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Die vorliegende Erfindung behandelt eine Messvorrichtung zum Messen von dynamometrischen Eigenschaften von länglichen Textilmustern in der Art von Garnen, Fäden, Bändern und Ähnlichem.
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Die Qualitätskontrolle eines Garns ist von grundlegender Bedeutung, um sowohl die Herstellungsprozesse wie auch die Prozesse der anschließenden Verarbeitung zu kontrollieren.
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Die Qualitätskontrollen zielen darauf ab, verschiedene strukturelle oder physikalisch-mechanische Eigenschaften der Garne zu bestimmen, zu denen insbesondere die dynamometrischen Eigenschaften gehören, wie die Bruchreißdehnung, die Zugfestigkeit (d. h. die maximale Bruchreißlast), der Zug-Elastizitätsmodul und die dazugehörige Spannungs-Dehnungs-Kurve.
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Zu diesem Zweck sind seit Längerem automatische Vorrichtungen zur Ausführung von dynamometrischen Prüfungen bekannt, die im Allgemeinen bestehen aus einem Paar von Zwingen, die vertikal übereinander angeordnet sind und von denen die obere Zwinge fest ist und die untere Zwinge beim Verfahren zur Annäherung und zur Entfernung in Bezug auf die feste Zwinge beweglich ist.
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Die feste Zwinge ist mit Mitteln zur Erkennung der Zugkraft verbunden, mit der das geprüfte Textilmuster durch die bewegliche Zwinge beaufschlagt wird, wobei die Mittel zur Erkennung allgemein aus einem Kraftaufnehmer bestehen. Bei den bereits bekannten Vorrichtungen ist die feste Zwinge auf starre Weise mit dem Kraftaufnehmer verbunden. Dabei wird weiter die bewegliche Zwinge in Bezug auf die feste Zwinge gleitend durch einen Kugelgewindetrieb (Kugelumlaufspindel) betätigt. Insbesondere ist die bewegliche Zwinge an einem Wagen befestigt, der auf gleitende Weise entlang einer geradlinigen Führung montiert ist, die parallel zur Gleitrichtung in Bezug auf die feste Zwinge verläuft. Dieser Wagen ist an einem Innengewinde befestigt, in dem eine parallel zur Gleitrichtung der beweglichen Zwinge in Bezug auf die feste Zwinge verlaufende Schraube gekoppelt ist, die bei der Rotation durch Übertragungsmittel beispielsweise des Riementyps betätigt wird. Die Position der beweglichen Zwinge wird indirekt durch die Steigung der Schraube und die Anzahl der Motorumdrehungen erkannt. Bei den bereits bekannten Vorrichtungen umfasst weiter jede der beiden Zwingen eine feste Backe und eine bewegliche Backe bei der Annäherung und bei der Entfernung in Bezug auf die dazugehörige feste Backe zum Spannen und Lösen eines entsprechenden Abschnitts des geprüften Textilmusters.
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Diese Vorrichtungen bereits bekannten Typs weisen einige Nachteile auf.
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Ein erster Nachteil besteht darin, dass die Spannflächen der Backen jeder Zwinge, seien diese aus Stahl ausgeführt oder seien sie mit Einsätzen aus Elastomermaterial ausgestattet, aufgrund von Verschleiß und/oder Verformungen nicht in der Lage sind, den entsprechenden Abschnitt des Textilmusters in stabiler und sicherer Weise zu spannen, sodass ein Abrutschen des Musters eintreten kann, das Messfehler verursachen kann. Falls dann die Spannflächen und dabei insbesondere die Spannfläche der beweglichen Backe aus einer Membran aus Elastomermaterial ausgeführt sind, müssen diese nicht geringe Abmessungen aufweisen, um ausreichende Spannkräfte sicherzustellen, was somit insgesamt zu nicht zu vernachlässigendem Platzbedarf führt.
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Ein zweiter Nachteil besteht darin, dass die starre Kopplung der festen Zwinge an den Kraftaufnehmer eine statische Überbestimmtheit des Systems einführt und eine Vorspannung des Kraftaufnehmers darstellt, wobei dies die Kraftmessungen negativ beeinflusst. Während der Ausführung jeder Prüfung könnte weiter der vom geprüften Muster erfolgte Pfad nicht vorhersehbare Abweichungen in Bezug auf die vertikale Linie erfahren, wobei diese Abweichungen auf unerwünschte Kraftkomponenten zurückgehen, die jedoch vom Kraftaufnehmer erfasst werden.
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Noch ein weiterer Nachteil besteht darin, dass die Bewegung durch Schraubgetriebe der beweglichen Zwinge in Bezug auf die feste Zwinge die Verwendung kostspieliger mechanischer Komponenten erfordert und dass sie nur die indirekte Erfassung der Position der beweglichen Zwinge ermöglicht. Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, diese Nachteile der bereits bekannten Technik zu überwinden.
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Im Rahmen des allgemeinen Ziels ist es ein besonderes Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Messvorrichtung zum Messen von dynamometrischen Eigenschaften von länglichen Textilmustern des Typs von Garnen, Fäden, Bändern, Schnüren und Ähnlichem bereitzustellen, die das Spannen des geprüften Textilmusters auf stabile und sichere Weise ermöglicht und sein unerwünschtes und von der Position des Textilmusters bezüglich der Backen der Zwingen unabhängiges Abgleiten verhindert.
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Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Messvorrichtung zum Messen von dynamometrischen Eigenschaften von länglichen Textilmustern des Typs von Garnen, Fäden, Bändern, Schnüren und Ähnlichem bereitzustellen, die das Erhalten von präziseren und genaueren Messkräften ermöglicht, die von der mehr oder weniger zentrierten Position unabhängig sind, die das Textilmuster bezüglich der Backen der Zwingen hat.
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Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Messvorrichtung zum Messen von dynamometrischen Eigenschaften von länglichen Textilmustern des Typs von Garnen, Fäden, Bändern, Schnüren und Ähnlichem bereitzustellen, die das Bewegen der beweglichen Zwinge in Bezug auf die feste Zwinge und die Ermittlung von deren Position auf einfache und präzise Weise ermöglicht.
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Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Messvorrichtung zum Messen von dynamometrischen Eigenschaften von länglichen Textilmustern des Typs von Garnen, Fäden, Bändern, Schnüren und Ähnlichem bereitzustellen, die strukturell einfach, funktionell und kostengünstig ist.
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Diese und weitere Ziele werden erreicht durch eine Messvorrichtung zum Messen von dynamometrischen Eigenschaften von länglichen Textilmustern des Typs von Garnen, Fäden, Bändern, Schnüren und Ähnlichem entsprechend der Definition in Anspruch 1.
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Weitere Merkmale sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
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Die Merkmale und die Vorteile einer Messvorrichtung zum Messen von dynamometrischen Eigenschaften von länglichen Textilmustern des Typs von Garnen, Fäden, Bändern, Schnüren und Ähnlichem gemäß der vorliegenden Bindung werden besser ersichtlich aus der folgenden Beschreibung, die beispielhaft und nicht eingrenzend ist und die auf die beigefügten schematischen Zeichnungen Bezug nimmt, die Folgendes zeigen:
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1 ist eine frontale Aufrissansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, angewandt auf eine modulare automatische Einrichtung zum Bestimmen einer Vielzahl von Eigenschaften von Textilmustern.
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2 und 3 sind Axonometrie-Ansichten von der vorderen bzw. von der hinteren Seite der ersten Zwinge der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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4, 5 und 6 zeigen die erste Zwinge der erfindungsgemäßen Vorrichtung als vorderen Aufriss, als hinteren Aufriss bzw. als seitlichen Aufriss.
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7 ist ein Schnitt von 4 entsprechend der Ebene VII-VII.
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7A zeigt in vergrößertem Maßstab eine Einzelheit von 7.
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8 ist ein Schnitt von 5 entsprechend der Ebene VIII-VIII.
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8A zeigt in vergrößertem Maßstab eine Einzelheit von 8.
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9 ist ein Schnitt von 6 entsprechend der Ebene IX-IX.
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10 ist eine frontale Aufrissansicht eines Einzelteils der erfindungsgemäßen Vorrichtung, umfassend die erste und die zweite Zwinge.
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11 und 12 sind Schnitte von 10 entsprechend den Ebenen XI-XI bzw. XII-XII.
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13 und 14 sind zwei Axonometrie-Ansichten einer Einzelheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Bezug auf die Bewegungsmittel und die zweiten Erfassungsmittel zum Erfassen der Position der zweiten Zwinge.
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Mit besonderem Bezug auf die beigefügten Figuren ist insgesamt als 10 angegeben eine Messvorrichtung zum Messen von dynamometrischen Eigenschaften von länglichen Textilmustern des Typs von Garnen, Fäden, Bändern, Schnüren und Ähnlichem.
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In der folgenden Beschreibung wird Bezug genommen auf die Vorrichtung 10 in ihrer üblichen Einsatzposition bezüglich eines kartesischen XYZ-Systems, in dem die XY-Ebene eine horizontale oder jedenfalls zur Auflagefläche der Vorrichtung 10 angibt und die Z-Achse die vertikale Achse angibt, wobei die ZY-Ebene parallel ist zu den Richtungen, entlang derer die relativen Verfahrbewegungen zwischen den beiden Zwingen und den Backen jeder Zwinge entsprechend der folgenden Beschreibung erfolgen.
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Die Vorrichtung 10 umfasst ein Gehäuse 11, das auf dem Boden aufgesetzt werden kann und das die strukturellen und funktionellen Module enthält, die für den Betrieb notwendig sind und die nicht detailliert dargestellt und beschrieben sind, sofern dies nicht das Verständnis der vorliegenden Erfindung vermittelt.
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Die Vorrichtung 10 umfasst eine erste Zwinge 12 und eine zweite Zwinge 13, die von der Vorderseite des Gehäuses 11 (parallel zur ZY-Ebene) zugänglich sind. Die zweite Zwinge 13 ist mit der ersten Zwinge 12 ausgerichtet, und sie ist relativ dazu entlang einer ersten Verfahrrichtung A beweglich. Die zweite Zwinge 13 ist somit in geradliniger Bewegung entlang der ersten Verfahrrichtung A bei der Annäherung und bei der Entfernung in Bezug auf die erste Zwinge 12 beweglich durch Bewegungsmittel 46, die weiter unten mit Bezug auf die 13 und 14 beschrieben sind.
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Betrachtet man die Vorrichtung 10 in ihrer normalen Anwendungskonfiguration, liegt die erste Verfahrrichtung A vertikal (parallel zur Achse Z), und die erste Zwinge 12 ist in Bezug auf die zweite Zwinge 13 darüber angeordnet (d. h. bezüglich der horizontalen Ebene XY in größerer Höhe). Die erste Zwinge 12 ist bezüglich der zweiten Zwinge 13 fest; die erste Zwinge 12 führt somit entlang der ersten Verfahrrichtung A in Bezug auf die zweite Zwinge 13 keine Verfahrbewegungen durch.
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Die erste Zwinge 12 und die zweite Zwinge 13 umfassen jeweils eine feste Backe und eine bewegliche Backe relativ zur jeweiligen festen Backe entlang einer zweiten Verfahrrichtung B, die zur ersten Verfahrrichtung A im Wesentlichen senkrecht ist. Die bewegliche Backe ist beweglich zwischen einer Ruheposition, in der sie bezüglich der dazugehörigen festen Backe beabstandet ist, und einer Arbeitsposition, in der sie an die dazugehörige feste Backe angenähert ist, um einen dazugehörigen Abschnitt eines länglichen Textilmusters dagegen zu spannen, der in den beigefügten Figuren nicht dargestellt ist.
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Die feste Backe und die bewegliche Backe der ersten Zwinge 12 und der zweiten Zwinge 13 sind mit den Bezugsziffern 14 bzw. 15 und mit 16 bzw. 17 angegeben.
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Die erste Zwinge 12 wird anschließend an erste Erkennungsmittel 47 gekoppelt, die die Zugkraft erkennen können, mit der das geprüfte Textilmuster mittels der zweiten Zwinge 13 beaufschlagt wird. Danach sind zweite Erkennungsmittel 48 vorgesehen zum Erkennen der Verschiebung der zweiten Zwinge 13 bezüglich der ersten Zwinge 12 entsprechend der Beschreibung weiter unten mit Bezug auf die 13 und 14.
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Nach einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst zumindest eine unter den festen Backen 14, 16 und den beweglichen Backen 15, 17 von mindestens einer unter der ersten Zwinge 12 und der zweiten Zwinge 13 einen Körper, an den ein Spannkörper gekoppelt ist, der über eine Spannfläche verfügt, die auf eine entsprechende Fläche der jeweils anderen Backe weist, um den dazugehörigen Abschnitt des Textilmusters dagegen zu spannen, wobei der Spannkörper so an den Basiskörper gekoppelt ist, dass er in Bezug auf mindestens zwei Oszillationsachsen, die untereinander unterschiedlich und in vorteilhafter Weise senkrecht sind, Schwingungen ausführen kann. Insbesondere ist der Spannkörper mittels eines Kugelanschlusses an den Basiskörper gekoppelt.
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Bei der in den beigefügten Figuren dargestellten Ausführungsform hat die bewegliche Backe 15, 17 von sowohl der ersten Zwinge 12 als auch der zweiten Zwinge 13 eine Struktur wie vorstehend angegeben. Im Folgenden wird daher detailliert nur die Struktur der ersten Zwinge 12 beschrieben, wobei die Struktur der zweiten Zwinge 13 begrenzt auf diesen ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung (d. h. die reine Ausgestaltung der festen Backe und der beweglichen Backe) vollkommen analog ist.
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Die feste Backe 14 und die bewegliche Backe 15 umfassen jeweils einen dazugehörigen Basiskörper 18, 19, der beispielsweise durch Schrauben 20 an einer Stützplatte 21 befestigt ist, die im Allgemeinen parallel zur Ebene ZY ist, sofern nicht von Abweichungen entsprechend der Beschreibung weiter unten Oszillationen ermöglicht werden.
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Der Basiskörper 18, 19 besteht nicht notwendigerweise aus einem einheitlichen Körper, da er bedingt durch die Montage aus mehreren untereinander gebundenen Elementen bestehen kann.
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Der Basiskörper 18 der festen Backe 14 ist am dazugehörigen Spannkörper 22 befestigt, der eine Spannfläche 22a aufweist, die zur beweglichen Backe 15 weist. Der Spannkörper 22 ist auf starre Weise sowohl beim Verfahren als auch bei der Rotation an den Basiskörper 18 gebunden, beispielsweise mittels des Gewindestifts einer Schraube 23, die in eine Durchgangsbohrung 24 eingesetzt wird, die im Basiskörper 18 angebracht ist, und er greift ein in eine Gewinde-Blindbohrung 25, die im Spannkörper 22 angebracht und von dessen Fläche zugänglich ist, die der Spannfläche 22a gegenüberliegt.
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An den Basiskörper 19 der beweglichen Backe 15 ist der dazugehörige Spannkörper 26 gekoppelt, der eine Spannfläche 26a aufweist, die auf die Spannfläche 22a des Spannkörpers 22 der festen Backe 14 weist.
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Der Spannkörper 26 ist an den Basiskörper 19 so gekoppelt, dass er zumindest in Bezug auf zwei untereinander unterschiedliche und in vorteilhafter Weise senkrechte Achsen und bevorzugt mittels eines Kugelgelenks Oszillationen ausführen kann.
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Im Einzelnen muss der Spannkörper 26 entlang der zweiten Verfahrrichtung B bei der Annäherung und bei der Entfernung in Bezug auf den Spannkörper 22 der festen Backe 14 verfahren können; hierzu ist daher ein linearer Aktor 27 vorgesehen, der an den Spannkörper 26 gekoppelt ist, um die Verfahrbewegung in beiden Richtungen entlang der zweiten Verfahrrichtung B auszuführen.
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Der Spannkörper 26 ist an das bewegliche Element des linearen Aktors 27 oder an das Verbindungselement des linearen Aktors 27 mittels eines Kugelanschlusses 28 gekoppelt.
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Mit besonderem Bezug auf die in den beigefügten Figuren gezeigte Ausführungsform ist der lineare Aktor 27 vom doppelt wirkenden Typ mit Zylinder 29 und pneumatischem Kolben 30. Der Zylinder 29 ist durch eine im Basiskörper 19 angebrachte zylindrische Aufnahme definiert, in deren Inneren auf entlang der zweiten Verfahrrichtung B gleitende Weise der Kolben 30 angebracht ist; die Druckluft wird durch von der Platte 21 getragene Anschlüsse 31 im Zylinder 29 zugeführt.
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Der Basiskörper 19 stützt auf gleitende Weise einen Stift 32, der parallel zur zweiten Verfahrrichtung B verläuft; der Stift 32 hat ein am Kolben 30 befestigtes Ende, und an das gegenüberliegende Ende, das auf die feste Backe 14 weist, ist durch den Kugelanschluss 28 der Spannkörper 26 gekoppelt.
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Der Spannkörper 26 kann somit Schwingungen durchführen in Bezug auf mindestens zwei Achsen, die untereinander unterschiedlich sind, sodass sich seine Spannfläche 26a auf die Spannfläche 22a des Spannkörpers 22 der festen Backe 14 stützen kann, wobei er sich „verformt” und daran „anpasst”, sodass er auf stabile Weise den dazugehörigen Abschnitt des Textilmusters spannt, und zwar unabhängig von der Position dieses Musters in Bezug auf die beiden Backen dieser Zwinge.
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Auch in diesem Fall wird ausgeführt, dass die Spannkörper 22, 26 nicht notwendigerweise aus einem einheitlichen Körper bestehen, da sie insbesondere durch Montageanforderungen aus mehreren auf starre Weise untereinander gebundenen Elementen bestehen können.
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Mit Bezug auf die 7 und 7A umfasst der Basiskörper 19 ein erstes Element 19' und ein zweites Element 19'', die aneinander befestigt sind; im ersten Element 19' ist eine zylindrische Aufnahme vorgesehen, die den Zylinder 29 definiert; sie weist an einem Ende einen Blindboden auf, der eine der beiden Basen des Zylinders 29 definiert, und ist am gegenüberliegenden Ende durch einen Verschluss 33 verschlossen, der zwischen dem ersten Element 19' und dem zweiten Element 19'' geschlossen ist und der die andere Basis des Zylinders 29 definiert.
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Im Innern des Zylinders 29 ist der Kolben 30 angebracht, der praktisch aus einer Dichtung besteht. Der Kolben 30 ist an einem Ende des Stifts 32 befestigt. Der Stift 32 wird auf gleitende Weise entlang der zweiten Verfahrrichtung B des Verschlusses 33 mit dazwischenliegenden Dichtungen 34 gestützt.
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Das dem Kolben 30 gegenüberliegende Ende des Stifts 32 ragt in Richtung auf die feste Backe 14 aus dem Verschluss 33 heraus, und daran ist mittels des Kugelanschlusses 28 der Spannkörper 26 montiert. Der Spannkörper 26 ist zusammengesetzt aus mehreren aneinander befestigten Elementen: einem ersten Stützelement 26', das durch den Kugelanschluss 28 am Stift 32 angegliedert ist, einem zweiten Verschlusselement 26'' und einem dritten „Belag”-Element 26'', dass die Spannfläche 26a definiert. Der Spannkörper 26 wird auf gleitende Weise in einer dazugehörigen Aufnahme geführt, die im Basiskörper 19 und insbesondere in seinem zweiten Element 19'' bereitgestellt ist.
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Wie bereits weiter oben angegeben, entspricht die Struktur der festen Backe 16 und der beweglichen Backe 17 der zweiten Zwinge 13, begrenzt auf diesen ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung, der vorstehend beschriebenen Struktur mit Bezug auf die erste Zwinge 12.
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Wie für Fachleute auf diesem Gebiet leicht verständlich ist, ist das Zwingenpaar in Abhängigkeit von unterschiedlichen Typologien von Textilmustern austauschbar.
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Nach einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die erste Zwinge 12 an die ersten Erfassungsmittel 47 zum Erfassen der Kraft gekoppelt, sodass zumindest um eine erste Achse C und vorzugsweise auch um eine zweite Achse D, die sich von der ersten Achse C unterscheidet, Schwingungen ausgeführt werden können, sodass die Messung der erfassten Kraft so weit wie möglich von Vorspannungen und Reibungen und von der mehr oder weniger in Bezug auf die Backen der beiden Zwingen zentrierten Position des Textilmusters unabhängig gemacht wird. Wie aus der folgenden Beschreibung deutlicher wird, ist die erste Zwinge 12 mit einer angepassten Kopplung an die ersten Erfassungsmittel 47 gekoppelt, sodass statische Überbestimmtheit vermieden wird.
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Die erste Achse C ist bevorzugt im Wesentlichen senkrecht zu einer Ebene, die sowohl zur ersten Zugrichtung A als auch zur zweiten Zugrichtung B parallel verläuft; mit Bezug auf die beigefügten Figuren ist die erste Achse C im Wesentlichen horizontal und parallel zur Achse X, d. h. im Wesentlichen senkrecht zur vertikalen Ebene ZY.
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Die zweite Achse G ist dagegen parallel zur zweiten Verfahrrichtung B (Achse Y).
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Im Einzelnen (11 und 12) umfassen die ersten Erfassungsmittel 47 (d. h. Sensoren oder Wandler) einen länglichen Körper 35 (in der Praxis aus einem Stab gebildet), der entlang einer senkrecht zur Ebene ZY und parallel zur ersten Verfahrrichtung A und zur zweiten Verfahrrichtung B verlaufenden Richtung angeordnet ist, und der in einem Schachtelkörper 36 getragen wird, der am Gehäuse 11 oder jedenfalls am Stützrahmen der Vorrichtung 10 durch mindestens einen Kraftaufnehmer 37 und bevorzugt durch zwei Kraftaufnehmer 37, 38 befestigt ist. Die beiden Kraftaufnehmer 37 und 38 stützen die entgegengesetzten Enden des länglichen Körpers 35, und sie sind bevorzugt vom „S”-förmigen Typ.
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Die erste Zwinge 12 ist mit einem Ende des länglichen Körpers 35 so gekoppelt, dass sie sowohl um eine erste Achse C als auch um eine zweite Achse D Schwingungen ausführen kann. Die erste Achse C ist parallel oder koaxial zum länglichen Körper 35.
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Mit Bezug auf die in den beigefügten Figuren dargestellte Ausführungsform wird die Platte 21 durch Lager 40 gestützt, und zwar auf drehbare Weise um einen ersten Stift 39, der an einem Ende des länglichen Körpers 35 befestigt ist und der im Wesentlichen koaxial zum länglichen Körper 35 ist. Der erste Stift 39 definiert die erste Achse C.
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Insbesondere ist die Platte 21 an einer Halterung 41 montiert, die auf um den ersten Stift 39 drehbare Weise mittels der Lager 40 angegliedert ist; die Halterung 41 ist in Höhe der hinteren Fläche der Platte 21 angeordnet, d. h. der Seite der Platte 21, die der Seite entgegengesetzt ist, auf deren Höhe die feste Backe 14 und die bewegliche Backe 15 angebracht sind.
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Die Platte 21 ist so an der Halterung 41 angebracht, dass sie Schwingungen um die zweite Achse D ausführen kann.
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Zu diesem Zweck umfasst die Halterung 41 zwei Arme 41a und 41b, die auf symmetrische Weise von ihrem zentralen Abschnitt 41c verlaufen, der am ersten Stift 39 angegliedert ist.
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Jeder der beiden Arme 41a und 41b trägt einen dazugehörigen zweiten Stift 42a und 42b, der parallel zum ersten Stift 39 verläuft und der mit Spiel in eine dazugehörige Öse 43a und 43b eingesetzt wird, die durch die Platte 21 verlaufend bereitgestellt ist.
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Die beiden ersten Stifte 42a und 42b ragen mit einem ihrer Enden aus der vorderen Seite der Platte 21 heraus. Die Enden der beiden zweiten Stifte 42a und 42b, die aus der vorderen Seite der Platte 21 herausragen, sind durch einen dazugehörigen Kugelanschluss 44a bzw. 44b an den Basiskörper 18 der festen Backe 14 und an den Basiskörper 19 der beweglichen Backe 15 gekoppelt.
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Ein Gegengewicht 45 ist an der Platte 21 in Höhe von deren Seite befestigt, die der Seite gegenüberliegt, die durch die Halterung 41 an den ersten Stift 39 angegliedert ist; das Gegengewicht 45 ist vertikal mit dem ersten Stift 39 ausgerichtet.
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Bei einer möglichen alternativen Ausführungsform, die in den beigefügten Figuren nicht dargestellt ist, ist die Platte 21 durch ein Kugelgelenk an die ersten Erfassungsmittel 47 und insbesondere an deren länglichen Körper 35 gekoppelt.
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Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfassen die Bewegungsmittel 46 einen Riemen 49 mit Ringverschluss, der um eine als Antriebsscheibe ausgebildete Scheibe und um eine Leerlaufscheibe gelegt ist, wobei an einen Teil davon ein Schlitten 50 gebunden ist, der die zweite Zwinge 13 trägt. Im einzelnen und mit Bezug auf 13 und 14 ist der Riemen 49 durch einen Riemen verschlossen und um ein Scheibenpaar gelegt, von dem nur die Stützen dargestellt sind: eine erste Stütze 51, die die durch einen elektrischen Getriebemotor 52 zur Antriebsscheibe gemachte Scheibe stützt, und eine zweite Stütze 53, die die Leerlaufscheibe stützt.
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An einem Abschnitt des Verlaufs des Riemens 49 ist der Schlitten 50 befestigt, an dem die zweite Zwinge 13 angebracht ist. Der Schlitten 50 ist auf gleitende Weise entlang einer geradlinigen Führung 54, bevorzugt vom Kugelumlauftyp, angebracht. Eine Umlenkkette 55 begleitet den Lauf des Schlittens 50.
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Die zweiten Erfassungsmittel 48 der Position des der zweiten Zwinge 13 umfassen einen Positionsgeber 56, der am Schlitten 50 befestigt ist. Bevorzugt ist der Positionsgeber oder -Sensor 56 magnetischen Typs, und er arbeitet mit einem an einer Seite der geradlinigen Führung 54 befestigten Magnetstreifen 57. Weiter sind zwei Endabschalter 58 und 59 für den Lauf des Schlittens 50 vorhanden.
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Die Vorrichtung 10 wird vervollständigt durch strukturelle und funktionelle Module wie zum Beispiel die der Bewegung der beweglichen Backen und der automatisierten Steuerung und Kontrolledes Betriebs der gesamten Vorrichtung 10 vorgelagerten Module, die nicht dargestellt oder detailliert beschrieben sind, da sie nach ihrer Art von Fachleuten auf diesem Gebiet unmittelbar verständlich sind.
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1 zeigt die Vorrichtung 10, integriert als Messmodul in eine Einrichtung 100 modularer Art zum automatischen Ausführen von Prüfungen der Qualitätskontrolle von länglichen Textilmustern in der Art von Garnen, Fäden, Bändern und Ähnlichem.
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Die Einrichtung 100 ist Gegenstand einer gleichzeitigen Patentanmeldung namens des gleichen Inhabers, auf die hier in ihrer Gesamtheit Bezug genommen wird.
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Die Einrichtung 100 umfasst ein Gehäuse 101, dem Folgendes zugeordnet ist:
- – ein Lademodul 102 der Enden einer Vielzahl von zu prüfenden Textilmustern, von denen jedes in einer dazugehörigen Zufuhr-Konfektionierung gewickelt ist (Spindel, Spule, Rolle und Ähnliches), die von einem Gatter unterstützt wird, dass der Einrichtung 100 zugewiesen werden kann und nicht dargestellt ist,
- – mindestens ein erstes Messmodul 103 zum Messen von mindestens einer strukturellen Eigenschaft der Textilmuster,
- – mindestens ein zweites Messmodul 104 zum Messen von mindestens einer zweiten physikalisch-mechanischen Eigenschaft der Textilmuster,
- – mindestens ein zweites Messmodul 104 zum Messen von mindestens einer zweiten physikalisch-mechanischen Eigenschaft der Textilmuster,
- – Handhabungsmittel 105, eingerichtet zum Handhaben der Textilmuster zwischen dem Lademodul 102, dem ersten Messmodul 103 und den zweiten Messmodul 104,
- – eine Zentraleinheit programmierbaren Typs (nicht dargestellt) zur Steuerung und Kontrolle des Lademoduls 102, des mindestens einen Messmoduls 103, des mindestens einen Messmoduls 104 und der Handhabungsmittel 105 und zur Verarbeitung der Messungen, die durchgeführt werden vom mindestens einen Messmodul 103 und vom mindestens einen Messmodul 104, wobei mindestens ein Messmodul 103 und mindestens ein Messmodul 104 eingerichtet sind, um nacheinander oder gleichzeitig an dem gleichen oder an zwei verschiedenen Textilmustern zu arbeiten.
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Die Einrichtung 100 kann weiter mindestens ein drittes Messmodul 106 zum Messen einer weiteren strukturellen Eigenschaft der Textilmuster und/oder ein viertes Messmodul 107 zum Messen einer Eigenschaft von Textilmustern in der Art von Bändern oder manuell darin einsetzbaren Schnüren umfassen.
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Das erste Messmodul 103 ist eingerichtet, um mindestens eine strukturelle Eigenschaft der Textilmuster zu messen, ausgewählt unter der Regelmäßigkeit der linearen Masse (Titer) und der Haarigkeit, bevorzugt beide Eigenschaften. Das erste Messmodul 103 umfasst daher eine Messvorrichtung der Haarigkeit 130 und eine Messvorrichtung der Regelmäßigkeit (Regelmäßigkeit der linearen Masse) 131, die übereinander angeordnet und untereinander im Wesentlichen ausgerichtet oder jedenfalls entlang eines Gleitpfades P des Textilmustersausrichtbar sind, sowie Mitnehmermittel 132, die ausgerichtet oder jedenfalls am Pfad P ausrichtbar sind und die unterhalb der Messeinrichtung der Haarigkeit 130 und der Messeinrichtung der Regelmäßigkeit 131 angeordnet sind und die konfiguriert sind, um das Textilmuster entlang des Pfades P gleiten zu lassen.
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Das zweite Messmodul 104 ist eingerichtet, um mindestens eine physikalisch-mechanische Eigenschaft der Textilmuster zu messen und insbesondere eine dynamometrische Eigenschaft in der Art der Bruchdehnung durch Zug, der Zugfestigkeit (d. h. dermaximalen Bruchreißspannung), des Elastizitätsmoduls, der Widerstandsfähigkeit, und bei der in 1 dargestellten Ausführungsform besteht es aus einer Messvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Erfindung.
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Das dritte Messmodul 106 ist eingerichtet, um eine physikalische Eigenschaft in der Art der linearen Masse (Titer) der Textilmuster zu messen. Das dritte Messmodul 106 besteht daher aus einem sogenannten Titrierer.
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Das erste Messmodul 103 und die eventuellen dritten und vierten Messmodule 106 und 107 sind nicht detailliert beschrieben, da sie von einem Fachleuten auf diesem Gebiet geläufigen Typ sind.
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Ganz allgemein ausgedrückt, umfasst das erste Messmodul
103 eine Messvorrichtung der Haarigkeit
130, beispielsweise entsprechend der Beschreibung im Patent
IT 1413638 , und eine Messvorrichtung der Regelmäßigkeit
131 beispielsweise kapazitiven Typs.
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Um die Eingangsöffnung der Messvorrichtung der Haarigkeit 130 mit derjenigen der Messvorrichtung der Regelmäßigkeit 131 auszurichten, wird die erste Vorrichtung von einem gesteuerten beweglichen Schlitten entlang einer horizontalen Richtung senkrecht zum Pfad P getragen.
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Die Mitnehmermittel 132 umfassen ein Paar in entgegengesetzte Richtungen drehbare Rollen mit gesteuerter Geschwindigkeit, zwischen denen das zu prüfende Textilmuster mitgezogen wird. Diese Mitnehmermittel 132 werden von einem dazugehörigen beweglichen gesteuerten Schlitten entlang einer horizontalen Richtung senkrecht zum Pfad P getragen, sodass sie an der Eingangsöffnung der Messvorrichtung der Haarigkeit 130 ausgerichtet werden können und den im Wesentlichen geradlinigen Pfad P beibehalten.
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Das dritte Messmodul 106 umfasst, allgemein ausgedrückt, eigene Mitnehmermittel 161 des Textilmusters, die den Mitnehmermitteln 132 entsprechen; Schneidemittel 162 eines Abschnitts des Textilmusters, deren Länge indirekt durch Messungen der Bewegung der Mitnehmermittel 161 bestimmt wird; Bremsmittel 163 des Textilmusters; Ansaugmittel 164 des Abschnitts des geschnittenen Musters; und Wiegemittel, die im Innern des Gehäuses 101 angeordnet sind. Das vierte Messmodul 107 ist vom Typ eines kapazitiven Regelmäßigkeits-Testers bereits bekannter Art.
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Das dritte Messmodul 106 und das erste Messmodul 103 sind übereinander in einer ersten Messzone M1 ausgerichtet.
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Das zweite Messmodul 104 (d. h. die Vorrichtung 10) ist in einer zweiten Messzone M2 angeordnet, die von der ersten Messzone M1 unterschiedlich ist. Das eventuelle vierte Messmodul 107 ist in einer dritten Messzone M3 angeordnet, die von der ersten und von der zweiten Messzone M1 und M2 unterschiedlich ist und von den Handhabungsmitteln 105 nicht erreicht wird. Es wird ausgeführt, dass das vierte Messmodul 107 gleichzeitig und parallel zum ersten Messmodul 103 und zum zweiten Messmodul 104 arbeiten kann.
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Die Handhabungsmittel 105 sind beweglich zwischen dem Lademodul 102, der ersten Messzone M1 und der zweiten Messzone M2; sie sind ausgeführt, um Verfahrbewegungen und/oder Rotationsbewegungen um die drei Achsen XYZ auszuführen.
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Bei der dargestellten Ausführungsform umfassen die Handhabungsmittel 105 eine bewegliche gegliederte Vierecksstruktur auf der Ebene ZY, die ein zylindrisches Gelenk 150 aufweist, das mit nicht sichtbaren Aktormitteln gekoppelt ist, sowie ein zylindrisches Gelenk 151, dass dem ersten Gelenk entgegengesetzt ist und das über einen Handhabungskopf 152 verfügt, der um die Achse X drehbar ist und der mit Mitteln zum Ergreifen und Freigeben der Textilmuster ausgestattet ist.
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Die Handhabungsmittel 105 werden nicht weiter beschrieben, da sie nach ihrer Art für Fachleute auf diesem Gebiet unmittelbar verständlich sind.
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Das Lademodul 102 umfasst eine Vielzahl von Greiforganen nach Art von Zangenorganen 120 zum Blockieren der Eingangsenden einer entsprechenden Vielzahl von zu prüfenden Textilmustern, von denen jedes in einer dazugehörigen, von einem nicht dargestellten Gatter unterstützten Konfektionierung gewickelt ist.
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Die Zangenorgane 120 sind entlang einer bevorzugt vertikalen (d. h. zur Achse Z parallelen) Laderichtung ausgerichtet, und sie sind einzeln beweglich zwischen einer Sperrposition und einer Entsperrposition des Eingangsendes eines entsprechenden Textilmusters.
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Das Lademodul 102 umfasst weiter einen oder mehrere, bevorzugt zwei, Wagen 121, von denen jeder beim Verfahren einzeln in beiden Richtungen entlang einer zur Beschickungsrichtung parallelen Richtung beweglich ist, sodass er sich selektiv an einem der Zangenorgane 120 ausrichten kann.
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Jeder Wagen 121 ist mit mindestens einem ersten Stützkörper 122 ausgestattet, der in Höhe der auf die Messmodule weisenden Seite der Zangenorgane 120 in Richtung angeordnet ist und der mindestens eine Betriebsgruppe stützt, die ausgewählt ist aus einer Schneidegruppe, einer Bremsgruppe, einer Ansauggruppe und einer Führungs/Umlenk-Gruppe eines Textilmusters. Jeder Wagen 121 ist weiter bevorzugt mit einem zweiten Stützkörper 123 ausgestattet, der in Höhe der auf die Zuführung (Gatter) der Textilmuster weisenden Seite der Zangenorgane 120 angeordnet ist und der mindestens eine Betriebsgruppe stützt, die ausgewählt ist aus einer Bremsgruppe und einer Führungs/Umlenk-Gruppe des Textilmusters. Jeder Wagen 121 ist weiter mit Aktormitteln zum Betätigen der Zangenorgane zwischen deren Sperrposition und Entsperrposition ausgestattet. Jeder Wagen 121 ist mit eigenen Antriebsmitteln bereitgestellt, und ist an die zentrale Kontroll- und Steuereinheit angeschlossen.
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Jedes Modul der Einrichtung 100 ist mit einem eigenen Mikroprozessor versehen, der an die zentrale Kontroll- und Steuereinheit angeschlossen ist, wodurch die Einrichtung 100 ein Modul-Typ erhält und in Abhängigkeit verschiedener Erfordernisse zusammenstellbar ist.
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Die Einrichtung 100 ist hier nicht weiter beschrieben und dargestellt.
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Es wird ausgeführt, dass die Ausgestaltung der Backen der ersten Zwinge und/oder der zweiten Zwinge entsprechend der vorstehenden Beschreibung und der Darstellung in den beigefügten Figuren und insbesondere die „oszillierende” Kopplung des Spannkörpers an mindestens eine aus der festen Backe und der beweglichen Backe von mindestens einer der beiden Zwingen auch in Vorrichtungen übernommen werden kann, bei denen die feste Zwinge an die ersten Erfassungsmittel zum Erfassen der Zugkraft gekoppelt ist durch Kopplungsmittel, die von den weiter oben beschriebenen und in den beigefügten Figuren dargestellten unterschiedlich sind und umgekehrt.
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Diese beiden Aspekte der vorliegenden Erfindung, obwohl sie auf synergetische Weise zum Zweck des Erhaltens von präzisen und unabhängigen Messungen der Position des Fadens und/oder eventueller Reibungen zusammenwirken, können daher auch einzeln übernommen werden. So kann beispielsweise die erste Zwinge oder feste Zwinge mit den ersten Erfassungsmitteln der Zugkraft gekoppelt werden, sodass sie um zwei unterschiedliche Oszillationsachsen schwingt, und zwar unabhängig davon, wie die feste Backe und die bewegliche Backe davon ausgeführt ist, und insbesondere unabhängig davon, wie der Spannkörper ihrer beweglichen Backe ausgeführt ist.
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Entsprechend kann die Konfiguration der Bewegungsmittel der zweiten Zwinge oder beweglichen Zwinge und der zweiten Erfassungsmittel ihrer Position entsprechend der vorstehenden Beschreibung und der Darstellung in den beigefügten Figuren unabhängig von der Konfiguration der ersten Zwinge und der zweiten Zwinge oder davon, wie die erste Zwinge (fest) mit den ersten Erfassungsmitteln zum Erfassen der Zugkraft gekoppelt ist, übernommen werden.
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Die Vorrichtung, die Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, hat den Vorteil, dass sie das Spannen des zu prüfenden Textilmusters auf stabile Weise ermöglicht und dabei ein Gleiten in Bezug auf die Backen der beiden Zwingen begrenzt. Insbesondere erlaubt die Möglichkeit der Oszillation des Spannkörpers von einer oder von beiden Backen von einer oder von beiden Zwingen, dass sich die dazugehörige Spannfläche an die gegenüberliegende Spannfläche der entsprechenden Gegenbacke anpasst und auflegt, sodass ein Abschnitt des geprüften Textilmusters unabhängig von der Position des Textilmusters stabil dagegen gespannt werden kann.
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Die Vorrichtung, die Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, hat weiter den Vorteil, dass sie das Erfassen der Zugkraft, mit der das geprüfte Textilmuster beaufschlagt wird, auf präzise Weise ermöglicht, wobei eventuelle Kraftkomponenten eliminiert werden, die auf Vorspannungen und Reibungen zurückgehen, die unerwünscht und nicht bestimmbar und von der Position des Textilmusters in Bezug auf die beiden Zwingen unabhängig sind. Die Vorrichtung, die Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, ermöglicht es dank der oszillierenden Kopplung der ersten Zwinge (fest) an die dazugehörigen Erfassungsmittel der Zugkraft, statische Überbestimmtheiten zu eliminieren, die die Messungen der Zugkraft beeinflussen würden.
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Die Vorrichtung, die Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, bietet weiter den Vorteil, dass sie die Bewegung der beweglichen Zwinge auf einfache und dennoch akkurate Weise mit relativ kostengünstigen mechanischen Mitteln ermöglicht.
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Die Vorrichtung, die Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, hat weiter den Vorteil, dass sie das Erfassen der Position der beweglichen Zwinge auf direkte und präzise Weise ermöglicht.
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Die so konzipierte Messvorrichtung zum Messen von dynamometrischen Eigenschaften länglicher Textilmuster der Art von Garnen, Fäden, Bändern und Ähnlichem eignet sich für zahlreiche Abänderungen und Varianten, die sämtlich unter die Erfindung fallen; weiter sind alle Einzelheiten durch technisch gleichwertige Elemente austauschbar. In der Praxis können die verwendeten Materialien sowie die Abmessungen in Abhängigkeit von den technischen Notwendigkeiten beliebig sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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