DD239259A1

DD239259A1 - Messanordnung zum pruefen von spinnduesenoeffnungen

Info

Publication number: DD239259A1
Application number: DD27849085A
Authority: DD
Inventors: Wolfgang Dewitz
Original assignee: Guben Chemiefaserwerk
Priority date: 1985-07-11
Filing date: 1985-07-11
Publication date: 1986-09-17

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Messanordnung zum Pruefen von Spinnduesenoeffnungen, mit denen die Spinnduesen zur Erspinnung synthetischer hochpolymerer Seiden versehen sind. Ziel der Erfindung ist es, alle Spinnduesen vor ihrer Wiederverwendung im Spinnprozess beziehungsweise nach jedem Reinigungsprozess zu pruefen und die ausserhalb der Toleranzen liegenden Spinnduesen auszusondern. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Messanordnung zum Pruefen von Spinnduesenoeffnungen zu schaffen, die die Speicherung und Auswertung aller Pruefdaten ermoeglicht. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe durch eine Messanordnung geloest, bei der ein Pruefmagazin und eine Steuereinheit mit einem computergesteuerten und mit einer Positioniereinrichtung versehenen xy-Tisch verbunden sind, ueber dem ein Messmikroskop angeordnet ist, dem eine Fernsehkamera, ein Zaehler und ein Rechner nachgeschaltet sind.

Description

Die Funktionsweise der Meßanordnung sei im Folgenden kurz erläutert:

Die gereinigten Spinndüsen werden manuell einem Prüfmagazin zugeführt, welches die Düsen auf Befehl einer Steuereinheit einzeln einem computergerechten xy-Tisch vorlegt. Der xy-Tisch positioniert nach Erkennen einer Düsennummer nacheinander die Düse auf Basis eingespeicherter Koordinaten über Stellantriebe derart, daß jede Düsenöffnung im Gesichtsfeld des Mikroskop vermessen werden kann. Die Kontur der Düsenöffnung wird dazu im Durchlicht auf eine Fernsehkamera projiziert, deren Bildpunkte nacheinander derart so abgetastet werden, daß je Bildpunkt ein O-oder ein L-Signal entsteht. DieO-Signale charakterisieren die Spinndüsenumgebung, die L-Signaie die Bildpunkte der Düsenöffnung. Mit Hilfe eines Zählers werden nun die L-Signale bei einem Durchgang des Elektrodenstrahles durch das Bild, der durchaus in der Größenordnung von 1 s liegen kann, gezählt und sind das Maß der Lochfläche. Nach Vorliegen der Meßgröße einer Düsenöffnung wird über die Steuerung der xy-Tisch verstellt und eine neue Öffnung rückt ins Gesichtsfeld des Mikroskopes. Dieser Vorgang wiederholt sich solange, bis jede Düsenöffnung gemessen wurde. Danach ermittelt der Rechner den Mittelwert D der Durchmesser, die Standardabweichung S, den Variationskoeffizienten V, sowie den größten Durchmesser D_max und den kleinsten Durchmesser D_mi_n jeder Düse und vergleicht mit vorgegebenen Grenzwerten. Werden diese unterschritten, erfolgt die Weitergabe der Düse an das Einsatzmagazin. Bei Überschreitung der Grenzwerte wird die Düse ausgesondert und verschrottet. Die erfindungsgemäße Meßanordnung weist folgende technisch-ökonomischen Vorteile auf:

Die Meßanordnung ermöglicht das Prüfen von Spinndüsen für synthetische lineare hochpolymere Seiden, insbesondere der Durchmesser und Flächen der Düsenöffnungen mit hoher Genauigkeit. Sie ist einfach und kostengünstig aufgebaut, wobei an sich bekannte Bauelemente und Baugruppen in neuer Kombination miteinander verbunden werden. Die Prüfung erfolgt in rascher Folge und ist zeitsparend. Das Ergebnis der Prüfung wesetlicher Düsenparameter, wie D, S, V, D_max, D_mi_n wird unmittelbar im nachgeschalteten Rechner ausgewertet. Werden die vorgegebenen Grenzwerte unterschritten, erfolgt die Weitergabe der Düse an das Einsatzmagazin. Bei Überschreitung der Grenzwerte wird die Düse ausgesondert und verschrottet.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der dazugehörigen Zeichnung ist die Meßanordnung als Blockschaltbild dargestellt.

Gemäß der Zeichnung besteht die erfindungsgemäße Meßanordnung aus einem xy-Tisch, der mit einem Prüf-, Einsatz-und Schrottmagazin verbunden ist. Dem xy-Tisch, welcher computergesteuert ist, sind nachgeordnet, ein Mikroskop, eine Fernsehkamera, ein Zähler, ein Rechner mit Speicher und Datenausgabe. Die einzelnen Baugruppen, wie Rechner, Zähler und xy-Tisch sind weiterhin mit einer Steuereinheit verbunden.

Nach einer mehrmaligen 72-bis lOOstündigen Laufzeit werden die eingesetzten Spinndüsen, zum Beispiel Kegel-und Wabendüsen, gegen neue ausgewechselt, gereinigt und anschließend der Durchmesser und die Fläche jeder Düsenöffnung mittels der erfindungsgemäßen Meßanordnung geprüft. Zu diesem Zweck werden die Düsen manuell einem Prüfmagazin zugeführt, von dem die Düsen nach Ingangsetzen einer Steuereinheit einzeln auf den xy-Tisch gelangen. Auf diesem Tisch wird jede Düse entsprechend ihrer Düsennummer über Stellantriebe und eingespeicherter Koordinaten derart positioniert, daß jede Düsenöffnung in das Gesichtsfeld des Mikroskops zu liegen kommt und vermessen werden kann. Zu diesem Zweck projiziert man die Kontur der Düsenöffnung auf eine Fernsehkamera und tastet nacheinander die Bildpunkte ab dergestalt, daß je Bildpunkt ein O- oder L-System entsteht, wobei die O-Signale die Düsenumrandung charakterisieren und die L-Signale die Bildpunkte der Düsenöffnung. Durch den Zähler erfolgt das Erfassen der L-Signale bei einem Durchgang des Elektrodenstrahles durch das Bild. Die L-Signale sind das Maß der Lochfläche. Nachdem die Meßgröße eines Düsenloches ermittelt ist, wird mittels der Steuerung der xy-Tisch verstellt und eine neue Öffnung rückt in das Gesichtsfeld des Mikroskopes. Dieser Vorgang wiederholt sich so lange, bis jede Düsenöffnung gemessen wurde. Danach erfolgt durch den Rechner die Errechnung von D, S, V, D_max, D_min. In der nachstehenden Tabelle sind für einige Spinndüsen die mit der Meßanordnung ermittelten Meßdaten aufgeführt und den Meßdaten neuer Spinndüsen gegenübergestellt worden.

Tabelle:

Meßdaten einiger Spinndüsen

Düse	Nr.	Lochzahl	D	S	V	D_max	Dmin
alt/neu	300	28	[μνη]	[/•im]	[%]	[μηη]	liim]
neu	301	28	251,0	1,17	0,47	252,8	249,8
	302	28	250,9	0,89	0,36	252,8	249,8
	201	28	251,5	0,67	0,27	252,8	249,8
alt	133	28	272,5	2,20	0,81	278,1	269,2
	179	28	273,5	1,96	0,72	276,6	267,7
			274,5	2,34	0,85	279,6	270,6
Kegeldüse	1086	32
neu	1087	32	255,5	1,03	0,40	257,3	252,8
	1088	32	256,1	1,00	0,39	258,7	254,3
	63	32	256,2	1,16	0,45	258,7	254,3
alt	100	32	279,2	4,00	1,43	295,9	273,6
	246	32	275,9	3,18	1,15	281,0	269,2
		283,1	3,39	1,20	290,0	276,6

Es bedeuten:

D Durchmessermittelwert S Standardabweichung V Variationskoeffizient Dmax größter Durchmesser D_mjn kleinster Durchmesser

Claims

Erfindungsanspruch:

Meßanordnung zum Prüfen von Spinndüsenöffnungen, insbesondere deren Durchmesserr und Flächen, gekennzeichnet dadurch, daß ein Prüfmagazin und eine Steuereinheit mit einem computergesteuerten und mit einer Positioniereinrichtung versehenen xy-Tisch verbunden sind, über dem ein Meßmikroskop derart angeordnet ist, daß in dessen Gesichtsfeld jede Düsenöffnung sichtbar und meßbar ist, wobei dem Meßmikroskop, eine Fernsehkamera, ein Zähler und ein Rechner nachgeschaltet sind.

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Meßanordnung zum Prüfen von Spinndüsenöffnungen, mit denen die Spinndüsen zur Erspinnung synthetischer hochpolymerer Seiden versehen sind.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Nach Klare, Fritsche, Grobe, Synthetische Fasern aus Polyamiden „Technologie und Chemie",
2. Auflage, Akademieverlag Berlin, 1963, Seite 263, ist eine Spinndüse eine aus Edelstahl hergestellte kreisförmige Platte, deren Durchmesser 50 bis 200 mm beträgt und die je nach Anzahl der zu spinnendenKapillarfäden bis 40 und mehr Öffnungen von je 0,2 bis 0,3 mm Durchmesser besitzt. Diese Spinndüsen müssn von Zeit zu Zeit gewechselt und gereinigt werden, um ihre Funktionstüchtigkeit zu gewährleisten. Sie unterliegen jedoch auch während ihrer Laufzeit und bei mehrmaligem Gebrauch einem mechanischen Verschleiß, der durch die in der Polymerschmelze enthaltenen Zusätze, wie Mattierungsmittel, Katalysatoren, Stabilisatoren und andere, verursacht wird und zu einer Aufweitung der Öffnungen führt. Auch der wiederholte Reinigungsprozeß trägt zur Vergrößerung des Öffnungsdurchmessers bei.

Die bisher geübte Praxis ist die, daß die Spinndüse vor ihrer erneuten Verwendung im Mikroskop zwar auf Sauberkeit geprüft, aber der Vergrößerung des Durchmessers, welcher infolge der mehrmaligen Laufzeit und Reinigungsbehandlung verursacht wurde, keine Aufmerksamkeit geschenkt wird. Diese Aufweitung kann bis zu 18% bei einer relativen Spanne bis 9%, bezogen auf die Herstellungstoleranzen, betragen. Derartig starke Toleranzabweichungen als Folge der Aufweitung führen zu einer negativen Beeinflussung entscheidender Spinnparameter und Qualitätseigenschaften der Seide, wie Gesamtverzug, Elementarfadenverzug und Elementarfadentiter. So steigt bei einer mehrfach verwendeten beziehungsweise verschlissenen Düse der mittlere Verzug von 60,5 auf 72 an, was einer Steigerung auf 119,2% entspricht. Die Elementarfadenverzüge schwanken von 69,5 bis 74,2%, was einer relativen Spanne von 7,7% entspricht. Die relative Spanne des Elementarfadentiters beträgt 13,2%. Durch den allmählich ablaufenden Düsenverschleiß ist der Elementarfadentiter von der Schwankungsbreite von ehemals 4,8% auf 13,2% angewachsen. Die ersponnene Seide ist also im Querschnitt ungleichmäßiger geworden. Als zweite Folge des Düsenverschleißes ist der Verzug des Gesamtfadens um etwa 20% angestiegen. Mit dem Anstieg des Gesamtverzuges einher geht natürlich auch eine Zunahme der Spanne des Elementarfadenverzugs von 2,5% bei einer neuen Düse auf 7,7% bei einer langsam verschleißenden Düse. Wenn Verzugsschwankungen von 2,5% der Elementarfäden im Querschnitt durch ein einheitliches Reckverhältnis ausgeglichen werden können, ist dies mit Sicherheit bei 7,7% Verzugsschwankung im Querschnitt nicht mehr der Fall. Das Ergebnis der Reckung sind dann strukturhomogene Elementarfäden. Der langsam und unbeobachtet ablaufende Düsenverschleiß führt unter anderem dazu, daß der Schrumpf schnellgesponnener Seide langsam über einen längeren Zeitraum nach unten wegläuft.

Wenn nun ein Teil der Spinndüsen systematisch oder auch zufällig durch neue ersetzt wird, ergibt sich eine starke Schwankung des Schrumpfes als Spiegelbild der zur Schnellspinnseide zuzuordnenden Spinndüse und ihres Verschleißzustandes.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, alle Spinndüsen vor ihrer Wiederverwendung im Spinnprozeß beziehungsweise nach jedem Reinigungsprozeß zu prüfen und die außerhalb der Toleranzen liegenden Spinndüsen auszusondern.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Meßanordnung zum Prüfen von Spinndüsenöffnungen zu schaffen, die die Speicherung und Auswertung aller Prüfdaten ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Meßanordnung gelöst, die dadurch charakterisiert ist, daß ein Prüfmagazin und eine Steuereinheit mit einem computergesteuerten und mit einer Positioniereinrichtung versehenen xy-Tisch verbunden sind, über dem ein Meßmikroskop derart angeordnet ist, daß in dessen Gesichtsfeld jede Düsenöffnung sichtbar und meßbar ist, wobei dem Meßmikroskop eine Fernsehkamera, ein Zähler und ein Rechner nachgeschaltet sind.