-
Vorrichtung zur Feststellung von spontanen Querschnitts änderungen
in Garnen, Vorgarnen und Bändern der Textilindustrie Es wird in der Spinnerei angestrebt,
möglichst fehlerfreie, d. h. in bezug auf ihren Querschnitt gleichmäßige Garne herzustellen.
Es sind dabei vor allem zwei Gruppen von Gleichmäßigkeitsfehlern zu unterscheiden:
Erstens sogenannte Nummerschwankungen, welche wellenförmig verlaufen und Wellenlängen
von etwa 10 cm bis mehrere tausend Meter aufweisen. Diese Nummerschwankungen sind
durch eine unvollkommene Arbeitsweise der Spinnmaschinen bedingt, d. h., sie können
durch verbesserte Einstellung der Maschinen in ihrer Amplitude vermindert werden.
-
Zweitens die spontanen Verdickungen und Verdünnungen, welche meistens
viel kurzwelliger, d. h. nur einige Zentimeter lang sind und verschiedene Ursachen
haben. Die spontanen Verdickungen sind in der Praxis besonders unerwünscht, da sie
in der Wirkerei oft zu Nadelbrüchen führen, weil sie nicht durch die Ösen der Nadeln
hindurchgleiten können.
-
Aber auch in der Weberei führen die spontanen Verdickungen zu einer
Reihe von Schwierigkeiten, wie beispielsweise zu schlechtem Aussehen des Gewebes
und zu zusätzlichen Still ständen der Webstühle. Das letztere deshalb, weil sich
die Verdickungen infolge zu geringer Drehung in den Geschirren durchscheuern, wobei
der Faden schließlich bricht. Die spontanen Verdünnungen beeinträchtigen die Festigkeit
der Garne, führen deshalb ebenfalls zu Fadenbrüchen und somit zu Stillständen der
Produktionsmaschinen.
-
Es wurde bereits verschiedentlich versucht, durch den Einbau von
Überwachungssystemen in den Garnverarbeitungsmaschinen, beispielsweise in der Spulerei,
alle spontanen Querschnittsänderungen im Textilmaterial zu erfassen, den Faden an
solchen Stellen abzureißen und den Fehler auszumerzen. Es sind verschiedene Systeme
bekanntgeworden, welche diesem Zwecke dienen, nämlich rein mechanische Vorrichtungen
und in neuerer Zeit auch kombinierte mechanisch-elektronische Apparate.
-
Mechanische Vorrichtungen arbeiten mit Platten, welche Schlitze von
ganz bestimmter Weite aufweisen, durch welche Schlitze das zu kontrollierende Textilmaterial
hindurchgezogen wird. Dabei führen spontane Verdickungen, welche einen bestimmten
Grenzwert überschreiten, zur Arretierung und zum Bruch des Fadens. Diese Vorrichtungen
haben den Nachteil, daß bei der Wahl eines zu engen Schlitzes das Textilmaterial
unter Umständen beschädigt wird, während bei der Wahl eines etwas weiteren Schlitzes
Stellen im Textilmaterial, welche an und für sich zu beanstanden wären, ungehindert
passieren können.
-
Die bekannten Vorrichtungen mit elektronischen
Meßorganen weisen andere
Nachteile auf, welche vor allem in ihrem elektrischen Meßteil liegen. Zur Lösung
der gestellten Aufgabe müssen nämlich die langwelligen Nummerschwankungen von den
spontanen Querschnittsänderungen (kurzwellige Querschnittsschwankungen) unterschieden
werden. Zu diesem Zwecke wird bei den bekannten Vorrichtungen aus dem Verlauf des
Querschnittes des Textilmaterials vorerst ein elektrisches Abbild erzeugt, welches
eine dem jeweiligen Querschnitt des sich in der Meßstelle befindenden Materials
proportionale elektrische Größe darstellt. Der Verlauf des Querschnittes von Textilmaterial
weist nun, wie eingangs erwähnt, Schwankungen um einen Mittelwert auf, die mit verschiedenen
Wellenlängen charakterisiert werden können. Die Vorschubgeschwindigkeit des zu prüfenden
Textilmaterials in den genannten elektronischen Meßorganen ist dabei identisch mit
der Fortpflanzungsgeschwindigkeit v der wellenförmigen Ungleichmäßigkeiten. Das
elektrische Abbild enthält daher neben einer Gleichspannungskomponente eine überlagerte
Wechselspannung,
deren Frequenz aus der Wellenlänge durch die Beziehung
v f = # bestimmt werden kann. Dabei bedeutet f = Frequenz der Wechselstromkomponente
des elektrischen Abbildes, v = Vorschubgeschwindigkeit des Textilmaterials, A =
Wellenlänge der Querschnittsschwankungen.
-
Die genannte - überlagerte Wechselspannung stellt ein sehr komplexes
Frequenzgemisch dar. Zur alleinigen Erfassung derjenigen Stellen im Textilmaterial,
welche spontane Veränderungen des Querschnittes, also kleine Wellenlängen aufweisen,
wurden bisher beispielsweise elektrische Frequenzfilter benötigt. Diese Frequenzfilter
sind so eingerichtet, daß sie nur bestimmte, verhältnismäßig hohe Frequenzen des
elektrischen Abbildes des Querschnittes des Textilmaterials berücksichtigen. Die
hierbei noch zu erfassenden Frequenzen hängen nun aber nicht nur vom Querschnittsverlauf
des geprüften Stückes, d. h. von den Wellenlängen seiner Ungleichmäßigkeiten, sondern
auch von der Geschwindigkeit, mit welcher dieses die Meßstelle durchläuft, ab. Da
die Geschwindigkeiten der Verarbeitungsmaschinen,beispielsweise der Spulmaschinen,
sehr verschieden sind, muß die Charakteristik von entsprechenden Frequenzfiltern
der bekannten elektronischen Meßapparaturen der jeweiligen Verarbeitungsgeschwindigkeit
angepaßt werden, was einen großen Nachteil darstellt und die Betriebssicherheit
solcher Vorrichtungen beeinträchtigt.
-
Ein weiterer Nachteil bekannter Vorrichtungen ist der, daß durch
störende Einflüsse im elektrischen Meßsystem, beispielsweise durch Temperatureinflüsse,
langfristig verlaufende Abweichungen des mittleren Anzeigewertes der dem Querschnitt
des Textilmaterials äquivalenten elektrischen Größe vorgetäuscht werden.
-
Dadurch werden die vorhandenen Querschnitte verzerrt angezeigt und
unrichtig ausgewertet.
-
Es ist weiter schon eine Vorrichtung bekanntgeworden, in welcher
Kondensatorgruppen in der Durchlaufrichtung des Prüfgutes verwendet werden, die
der laufenden Kontrolle von geschichteten Überzügen auf den beiden Seiten eines
Trägers hinsichtlich deren gleichmäßiger Beschaffenheit dienen. Diese Kondensatorgruppen
können auch nach einer weiteren Ausführungsform hintereinanderliegen. Bei diesen
bekannten Anordnungen wird auch eine Brückenschaltung benutzt zur Feststellung oder
Korrektur der genannten Schichtdicken an Hand der festgestellten Werte.
-
Demgegenüber handelt es sich nach der Erfindung um die Erfassung
bestimmter Störungen von vorbestimmter Länge, der sogenannten spontanen Querschnittsänderungen,
wobei - unabhängig von der Durchlaufgeschwindigkeit - in der Brückenschaltung eine
Differenzbestimmung erfolgt, die durch die erfindungsgemäße Dimensionierung der
einzelnen Elektrodenfelder und deren Abstand zueinander erreicht wird, welche Größen
je nach den auszuscheidenden Störungeii einzustellen sind.
-
Die Erfindung betritt somit eine Vorrichtung zur Feststellung von
spontanen Querschnittsänderungen in Garnen, Vorgarn$ und Bändern der Textilindustrie
mittels Meßkondensatqren und elektrischen Brückenschaltungen, bei welcher das zu
prüfende Garn, Vor-
garn oder Band durch eine Meßkondensatorkombination mit mindestens
zwei benachbarten Meßfeldern hindurchgezogen wird, welche erfindungsgemäß dadurch
gekennzeichnet ist, daß die Länge der Meßfelder und deren Abstand hintereinander
der Länge der zu ermittelnden Querschnittsänderungen angepaßt sind.
-
Weitere Einzelheiten ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden
Beschreibung der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Es zeigt Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel
einer Meßkondensatorkombination, Fig. 2 eine mögliche Schaltungsanordnung, Fig.
3 eine mögliche Abart der Meßkondensatorkombination nach Fig. 1, Fig. 4 als Diagramm
eine sinusförmige Querschnittsänderung, Fig. 5 einen Funktionsverlauf für verschiedene
Elektrodenlängen, Fig. 6 eine schematische Meßkondensatorkombination mit Größenbezeichnungen,
Fig. 7 als Diagramm eine weitere sinusförmige Querschnittsänderung, Fig. 8 einen
Funktionsverlauf für verschiedene Elektrodenabstände, Fig. 9 ein weiteres Ausführungsbeispiel
einer Meßkondensatorkombination, Fig. 10 eine weitere Schaltungsanordnung, Fig.
11 eine dritte Schaltungsanordnung, Fig. 12 eine ausführliche Schaltungsanordnung
mit beispielsweisen Mitteln zur weiteren Auswertung, Fig. 13 ein Schema eines Details.
-
In Fig. 1 stellen 4, 5 und 6 auf einer gemeinsamen isolierenden Grundplatte
10 befestigte Kondensatorelektroden dar, wobei die Kondensatorelektrode 4 den beiden
Kondensatorelektroden 5 und 6 gegenübersteht. Die letzteren sind voneinander um
den Abstand a distanziert. Durch die zwischen der Kondensatorelektrode 4 einerseits
und den beiden Kondensatorelektroden 5 und 6 anderseits gebildete »freie Gasse«
5' bzw. 6' wird das zu prüfende Textilmaterial 9 mit konstanter Geschwindigkeit
hindurchgezogen.
-
Jede der drei Kondensatorelektroden 4, 5 und 6 wird, wie weiter unten
beschrieben, an eine Hochfrequenzspannung Ul angeschlossen. Zwischen den einander
gegenüberliegenden Flächen der Kondensatorelektroden bilden sich so zwei elektrische
Felder, in welchen das zu prüfende Textilmaterial 9 einen Teil des Dielektrikums
bildet.
-
In Fig. 2 ist die Meßkondensatorkombination 3 in Verbindung mit einer
beispeilsweisen Schaltung gezeigt. Die vom Hochfrequenzgenerator 1 abgegebene Hochfrequenzspannung
U1 liegt an der erdsymmetrischen Spule 2. Parallel zu dieser Spule 2 sind die Kondensatorelektroden
5 und 6 angeschlossen, während die Kondensatorelektrode 4 über die Drosselspule
8 am geerdeten Mittelpunkt 12 der Spule 2 liegt. Ein Trimmerkondensator 7 ermöglicht
den Abgleich der beiden Zweige der Brückenschaltung beim Vorhandensein kleiner Unsymmetrien
im Aufbau. Der Abgleich geschieht so, daß die Kapazität des Trimmerkondensators
7 bei leeren Meßfeldern 5' und 6' so lange geändert wird, bis die an den Klemmen
11 und 12 auftretende Hochfrequenzspannung U2 den Wert 0 erreicht. Die genannte
Hochfrequenzspannung U2 wird anschließend in einem Gleichrichter 13 gleichgerichtet
und durch den Siebkondensator 14 geglättet, so daß zwischen den Klemmen 15 und 12
über
dem Ableitwiderstand 16 eine leicht meßbare Gleichspannung U= zur Verfügung steht.
Solange die Meßfelder 5' und 6' leer sind oder aber nur gleichmäßiges, d. h. in
den beiden Meßfeldern5' und 6' gleich viel Material aufweisendes Prüfgut enthalten,
ist die Hochfrequenzbrückenschaltung im Gleichgewicht, und über der Drosselspule
8 tritt zwischen den Potentialen 11 und 12 keine Hochfrequenzspannung auf. Sobald
sich aber im Bereich eines Meßfeldes 5' oder 6' mehr Material befindet-als im anderen
Meßfeld, d. h. wenn der mittlere Materialquerschnitt in den beiden Meßfeldern nicht
derselbe ist - was einer spontanen Querschnittsänderung gleichkommt -wird die Brückenschaltung
verstemmt, und dies bewirkt eine von 0 verschiedene Hochfrequenzspannung U2 an den
Klemmenll und 12. Die Gleichrichteranordnung 13, 14 und- 16 wandelt diese Hochfrequenzspannung,
wie bereits erwähnt, in eine zwischen den Klemmen 15 und 12 auftretende Gleichspannung
U= um. Eine Gleichspannung Uc ist also ein Merkmal dafür, daß sich in den beiden
Meßfeldern 5' und 6' ungleich große Materialmengen befinden, was gleichbedeutend
mit spontanen Querschnittsänderungen ist. Diese Gleichspannung U= kann verstärkt
und zur Steuerung geeigneter Registrier- und Korrekturmechanismen herangezogen werden.
Beispielsweise kann diese Gleichspannung U= ein Steuersignal abgeben, welches seinerseits
in bekannter Weise das Abschneiden des zu prüfenden Textilmaterials bewirkt.
-
Von wesentlicher Bedeutung ist, daß die Größe der der an den Klemmen
15 und 12 auftretenden Gleichspannung U= nur von der Differenz der in den beiden
Meßfeldern 5' und 6' befindlichen Menge des Textilmaterials 9 bestimmt wird und
nicht von der Geschwindigkeit abhängt, mit welcher das genannte Textilmaterial die
Meßkondensatorkombination 3 durchläuft.
-
Wesentlich ist ferner, daß langperiodige Schwankungen des Materialquerschnittes,
d. h. sogenannte Nummerschwankungen, die Brückenschaltung nicht verstimmen können,
weil bei solchen langwelligen Schwankungen beide Meßfelder 5' und 6' durch mehr
oder weniger Material beeinflußt werden. Durch entsprechende Dimensionierung der
Länge b der Kondensatorelektroden 5 und 6 und ihres gegenseitigen Abstandes a kann
die Wellenlänge der Querschnittsänderungen, die noch erfaßt werden sollen, nach
Belieben - dem zu prüfenden Material entsprechend - festgelegt werden. In Fig. 3
ist eine Meßkondensatorkombination 3 als Variante der in Fig. 1 gezeigten Meßkondensatorkombination
dargestellt, bei welcher der Abstand a zwischen den Kondensatorelektroden 5 und
6 vergrößert wurde, während die Länge b der genannten Kondensatorelektroden nicht
verändert wurde.- Der Abstand a zwischen den Kondensatorelektroden 5 und 6 richtet
sich danach, welche Art von spontanen Querschnittsänderungen zur Anzeige gebracht
werden soll. Der kleine Abstand a nach Fig. 1 ist für die Anzeige von - in der Durchlaufrichtung
des Textilmaterials 9 sehr kurzen spontanen Querschnittsänderungen geeignet, während
ein großer Abstand a nach Fig. 3 bei langgezogenem spontanen Querschnittsänderungen
verwendet wird.
-
Wie nachstehend ausgeführt, bestimmt auch die Elektrodenlänge b die
Größe und Form der möglichen Anzeige von spontanen Nummeränderungen. Es
besteht somit
die Möglichkeit, durch geeignete Dimensionierung der Größen a und b der Meßkondensatorkombination
3 verschiedene Arten von spontanen Querschnittsänderungen im Textilmaterial getrennt
zu registrieren. Weiter ist aus den Figuren zu ersehen, daß alle Querschnittsänderungen
im Textilmaterial, welche länger als die Kondensatorelektrode 4 sind, die Vorrichtung
nicht oder nur sehr wenig zu beeinflussen vermögen, so daß keine Anzeigefunktion
ausgelöst wird. Dies ermöglicht es, daß auch ohne Zuhilfenahme von Frequenzfiltern
u. dgl. spontane Querschnittsänderungen im Textilmaterial festgestellt und zur Anzeige
gebracht werden können.
-
Dadurch lassen sich erhebliche Vereinfachungen erzielen, was zur Herstellung
von wesentlich billigeren, zuverlässigeren und betriebssicherer arbeitenden Vorrichtungen
führt. Diese arbeiten zudem unabhängig vom Vorschub pro Zeiteinheit des Textilmaterials.
-
Wie die Erfahrung zeigt, bestimmt die sogenannte mittlere Stapellänge
der Einzelfasern, aus welchen sich das zu prüfende Textilmaterial 9 zusammensetzt,
Form und Größe der spontanen Querschnittsänderungen. Kurzstaplige Fasern, wie z.
B. Baumwolle, bilden kurze spontane Querschnittsänderungen. Die mittlere Stapellänge
beträgt bei Baumwolle - je nach Provenienz und anderen Wachstumsfaktoren -etwa 22
bis 32 mm. Faseranhäufungen, die als spontane Querschnittsänderungen angesehen werden,
weisen häufig eine Länge von 25 mm auf. Für die Messung von Baumwollgarnen, -vorgarnen
und -bändern ist somit eine Elektrodenlänge b von 4 bis 30mm zu wählen.
-
Langstaplige Textilmaterialien wie beispielsweise Wolle mit mittleren
Stapellängen von 80 bis 150 mm ergeben anderseits langgezogene spontane Querschnittsänderungen,
die auch mit entsprechend großen Elektrodenlängen b von 10 bis 60 mm gemessen werden
können. Es ist daher in der Praxis wünschbar, für die Messung verschiedener Faserarten
des zu prüfenden Textilmaterials Geräte mit verschiedenen Meßkondensatorkombinationen
3 zu verwenden oder aber an ein- und demselben Gerät austauschbare, auf die zu prüfenden
Faserarten abgestimmte Meßkondensaforkombinaflonen 3 vorzusehen.
-
Die nachstehende mathematische Ableitung und die zugeordneten Fig.
4 und 5 zeigen, welche Anzeigewerte spontaner Querschnittsänderungen in einer Meßkondensatorkombination
3 mit der Elektrodenlänge b resultieren.
-
Es bedeutet: A = Wellenlänge der untersuchten Querschnittsänderung
Z n, h = Elektrodenlänge in Millimeter, b = Elektrodenlänge im Bogenmaß, A = Augenblickswert
der Amplitude der Querschnittsänderung, A = Scheitelwert der Aniplitude der Querschnittsänderung.
-
Der augenblickliche Anzeigewert an einer beliebigen Stelle °ç1 ist
gegeben durch
Somit ist die neue, als gedämpfte Schwingung erscheinende spontane
Querschnittsänderung gegeben durch
Die entstehende Funktion ist wiederum eine Sinusschwingung, weshalb die Berechnung
der Dämpfung des Scheitelwertes genügt:
h im Bogenmaß eingesetzt:
Diese Abhängigkeit ist in Fig. 5 als Funktion von 4b gezeigt.
-
Als Zahlenbeispiel dient folgende Tabelle:
| Elektrodenlänge Wellenlänge Anzeige AlÄ |
| b (mm) A(mm) O!o |
| 10 10 0 |
| 10 20 63 |
| 10 30 82 |
| 10 50 95 |
Daraus kann entnommen werden, daß eine Elektrodenlänge b von gleicher Länge wie
die Wellenlänge einer spontanen Querschnittsänderung (welche aus einer Verdickung
und einer unmittelbar nachfolgenden Verdünnung oder umgekehrt besteht) überhaupt
keinen zusätzlichen Anzeigewert der dem Material-
querschnitt proportionalen elektrischen
Größe ergibt.
-
Bei allen Wellenlängen, die kleiner als die Elektrodenlänge b sind,
erreicht der Anzeigewert A/Ä im besten Falle noch 10 bis 200/o der ursprünglichen
Amplitude (Fig. 5). Diese Erkenntnis zeigt, daß die Elektrodenlänge b nicht größer
als etwa die halbe Wellenlänge einer spontanen Querschnittsänderung sein darf. Bei
steigendem Wert 3alb, d. h. mit zunehmender Wellenlänge der spontanen Querschnittsänderungen
bei konstanter Elektrodenlänge b, strebt das Verhältnis A/Ä asymptotisch gegen eins
und erreicht bei dem Wert 5 für A/b 95 0/o der vollen Amplitude A.
-
Ist das der Prüfung unterworfene Textilmaterial Baumwolle, bei welcher
die häufigsten spontanen Querschnittsänderungen in der Größenordnung der mittleren
Stapellänge, d. h. bei 20 bis 30 mm Länge auftreten, so ist als untere Grenze der
Elektrodenlänge b = 4 mm zu wählen. Elektrodenlängen b von 40 mm oder mehr vermögen
anderseits spontane Querschnitts änderungen von 20 mm Länge überhaupt nicht mehr
zur Anzeige zu bringen.
-
Für die langfaserige Wolle ergeben sich - da auch die spontanen Querschnittsänderungen
andere Größenordnungen aufweisen - folgende Elektrodenlängen: Für spontane Querschnittsänderungen
von 50 mm Länge: kürzeste Elektrodenlänge b = 4 mm größte Elektrodenlänge b = 60
mm.
-
Als weitere charakteristische Größe der Meßkondensatorkombination
3 tritt der Abstand a auf, welcher von den einander gegenüberliegenden Stirnflächen
der Elektroden 5 und 6 eingehalten wird, bzw. die Distanz d der Elektrodenmitten.
Der Einfluß dieser Größe a bzw. d auf die Form und die Größe der zu bestimmenden
spontanen Querschnittsänderungen kann ebenfalls die Annahme sinusförmiger Querschnittsänderungen
berechnet werden.
-
Fig. 6 zeigt die der Berechnung zugrunde liegenden Dimensionen und
Bezeichnungen. Es bedeuten: b = Elektrodenlänge, a = Elektrodenabstand, d = Abstand
zwischen den Elektrodenmitten
= = Abstand der Elektrodenmitten im Bogenmaß (= Phasenverschiebung).
-
Fig. 7 zeigt die für die Berechnung benötigten Amplitudenwerte. Es
gilt:
| SA = 2 cos (arzt + A ) sin ( dz). (11) |
| w |
| Zeitfunktion D ämpfungsfunktion |
Für die Bewertung der Amplitude in Funktion des Elektrodenabstandes
a wird nur die Dämpfungsfunktion benötigt:
In Fig. 8 ist der Verlauf dieser Dämpfungsfunktion der Gleichung (12) in Abhängigkeit
von A/d gezeigt.
-
Auch hier zeigt sich, daß für bestimmte Werte A/d, z. B. 1, 0,5, 0,33
usw., überhaupt kein Anzeigewert abgegeben wird, während andere Verhältnisse A/d,
z. B. 2, 0,7, 0,41, die volle Amplitude der spontanen Querschnittsänderungen wiedergeben.
-
Diese mathematische Ableitung erklärt, daß durch geeignete Wahl des
Abstandes d zwischen den Kondensatorelektroden 5 und 6 spontane Querschnittsänderungen
bestimmter Wellenlängen teils voll zur Anzeige gebracht, teils gänzlich unterdrückt
werden können.
-
Wie weiter oben gesagt, liegt die Länge der häufigsten spontanen
Querschnittsänderungen bei Baumwolle etwa zwischen 20 und 30mm. Für die sichere
Feststellung der spontanen Querschnittsänderungen ist es daher von Vorteil, wenn
der Elektrodenmittenabstand d durch Verschiebung der Elektroden 5 und 6 in ihrer
Längsrichtung so eingestellt werden kann, daß für verschiedene Baumwollarten die
typischen spontanen Querschnittsänderungen mit voller Amplitude angezeigt werden.
Als kleinster Abstand muß d = 10 mm, als größter Abstand a = 30mm eingestellt werden
können.
-
Insbesondere erfordert die in Fig. 8 zutage tretende große Flankensteilheit
- entsprechend einer sehr selektiven Filterwirkung - der einzelnen Kurventeile eine
Justierung des Elektrodenabstandes a. Dasselbe gilt auch für Meßkondensatorkombinationen
3, die für die Messung von Textilmaterial aus Wolle geeignet sind; auch in diesem
Falle sind die Elektrodenmittenabstände d der größeren Länge der spontanen Querschnittsänderungen
- infolge größerer Stapellänge der Wollfasern - dem Verhältnisilld entsprechend
auszubilden, und zwar im Minimum für d = 10 mm, Maximum a = 80 mm.
-
Selbstverständlich können der Elektrodenabstand d und die Elektrodenlänge
b bei der Messung von Textilmaterial 9 mit anderen Stapellängen als die genannten
für Baumwolle und Wolle den jeweiligen Stapellängen entsprechend gewählt werden.
Beispielsweise können die Elektrodenabmessungen für den Fall von Zellwolle mit 40
mm Stapellänge betragen: bmfn = 4 mm dmzn = 10 mm bmaz = 40 mm dmaz = 40 mm Fig.
9 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Meßkondensatorkombination 3 mit
verschiebbaren Elektroden 5 und 6. Zu diesem Zwecke sind die Elektroden 5 und 6
mit ihrer Basis in einer Gleitbahn71 geführt und können vermittels der Klemmschrauben
72 und 73 in ihrer Längsrichtung innerhalb der Strecken a' und a" gegeneinander
verschoben und fixiert werden.
-
Zur Vereinfachung der Bedienung eines erfindungsgemäßen Gerätes ist
es weiter von Vorteil, wenn bestimmte Elektrodenabstände für häufig einzustellende
Werte d mittels einer Skala 74 längs der Gleitbahn 71 markiert werden.
-
Ein weiterer, sehr wesentlicher Vorteil der beschriebenen Anordnung
besteht darin, daß durch Temperaturschwankungen und andere äußere Ein-
flüsse hervorgerufene
unerwünschte Variationen der einzelnen Elemente der ganzen Meßanordnung das Brückengleichgewicht
nicht oder nur äußerst wenig gestört wird, weil der ganze Aufbau der Meßanordnung
bis ins letzte Detail symmetrisch ist.
-
Fig. 10 zeigt eine Variante der Schaltung, bei welcher die Spule2
und die Drosselspule 8 weggelassen wurden. Die Hochfrequenzspannung U1 des Hochfrequenzgenerators
1 ist einerseits geerdet und anderseits an die Brückenschaltung, bestehend aus den
Kondensatorelektroden 4, 5 und dem Widerstand 23 sowie aus den Kondensatorelektroden
4, 6 und dem Widerstand 24, gelegt. Die Kondensatorelektroden 5 und 6 bilden die
Kopplung der beiden - an sich identisch aufgebauten - Gleichrichteranordnungen 21,
25 und 27 sowie 22, 26 und 28. Ein Trennkondensator 31 hält allfällige Gleichspannungsunterschiede
zwischen den Gleichrichteranordnungen auf, so daß am Widerstand 32 nur die spontanen
Querschnittsänderungen des Textilmaterials 9 äquivalenten Gleichspannungswerte U=
auftreten. Diese Schaltungsanordnung ergibt an den Klemmen 33 und 34 eine gegenüber
dem Erdpotential 12 symmetrische Spannung, was unter Umständen zur weiteren Auswertung
unerwünscht ist.
-
Eine Schaltungsanordnung mit einseitig geerdetem Gleichspannungspotential
U= ist in Fig. 11 dargestellt. Der Gleichrichter 21 ist über den Trennkondensator
36, der Gleichrichter 22 über den Trennkondensator 31 zur Klemme 35 geführt. Durch
Querschnitts änderungen des Textilmaterials 9 verursachte Gleichspannungsunterschiede
U= am Widerstand 32 treten zwischen der Klemme 35 und der geerdeten Klemme 12 auf.
-
Fig. 12 enthält eine beispielsweise Schaltungsanordnung entsprechend
Fig. 5, ergänzt durch eine Verstärkerstufe mit einem Transistor 42 und den zugehörigen
Arbeitswiderständen 41, 43 und 44, sowie einer Kippschaltung46 zur Umformung der
Gleichspannungsänderungen am Ausgang des Transistors 42 in Stromstöße zur Betätigung
eines Relais 47.
-
Das Relais 47 bewegt in der beispielsweisen, schematischen Darstellung
der Fig. 12 einen Anker 51, welcher vermittels einer Feder 52 in seiner Ruhelage
gehalten wird und dabei eine Klinke 53 festhält.
-
Klinke 53 erleidet durch die in der gezeichneten Lage gespannte Rückholfeder
54 einen Zug nach links, wird aber durch den Anker 51 so lange festgehalten, als
das Relais 47 stromlos ist. Klinke 53 steht mit ihrer Schneide 56 einer festen Schneide
55 gegenüber, zwischen welchen Schneiden das Textilmaterial 9 hindurchgeführt wird.
-
Durchläuft nun eine spontane Querschnittsänderung im Textilmaterial
9 die Meßkondensatorkombination 3, so wird durch die dabei entstehende Gleichspannung
U= die Kippschaltung 46 angeregt und die Wicklung des Relais 47 unter Strom gesetzt.
Dadurch wird der Anker 51 gegen die Kraft der Feder 52 nach unten gezogen, wodurch
die Klinke 53 freigegeben wird. Das zwischen den Schneiden 55 und 56 durchlaufende
Textilmaterial 9 wird somit durchschnitten.
-
Die Reaktionszeit zwischen dem Gleichspannungsstoß am Widerstand 32
und dem Schließen des Schneidorgans kann dabei auf die Durchlaufzeit des Textilmaterials
von der Meßkondensatorkombination3 bis zu der Schneidstelle abgestimmt werden. Dies,
damit in jedem Falle die beim Durchgang durch die Meßkondensatorkombination 3 den
Schneidvorgang
auslösende fehlerhafte Stelle des Textilmaterials
9 in dem Moment in den Bereich der Schneiden55, 56 gelangt, in welchem der Schneidvorgang
stattfindet.
-
Hierdurch wird das zu prüfende Textilmaterial unmittelbar vor der
fehlerhaften Stelle abgeschnitten.
-
Die fehlerhafte Stelle kann somit leicht aufgefunden und der notwendigen
Verbesserung zugänglich gemacht werden. Nach jedem erfolgten Schneidvorgang kann
der beschriebene Mechanismus mit bekannten Mitteln wieder in die Bereitschaftsstellung
zurückgebracht werden.
-
In Fig. 13 ist ein Schaltungsbeispiel für eine Kippschaltung 46 zur
Betätigung des Relais 47 gezeigt. Der über den Trennkondensator 45 eintreffende,
durch eine spontane Querschnittsänderung ausgelöste Impuls reduziert das vom Spannungsteiler
mit Widerständen 63 und 66 der Basis des ersten Transistors 61 aufgedrückte Potential.
Dadurch erniedrigt sich der Kollektorstrom des Transistors 61, so daß der Spannungsabfall
am Arbeitswiderstand 67 kleiner wird.
-
Das Kollektorpotential des Transistors 61 und damit das Basispotential
des Transistors 62 werden somit negativer. Infolgedessen steigt der Strom vom Emitter
zum Kollektor des Transistors 62 so stark an, daß das an den Klemmen 49 und 50 angeschaltete
Relais 47 aufzieht und die weiter oben beschriebenen Funktionen auslöst. Der Stromfluß
durch das Relais 47 wird durch den Rückkopplungswiderstand 69, welcher zusätzlich
zum Eingangsimpuls den vom Spannungsabfall über dem Relais 47 erzeugten positiven
Spannungsstoß auf die Basis des Transistors 61 überträgt, im Sinne der ursprünglichen
Arbeitsweise unterstützt. Die beschriebene Kippschaltung erhält die erforderliche
Speisespannung aus der Spannungsquelle 70.