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Vorrichtung zum selbsttätigen Regeln der Durchflußgeschwindigkeit
von durch die Düsen eines Düsenkastens gedrückter Kautschukmasse beim Herstellen
von Gummifäden Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum selbsttätigen Regeln
der Durchflußgeschwindigkeit von durch die Düsen eines Düsenkastens gedrückter Kautschukmasse
beim Herstellen von Gummifäden, zum Zweck des Konstanthaltens der Durchflußmenge,
insbesondere von Gummifäden geringen Querschnittes, wobei den Düsen ein veränderlicher
Durchflußquerschnitt und ein größerer konstanter Durchflußquerschnitt vorgeordnet
sind.
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Es ist eine Vorrichtung zum Herstellen von Kautschukfäden aus einer
teigförmigen Kautschukmasse bekannt. Hierbei wird die Masse durch eine Schnecke
in einen konstanten Querschnitt gepreßt, von dem verschiedene Kanäle abzweigen,
die die Düsenplatten versorgen. Hier ist es bekannt, um den Druck an den Düsenplatten
konstant zu halten, den Düsenplatten einstellbare Drosselstücke vorzuschalten. Veränderungen
der Viskosität werden, da der Druck nach Einstellung der Drosselstücke in den Kanälen
konstant ist, voll als Dickenänderungen der Gummifäden auftreten.
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Es ist auch bereits bekanntgeworden, bei der Herstellung von Kautschukfäden
gleichmäßiger Stärke aus wäßrigen Kautschukdispersionen den Druck an den Düsen gleichzuhalten,
und zwar fortlaufend selbsttätig durch Änderungen der Druckhöhe. Hier ist das Ziel,
den Ausströmungsdruck konstant zu halten. Es werden daher Änderungen der Viskosität
voll als Veränderungen der Fadenstärke in Erscheinung treten.
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Bei den bekannten Vorrichtungen zur Herstellung von Gummifäden geringen
Querschnittes wird die Latexmischung, die zum Spritzen der Fäden aus Spritzdüsen
benötigt wird, durch Gefälldruck oder Kompressordruck aus den Vorratsbehältem über
geeignete Leitungen durch die Spritzdüsen gedrückt.
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Hierbei tritt nun eine für die Herstellung dieser Fäden sehr unangenehme
Erscheinung auf. Durch die der Latexmischung beigefügten Füllstoffe und Beschleuniger
tritt eine mehr oder weniger langsame Veränderung der Viskosität der Latexmischung
ein.
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Um andererseits eine möglichst große Gleichmäßigkeit der Latexmischung
zu erreichen, strebt man danach, möglichst große Vorratsbehälter zu verwenden, die
während eines möglichst langen Spritzvorganges die gleiche Latexmischung liefern.
Durch die Größe der Vorratsbehälter wird der im vorstehenden geschilderte nachteilige
Effekt noch verstärkt. Die Viskosität ändert sich also auf die Dauer in gewissem
Umfang, was wiederum zur Folge hat, daß bei gleichbleibenden Druckverhältnissen
weniger Latexmilch durch die Düsen gedrückt wird und sich der Quer-
schnitt der austretenden
Gummifäden verringert. Nun soll aber der Querschnitt der Gummifäden möglichst konstant
sein, da schon geringe Abweichungen der Stärke der Fäden bei der Verarbeitung in
Form von Geweben oder Gewirken stark ins Auge fallen und die Qualität dieser Produkte
wesentlich verschlechtert.
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Man hat diesem überstand dadurch abzuhelfen versucht, daß der Druck,
mit dem die Latexmischung durch die Düsen gedrückt wird, entsprechend der Veränderung
der Viskosität verändert wird. Da nun die Veränderung der Viskosität innerhalb der
Vorratsbehälter im Hinblick auf ihre Größe nicht laufend meßbar ist und nur aus
Erfahrungswerten geschätzt werden kann, kann die Regulierung des Druckes ebenfalls
nur annähernd nach Schätzung vorgenommen werden.
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Ein Weg zur Vermeidung dieser Schätzungen besteht darin, die fertiggestellten,
d.h. die gespritzten, getrockneten und vulkanisierten Fäden nach der Herstellung
zu messen und zu wiegen, um so die Querschnittsschwankungen festzustellen und die
Druckverhältnisse zu ändern. Dieser Weg ist sehr umständlich und langwierig und
zeigt naturgemäß sehr wenig befriedigende Resultate.
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Es ist auch bereits bekanntgeworden, die zum Verbrauch eines bestimmten
Gewichtes an Kautschukmilch erforderliche Zeit auf elektrischem Wege zu ermitteln
und - wie bereits im vorstehenden ausgeführt - die Länge des während dieser Zeit
erzeugten Fadens zu messen und dann bei jeder Abweichung dieser gemessenen Länge
des Fadens von einer vorher festgelegten Normalfadenlänge einen elektrischen Stromkreis
zu beeinflussen, durch welchen die Fließgeschwindigkeit der Kautschukmilch, z. B.
durch Einstellen der hydrostatischen Höhe der Kautschukmilch
in
einem Vorratsbehälter oder die Fortbewegungsgeschwindigkeit des erzeugten Fadens
selbsttätig geregelt wird. Diese Anordnung ist kompliziert und aufwendig und hat
sich in der Praxis nicht durchsetzen können.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die geschilderten Nachteile
zu vermeiden und die Lehre zu geben, wie ein dünner Faden konstanten Querschnittes
erzeugt wird, der insbesondere unabhängig von Viskositätsänderungen ist. Zu diesem
Zweck ist die VQrrichtung der eingangs geschilderten Art erfindungsgemäß so ausgebildet,
daß in dem Bereich des konstanten Durchflußquerschnittes ein elektronischer, vorzugsweise
induktiver Meßwertgeber angeordnet ist, der mit einem dem veränderlichen Querschnitt
zugeordneten Regelgerät verbunden ist.
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Es kann also mit geringem Aufwand die Durchflußmenge im konstanten
Querschnitt gemessen und der veränderliche Querschnitt durch den Regler entsprechend
eingestellt werden. Die Vorrichtung arbeitet dabei so, daß der veränderliche Querschnitt
bei sinkender Durchflußmenge durch den konstanten Querschnitt durch das Regelgerät
vergrößert wird, und umgekehrt. Es wird durch diese Regelung völlig unabhängig von
der Viskosität ein Faden absolut gleichen Querschnittes erzeugt, und zwar über die
Hilfsgröße der Durchfluß geschwindigkeit durch den konstanten Durchflußquerschnitt.
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Im folgenden wird die Vorrichtung an Hand einer beispielsweisen Anordnung,
mit Hilfe einer schematischen Zeichnung, näher erläutert.
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Ein Behälter 1 nimmt die Latexmilch auf, die entweder durch natürliches
Gefälle oder unter Druck durch eine Leitung 2 zu einem Düsenkasten 3 gefördert wird,
aus dem gespritzte Fäden 4, beispielsweise in ein Koagulationsbad, austreten.
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In der Leitung 2 ist ein Meßwertgeber 5 angeordnet, der die Durchflußgeschwindigkeit
in einem konstanten größeren Querschnitt 6 mißt. Der Meßwertgeber 6 ist vorzugsweise
elektroinduktiv ausgebildet und arbeitet so, daß er ein magnetisches Wechselfeld
erzeugt, das in der Latexmilch, die sich mit einer gewissen Geschwindigkeit durch
den Querschnitt 6 bewegt, eine Spannung induziert. Diese Spannung, die proportional
der Durchflußgeschwindigkeit der Latexmilch ist, wird an zwei Elektroden abgegriffen.
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Über einen sehr hochohmigen Eingangsverstärker
eines nachgeschalteten
Regelgerätes 7, das durch Leitungen 8 mit dem Meßwertgeber 5 verbunden ist, wird
der Meßwert verstärkt. Der hochohmige Eingangsverstärker des Regelgerätes 7 ist
vorgesehen, um Anderungen der Leitfähigkeit der Latexmilch zu eliminieren.
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Auf Grund des verstärkten Meßwertes wird über ein Kompensationssystem
mit Servomotor ein regelbarer veränderlicher Querschnitt 9, der als pneumatisches
Ventil ausgebildet ist, in seiner Einstellung geregelt, und zwar über Leitungen
10.
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Wenn mit zunehmender Zähflüssigkeit der Latexmilch die Durchflußgeschwindigkeit
durch den konstanten Durchflußquerschnitt 6 zu sinken beginnt, also auch die dem
Düsenkasten 3 zugeführte Menge geringer wird, mißt der Meßwertgeber 5 den Geschwindigkeitsabfall
und übermittelt die gemessenen Werte dem Regelgerät 7, das infolgedessen den regelbaren
Querschnitt 9 weiter öffnet, bis die Durchflußgeschwindigkeit und damit die Menge,
mit der der Düsenkasten 3 beschickt wird, wieder die ursprüngliche Größe erreicht
hat. Es kann dabei um sehr kleine Beträge geregelt werden, so daß die Stärke auch
feinster Gummifäden praktisch völlig konstant bleibt und sich ein gleichmäßiges,
hochwertiges Produkt ergibt.