DE1135684B - Vorrichtung zur Feststellung von spontanen Querschnittsaenderungen in Garnen, Vorgarnen und Baendern der Textilindustrie - Google Patents

Vorrichtung zur Feststellung von spontanen Querschnittsaenderungen in Garnen, Vorgarnen und Baendern der Textilindustrie

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DE1135684B
DE1135684B DEZ7135A DEZ0007135A DE1135684B DE 1135684 B DE1135684 B DE 1135684B DE Z7135 A DEZ7135 A DE Z7135A DE Z0007135 A DEZ0007135 A DE Z0007135A DE 1135684 B DE1135684 B DE 1135684B
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cross
measuring
section
electrode
textile material
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Hans Locher
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ZELLWEGER A G APP U MASCHINENF
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ZELLWEGER A G APP U MASCHINENF
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    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H63/00Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop-motions ; Quality control of the package
    • B65H63/06Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop-motions ; Quality control of the package responsive to presence of irregularities in running material, e.g. for severing the material at irregularities ; Control of the correct working of the yarn cleaner
    • B65H63/062Electronic slub detector
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00Handled material; Storage means
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  • Textile Engineering (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Treatment Of Fiber Materials (AREA)

Description

  • 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.

Claims (11)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Vorrichtung zur Feststellung von spontanen Querschnittsänderungen in Garnen, Vorgarnen und Bändern der Textilindustrie mittels Meßkondensatoren und elektrischen Brückenschaltungen, bei welcher das zu prüfende Garn, Vorgarn oder Band durch eine Meßkondensatorkombination mit mindestens zwei benachbarten Meßfeldern hindurchgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Meßfelder (5', 6') und deren Abstand hintereinander der Länge der zu ermittelnden Querschnittsänderungen angepaßt sind.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die benachbarten Meßfelder (5', 6s) durch eine beiden Meßfeldern gemeinsame EIektrode (4) einerseits und zwei getrennte Elektroden (5, 6) anderseits gebildet werden.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Schneidorgan (55, 56) zur Abtrennung des Textilmaterials (9) vor der fehlerhaften Stelle.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Transistor (42) zur Verstärkung der von der Brückenschaltung abgegebenen Brückenspannung (U=).
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine mit Transistoren (61, 62) bestückte Kippschaltung (46) zur Aussteuerung des Relais (47), das eine Schneidvorrichtung (55, 56) zur Abtrennung des Textilmaterials (9) auslöst.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Meßkondensatorkombination (3), geeignet für Baumwolle, mit Elektroden (5, 6), deren Länge mindestens 4 mm und höchstens 30 mm beträgt.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Meßkondensatorkombination (3), geeignet für Wolle, mit Elektroden (5, 6), deren Länge mindestens 4 mm und höchstens 60 mm beträgt.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Meßkondensatorkombination (3), geeignet für Baumwolle, bei welcher der Elektrodenmittenabstand (a) mindestens 10 mm und höchstens 30 mm beträgt.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Meßkondensatorkombination (3), geeignet für Wolle, bei welcher der Elektrodenmittenabstand (a) mindestens 10 mm und höchstens 80 mm beträgt.
  10. 10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 6 bis 9, gekennzeichnet durch eine Meßkondensatorkombination (3) mit in Längsrichtung einstellbarem Elektrodenmittenabstand (a).
  11. 11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 6 bis 9, gekennzeichnet durch eine Skala(74) zur Definition des Elektrodenmittenabstandes (a).
    In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 1 984 166.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE1295885B (de) * 1964-07-09 1969-05-22 Reiners Vorrichtung zur UEberwachung der Laenge von Unregelmaessigkeiten in der Staerke eines Textilfadens

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1984166A (en) * 1930-04-26 1934-12-11 Siemens Ag Method and device for determining the properties of stratified or fibrillated materials

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