DE1573583B2 - Verfahren und vorrichtung zur bestimmung der anzahl der einzelfasern, -faeden, -litzen oder dgl. eines gebuendelten faser-, faeden- oder litzenkollektivs - Google Patents

Description

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den Zugbeanspruchung ausgesetzt, ist, ,und mit Mitteln Schaltung den Impulsempfänger 14 auf, der geeignet

zur. Zählung und Anzeige der gerissenen Fasern od. ist, ein elektrisches Signal der Art abzugeben, wie es

dgl. auf elektrischem Wege, zeichnet sich dadurch aus; beispielsweise in F i g. 4a als wellenförmig gedämpftes

daß die Mittel aus einem Schwingungswandler be- empfangenes Vibrationssignal gezeigt wird. Hinter dem

stehen, welcher die durch einen. Faser-, Faden- oder .5 Empfänger 14 ist ein Verstärker 22 angeordnet, der

Litzenbruch erzeugten Schwingungen in einen.elek- ein. Signal abgibt,; dessen Verlauf in Fig. 4b gezeigt

trischen Zählimpuls umwandelt, und aus einem dem wird. Dieser Verstärker 22 speist einen Kreis 23, der

Schwingungswandler nachgeschalteten Impulszähler im wesentlichen einen, in Abhängigkeit der Amplitude

und/oder einem graphischen Aufzeichner. arbeitenden Signal-Diskriminator und einen Integrator

. Der wesentliche Vorteil der Erfindung besteht darin, io aufweist. . ■

daß danach erstmalig eine automatische Bestimmung Die bildliche Darstellung des durch diesen Kreis 23

der Faseranzahl eines sonst unbekannten Kollektivs abgegebenen Signals wird in F i g. 4c gezeigt, in welcher

möglich ist. Darüber hinaus sind das erfindungsgemäß& die Basis des Diskriminators durch eine gestrichelte

Verfahren und die Vorrichtung zur Durchführung des Linie 24 dargestellt wird. So gleicht das von dem

Verfahrens relativ einfach, so daß ein breiter und viel- 15 Kreis 23 wirklich übertragene Signal nur dem Teil

seitiger Einsatz möglich ist. des Signals, der unter der Linie 24 liegt. Der Kreis 23

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines . speisteinen Kreis25, an dem ein mit einem Verstär-

zeichnerisch dargestellten Ausführüngsbeispieles näher ker verbundenes Trennglied angebracht ist und welcher

erläutert. Es zeigt es ermöglicht, den unterhalb der Linie 24 gelegenen

F i g. 1 eine schematische Seitenansicht eines Aus- ao Teil des Signals in ein kürzeres Signal zu verwandeln,

■führungsbeispiels einer Vorrichtung gemäß der Er- dessen Verlauf in F i g. 4 d dargestellt wird.

K findung, Hinter dem Trennverstärker 25 ist ein Impuls-

^L* F i g. 2 eine ins Einzelne gehende Ansicht, teilweise former 26 angeordnet, der eventuell mit einem Ver-

im Schnitt, der festen Einspannvorrichtung und des stärker in Verbindung steht und der die abgehenden

Impulsempfängers der Vorrichtung, 35 Signale des Trennverstärkers 25 in ein kurzes recht-

F i g. 3 ein Blockschaltbild eines Ausführungs- eckiges Signal umwandelt, dessen Verlauf in F i g. 4e

beispieles der Elektronik, dargestellt ist. Das Signal, .welches dann am Aus-

F i g. 4 a, 4 b, 4 c, 4 d, 4 e den Verlauf der erzeugten gang 27 des Impulsformers 26 erscheint, kann beiSignale durch alle Stufen der Schaltung und spielsweise an den Eingang einer Zählvorrichtung und/

F i g. 5 ein detailliertes Schaltbild. 30 oder Aufzeichnungsvorrichtung angelegt werden.

Ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung gemäß In dem Ausführungsbeispiel der elektronischen der Erfindung weist einen Rahmen 1 auf, auf welchem Schaltung gemäß F i g. 5 erscheinen die von dem mehrere Stützen 2, 3, 4 für eine feste Einspannvor- Empfänger 14 abgegebenen Signale zwischen den Einrichtung 5 und eine bewegliche Einspannvorrichtung 6 gangen 28 und 29. Der Verstärker 22 besteht aus zwei der Zugvorrichtung angebracht sind. Die beiden Ein- 35 Pentoden 30 und 31, die mit einer Hochspannungsspannvorrichtungen 5, 6 sind axial ausgefluchtet und stromquelle verbunden sind, dessen negativer Pol mit mit einstell- und auswechselbaren Spannbacken 5 a der Masse 32 verbunden ist. Die Kathode 30 a der und 6a versehen, die es ermöglichen, zwischen den Pentode 30 liegt über einen Widerstand 33 und einen beiden Einspannvorrichtungen ein Faserbündel oder parallelen Kondensator 34 an der Masse 32. Das eine faserige Probe 7, beispielsweise Fäden, Fasern, 40 Potential der Anode 30 έ der Pentode 30 ergibt sich Kabeln usw., einzuspannen. Die zugseitige Einspann- über einen an dem positiven Anschluß 36 der Strom-"vorrichtung 6 ist mit einer Zugstange 8 versehen, die quelle angelegten Widerstand 35. Das Schirmgitter 30 c einerseits ein glattes Stück 8 a, das axial in der Stütze 3 der Pentode 30 liegt über einen Widerstand 37 an dem Ij genutet und geführt ist, und andererseits ein Gewinde- positiven Anschluß 36 der Stromquelle und über einen stück 8 b aufweist, das in dem glatten Inneren der 45 Kondensator 38 an der Masse 32. Die Vorspannung Stütze 4 geführt ist. Ein äußeres Zahnrad 9 steht mit des Steuergitters 30 a" der Pentode 30 liefert ein Widerseinem Innengewinde mit der Schraube 8 b in Ver- stand 39, der mit der Masse 32 verbunden, ist. Der bindung und stützt sich über ein zwischenliegendes, Eingang 28 der Schaltung ist mit dem Steuergitter 30 a* nicht dargestelltes Kugellager auf der seitlichen Fläche der Pentode verbunden, während der Eingang 29 mit der Stütze 4 ab. Das Zahnrad 9 steht mit einem An- 50 der Masse 32 verbunden ist.

triebsrad 10 in Verbindung, das von einem Motor 11 Die Kathode 31a, die Anode 31 b und das Schirm-

über einen Drehzahlregler 12 angetrieben wird. gitter 31 c erhalten ihre Vorspannungen gleichermaßen

Die feste Einspannvorrichtung 5 ist in der Stütze 2 über Widerstände 40, 41 bzw. 42, und das Schirminnerhalbeines Dämpfungsgliedes 2a angebracht und gitter 31 c ist außerdem über einen Kondensator 42 geht in einen Metallstab 13 über, der einerseits mit der 55 an die Masse angelegt. Die Anode 30 έ der Pentode 30 festen Einspannvorrichtung 5 fest verbunden ist und steht mit dem Steuergitter 31d der Pentode 31 über andererseits mit einem Vibrationsempfänger 14, dessen einen Kondensator 44 und ein Potentiometer 45, wel-Gehäuse fest auf dem Rahmen 1 angebracht ist. ches mit der Masse 32 verbunden ist, in Verbindung.

Wie aus F i g. 2 hervorgeht, ist die feste Einspann- Der bewegliche Abgriff 45 a des Potentiometers 45 vorrichtung 5 fest mit einer Membran 15 des Emp- 60 ist mit dem Steuergitter 31 d verbunden. Dieses Potenfängers 14 über den Stab 13 verbunden. Die Mem- tiometers 45 ermöglicht es, den Verstärkungskoeffibran 15 ist in einer Kammer 16 des Empfängers 14 zienten der Pentoden 30 und 31 einzustellen,
und in dem Spalt zwischen einem Magnet 17 ange- Der Diskriminator 23 für die Signale in Abhängigordnet, der mit einer feststehenden Spule 18 verbunden keit ihrer Amplitude besteht aus einer Diode 46, deren ist. Der Rand der Membran 15 liegt auf dem inneren 65 Anode 46 a mit der Masse 32 über einen Widerstand 47 Rand einer Öffnung 19 auf, die für die Kammer die verbunden ist und dessen Kathode 46 b über ein Verbindung nach außen darstellt. Potentiometer 48, welches mit der Masse 32 verbun-

Wie in F i g. 3 gezeigt wird, weist die elektronische den ist, sowie über einen Widerstand 49, der zwischen

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dem beweglichen Abgriff 48α des Potentiometers 48 deren Dimension so gewählt, ist, daß sie der auf- und dem positiven Anschluß 36 liegt, Spannung er- tretenden Zugbeanspruchung widerstehen kann und hält. Die Übertragung der Signale vom Verstärker die Vibration · in ein wellenförmiges, gedämpftes, zum Diskriminator, d.h., von der Pentode 31 zur kurzes Signal verwandelt, welches eine hohe Frequenz Diode 46 erfolgt über einen Kondensator 50, der S hat. Das in dem Vibrationsempfänger 14 erzeugte zwischen der Anode 31b und der Anode 46a. liegt. Signal zeigt den.Verlauf, wie in F i g. 4a dargestellt ist. Auf die Diode 46 folgt eine Triode 51, deren Kathode , Dieses Signal wird an die Eingänge 28, 29 der elek-51a und Anode51 b mit Hilfe von Widerständen52 tronischen Schaltung (s. Fig. 5) angelegt. Das durch und .53 ihre Spannungen erhalten, wobei noch ein den Verstärker 30, 31 verstärkte und abgegebene Si-Kondensator 54 parallel zum Widerstand 52 sowie io gnal geht durch den Kondensator 50 in einem in ein Kondensator 55 zwischen Anode 51b und Masse32 Fig. 4b dargestellten Verlauf. Der Verstärkungsliegt Die Vorspannung des Gitters 51c wird mit HiHe koeffizient des Verstärkers 30, 31 hängt hauptsächlich eines Potentiometers 56 erzeugt, das mit der Masse 32 von der Stellung des beweglichen Abgriffes 45 a auf verbunden ist. Die Speisung der Triode 51 erfolgt dem Potentiometer 45 ab. Das zwischen positiv und über einen Widerstand 57, der zwischen der Kathode 15 negativ wechselnde Signal wird dann an die Diode 46 46 b und dem beweglichen Abgriff 56 a des Poten- angelegt, die alle negativen Teile abschneidet und deren tiometers56 angeschlossen ist. Ein Kondensator 58 Diskriminatorschwelle dem in" F i g. 4c dargestellten verbindet die Kathode 46b mit der Masse 32, und ein Niveau 24 entspricht, was mit Hilfe eines Potentio-Widerstand59 ist zum Kondensator 58 parallel ge^ meters 48 und seines beweglichen Abgriffes 48 a geschaltet; Der an den Kondensator 58 angeschlossene 20 regelt werden kann. Auf diese Weise werden die un-Widerstand.57 spielt die Rolle eines Integrators. Die vermeidbaren Nebengeräusche nicht übertragen. Das Triode 51 dient im wesentlichen als Verstärker, und gleichgerichtete Signal wird dann durch den Kondendie Empfindlichkeit des Verstärkers ist durch die sator 58 integriert und stellt dann einen Kurvenverlauf Stellung, des beweglichen Abgriffes56a des Poten- dar, wie er aus Fig. 4c ersichtlich ist. Dieses Signal tiometers56 einstellbar. Nach der Triode 51 folgt 25 wird durch die Triode 51 verstärkt und auf die Trieine zweite Triode 60 in einem Impulsformer. Die ode 60 übertragen, nachdem es abgeleitet worden ist Vorspannungen der Kathode 60 a und der Anode 60 έ (s. Fig. 4d). Nach dem Durchgang durch die Triwerden über Widerstände 61 bzw.: 62 erzeugt, und ode 60 liegt das Signal an dem Ausgang 66 in einer in ein Kondensator 63 ist zum Widerstand 61 parallel F i g. 4 e gezeigten Form vor. ^r '. ^r
geschaltet. Die Vorspannung des Gitters 60 c der 30 Die Erfindung ist nicht allein auf das beschriebene Triode 60 ergibt sich über einen Widerstand 64, der und dargestellte Anwendungsverfahren begrenzt, sonmit der Masse 32 in Verbindung steht. Die Steuerung dem deckt darüber hinaus alle Abwandlungen ab, der Triode 60 erfolgt über einen Kondensator 65, der besonders was die Ausführurigsformen des angezwischen der Anode 516 und dem Gitter 60 c liegt. wandten Empfängers und der Verstärker, die Art des Der Kondensator 65 und der Widerstand 64 stellen 35 Diskriminators, die des Integrators, die des Trennein Trennglied 25 gemäß F i g. 3 dar. Das Ausgangs- gliedes und die des Impulsformers betrifft. Man kann signal dieser elektronischen Schaltung wird an einen sogar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, Anschluß 66, der mit der Anode 60 b über einen den Integrator vor oder hinter den Diskriminator an-Widerstand 67 verbunden ist, und einen Anschluß 68, ordnen oder sogar noch den durch die Triode 31 darder mit der Masse 32 in Verbindung steht, gelegt. An 40 gestellten Verstärker vor oder hinter dem Trennglied den Ausgängen 66,68 ist ein nicht dargestellter Impuls- vorsehen.

zähler mit einer Aufzeichnungskapazität von beispiels- Die vorstehend beschriebene Vorrichtung dient

weise 250 Impulse pro Sekunde und/oder ein gra- hauptsächlich der gewichtsanalytischen Feinheits-

phischer Aufzeichner angeschlossen. . messung von Naturfasern, wie beispielsweise Leinen-

Das Meßverfahren gemäß der Erfindung besteht 45 fasern. Es ist bekannt, daß die gewichtsbedingte Fein-

darin, eine Probe 7, beispielsweise einen Leinenfaser- heit F in Zehnteln (Dezitex) ausgedrückt wird und

abschnitt, dessen äußere Enden in den Einspann- daß sie durch die Gleichung:

vorrichtungen festgelegt sind, einer wachsenden Zug- - ρ

beanspruchung auszusetzen, um die durch die Faser- -F= —— · 10*
brüche verursachten Vibrationen, welche in Folge der 50

Ausdehnung oder Streckung auftreten, zumindest auf bestimmt wird, wobei N die Anzahl der mit der Voreine der Einspannvorrichtungen für den Fadenab- richtung aufgezeichneten Brüche ist, P das Gewicht schnitt zu übertragen, um die durch die Brüche er- des Prüfstückes in mg ist und L die Länge des Prüfzeugten Impulse in einer der Einspannvorrichtungen Stückes in mm. L ist als Funktion der anfänglichen in ein elektrisches, verstärktes rechteckiges Signal um- 55 Entfernung zwischen den Einspannvorrichtungen bezuwandeln und um elektrisch und/oder graphisch die kannt und P wird durch Abwiegen der gebrochenen Kurven, die durch das elektrische Signal vorgegeben Proben bestimmt,
werden, aufzuzeichnen. Das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Er-

Die bewegliche Einspannvorrichtung 6 wird mit findung sind für zahlreiche industrielle Anwendungs-Hilfe von Organen 9, 10, 11 und 12 mit einer kon- 60 gebiete geeignet. Daher können die Brüche verseilter stanten Geschwindigkeit, beispielsweise zwischen 0,1 Fasern sowie die Fasern von Reifen vorteilhafterweise und 4 mm/min auf die in F i g. 1 rechte Seite axial ver- nach dem Verfahren gemäß der Erfindung gezählt schoben. werden.

Diese Geschwindigkeit hängt sinnvoll von den Eine gleichzeitige graphische Aufzeichnung der Dehnungseigenschaften des zu prüfenden faserförmi- 65 Probenverlängerung gegen die Anzahl der entsprechengen Stoffes ab. Wenn eine Faser reißt, wird die dabei den Brüche auf der Abszisse bzw. auf der Ordinate, entstehende Schwingung durch Zwischenschaltung erlaubt das Studium der Frequenzverteilung der Brüche des Metallstabes 13 auf die Membran 15 übertragen, als eine Funktion der Verlängerung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1 - ' " ' ' ° 2 ■·■■-■·-■'-'■ Patentansprüche: ■■ 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge- ■ ·-■ kennzeichnet, daß die Membran (15)' des Mikro-

1. Verfahren zur Bestimmung der Anzahl der phons (14) mittels eines metallenen Verbindungs-Einzelfasern,-fäden,-litzen od. dgl. eines gebün- Stabes (13) fest mit der Einspanneinrichtung (5) delten Faser-, Fäden- oder Litzenkollektivs, da- 5 und daß das Gehäuse des Mikrophons fest mit dem durch gekennzeichnet, daß ein ge- Rahmen (1) der Vorrichtung verbunden sind,
bündeltes Prüflingskollektiv (7) an seinen beiden . 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch geEnden in an sich bekannter Weise in einer Ein- kennzeichnet, daß der Verbindungsstab (13) in spanneinrichtung eingespannt und einer wachsen- einem Dämpfungsglied (2 a) geführt ist.

den Zugbeanspruchung bis zu seinem vollständigen io

Reißen unterworfen wird und daß die bei den durch . ■

die Zugbeanspruchung bedingten Brüchen err . -.. :

zeugten Schwingungen an mindestens einem der
Einspannenden des Prüflingskollektivs abgenommen und als Auslöseimpulse zur Erzeugung elek- 15 Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren trischer Zählimpulse ausgenützt werden, die in an zur Bestimmung der Anzahl der Einzelfasern, -fäden, sich bekannter Weise durch ein Zählwerk laufend -litzen od. dgl. eines gebündelten Faser-, Fäden- oder registriert werden. Litzenkollektivs. Ferner betrifft die Erfindung eine

2. Vorrichtung zur Durchführung des Ver- Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens mit fahrens nach Anspruch 1, mit einer in einem Rah- 20 einer in einem Rahmen ortsfest angeordneten Einmen ortsfest - angeordneten Einspanneinrichtung spanneinrichtung und einer im Rahmen beweglich und einer im Rahmen beweglich geführten Ein- geführten Einspanneinrichtung, zwischen welche ein spanneinrichtung, zwischen welche ein aus einem aus einem Faser-, Fäden-, Litzenbündel od. dgl. beFaser-, Fäden-, Litzenbündel od. dgl. bestehendes stehendes Prüflingskollektiv eingespannt ist, das mit Prüflingskollektiv eingespannt ist, das mit Hilfe 25 Hilfe der beweglichen Einspanneinrichtung in axialer der beweglichen Einspanneinrichtung in axialer Richtung einer wachsenden Zugbeanspruchung aus-Richtung einer wachsenden Zugbeanspruchung gesetzt ist, und mit Mitteln zur Zählung und Anzeige ausgesetzt ist, und mit Mitteln zur Zählung und der gerissenen Fasern od. dgl. auf elektrischem Wege. Anzeige der gerissenen Fasern od. dgl. auf elek- Bei einem bekannten Kollektiv-Reißverfahren ist irischem Wege, dadurch gekennzeichnet, daß die 30 eine vorbekannte Anzahl von Fäden, die sich gegen-Mittel aus einem Schwingungswandler (14, 22 bis seitig nicht berühren, zwischen zwei parallel zuein-26) bestehen, welcher die durch einen Faser-, ander angeordneten Spanneinrichtungen eingespannt. Faden- oder Litzenbruch erzeugten Schwingungen Dieses Kollektiv wird anschließend einer wachsenden in einen elektrischen Zählimpuls umwandelt, und Zugspannung unterworfen, wobei fortlaufend die Zahl aus einem dem Schwingungswandler nachgeschal- 35 der gerissenen Fäden und gleichzeitig für jeden Dehteten Impulszähler und/oder einem graphischen nungszustand die jeweilige Belastung registriert werden, Aufzeichner. Somit dient das bekannte Verfahren im wesentlichen

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn- zur Messung der jeweiligen Bruchlast eines Fadens zeichnet, daß der Schwingungswandler (14, 22 bis und nicht zur Bestimmung der Fadenzahl eines hin-26) ein elektromagnetisches Mikrophon (14) und 40 sichtlich dieses Wertes unbekannten Kollektivs.

eine daran angeschlossene elektronische Auswert- Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung

schaltung (22 bis 26) aufweist, deren Ausgang mit eines automatisch arbeitenden Verfahrens sowie einer

dem Eingang des Impulszählers und/oder des Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur

graphischen Aufzeichners verbunden ist. Bestimmung der Anzahl der Einzelfasern, -fäden,

4. Vorrichtung nach Anspruch 3,. dadurch ge- 45 -litzen eines gebündelten Faser-, Fäden- oder Litzenkennzeichnet, daß die elektronische Auswert- kollektivs.

schaltung (22 bis 26) einen Verstärker (22) aufweist, Die Lösung der gestellten Aufgabe wird einerseits der mit dem Mikrophon (14) verbunden ist, fer- bei einem Verfahren zur Bestimmung der Anzahl der ner einen Diskriminator (23), der mit dem Ver- Einzelfasern, -fäden, -litzen od. dgl. eines gebündelten stärker verbunden ist und der die Schwingungs- 5° Faser-, Fäden- oder Litzenkollektivs dadurch erreicht, signale, deren Amplitude oberhalb einer vorbe- daß ein gebündeltes Prüfungskollektiv an seinen beiden stimmten, einstellbaren Amplitude liegen, über- Enden in an sich bekannter Weise in einer Einspannträgt, sowie ein mit dem Diskriminator verbundener einrichtung eingespannt und einer wachsenden Zug-Integrator, welcher die Einheit der elektrischen beanspruchung bis zu seinem vollständigen Reißen Signale, die ein und demselben Vibrationssignal 55 unterworfen wird und daß die bei den durch die Zugentsprechen, in ein kontinuierlich abfallendes beanspruchung bedingten Brüchen erzeugten Schwin-Signal umwandelt und schließlich ein Ableitungs- gungen an mindestens einem der Einspannenden des glied (25), welches mit dem Integrator verbunden Prüfungskollektivs abgenommen und als Auslöseist und von einem Impulsformer (26) gefolgt wird, impulse zu Erzeugung elektrischer Zählimpulse ausgeder dieses kontinuierliche Signal in ein kurzes 60 nutzt werden, die in an sich bekannter Weise durch rechteckiges Signal umwandelt. ■ ein Zählwerk laufend registriert werden. Eine Vor-

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge- richtung zur Durchführung dieses Verfahrens mit kennzeichnet, daß das elektromagnetische Mikro- einer in einem Rahmen ortsfest angeordneten Einphon (14) einen Magnet (17) und eine feststehende spanneinrichtung und einer im Rahmen beweglich geSpule (18) sowie eine Membran (15) aufweist, 65 führten Einspanneinrichtung, zwischen welche ein aus welche im Spalt zwischen den Magnetpolen ange- einem Faser-, Fäden-, Litzenbündel od. dgl. bestehenordnet ist, wobei die Anschlüsse (28, 29) der Spule des Prüflingskollektiv eingespannt ist, das mit Hilfe mit dem Verstärker (22) verbunden sind. der beweglichen Einspanneinrichtung einer wachsen-