DD296548A5 - Zuendeinrichtung fuer sprenggreifer - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Fadenbelastungsvorrichtung zur kontinuierlichen Messung des Reckdehnverhaeltnisses polymerer partiell orientierter Faeden, welche zur Guetekontrolle in der Chemiefaserindustrie angewendet wird. Erfindungsgemaesz wird eine Fadenbelastungsvorrichtung zur kontinuierlichen Reckdehnmessung an polymeren Faeden vorgeschlagen, die an einem um einen Drehpunkt gelagerten Waagebalkens besteht, der an einem Ende eine leichtgaengig drehbare fadenzugkraftvermittelnde Belastungsrolle traegt, zwischen Drehpunkt und Belastungsrolle mit einem Wegaufnehmer verbunden ist und dadurch chrakterisiert ist, dasz vor und/oder hinter dem Drehpunkt Weicheisenzylinder befestigt sind, die in stromdurchflossenen Spulen fuehrbar sind, wobei der Abstand der Weicheisenzylinder vom Drehpunkt des Waagebalkens das 0,5- bis 0,9fache des Abstandes der Belastungsrolle vom Drehpunkt betraegt, dasz der vordere Weicheisenzylinder einen Durchmesser von 5 bis 20 mm, eine Laenge von 20 bis 60 mm, der hintere Weicheisenzylinder einen Durchmesser von 5 bis 20 mm und eine Laenge von 40 bis 120 mm aufweist.{Fadenbelastungsvorrichtung; Reckdehnverhaeltnis, partiell orientiert; Waagebalken; Wegaufnehmer; Weicheisenzylinder; Spulen; Drehpunkt; Belastungsrolle}

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Fadenbelastungsvorrichtung zur kontinuierlichen Messung des Reckdehnverhältnisses und der Reckkraft polymerer partiell orientierter Fäden, welche zum Zweck der Gütekontrolle in der Chemiefaserindustrie angewendet wird. Sie zeichnet sich durch besonders einfache Einstellung der rein elektrisch ansteuerbaren Fadenzugkraft aus.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bekannt, mit einer kontinuierlich arbeitenden Vorrichtung gemäß DD 269211 die Dehnung beziehungsweise das Reckdehnverhältnis von synthetischerteilorientlerter Seide als Maß für die Orientierung der Makromoleküle bei einstellbarer definierter Fadenzugkraft zu messen. Bei dieser Vorrichtung wird der Faden unter konstant gehaltener Vorspannung über eine konstantgeregelte Liefergalette dem Reckfeld kontinuierlich zugeführt, in dem sich eine Beiastungsrolle und ein geschlossener Heizer befinden, ausdem der gereckteFaden mittels einergeschwindtgkehsgeregeltenAbzugsgalette und eines pneumatischen Injektors gefördert wird. Die Belastungsrolle, deren Aufgabe es ist, die die Reckung verursachende Fadenzugkraft dem kontinuierlich geförderten Faden zu vermitteln, ist Bestandteil eines Waagebalkens, an dem die Kraft eines manuell aufsteckbaren Grundgewichtes und die balkenlageabhängige Kraft einer speziellen Anordnung von drei Permanentmagneten wirkt. Mittels eines Wegaufnehmers, dessen Ausgangsspannungssignal in einem Operationsverstärker mit einem Soll-Wert verglichenwird, erfolgt die Regelung der Geschwindigkeit der Abkugsgalette. Das Reckverhältnis wird alszeitintegralerWert aus dem Quotienten der Geschwindigkeiten der Abzugs- und der Liefergalette gebildet. Charakteristisch für diese Anordnung ist, daß die die Fadenreckung verursachende Kraft an der Belastungsrollezwei Komponenten besitzt, eine manuell veränderbare Gewichtskomponente und eine elektrisch einstellbare magnetische Komponente. Der Nachteil dieser Anordnung ist,daß nur die \ magnetische Kraftkomponente, die nur 30 bIs50% der Gesamtfadenzugkraft darstellt, elektrisch eingestellt werden kann. Mit einem einmal aufgelegten Grundgewicht läßt sich so nurein kleiner Belastungs- beziehungsweise Feinheitsbereich zu prüfender Feinseidenspufen abdecken.

Weiterhin ist bekannt, an klassischen, wenig orientierten Spinnseiden zum Zweckder Orientierungscharakterisierung die Reckkraft bei fest eingestelltem Reckverhältnis mittels stahlfedergeführter Kraftmeßköpfe zu messen. Die Reckung erfolgt dann entweder kalt oder heiß, wobei die Verwendung geschlossener Heizerstetsnurbei Realisierung eines speziellen sehrlangsamen Anfahrprogramms möglich Ist, jedoch problematisch bleibt

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung ist es, die elektrisch einstellbare Fadenzugkraft zu erhöhen, um die Grenzen des automatisch beherrschbaren Belastungs- und Feinheitsbereiches nach oben zu verschieben, wobei eine mittels Rechners ansteuerbare Fadenzugkraft angestrebt wird.

Darlegung des Wesens der Erfindung ' '' -'-' ^{: :}

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fadenbelastungsvorrichtung zur kontinuierlichen Messung des Reckdehnverhältnisses von hochpolymeren partiell orientierten Fäden zu schaffen, bei der die die Reckung verursachende Fadenzugkraft nur aus einer elektrisch einstellbaren Komponente besteht, um die Fadenzugkraft computergestützt automatisch ansteuerbarsowie diese Vorrichtung mittels einer Umschaltung zur Messung der Reckkraft bei fest eingestelltem Reckverhältnis anwendbar zu machen. ," ;·;.-g ····',...:·., .

Erfihdüngsgemäß wird die Aufgabe durch eine Fadenbelastungsvorrichtung zur kontinuierlichen Messung des · "·'- ^{: ::} ' Recicdehnverhältnissesbder der Reckkraft an polymeren Fäden gelöst/die aus einem in einem Drehpunkt gelagerten Waagebalken besteht, der an einem Ende eine leichtgängige drehbare^adenzugkraftverrnittelnde Belastungsrolle trägt, * zwischen Drehpunkt und Belastungsrolle mit einemWegaufnehmer verbunden ist und dadurch charakterisiert ist, daß vor ^:i und/oder hinter dem Drehpunkt des Waagebalkens Weicheisenzylinder befestigt sind, die in stromdurchflossenen Spülen=^: ' führbar sind, wobei der Abstand derWeicheisenzylinder vom Drehpunkt des Waagebalkens das 0^5- bis 0,9fache des Abstandes der Belastungsrölle vom Drehpunkt beträgt und einer derWeicheisenzylinder einen Durchmesser von 5 bis*20mm, eine Länge von 20 bis 60 mm, der andere Weicheisenzylinder einen Durchmesser von 5 bis 20mm und eine Länge von 40 bis 120mm ^:r ' aufweist. '* '-· ' '.:.- ---.-..: ...-- :--, .-.· ·..· · ; - - >·.

Bei'der erfindungsgemäßen Fadenbelastungsvorrichtung sind mehrere Ausgestaltungen möglich. So kann einer der Weicheisenzylinder vor dem Drehpunkt des Waagebalkens oberhalb des Waagebalkens senkrecht und der andere Weicheisenzylinder hinter dem Drehpunkt symmetrisch senkrecht befestigt sein. Andererseits kann der eine Weicheisenzylinder vor dem Drehpunkt des Waagebalkenssymmetrisch senkrecht und der andere hinter dem Drehpunkt senkrecht angeordnet sein. Eine weitere Ausgestaltungsmöglichkeit ergibt sich durch Vereinigung aller drei Spulen zu einer Einheit, deren Kraftfelder sich überlagernd auf einen Weicheisenzylinder wirken', wobei die einzelnen Spulen, wie es weiter unten beschrieben wird, angesteuert werden. " " ; - . -

Mit der erfindungsgemäßen Fadenbelastungsvorrichtung lassen sich sowohl das Reckdehnverhältnis bei vorgegebener Belastung als auch die Reckkraft bei vorgegebenem Reckdehnverhältnis bestimmen. Dies wird durch Betätigen von Umschaltern im elektrischen Steuerteil der Fadenbelastungsvorrichtung ermöglicht. In den nachstehenden Ausführungen werden Aufbau und Funktion einer Fadenbelastungsvorrichtung beschrieben, bei dem einer der Weicheisenzylinder vor dem Drehpunkt des Waagebalkens oberhalb des Waagebalkens senkrecht und der andere hinter dem Drehpunkt symmetrisch senkrecht zum Waagebalken befestigt ist. Die Funktionsweise der anderen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Fadenbelastungsvorrichtung erfolgt dann analog den nachstehenden Ausführungen.

Bei der Untersuchung des Reckdehnverhältnisses wird der zu prüfende Faden durch die an einem Ende des Waagebalkens befindliche Rolle belastet. Am Waagebalken selbst ist zu beiden Seiten des Drehpunktes nicht notwendig symmetrisch je ein Weicheisenzylinder angebracht. Die durch die Rolle auf den Faden übertragene Belastungskraft wird mit Hilfe der Anziehungskraft einer stromdurchflossenen ersten oder vorderen Spule auf den ersten oder vorderen Weicheisenzylinder erzeugt. Diese Anziehungskraft, die bei einer bestimmten Balkenlage, welche mit Hilfe eines Wegaufnehmers durch ein elektrisches Signal angezeigt wird, wird durch den einstellbaren konstant geregelten Strom durch die vordere Spule erzeugt. Der hinter dem Drehpunkt des Waagebalkens befestigte zweite Weicheisenzylinder, welcher sich symmetrisch zwischen zwei weiteren fest angeordneten Spulen bewegt, stellt eine Dämpfungseinheit dar, welche im Zusammenspiel mit dem Wegaufnehmerfüceinegleichbleibende stabile Balkenlage sorgt. Mit dem Ausgangssignal des Wegaufnehmers werden sowohl die Dämpfungseinheit als auch die Geschwindigkeit der Abzugsgalette des Reckwerkes gesteuert, wobei die Dämpfung der Schwingungen der Belastungsrolle dadurch erreicht wird, daß bei der Auslenkung des Waagebalkens stets die Spule der Dämpfungseinheit angesteuert wird, welche der auslenkenden Ursache entgegenwirkt, wobei die andere stromlos bleibt. Bei der Messung der Reckkraft wird das Reckverhältnis als einstellbares Geschwindigkeitsverhältnis der Abzugs- und Liefergalette vorgegeben und mit Hilfe des Ausgangssignals des Wegaufnehmers sowohl die Spannung an der vorderen Spule zur Herbeiführung der die Reckkraft kompensierenden Gegenkraft als auch die Dämpfungseinheit gesteuert. Im Fadenlauf sorgt der Wegaufnehmer am Waagebalken dafür, daß die Spannung an der vorderen Spule soweit erhöht wird, bis ihre Krafteinwirkung auf den vorderen Weicheisenzylinder so groß ist, daß sie stets die Reckkraft kompensiert. Erst dann liegt der Waagebalken in seiner Gleichgewichtslage, und der Wegaufnehmer hält die Spulenspannung konstant. Jede Auslenkung des Waagebalkens als Tatbestand eines eingetretenen Ungleichgewichtes der Kräfte signalisiert der Wegaufnehmer und ändert die Spannung an der vorderen Spule so, daß das Kräftegleichgewicht schnell wieder hergestellt wird. Gleichzeitig werden mit dem Signal des Wegaufnehmers die Spulen der elektrodynamischen Dämpfungseinheit so mit einer auslenkungsproportionalen Spannung angesteuert, daß ihre Kraftwirkung auf den hinteren Weicheisenzylinder der den Waagebalken auslenkenden Ursache entgegenwirkt. Meßgröße für die Reckkraft ist der zeitintegrale Wert des Stromes durch die vordere Spule. Die technisch-ökonomischen Vorteile der Erfindung gegenüber dem bekannten Stand der Technik bestehen darin, daß mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung der elektrisch einstellbare Bereich der Fadenzugkraft erhöht werden kann. Damit lassen sich die Grenzen des Belastungs- und Feinheitsbereiches in den oberen Bereich erweitern und gewährleisten damit eine nahezu universelle Ersetzbarkeit des Gerätes.

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Ausführungsbeispiele .. - . —

Die Erfindung soll nachstehend an elnigenAusführungsbeispielen näher erläutert werdet*. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigt . .

Fig.1: die schematische Darstellung der Fadenbelastungsvorrichtung zur Reckdehnungsmessung mit zwei getrennt

angeordneten Weicheisenzylindern und Spulen; Fig. 2: die schematische Darstellung der Fadenbelastungsvorrichtung zur Reckdehnungsmessung mit in einer Einheit angeordneten Weicheisenzylindern und Spulen.

GemäßFig.1 wird derzu prüfende Faden 2unterkonstanterVorspannung mit konstanterGeschwindigkeit von einer nicht näher bezeichneten Liefergatette in das Reckfeld gefördert, über die Belastungsrolle 1 geführt und aus dem Reckfeld durch die -_; Abzugsgalette 12 gefördert. ,..--. .--_:

Die Belastungsrolle 1 istamEndeeinesWaagebalkens 3 befestigt,derim,Drehpunkt4gelagertistund die Weicheisenzylinder 5; 7 trägt Der Abstand der Belastungsrolle 1 vom Drehpunkt 4 beträgt 12cm, vorn Weicheisenzylinder 5 zum Drehpunkt 4 20 mm undvom Weicheisenzylinder 7 zum Drehpunkt 4 70mm. DieDurchmesserderbeiden Weicheisenzylinder 5;7 betragen 10mm, die Länge des Zylinders 5 ist 40mm und die des Zylinders 7 80mm. Der Zylinder 5 ist nur.oberhalb.und der Zylinder 7-.;, --_._ symmetrisch oder-und unterhalb des Waagebalkens 3 angeordnet. Ebenfalls am Waagebalken 3 befestigt ist der bewegliche Teil.des Wegaufnehmers 10. Die mit dem Waagebalken.3 beweglichen Weicheisenzylinder 5; 7 ragen teilweise in zentrale ·* Bohrungen derfest angeordneten Spulen 6; 8; 9. Vor der Messung wird entsprechend deszu messenden Titers durch das Stromregelgerät 11 der Stromfluß durch die Spule 6 eingestellt, der die Fadenzugkraft festlegt. Damit wird zunächst der die Belastungsrolle 1 tragende Arm des Waagebalkens 3 angehoben. Mit dem Start der Vorrichtung wird vom Wegaufnehmer 10 der zu hohe Stand der Belastungsrolle 1 an das Steuerteil 13der Abzugsgalette 12signalisiert, welches dieses Signal über den Umschalter 17, Schalterstellung a an die Abzugsgalette 12 weitergibt und diese veranlaßt, so schnell zu drehen, daß der über die Rolle 1 geführte Faden 2 verkürzt und diesenach unten geführtwird. Gleichzeitig wird das Signal des Wegaufnehmers 10 an das Steuerteil 14 der Dämpfungseinheit gegeben und die Spule 8 mit einer auslenkungsproportionalen Spannung so lange beaufschlagt, wie der Waagebalken 3 aus seiner Gleichgewichtslage nach oben ausgelenkt ist. Bei einer zufälligen Auslenkung des Waagebalkens 3 nach unten wird das Ausgangssignal des Wegaufnehmers 10 die Abzugsgalette 12zu langsamerer Drehbewegung veranlassen und gleichzeitig mit Hilfe des Steuerteils 14 die Spule 9 mit einer auslenkungsproportionalen Spannung versorgen. Beide Maßnahmen zusammenführen den Waagebalken 3 in seine Gleichgewichtslage zurück. Der Meßwert wird über die Impulsmessung 19 der Abzugsgalette 12 und dem Umschalter ^,Schalterstellung a, aus dem Geschwindigkeitsverhältnis von Abzugs-und LIefergalette in der Auswerteeinheit 16 gebildet und zur Anzeige gebracht.

Beispiele

Der Aufbau der Fadenbelastungsvorrichtung und die Anordnung der Funktionselemente entsprechenBeispiel 1. Es wird ein festes Geschwindigkeitsverhältnis von Abzugs- (12) und Liefergalette (in derZeichnung nicht dargestellt) eingestellt und die Vorrichtung in Betrieb gesetzt. Der Faden 2 baut auf dem fest eingestellten Reckverhältnis die zu messende Fadenzugkraft auf, so daß sich die Rolle 1 am Waagebalken 3 nach unten senkt. Der Wegaufnehmer 10 gibt als Ausdruck des Ungleichgewichtes der Kräfte am Waagebalken 3 ein Signal an die Steuereinheit 13 und über den Umschalter 17, Schalterstellung b, an das Stromregetgerät 11 derSpufe 6, an der die Spannung solange erhöht wird, bis die Spule 6 in ihrer Kraftwirkung auf den Weicheisenzylinder 5 die Reckkraft an der Rolle 1 kompensiert. Gleichzeitig damit wird das Signal des Wegaufnehmers 10 über das Steuerteil 14 der Dämpfungsefnheitvermittelt und die Spule 9 mit einer auslenkungsproportionalen Spannung versorgt, bis die Kraftwirkungen der Spulen 6; 9 zusammen den Waagebalken 3 in die Gleichgewichtslage zurückführen. Ändert sich während des Fadenlaufes die Lage des Waagebalkens 3, dann wird bei zu hoch stehender Rolle dieSpannung an der Spule 6 reduziert und gleichzeitig Spule 8 der Dämpfungseinheit angesteuert, um den Waagebalken 3 schnelHn die Gleichgewichtslagezurückzuführen. Durch den Umschalter 18, Schalterstellung b ist die Auswerteeinheit 16mrtdem Stromregelgerät 11 der Spule 6verbunden,in der als Maß für die Reckkraft der zeitintegrale Wert der Stromstärke durch die Spule 6 gebildet und zur Anzeige gebrachtwird.

Beispiel 3

Der Fadenlauf, die Belastungsrolle 1, der Waagebalken 3, der Drehpunkt 4 und der Wegaufnehmer 10 sind wie im Beispiel 1 angeordnet. Im Unterschied zum Beispiel 1 und gemäß Fig.2 ist die die Belastungskraft produzierende Spule 6 über die Spule 9 der Dämpfungseinheit gewickelt, die Spule 8 befindet sich unter den Spulen 6 und 9 und bildet mit diesen eine gemeinsame Achse, wobei nur ein Weicheisenzylinder 7 von 10mm Durchmesserund 80mm Längeam Waagebalken befestigtist, der sowohl nach oben in die Spulen 6 und 9 als auch nach unten in dieSpule 8'teilweise hineinragt. Zur Einstellung des Gleichgewichtes am kräftefreien Waagebalken 3 dient das Schiebegewicht 15. Die Ansteuerung der einzelnen Spulen 6; 8; 9 erfolgt so wie im Beispiel 1 beschrieben wurde. Mit dem Stromregelgerät 11 wird der Konstantstrom durch die Spule 6 entsprechend der zur Reckung notwendigen Fadenzugkraft eingestellt, so daß die Rolle 1 nach oben ausgelenkt wird.

Mitdem Start desGeräteswird vom Wegaufnehmer 10 derzuhoheStand der Belastungsrolle 1 an das Steuerteil 13 signalisiert, welches dieses Signal an die Abzugsgalette weitergibt und diese bewirkt, so schnell zu drehen, daß der über die Rolle 1 geführte Faden 2verkürztunddlesenach unten geführtwird.GIeichzeitig wirddasSignal desWegaufnehmers 10andas Steuerteil 14der Dämpfungseinheit gegeben und die Spule 8 mit einer auslenkungsproportionalen Spannung solange versorgt, solange der Waagebalken aus seiner Nullage nach oben ausgelenkt Ist. Die Spule 8 übt auf den Weicheisenzylinder 7 eine der Wirkung der Spule 6entgegengesetzte Kraft aus,so daß derWaagebalken 3 schnell wieder in die Nullage geführt wird. Bei einer Auslenkung des Waagebalkens 3 nach unten wird durch das Ausgangssignal desWegaufnehmers 10 die Abzugsgalette 12 zu einem langsameren Lauf veranlaßt und gleichzeitig mit Hilfe des Steuerteils 14 die Spule 9 mit einer auslenkungsproportionalen Spannung versorgt. Die Kraftwirkungen der Spulen 6; 9 auf den Weicheisenzylinder 7 addieren sich, so daß im Lauf des Fadens derWaagebalken 3 schnell wieder in seine Nullage zurückgeführt wird.

Claims (5)

Patentansprüche: '"-, - -

1. Fadenbelastungsvorrichtung zur kontinuierlichen Messung des Reckdehnverhältnisses und der Reckkraftan polymeren Fäden, bestehend aus einem in einem Drehpunktgelagerten Waagebalken, der an einem Ende eine leichtgängig drehbare fadenzugkraftvermittelnde Belastungsrolle trägt, zwischen Drehpunkt und Beiastungsrolle mit einem Wegaufnehmer verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß vor und/oder hinter dem Drehpunkt (4) des Waagebalkens (3) * " Weicheisenzylinder {5; 7) befestigt sind, die in stromdurchffossenen Spulen (6; 8; 9} führbar sind, wobei der Abstand derWeicheisenzylinder (5; 7) vom Drehpunkt (4) des Waagebalkens (3) das 0,5-bis 0,9fache des Abstandes der Belastungsrolle (1) vom Drehpunkt (4) beträgt und der Weicheisenzylinder (5) einen Durchmesservon 5 bis 20mm, eine Länge von 20 bis 60mm, der ^s

.;*.. Weicheisenzylinder (7) einen Durchmesservon 5 bis 20 mm und eine Länge von 40 bis 120 mm

--- aufweist. - — -~ — - — i

2. Fadenbelastungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet/ daß der vor dem Drehpunkt (4) des Waagebalkens (3) befestigte WeicheisenzyHnder-(5) oberhalb des .-

Waagebalkens (3) senkrecht und der hinter dem Drehpunkt (4} des Waagebalkens (3) befestigte Weicheisenzylinder (7)symmetrisch senkrechtzum Waagebalken (3) angeordnet ist.

3. Fadenbefastungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dervordem . Drehpunkt (4) des Waagebalkens (3) befestigte Wefcheisenzytinder (7) symmetrisch senkrechtzum

Waagebalken (3) und der hinter dem Drehpunkt (4) des Waagebalkens (3) befestigte

Weicheisenzylinder (5) oberhalb des Waagebalkens (3) senkrecht angeordnet ist. -

4. Fadenbelastungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen (6; 8; 9) in einer Einheit um einen Weicheisenzylinder (7) angeordnet sind, dervor dem Drehpunkt (4) des

Waagebalkens (3) angeordnet ist. .... - ...... ------ ..- . =-...-.

5. Fadenbelastungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen (6; 8; 9) in .- einer Einheit um einen Weicheisenzylinder (7) angeordnet sind, der hinter dem Drehpunkt (4} des

Waagebalkens (3) befestigt ist» _: -,- -·.-