adjoins the cylindrical tube wall 25 in the direction of arrow B. The opening angle of the frustoconical part 26 must not be too large and is between 15 ° and 35 °, preferably 24 °.

- Der profilartige Teil 24 der Stirnfläche des Düsenkörpers 16 ist ebenfalls von wesentlichem Einfluss auf den Lärmpegel. Wie Fig. 3 entnommen werden kann, weist der profilartige Teil 24 die folgende Kontur auf : Im Bereich der Ringkammer 20a ist eine zur Fläche 21 des Einlaufteils 17 (Fig. 2) parallele Fläche 27 vorgesehen, welche über zwei Abstufungen 28 und 29 in die zylindrische Rohrwandung 25 übergeht. Die Rohrwandung 25 ist zur Abstufung 29, die letztere zur Abstufung 28, und diese zur Fläche 27 jeweils um etwa 300 geneigt und die genannten Flächen sind durch gerundete Übergangspartien miteinander verbunden. - The profile-like part 24 of the end face of the nozzle body 16 is also of significant influence on the noise level. As can be seen in FIG. 3, the profile-like part 24 has the following contour: in the area of the annular chamber 20a, a surface 27 is provided which is parallel to the surface 21 of the inlet part 17 (FIG. 2) and which has two steps 28 and 29 into the cylindrical tube wall 25 merges. The tube wall 25 is to the gradation 29, the latter to the gradation 28, and this is inclined to the surface 27 in each case by about 300 and the surfaces mentioned are connected to one another by rounded transition parts.

Diese Kontur könnte auch durch eine stufenlose Kurve ersetzt werden, die in Fig. 3 dargestellte, abgestufte Kontur hat aber für die Herstellung der Düse 12 gewisse Vorteile. This contour could also be replaced by a stepless curve, but the stepped contour shown in FIG. 3 has certain advantages for the manufacture of the nozzle 12.

Die praktischen Versuche mit der in Fig. 2 dargestellten Coanda-Düsen 12 anstelle einer üblichen Injektordüse haben folgendes ergeben: The practical tests with the Coanda nozzle 12 shown in FIG. 2 instead of a conventional injector nozzle have shown the following:

- Der Geräuschpegel wird um ungefähr 10 dB reduziert, wobei zudem die störenden hohen Frequenzen im Schallspektrum in einen für das menschliche Ohr wesentlich weniger störenden tieferen Bereich verlagert werden. - The noise level is reduced by approximately 10 dB, and the disruptive high frequencies in the sound spectrum are also shifted to a lower area that is much less disruptive for the human ear.

- Auch relativ steife Garne, welche bisher in die Düse gar nicht eingesaugt und daher auch nicht abgesaugt würden, werden problemlos abgesaugt. - Even relatively stiff yarns, which so far have not been sucked into the nozzle and therefore would not be sucked off, can be sucked off without any problems.

- Ebenso werden Vorgarne und Bänder ohne Schwierigkeiten abgesaugt. - Rovings and tapes are also vacuumed off without difficulty.

3 3rd

s s

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

B B

2 Blatt Zeichnungen 2 sheets of drawings

Claims

672192 PATENT CLAIMS

1.Device for the automatic determination of parameters of textile test material, such as yarns, rovings and tapes, with a guide device, a measuring element, a feed device and a suction nozzle for the measuring unit containing the test material, characterized in that the suction nozzle (12 ) is formed by a so-called Coanda nozzle, in which the air flow slides along the wall from its suction opening (25, 26).

2. Device according to claim 1, characterized in that the suction nozzle (12) consists of a nozzle body (16) and an inlet part (17), between which two parts an annular gap (23) is formed for the compressed air, and that the air supply in this annular gap takes place via one or more bores (20) distributed over the nozzle body.

3. The device according to claim 2, characterized in that the nozzle body (16) in connection with the annular gap (23) in the transition area to the suction opening (25) has a profile-like part (24) which consists of several mutually inclined gradations (27, 28, 29) exists.

4. The device according to claim 3, characterized in that three gradations (27,28,29) are provided.

5. The device according to claim 4, characterized in that the gradations (27,28,29) are inclined towards each other by 30 °.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the suction opening consists of a cylindrical part (25) and a in the suction direction (B) adjoining this, frustoconical diffuser part (26), the opening angle 15 ° to 35 ° , is preferably 24 °.