DE1473750B2

DE1473750B2 - Verfahren zur ueberwachung der gleichfoermigkeit der kraeuselung eines gekraeuselten fadenkabels

Info

Publication number: DE1473750B2
Application number: DE19651473750
Authority: DE
Inventors: Kings port Tenn Hoskins Louis Pasteur (V St A )
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1964-10-30
Filing date: 1965-10-29
Publication date: 1972-10-19
Also published as: GB1124307A; US3333467A; DE1473750A1; DE1473750C3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Überwachung der Gleichförmigkeit der Kräuselung eines gekräuselten Fadenkabels durch laufende Messung der Fadenspannung in einem Meßbereich zwischen einem Einlaufwalzenantrieb und einem Auslaufwalzenantrieb, die das Fadenkabel durch den Meßbereich fördern.

Bei einem durch die Patentschrift Nr. 17 668 des Amtes für Erfindungs- und Patentwesen in Ost-Berlin bekannten Verfahren der obengenannten Art wird das mit konstanter Geschwindigkeit zulaufende hochelastische Fadenkabel durch eine unter der Wirkung einer Druckfeder stehende Umlenkrolle aus der durch die Walzenantriebe bestimmten Durchlaufrichtung abgelenkt und in Abhängigkeit von dieser Ablenkung ein veränderbarer elektrischer Widerstand verstellt, der seinerseits im Stromkreis eines den Ablaufwalzenantrieb antreibenden Elektromotors liegt. -Dadurch ergibt sich eine gleichzeitige Messung und Konstanthaltung der Fadenspannung bei veränderlicher Drehzahl des Ablaufwalzenantriebes, da ein konstanter Fadendurchgang immer eine bestimmte Spannung der Feder und diese wiederum eine immer gleichbleibende Fadenspannung bedeutet. Nach dem bekannten Verfahre,n wird also im Meßbereich zwischen dem Einlaufwalzenantrieb und dem Auslaufwalzenantrieb eine konstante Spannung des hochelastischen Fadenkabels aufrechterhalten und hierbei die prozentuale Verlängerung des Kabels durch Messung der Drehzahl des Antriebsmotors für den Auslaufwalzenantrieb gemessen. Diese prozentuale Verlängerung des Fadenkabels bei einer konstanten Spannung dient dabei als Maß der Elastizität des Fadens.

Das bei diesem bekannten Verfahren benutzte Maß für die Elastizität eines hochelastischen Fadenkabels ist jedoch sehr ungenau, wie das ein Studium des Diagramms in F i g. 3 der Zeichnung ohne weiteres zeigt. Werden z. B. die sich bei einer Fadenspannung von 0,005 g/den ergebenden verschiedenen prozentualen Längen der Fadenkabel C, A und B gemessen, dann betragen diese prozentualen Längen der Fadenkabel gegenüber der ungekräuselten Kabellänge 78 bzw. 84 bzw. 88°/₀. Der kleinste Wert, nämlich die Fadenlänge des Kabels C, ist also lediglich um 11,4% kleiner als der größte Wert, nämlich die prozentuale Fadenlänge des Kabels B.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Überwachung der Gleichförmigkeit der Kräuselung eines gekräuselten Fadenkabeis zu schaffen, mittels dessen die Gleichförmigkeit der Kräuselung wesentlich genauer überwacht werden kann.

Diese Aufgabe ist bei dem eingangs genannten Verfahren gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das gekräuselte Fadenkabel durch den Einlaufwalzenantrieb auf eine gleichbleibende Länge vorgespannt und im Meßbereich zwischen den beiden Walzenantrieben um einen vorbestimmten Prozentsatz der vorgespannten Länge entspannt wird. Dadurch wird erreicht, daß im Gegensatz zum bekannten Verfahren bei dem Verfahren gemäß der Anmeldung die Kabelspannung gemessen wird, die zur Erzielung einer Kabellänge notwendig ist, wenn diese Länge einem vorbestimmten gleichbleibenden Prozentsatz des bis

25" zum Geradeziehen der Kräuselung gestreckten Kabels entspricht. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird also bei dem Diagramm nach F i g. 3 bei einer konstanten prozentualen Fadenlänge, also bei einem konstanten Ordinatenwert gearbeitet: Bei einem Ent-Spannungsverhältnis von 16,7% beträgt dieser konstante Ordinatenwert 83,3%. Bei dieser in Prozent der ungekräuselten Kabellänge ausgedrückten prozentualen Kabellänge sind die gemessenen Fadenspannungen in g/den bei dem Faden B = 0,0025, bei A = 0,0045 und bei C = 0,0075. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gemessene Fadenspannung des Fadenkabels C ist also dreimal so groß wie die Fadenspannung des Fadenkabels B. Gegenüber dem bekannten Verfahren ergibt sich also bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ein meßbarer Unterschied zwischen den beiden Fadenkabeln C und B von 300%, dem der meßbare Unterschied von 11,4% nach dem bekannten Verfahren gegenübersteht. Ein so großer meßbarer Unterschied gibt eine wesentlich bessere und genauere Möglichkeit zur Überwachung der Gleichförmigkeit der Kräuselung eines gekräuselten Fadenkabels, so daß dadurch weitgehende Schlüsse über die für die Kräuselung charakteristischen Größen, wie Kräuselwinkel, Amplitude der Kräusel und Zahl der Kräusellängeneinheit des Kabels, gezogen werden können.

Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß das Fadenkabel durch den Einlaufwalzenantrieb mit einer konstanten größeren und durch den Ablaufwalzenantrieb mit einer konstanten kleineren Geschwindigkeit angetrieben werden kann. Die Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens kann daher wesentlich einfacher ausgebildet werden, weil Einlaufwalzenantriebe und Auslaufwalzenantriebe benutzt werden können, die mit konstanter Geschwindigkeit umlaufen. Weiterhin ist es sehr vorteilhaft, daß das Kabel den Meßbereich mit konstanter Geschwindigkeit verläßt und so einer weiteren Verarbeitung mit konstanter Geschwindigkeit zugeführt werden kann.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß durch das Vorspannen des Kabels vor dem Meßbereich Kräuselungskomponenten, deren Entkräuse-

lungspunkt sehr niedrig liegt, ausgeschieden werden und man einen Faden mit gleichbleibender Kräuselung erreicht.

Das nicht vorveröffentlichte ältere deutsche Patent 1473 515 betrifft ein dem Prüfen des Spannungs-Dehnungs-Verhaltens von durchlaufendem fadenförmigem Meßgut in kontinuierlicher Folge dienendes Verfahren, bei dem das Meßgut schlupflos auf ein Lieferwalzenpaar aufgewickelt und durch ein Abzugswalzenpaar, dessen Umfangsgeschwindigkeit größer ist als die des Lieferwalzenpaares, abgezogen und die Spannung des zwischen diesen beiden Walzenpaaren gedehnten Meßgutes durch eine Meßvorrichtung erfaßt wird. Der Schutz wird in diesem Patent dafür beansprucht, daß das das Abzugswalzenpaar verlassende Meßgut in gedehntem Zustand von einem weiteren Abzugswalzenpaar aufgenommen wird, das eine Entspannung oder weitere Dehnung auf das Meßgut ausübt, und bei dem die Spannung des Meßgutes zwischen den beiden Abzugswalzenpaaren gemessen sowie das Verhältnis der Dehnungen in den beiden Prüfzonen während des Durchlaufens des Meßgutes nacheinander auf vorbestimmte Werte eingestellt wird und die Spannungswerte für die jeweils verschiedenen Dehnungszustände beider Prüfzonen miteinander verglichen werden.

Während also der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde liegt, die Gleichförmigkeit der Kräuselung eines gekräuselten Fadenkabels zu überwachen, liegt dem genannten älteren Patent die ganz andere Aufgabe zugrunde, eine vollständige Spannungs-Dehnungs-Kurve während des Durchlaufs des Meßgutes kontinuierlich zu messen und zu registrieren. Da aber zur Ermittlung der einzelnen Punkte der Spannungs-Dehnungs-Kurve Messungen an verschiedenen Stellen, nämlich zwischen den beiden Abzugswalzenpaaren, durchgeführt werden, erhält man nur dann ein vernünftiges Resultat, wenn ein fadenförmiges Meßgut mit über längere Abschnitte gleichförmigen elastischen Eigenschaften, wie z. B. ein Draht o. dgl., vorliegt. Das erfinderische Verfahren unterscheidet sich also sowohl gattungsmäßig als auch hinsichtlich der beanspruchten Lösung vom Gegenstand des älteren Patentes.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, daß.das gekräuselte Fadenkabel durch den Einlaufwalzenantrieb nur bis zu einer Spannung vorgespannt wird, die die Kräuselung im wesentlichen geradezieht, aber keine bleibende Verformung der Kräuselung verursacht.

Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung an Hand der Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematisch stark vereinfachte Skizze einer Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 2A und 2B schematisierte Ansichten von Abschnitten eines gekräuselten Fadenkabels in freiem, unausgezogenem Zustand bzw. in teilweise ausgezogenem Zustand und

F i g. 3 eine grafische Darstellung, in der das Verhältnis zwischen der Länge und der Zugspannung eines gekräuselten Fadenkabels dargestellt ist, wobei die Kurve A einem Fadenkabel mit sägezahnförmiger Kräuselung entspricht, die Kurve B einem Fadenkabel mit größerem Kräuselwinkel und/oder weniger Kräusel pro Längeneinheit und die Kurve C einem Fadenkabel mit kleinerem Kräuselwinkel und/oder mehr Kräuseln pro Längeneinheit entspricht.

In F i g. 1 ist ein gekräuseltes Fadenkabel 10 dargestellt, das unter verhältnismäßig geringer Zugspannung zum Druckspalt eines Vorspannwalzenpaares 12 läuft, von dem es dann durch den Druckspalt eines ersten Walzenpaares 14 hindurch über eine frei laufende Abtastwalze 16 zum Druckspalt eines zweiten Walzenpaares 18 läuft, das so angetrieben ist, daß seine konstante Fördergeschwindigkeit geringer ist, als die des ersten Walzenpaares 14. Vom zweiten

ίο Walzenpaar 18 läuft das Fadenkabel 10 weiter zu einer Be- oder Verarbeitungseinrichtung.

Das Vorspannwalzenpaar 12 dient dem Zweck, in

. dem Bereich zwischen dem Vorspannwalzenpaar 12 und dem ersten Walzenpaar 14 im Kabel eine Zugspannung zu erzeugen, die groß genug ist, um die Kräusel im wesentlichen gerade zu ziehen, die jedoch nicht so hoch ist, um eine bleibende Verformung der Kräusel hervorzurufen. In anderen Worten gesagt, die Zugspannung liegt unterhalb der Elastizitätsgrenze der

ao Fäden des Kabels. Das erste Walzenpaar 14 ist so angetrieben, daß sich eine gewünschte konstante Fördergeschwindigkeit des Fadenkabels 10 ergibt, die dem Durchsatz an Fadenkabel der betreffenden Be- oder Verarbeitungseinrichtung entspricht, zusammen mit der die erfindungsgemäße Vorrichtung verwendet wird. Das Fadenkabel wird, wenn es über die Abtastwalze 16 läuft, vom geraden Weg ausgelenkt, so daß auf die Abtastwalze 16 eine Kraftkomponente einwirkt, die mit der im Kabel herrschenden Zugspannung in Beziehung steht. Da das zweite Walzenpaar 18 mit geringerer Fördergeschwindigkeit als das erste Walzenpaar 14 umläuft, baut sich im Kabel die vorher im wesentlichen gerade gezogene Kräuselung wiederum auf. Hierbei wird eine Zugspannung im Fadenkabel aufrechterhalten, die mit dem Kräuselwinkel, der Anzahl der Kräusel pro Längeneinheit, dem Elastizitätsmodul der Fäden und dem Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeiten des ersten Walzenpaares 14 und des zweiten Walzenpaares 18 in Beziehung steht.

Die auf die Abtastwalze 16 wirkende Kraft wird über ein geeignetes Gestänge 20 auf einen Kraftmeßwandler 22 übertragen, der mit einem geeigneten Aufzeichnungsgerät 24 in Verbindung steht.

Eine mehr ins einzelne gehende Beschreibung, aus der ersichtlich ist. wie mittels Walzen ein Strang gespannt und entspannt werden kann, ist in der USA.-Patentschrift 2 790 208 enthalten.

Aus F i g. 3 ist ersichtlich, daß Kurven, die das Verhältnis zwischen Zugspannung und Kabellänge für Kabel verschiedener Kräuselungsgeometrien zeigen, verschiedene Ausgangspunkte an der Ordinate für die Zugspannung 0 haben können. Als oberste Grenze der Länge ergibt sich für alle Kurven 100% ungekräuselte Kabellänge. Der Vorteil, der sich ergibt, wenn eine verhältnismäßig hohe Vorspannung zwischen dem Vorspannwalzenpaar 12 und dem ersten Walzenpaar 14 gewählt wird, besteht darin, daß alle Fäden sehr nahe an einen bekannten Längenwert herangebracht werden können, bevor die gesteuerte Entspannung zwischen dem ersten Walzenpaar 14 und dem zweiten Walzenpaar 18 vorgenommen wird. Die in dem Entspannungsbereich zwischen dem Walzenpaar 14 und dem Walzenpaar 18 verbleibende Zugspannung des Kabels nimmt zu, wenn der in F i g. 2 B mit χ bezeichnete Kräuselwinkel abnimmt und wenn die Anzahl der Kräusel pro ungekräuselte Kabellänge zunimmt. Die verbleibende Zugspannung nimmt dagegen ab, wenn der Kxäuselwinkel zunimmt und wenn

die Anzahl der Kräusel pro ungekräuselte Kabellänge abnimmt.

Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.

Beispiel I

Ein gerecktes und gekräuseltes Polyester-Endlosfäden aufweisendes Fadenkabel von ungefähr 400000 Gesamtdenier und 5,2 Denier pro Faden wurde durch die in F i g. 1 angedeutete erfindungsgemäße Vorrichtung geführt. Das Entspannungsverhältnis zwischen dem Walzenpaar 14 und dem Walzenpaar 18 betrug 16,7%, d.h., das zweite Walzenpaar 18 drehte sich mit einer Oberflächengeschwindigkeit von ungefähr 76,17 m/min, während sich das erste Walzenpaar 14 mit einer Oberflächengeschwindigkeit von ungefähr 91,4 m/min drehte. Der Abstand zwischen dem Walzenpaar 14 und dem Walzenpaar 18 betrug 30,48 cm. Die Vorspannung des Fadenkabels zwischen dem Vorspannwalzenpaar 12 und dem ersten Walzenpaar 14 betrug 11,34 kg oder 0,028 g/den. Das Fadenkabel wurde durch die Abtastwalze 16 um 60 Winkelgrade aus der Geraden ausgelenkt, so daß die resultierende, auf die Abtastwalze 16 wirkende Kraft gleich der Zugspannung war, wenn man von der kleinen Abweichung absieht, die durch das Kabelgewicht hervorgerufen wird. Die im folgenden aufgeführten Versuchsergebnisse wurden von einem gleichartigen Kabel gewonnen, das durch verschiedenartige Kräusler gekräuselt wurde. Das Kabel wurde vor den Kissen-Versuchen in Abschnitte von 50,8 mm Länge zerschnitten.

Tabelle I

Kräusler	Zugspannung im Entspannbereich	Änderung der Zug spannung im Entspann bereich	Kräusel pro 25,4 mm**	Kräusel winkel**	Dicke des Vei bei Belas 0,7 g/cm²	suchskissens* tung mit 1,05 g/cm²	Bemerkungen
A B	136 g 318 g	200% 45%	8,2 8,3	90° 85°	20,5 cm 20,9 cm	12,3 cm 12,9 cm	Kräuselung sehr stark veränderlich Kräuselung mäßig veränderlich

* Durch Einstopfen von 652 g kardiertem Kabel in normale Kissenziechen wurden Kissen hergestellt, deren Größe im fertiggestellten Zustand 50,8 cm · 71,1 cm betrug. Die Dicke dieser Kissen wurde gemessen bei Belastung mittels einer Scheibe von 32,385 cm Durchmesser, die mit dem angegebenen Druck angepreßt wurde.
** Laboratoriumsmessungen und Beobachtungen.

Dieses Beispiel zeigt, daß eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens es ermöglicht, Veränderungen der Kräuselung festzustellen, die wiederum kennzeichnend ist für die Dickgriffigkeit des Fadenkabels, wenn dieses für Erzeugnisse wie Kissen o. dgl. verwendet wird. Wie aus Tabelle I ersichtlich ist, ergab sich beim Versuch B eine größere Kissendicke, weil ein größerer Teil der Fäden dieses Kabels eine im optimalen Bereich des Kräuselwinkels und der Kräuselzahl pro Längeneinheit liegende Kräuselung aufwies. Dies ist daraus ersichtlich, daß sich beim Versuch B nur eine '45%.-Änderung der Zugspannung im Entspannungsbereich zeigte, im Vergleich zu einer Änderung von 200 % beim

Versuch A. . .

Beispiel II

Hier waren die gleichen Versuchsbedingungen wie bei Beispiel I gegeben, lediglich betrug das Entspannverhältnis 12,5% (die Oberflächengeschwindigkeiten der Walzenpaare 14 und 18 betrugen 125 bzw. 109,4 Einheiten). Bei den in der folgenden Tabelle II angeführten Versuchsergebnissen wurde gleiches Kabel und der gleiche Kräusler verwendet, der jedoch zum Ändern des Kräuselwinkels und der Anzahl der Kräusel pro Längeneinheit mit verschiedenen Temperaturen und Drücken betrieben wurde.

Tabelle II

Kräusler-Betriebsbedingungen

Zugspannung
im Entspannbereich

Dicke des Versuchskissens

bei Belastung mit 0,7 g/cm² I 1,05 g/cm² Bemerkungen zum
Aussehen der Kräuselung

Hohe Temperatur, hoher
Druck

Mittlere Temperatur, mittlerer Druck

635 g
363 g

21,1 cm 20,8 cm 13,5 cm
12,3 cm

Kleiner Kräuselwinkel, viele Kräusel pro

Längeneinheit
Großer Kräuselwinkel, wenig Kräusel pro

Längeneinheit

Beispiel III

Versuche zeigten, daß zwischen der Amplitude der Kräuselung und der Neigung des gekräuselten Kabels, sich zusammenzuziehen, wenn man dem Kabel gestattet, sich aus dem gespannten Zustand zu entspannen, ein Zusammenhang besteht. Die Amplitude der Kräuselung ist als maßgeblicher Faktor zu berücksichtigen, wenn man eine gute Füllkraft erhalten will. Auf Grund dieser Zusammenhänge wurde fortlaufende Überwachung des Fadenkabels angewendet. Die Vorrichtung war so ausgelegt, daß bei einem

Fadenkabel von 400 000 Gesamtdenier die Zugspannung im Entspannbereich dauernd gemessen werden konnte. Das Entspannen erfolgte ausgehend von einer ungefähr 9 bis 13,6 kg betragenden Spannkraft. Das vorliegende Beispiel dient dazu, den Zusammenhang aufzuzeigen zwischen der bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens im Entspannbereich gemessenen Zugspannung und den Ergebnissen von normalen Kissenversuchen, die mit dem gleichen Fadenkabel durchgeführt wurden, das zu Stapelfaser zerschnitten als Kissenfüllung diente. Es wurde die in F i g. I angedeutete Vorrichtung verwendet. Das Funktionsprinzip besteht darin, daß die im Entspannbereich vom Kabel aufgebaute Zugspannung, wenn das Entspannverhältnis konstant gehalten wird, sich ebenso ändert, wie die Amplitude der Kräuselung, die das Kabel aufweist (flache Amplitude, geringe oder gleichförmige Amplitude, normale Amplitude od. dgl.). Die bei dem vorliegenden Beispiel verwendete Vorrichtung wies drei druckluftbelastete Walzenpaare auf, eine Abtastwalze sowie eine Anzeige- und Aufzeichnungseinrichtung. In der weiteren Beschreibung dieses Beispieles werden die Walzen des Vorspannwalzenpaares als Zugwalzen, die des ersten Walzenpaares als getriebene Einlaufwalzen und die Walzen des zweiten Walzenpaares als Auslaufwalzen bezeichnet. In der Zone 1 der F i g. 1 wird das Fadenkabel mittels der Zugwalzen gespannt, die der Förderwirkung der getriebenen Einlaufwalzen entgegenwirken. In der Zone 2 entspannt sich das Kabel um einen vorbestimmten Prozentsatz. Das Kabel stützt sich gegen eine bewegbare, frei laufende Abtastwalze ab und übt auf diese eine der Zuspannung im Kabel entsprechende Kraft aus, die über ein Gestänge auf einen Kraft-Meßwandler übertragen wird. Mittels einer geeigneten Aufzeichnungseinrichtung wird die Anzeige des Kraft-Meßwandlers fortlaufend auf einer Karte aufgezeichnet. Wenn das Kabel die Zone 2 verlassen hat, läuft es zu einer nachfolgenden Be- oder Verarbeitungseinrichtung weiter. Es zeigte sich, daß die Vorrichtung auf Veränderungen anspricht, die in Längen von ungefähr 30 cm vorkommen. Die Aufzeichnungseinrichtung muß daher mindestens für eine Schreibfrequenz von ungefähr 10 Hz geeignet sein.

Die im folgenden aufgeführten Bedingungen bilden die »Normalbedingungen« für das vorliegende Beispiel.

1. Anpreßluftdruck für die Zugwalzen 1,4 kg/cm²;

2. Anpreßluftdruck für Einlauf- und Auslaufwalzen 2,1 kg/cm²; 3. Entspannverhältnis in Prozent 16,7; dabei ist das

Entspannverhältnis

in Prozent = 100

Fördergeschwindigkeit der Walzen 14 — Fördergeschwindigkeit der Walzen 18 Fördergeschwindigkeit der Walzen 14

Nachdem die Normalbedingungen eingestellt waren, wurde die Vorrichtung mehrere Tage lang betrieben, wobei einige tausend Kilogramm Fadenkabel durchgesetzt wurden. Während der ganzen Versuchsdauer wurden von Zeit zu Zeit immer wieder Fadenkabelproben und Stapelfaserproben genommen. Die folgenden Daten wurden aus diesen Proben ermittelt:

1. Die beim Kräuseln verwendete Fixierung; 2. Art des verwendeten Kräuslers; 3. Aussehen der Kräuselung während eines durchgeführten Trocknungsvorganges; 4. Die von der Vorrichtung gemessene Zuspannung im Entspannbereich; 5. Ergebnisse der mit dem fertiggestellten Erzeugnis durchgeführten Kissenversuche; 6. Zusammenziehung der Kräuselung, die sich bei einem Kabelstreckversuch üblicher Art zeigte.

In der umseitigen Tabelle III sind die Ergebnisse der Kissenversuche, der Kabelstreckversuche und die beobachteten Beschaffenheiten der Kräuselung aufgeführt. Bei dem üblichen Kabelstreckversuch wird die Länge einer 100 g schweren Probe eines gekräuselten Kabels bei einer Zugspannung von 0,001 g/den (L₁) mit der Länge der gleichen Probe bei einer Zugspannung von 0,033 g/den (L₂) verglichen.

Die gemessene Zugspannung im Entspannbereich betrug bei dem vorliegenden Beispiel meist zwischen 0,22 und 0,46 kg. Um eine größere (über 0,45 kg liegende) Zugspannung im Entspannbereich zu erhalten, wurde das Entspannverhältnis auf einen unterhalb 16,7 °/o liegenden Wert ermäßigt. In einem Kurzversuch wurde mit einem Entspannverhältnis von 12,5 % gearbeitet, wobei sich zeigte, daß die im Entspannbereich gemessene Zugspannung auf Werte anstieg, die zwischen ungefähr 0,45 und ungefähr 1,29 kg lagen.

Es hat sich gezeigt, daß man Veränderungen in kurzen Kabelabschnitten bis herab zu Abschnittslängen von einigen dm gut aufzeichnen kann, wenn man die Bewegungsgeschwindigkeit der verwendeten Aufzeichnungskarten, die gewöhnlich 1250 mm/Std. beträgt auf 5 mm/Sek. erhöht.

Es zeigte sich, daß die Vorrichtung sowohl bei einem Entspannverhältnis von 12,5 als auch von 16,7% auf die Größen anspricht, die für die Amplitude der Kräuselung kennzeichnend sind. Jede merkliche am Kräusler vorgenommene Änderung, beispielsweise die Änderung des Dampfdruckes, die eine Veränderung der Amplitude der Kräuselung verursacht, macht sich in einer Veränderung der Anzeige der erfindungsgemäßen Vorrichtung bemerkbar.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sollte das Entspannverhältnis so gewählt werden, daß die Entspannung des Kabels in der Zone 2 der Vorrichtung innerhalb des Erholungsbereichs der Kräuselung liegt. Wenn man das Entspannverhältnis immer weiter erhöht, dann nimmt die angezeigte Zugspannung bei einem gegebenen Fadenkabel immer mehr ab, bis sie Null wird. Geht man mit der Erhöhung des Entspannverhältnisses über diesen Wert hinaus noch weiter, dann entwickelt sich in der Zone 2 ein immer größer werdender Kabelüberschuß. Man kann jedoch selbstverständlich ohne weiteres zulassen, daß die angezeigte Zugspannung zeitweilig Null wird, wenn die Kräuselung eines gerade vorliegenden Fadenkabels außerordentlich veränderlich ist.

Eine Schlüpfung zwischen den Einlaufwalzen und den Auslaufwalzen kann das wirksame Entspannverhältnis verändern und dadurch eine falsche Anzeige durch die Abtastwalze hervorrufen. Eine Schlüpfung sollte daher vermieden werden. Man kann die Druckluftbelastung der Walzen so hoch wählen, daß keine Schlüpfung auftritt. Die Drehzahlen der Walzen kann man dadurch konstant halten, daß man schlupffreie Antriebe für die Walzen wählt, beispielsweise Zahnräderantriebe, Ketten- oder Zahnriemenantriebe.

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Tabelle III

10

Die in der 4. Spalte aufgeführten Werte wurden mit der beschriebenen Vorrichtung, die auf ein Entspannverhältnis von 16,7% eingestellt war, ermittelt

	Kräusler Nr.	Zu	Durchschnitt	Dicke beim Kissenversuch	anfäng lich (ohne Be	belastet	entlastet	Durch	Amplitude	Durch
		sammen ziehung in%	liche Zug	(cm)	lastung)			schnitt		schnitt licher Kräusel winkel
Probe Nr.	13		spannung im Entspann bereich	20,9	13,3	18,3	liche Kräusel zahl pro	hoch
	13	30,0	(kg)	20,9	13,2	18,2	25,4 mm	hoch	90°
1	7	31,7	0,680	20,9	13,0	18,2	8,4	im allgemeinen hoch	90°
2	12		0,680	20,9	13,3	18,2	8,4	hoch	85°
3	12	27,9	0,408	20,8	13,0	18,1	8,1	hoch	85°
4	12	28,6	0,499	21,1	13,1	18,4	8,7	hoch	85°
5	7	27,6	0,499	21,1	12,9	18,4	8,7	im allgemeinen hoch	85°
6	4	26,6	0,454	21,1	12,9	18,3	8,7	nieder und	90°
7		24,8	0,363				8,3	veränderlich	90°
8	4		0,318	20,9	12,9	18,2	8,0	nieder und
		25,6						veränderlich	90°
9	4		0,295	20,5	12,3	17,8	8,0	nieder und
		. —						veränderlich	90°
10	4		0,136	—		_	8,2	nieder und
		25,6			12,9			veränderlich	90°
11	13		0,204	20,9	13,1	18,2	8,2	veränderlich
	13	28,4		21,2		18,6		hoch und veränderlich	85°
12	13	27,7	0,318	—	12,5	—	8,3	hoch und veränderlich	85°
13	13	27,7	0,386	20,9	12,7	18,1	8,3	hoch und veränderlich	85°
14	13		0,363	21,0	13,3	18,4	8,3	—	85°
15	13	27,8	0,340	21,3	13,0	18,3	8,3	im allgemeinen hoch	—
16	13	28,1	—	21,0	12,9	18,1		im allgemeinen hoch	80° ·
17	13	29,0	0,408	20,8	—	18,0	8,8	hoch und veränderlich	80°
18	13	30,4	0,544	—	12,9	—	8,7	hoch und veränderlich	80°
19	13	28,5	0,635	20,8		18,2	9,3	hoch und veränderlich	85°
20		29,0	0,408	8,5		85°
21	0,431	8,5

Bemerkungen zu Tabelle III

Bemerkungen

Kräuselwinkel veränderlich (80 bis 120°), einige wenige Kräusel pro Längeneinheit Kräuselwinkel gleichförmig (80 bis 100°) Kräuselwinkel gleichförmig (80 bis 100°) Kräuselwinkel gleichförmig (80 bis 100°) Zahl der Kräusel veränderlich (7 bis 9 pro 25,4 mm), Kräuserwinkel veränderlich (80 bis 125°) Kräuselzahl pro Längeneinheit und Kräuselwinkel veränderlich Kräuselzahl pro Längeneinheit und Kräuselwinkel veränderlich Kräuselzahl pro Längeneinheit und Kräuselwinkel äußerst veränderlich Kräuselzahl pro Längeneinheit und Kräuselwinkel äußerst veränderlich Kräuselzahl pro Längeneinheit und Kräuselwinkel weniger veränderlich Kräuselzahl pro Längeneinheit veränderlich (7,5 bis 8,7 pro 25,4 mm), Kräuselwinkel veränderlich (70

bis 100°) ;

Kräuselzahl pro Längeneinheit veränderlich (7,5 bis 9,0 pro 25,4 mm), Kräuselwinkel veränderlich (70

bis 100°) ^:;

Kräuselzahl pro Längeneinheit veränderlich (7,5 bis 9,0 pro 25,5 mm), Kräuselwinkel veränderlich (70 bis 100°)

Kräuselwinkel sehr spitz (60 bis 100°), Kräuselzahl pro Längeneinheit veränderlich (7,5 bis 10 pro 25,4mm) Kräuselwinkel sehr spitz (60 bis 100°), Kräuselzahl pro Längeneinheit veränderlich (7 bis 10 pro 25,4mm) Kräuselwinkel sehr spitz (60 bis 100°), Kräuselzahl pro Längeneinheit veränderlich (8,5 bis 10 pro 25,4mm) Kräuselwinkel veränderlich (70 bis 120°), Kräuselzahl pro Längeneinheit veränderlich (7,5 bis 9 pro

25,4 mm) Kräuselwinkel veränderlich (70 bis 120°), Kräuselzahl pro Längeneinheit veränderlich (7,5 bis 9 pro 25,4 mm)

Die Abtastwalze kann aus einem leichten Werkstoff hergestellt werden, um ihre Trägheit gering zu halten, und sie kann auf reibungsarmen Lagern gelagert sein. Das Gestänge zwischen der Abtastwalze und dem Meßwandler sollte ebenfalls geringe Massenträgheit aufweisen und leichtgängig sein. Je trägheitsarmer und leichtgängiger diese Teile sind, um so empfindlicher ist die Vorrichtung, d. h., um so kleinere Veränderungen der Kabelbeschaffenheit werden angezeigt.

Vom Abstand zwischen den Einlaufwalzen und den Auslaufwalzen hängt es ab, über welche Kabellänge sich eine Veränderung der Kräuselung mindestens erstrecken muß, um richtig angezeigt zu werden. Wenn daher der Abstand ungefähr 50 cm beträgt und eine sich über nur 2 bis 3 cm Kabellänge erstreckende Veränderung des Kräuselwinkels angezeigt werden soll, dann wird die Zugspannungsänderung, die sich durch den 2 bis 3 cm langen Kabelabschnitt ergibt, durch die übrigen 47 oder 48 cm Kabellänge, die sich zwischen den Einlauf- und Auslaufwalzen befinden, ausgeglichen. Eine nur auf einer kleinen Kabellänge erscheinende Veränderung, auch wenn diese sehr stark ist, würde daher in diesem Falle nur eine äußerst geringe Anzeige liefern. Wenn daher Veränderungen im Kabel angezeigt werden sollen, die sich nur auf einer kurzen Länge bemerkbar machen, dann wird man den Abstand zwischen den Einlaufwalzen und den Auslaufwalzen auf ungefähr 5 cm verringern. Wird ein Abstand von 5 cm gewählt und beträgt die Länge von Kabelabschnitten, deren Veränderungen angezeigt werden sollen, beispielsweise 2,5 cm, dann befinden sich immer bis zu 50% eines jeden, Kräuselungsänderungen aufweisenden Kabelabschnitts in dem Prüfbereich zwischen Einlaufwalzen und Auslaufwalzen. Man erhält also in diesem Falle auch für Veränderungen, die nur in kurzen Abschnitten auftreten, eine sehr deutliche Anzeige. Gewöhnlich dürfte ein Verstellbereich für den Abstand der Einlaufwalzen, der von ungefähr 1 cm Abstand bis zu 50 cm Abstand reicht, ausreichend sein.

Die Vorrichtung wurde mit Bezug auf eine Verwendung zum Überwachen eines Kabels bei einem Be- oder Verarbeitungsverfahren beschrieben. Selbstverständlich kann die Vorrichtung auch dazu verwendet werden, um Kabel zu untersuchen, das bereits zu

ίο Knäueln gewickelt oder in Ballen abgepackt ist. Die Vorrichtung kann sowohl zur Untersuchung eines Kabels verwendet werden, das gerade aus dem Kräusler austritt, als auch zur Untersuchung von Kabel, das bereits nachfolgende Bearbeitungseinrichtungen durchlaufen hat, und auch zum Untersuchen von Kabel, das von Kabelballen oder Kabelknäueln her zugeführt wird. Die Vorrichtung ist für Kabel beliebiger chemischer Zusammensetzung verwendbar, beispielsweise für Kabel aus regenerierter Viskose, aus Cellulose-

ao acetat, aus Acryl-Nitrilverbindungen, aus modifizierten Acryl-Nitrilverbindungen, aus Polyestern, Polyamiden' oder aus polymeren Polyolefinen. Die Kräusel können sägezahnförmig, sinusförmig oder spiralförmig sein. JDie Erfindung wurde für eine Verwendung mit Kabeln hoher Denierzahlen beschrieben. Selbstverständlich könnte der Meßbereich auch so gewählt werden, daß Anzeigewerte von wenigen Gramm abgelesen und registriert werden können und die Vorrichtung auch für Garne, die eine Textur aufweisen, verwendet werden kann, um bei diesen die Gleichförmigkeit der Textur oder der Kräuselung zu untersuchen. Durch Überwachen der Gleichförmigkeit der Textur und der Kräuselung derartiger Garne kann sichergestellt werden, daß die aus diesen Garnen gestrickten oder gewebten Stoffe oder genadelten Decken ein gleichförmiges fehlstellenfreies Aussehen haben.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Überwachung der Gleichförmigkeit der Kräuselung eines gekräuselten Fadenkabels durch laufende Messung der Fadenspannung in einem Meßbereich zwischen einem Einlaufwalzenantrieb und einem Auslaufwalzenantrieb, die das Fadenkabel durch den Meßbereich fördern, dadurch gekennzeichnet, daß das gekräuselte Fadenkabel (10) durch den Einlaufwalzenantrieb (14) auf eine gleichbleibende Länge vorgespannt und im Meßbereich zwischen den beiden Walzenantrieben (14, 18) um einen vorbestimmten Prozentsatz der vorgespannten Länge entspannt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das gekräuselte Fadenkabel (10) durch den Einlaufwalzenantrieb nur bis zu einer Spannung vorgespannt wird, die die Kräuselung im wesentlichen gerade zieht, aber keine bleibende Verformung der Kräuselung verursacht.