DE19839816A1 - Verfahren zur kontinuierlichen Überwachung der Beschichtung eines fadenartigen dielektrischen Materials mit Hilfsstoffen - Google Patents

Verfahren zur kontinuierlichen Überwachung der Beschichtung eines fadenartigen dielektrischen Materials mit Hilfsstoffen

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Überwachung der Beschichtung eines fadenartigen dielektrischen Materials mit Hilfsstoffen. Dabei wird zunächst eine Lösung der in einem polaren Lösungsmittel gelösten Hilfsstoffe auf das fadenartige Material aufgebracht. Man läßt dann das beschichtete fadenartige Material zwischen den Elektroden eines nachgeschalteten kapazitiven Meßorgans hindurchlaufen und mißt die Kapazitätsänderungen des nachgeschalteten kapazitiven Meßorgans. Aus diesen Kapazitätsänderungen kann die Ungleichmäßigkeit der Schichtdicke der aufgebrachten Lösung berechnet werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Überwa­ chung der Beschichtung eines fadenartigen dielektrischen Materi­ als, insbesondere einer Kunstfaser, mit Hilfsstoffen, wie Prä­ parationsölen.
Bei der Herstellung und Weiterverarbeitung von Kunstfasern ist es häufig erforderlich, die Fasern mit Hilfsstoffen zu beschichten. Typische Anwendungsfälle sind die Beschichtung mit Präparationsö­ len, beispielsweise Spulölen, unmittelbar nach dem Ausspinnen der Fasern oder der Aufbringung von flammhemmenden Substanzen.
Die Gleichmäßigkeit respektive Ungleichmäßigkeit des Auftrags der Hilfsstoffe auf die Fasern ist dabei von entscheidender Bedeutung für die Weiterverarbeitung und Qualität der Fasern. Zur Optimie­ rung der Beschichtungsverfahren und auch zur Qualitätskontrolle der laufenden Produktion ist daher eine kontinuierliche Überwa­ chung der Beschichtung des Fasermaterials wünschenswert. Im vor­ liegenden Zusammenhang sei unter dem Begriff "Ungleichmäßigkeit" sowohl eine qualitative Aussage über die Konstanz der Beschich­ tung entlang der Faser, als auch eine quantitative Aussage im Sinne der statistischen Definition der Ungleichmäßigkeit U
verstanden, wobei x: der Mittelwert, xi der Momentanwert und T die Auswertezeit für eine gegebene Messgröße, beispielsweise die Ka­ pazität, ist.
Anstelle der Ungleichmäßigkeit U wird häufig auch der Variations­ koeffizient CV angegeben, der definiert als
Beim Variationskoeffizienten werden größere Abweichungen vom Mit­ telwert durch die Quadrierung im Integral stärker berücksichtigt als kleinere Abweichungen. Wenn im folgenden allgemein von Un­ gleichmäßigkeitsmessungen die Rede ist, so kann es sich auch um eine Bestimmung des Variationskoeffizienten oder einer anderen vergleichbaren statistischen Größe handeln.
Es sind Vorrichtungen zur Ungleichmäßigkeitsmessung von Textilfa­ sern bekannt, die über kapazitive elektrische Meßverfahren stati­ stische Aussagen über die Qualität der Faserproduktion ermögli­ chen. Beispielhaft sei hier der USTER®-TESTER genannt, der von der schweizer Firma Zellweger Uster AG vertrieben wird. Das Meß­ prinzip basiert darauf, daß zur Bestimmung der Ungleichmäßigkeit eines fadenartigen dielektrischen Materials, der Faden zwischen den Elektroden eines kapazitiven Meßorgans hindurchgeführt wird. Ursprünglich befindet sich nur Luft oder ein anderes Gas zwischen den Elektroden, dessen Dielektrizitätskonstante ε praktisch 1 ist. Das Einbringen des fadenartigen dielektrischen Materials erhöht die Kapazität des Kondensators. Treten nun beim Durchlaufen des Fadens Schwankungen der Fadendicke auf, so sind damit entspre­ chende Schwankungen der Kapazität des Meßkondensators verbunden. Aus dem zeitlichen Verlauf der Kondensatorkapazität kann schließ­ lich nach den oben genannten Formeln die Ungleichmäßigkeit U oder der Variationskoeffizient CV des ausgesponnenen Fadens ermittelt werden.
Dieses Meßprinzip ist jedoch zur Bestimmung der Ungleichmäßigkeit von Faserbeschichtungen nicht geeignet, denn einerseits ist die Dicke des Beschichtungsmaterials verglichen mit der Dicke der Fa­ ser sehr gering, so daß Ungleichmäßigkeiten der Beschichtung kein auswertbares Signal bei einer kapazitiven Messung erzeugen, ins­ besondere nicht bei einer kontinuierlichen on-line Messung der laufenden Produktion. Außerdem kommt hinzu, daß bei Kunstfasern die Dielektrizitätskonstante von Fasermaterial und Beschichtungs­ material in der gleichen Größenordnung liegen. Meist handelt es sich dabei um unpolare, schwach polare oder allenfalls mittelpo­ lare Substanzen. Dementsprechend werden gegebenenfalls im Meßor­ gan registrierte Kapazitätsänderungen im wesentlichen von der Un­ gleichmäßigkeit der Fasern selbst dominiert, so daß sich über eventuelle Ungleichmäßigkeiten der Beschichtung keine Aussagen machen lassen.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher das technische Problem zu­ grunde, ein Verfahren zur kontinuierlichen Überwachung der Be­ schichtung eines fadenartigen dielektrischen Materials mit Hilfs­ stoffen anzugeben, das mit einer zerstörungsfreien Meßmethode in einfacher Weise eine präzise Bestimmung der Ungleichmäßigkeit der Beschichtung ermöglicht. Die Messung soll praktisch trägheitsfrei erfolgen, so daß auch die kontinuierliche on-line Überwachung von mit modernen Schnellspinnvorrichtungen hergestellten Fäden bei einer Fadenlaufgeschwindigkeit von 5000 m/min und mehr ermöglicht wird. Das Meßverfahren soll dabei relativ einfach und sicher und nur mit geringen Kosten verbunden sein.
Gelöst wird dieses Problem durch das erfindungsgemäße Verfahren zur kontinuierlichen Überwachung der Beschichtung eines fadenar­ tigen dielektrischen Materials mit Hilfsstoffen, wobei man eine Lösung der in einem polaren Lösungsmittel gelösten Hilfsstoffe auf das fadenartige Material aufbringt, das fadenartige Material anschließend zwischen den Elektroden eines nachgeschalteten kapa­ zitiven Meßorgans hindurchlaufen läßt, die Kapazitätsänderungen des nachgeschalteten kapazitiven Meßorgans bestimmt und aus den Kapazitätsänderungen die Ungleichmäßigkeit der Schichtdicke der aufgebrachten Lösung berechnet.
Der Erfindung liegt daher der Gedanke zugrunde, daß ein gleichmä­ ßiger Auftrag der Lösung mit einer gleichmäßigen Beschichtung des fadenartigen Materials mit Hilfsstoffen verbunden ist. Daher wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, bereits unmittelbar nach Aufbrin­ gen der Lösung die Ungleichmäßigkeit der Lösungsschicht zu be­ stimmen und nicht erst nach Verdampfen des Lösungsmittels oder nach dessen Absorption durch die Faser die Ungleichmäßigkeit der dann auf der Faser befindlichen Hilfsstoffschicht zu messen. Die Erfindung macht sich dabei zu nutze, daß zahlreiche Hilfsstoffe, obwohl selbst nicht oder nur schwach polar, in polaren Lösungs­ mitteln gelöst werden können. Beispielsweise lassen sich mit den Präparationsölen LIMANOL ST24RN (Schill + Seilacher, Böblingen, Deutschland) oder FASAVIN HA (Zschimmer & Schwarz, Lahnstein, Deutschland) Öl/Wassergemische im Verhältnis 10 : 90 problemlos herstellen und auf Polyamidfasern auftragen. Daher hat die auf die Faser aufgebrachte Lösung eine wesentlich höhere Dielektrizi­ tätskonstante als das Fasermaterial selbst. Bei der nach dem er­ findungsgemäßen Verfahren vorgeschlagenen Messung von durch den durchlaufenden Faden verursachten Kapazitätsänderungen stammt das Hauptsignal folglich von der aufgebrachten Lösung und nicht mehr von Ungleichmäßigkeiten der Faser.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können unterschiedlichste Kombinationen von Fasermaterial, Lösungsmittel und Hilfsstoff verwendet werden, solange das Lösungsmittel eine größere Dielek­ trizitätskonstante als das Fasermaterial besitzt.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird man zur Bestimmung der Kapazitätsänderungen von der in dem nachgeschalteten kapazitiven Meßorgan gemessenen Kapa­ zität eine vorher für das unbeschichtete fadenartige Material er­ mittelte Referenzkapazität subtrahieren.
Wenn die Unterschiede in der Dielektrizitätskonstante zwischen dem Fasermaterial und dem Lösungsmittel sehr groß sind, genügt es, als Referenzkapazität einen vorgegebenen, nur von dem Faden­ material und der mittleren Fadendicke abhängigen konstanten Wert zu wählen. Mit diesem Verfahren können jedoch Kapazitätsänderun­ gen, die von Durchmesserschwankungen des laufenden Fadens hervor­ gerufen werden, nicht kompensiert werden, da die Referenzkapazi­ tät stets ein konstanter Wert ist. Diese Schwankungen können aber bei stark unterschiedlichen Dielektrizitätskonstanten vernachlä­ ßigt werden, da Kapazitätsänderungen in diesem Fall zum größten Teil durch Ungleichmäßigkeiten der polaren Lösungsmittelschicht hervorgerufen werden.
Eine genauere Messung wird ermöglicht, wenn man die Referenzkapa­ zität kontinuierlich bestimmt, indem man das fadenartige Material vor dem Aufbringen der Lösung zwischen den Elektroden eines vor­ geschalteten kapazitiven Meßorgans durchlaufen läßt. Gemäß dieser Variante wird also vorgeschlagen, neben dem nachgeschalteten ka­ pazitiven Meßorgan, das den bereits beschichteten Faden mißt, ein weiteres kapazitives Meßorgan zu verwenden, das jedoch der Be­ schichtung des Fadens vorgeschaltet ist und demnach den unbe­ schichteten Faden mißt. Die mit dem vorgeschalteten kapazitiven Meßorgan bestimmten Kapazitätsänderungen werden von den mit dem nachgeschalteten kapazitiven Meßorgan gemessenen Kapazitätsände­ rungen subtrahiert. Dabei werden die Meßwertpaare so korreliert, daß jeweils Meßwerte des gleichen Fadenabschnitts voneinander subtrahiert werden. Dies geschieht bevorzugt durch elektronische Zwischenspeicherung der mit dem vorgeschalteten kapazitiven Meß­ organ gemessenen Meßwerte und anschließende elektronische Diffe­ renzbildung. Durchläuft nämlich ein Fadenabschnitt zunächst das vorgeschaltete kapazitive Meßorgan und wird die jeweilige Kapazi­ tätsänderung zu einem bestimmten Zeitpunkt t1' gemessen, so läßt sich aus bekannter Fadengeschwindigkeit v und der Wegstrecke s zwischen dem vorgeschalteten und dem nachgeschalteten kapazitiven Meßorgan die Zeitdifferenz Δt bestimmen, nach der dieser Fadenab­ schnitt das nachgeschaltete kapazitive Meßorgan erreicht hat (Δt = s/v). Folglich wird die am vorgeschalteten kapazitiven Meß­ organ zum Zeitpunkt t1 gemessene Kapazitätsänderung von der am nachgeschalteten kapazitiven Meßorgan zum Zeitpunkt t1" = t1' + Δt gemessene Kapazitätsänderung subtrahiert. Mit die­ sem Meßverfahren können die individuellen Durchmesserschwankungen des Fadens kompensiert werden. Das Meßverfahren eignet sich daher insbesondere für solche Überwachungsaufgaben, bei denen der Un­ terschied in der Dielektrizitätskonstante zwischem dem Lösungs­ mittel und dem Fasermaterial relativ klein ist.
Ein besonders einfaches Meßverfahren kann dadurch realisiert wer­ den, daß man eine konstante Spannung an dem Kondensator anlegt und Kapazitätsänderungen durch Messung von Lade- und Entladeströ­ men registrieren. Die Ladung eines unter konstanter Spannung ge­ haltenen Kondensators ist nämlich durch die Beziehung Q = CU ge­ geben (mit Q: Ladung, C: Kapazität und U: Spannung). Ändert sich nun die Kapazität des Kondensators durch eine zeitliche Änderung des zwischen den Elektroden des Kondensators befindlichen Dielektri­ kums, so ist damit eine Ladungsänderung verbunden. Diese Ladungs­ änderung kann dann als Stromfluß detektiert werden.
Besonders empfindliche und schnelle Meßverfahren werden durch Hochfrequenzimpedanzmessungen ermöglicht, wobei jedes kapazitive Meßorgan zusammen mit Normalinduktivitäten einen elektrischen Schwingkreis bildet, der mit einem an sich bekannten, sogenannten Grid-Dip-Oszillator oder, falls anstelle einer Röhre ein Transi­ stor zur Erregung verwendet wird, mit einem an sich bekannten Transistor-Dipper gekoppelt ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird bevorzugt zur Überwachung der Beschichtung von Kunstfasern, beispielsweise von Polyamiden, wie Polyamid 6 oder Polyamid 66 eingesetzt. Als polares Lösungsmittel wird bevorzugt Wasser verwendet, da Wasser die sehr hohe Dielek­ trizitätskonstante von 80 besitzt. Es können jedoch auch andere polare Lösungsmittel verwendet werden, beispielsweise Alkohole oder wäßrig-alkoholische Lösungsmittel.
Als Hilfsstoffe kommen unterschiedlichste Zusammensetzungen in Frage. Besonders bevorzugt wird das Verfahren zur Überwachung der Beschichtung von Textilfasern mit sogenannten Präparationsölen, beispielsweise mit Spulölen verwendet. Typischerweise ist dabei das Spulöl in einer Konzentration von 5 bis 10% in Wasser ge­ löst. Die frisch gesponnenen Polyamidfäden sind nach der Verfes­ tigung im Blasschacht zunächst feuchtigkeitsfrei. Vor der Aufwic­ kelung werden sie durch eine Präparationswalze mit dem System Wasser/Spulöl beaufschlagt. Das Wasser verdunstet später oder wird von der Faser absorbiert. Das Präparationsöl bleibt schließ­ lich auf der Faser zurück.
Es wurde gefunden, daß das erfindungsgemäße Verfahren besonders einfach mit herkömmlichen auf dem Markt befindlichen Ungleichmä­ ßigkeitsmeßgeräten, wie dem oben bereits erwähnten USTER®-TESTER durchgeführt werden kann.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist demnach auch die Ver­ wendung einer Vorrichtung zur kapazitiven Ungleichmäßigkeitsmes­ sung von Fasern, insbesondere einer Vorrichtung nach Art des USTER®-TESTERs, in dem oben bezeichneten Verfahren zur Überwa­ chung der Beschichtung eines fadenartigen dielektrischen Materi­ als mit Hilfsstoffen.
Die vorliegende Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf ein in den beigefügte Zeichnungen dargestelltes Ausführungsbei­ spiel ausführlicher beschrieben.
In den Zeichnungen zeigt:
Fig. 1 Eine Polyamid-Faser im Längsschnitt unmittelbar nach dem Auftragen des Präparationsöls;
Fig. 2 Eine schematische Darstellung einer Meßanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
Fig. 3 Eine schematische Darstellung einer kapazitiven Meßzelle der Anordnung der Fig. 2;
Fig. 4 Eine typische Schaltung eines Grid-Dip-Oszillators;
Fig. 5 Die Schaltung eines zweistufigen Transistor-Dippers; und
Fig. 6 Ein typisches Meßsignal der zeitlichen Kapazitätsände­ rung, wobei in Fig. 6a) die Meßwerte der vorgeschalteten Meßzelle, in Fig. 6b) die Meßwerte der nachgeschalteten Meßzell und in Fig. 6c) das Differenzsignal der Meßwerte aus Fig. 6a) und der um Δt verschobenen Meßwerte aus Fig. 6b) schematisch dargestellt sind.
Fig. 1 zeigt einen Teillängsschnitt eines frisch gesponnenen Po­ lyamidfadens 10. Nach Verfestigung im Blasschacht ist der Faden 10 praktisch feuchtigkeitsfrei. Vor dem Aufwickeln wird der Faden durch eine Präparationswalze 12 mit einem Wasser/Präparationsöl- Gemisch beaufschlagt, das einen Flüssigkeitsfilm 11 auf der Fase­ roberfläche bildet (Fig. 2). Das Wasser verdunstet später oder wird zumindest teilweise von der Faser absorbiert. Das Präparati­ onsöl verbleibt als dünner Belag auf der Faser.
Gemäß einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfah­ rens wird mittels einer der Präparationswalze 12 unmittelbar nachgeschalteten kapazitiven Meßzelle 30 die Ungleichmäßigkeit des Präparationsölauftrags registriert. Die Messung findet also zu einem Zeitpunkt statt, an dem das Wasser noch nicht verdunstet ist, sondern sich vielmehr ein relativ dicker polarer Flüssig­ keitsfilm auf der Faseroberfläche befindet.
Erfindungsgemäß wird zur Durchführung der Ungleichmäßigkeitsmes­ sung die Verwendung einer kapazitive Messzelle vorgeschlagen, wie sie in Fig. 3 für die Meßzelle 20 prinzipiell dargestellt ist; die Meßzelle 30 kann entsprechend aufgebaut sein. Die Meßzelle 20 wird im wesentlichen von einem offenen Kondensator 21 gebildet, durch den der mit dem Präparationsöl beaufschlagte Faden 10 ge­ führt wird. Die Kapazität des Kondensators hängt von der Dielek­ trizitätskonstante des Mediums zwischen den Kondensatorflächen 22, 23 ab und setzt sich additiv aus folgenden Beiträgen zusam­ men: Der Dielektrizitätskonstante der Luft (ε0), der Dielektrizi­ tätskonstante der Polyamidfaser (εF) und der Dielektrizitätskon­ stante der aufgetragenen Schicht (εS). Änderungen der Dicke der Polyamidfaser 10 oder der Dicke der Flüssigkeitsschicht 11 äußern sich in einer Änderung der Gesamt-Dielektrizitätskonstanten und damit auch in einer Änderung der Kapazität des Kondensators 20.
Legt man beispielsweise eine konstante Spannung an den Kondensa­ tor 20 an, so machen sich Änderungen der Kapazität durch Lade- bzw. Entladeströme bemerkbar, die durch eine Messung der Strom­ stärke registriert werden können.
Für präzise und trägheitsfreie Messungen an einem schnell durch­ laufenden Faden 10, dessen Geschwindigkeit 5.000 m/min und mehr betragen kann, wird jedoch eine Hochfrequenz-Impedanzmessung be­ vorzugt. Dazu bildet der Kondensator 20 mit dem durchlaufenden Faden den kapazitiven Teil eines Schwingkreises. Er kann bei­ spielsweise, wie in Fig. 3 angedeutet, mit einer Normalinduktivi­ tät 24 zusammengeschaltet werden. Dieser Schwingkreis kann bei­ spielsweise mit einem sog. Grid-Dip-Oszillator 40 gekoppelt wer­ den, dessen typische Schaltung in Fig. 4 dargestellt ist. Der zu messende Schwingkreis aus Fig. 3 stellt den Absorptionskreis dar, während ein durch eine Röhre 41 erregter Schwingkreis mit geeich­ tem Frequenzverlauf die erforderliche Energie liefert. Im Fall der Resonanz beider Kreise wird dem Messkreis Energie entzogen, was sich durch eine Abnahme des Gitterstroms der Röhre 41 äußert. Messkreis und Prüfkreis werden entweder direkt oder über eine Linkleitung 42 miteinander gekoppelt. Es ist aber auch eine kapa­ zitive Kopplung über den in Fig. 4 dargestellten Kondensator 43 möglich. Über einen einstellbaren Kondensator 44 des Oszillators lassen sich beide Kreise auf dieselbe Frequenz abstimmen. Die durch den durchlaufenden Faden hervorgerufenen Kapazitätsänderun­ gen machen sich nun in einer Änderung des Gitterstroms bemerkbar. Eine ähnliche Schaltung kann auch mit Transistoren aufgebaut wer­ den, wie in Fig. 5 schematisch dargestellt ist. Dadurch ist man vor allem unabhängiger von der Stromversorgung. Primäre Messgröße ist hier zunächst der Kollektorstrom am Transistor 45. Der Dip ist aber zu gering, als daß er sicher registriert werden kann. Daher wird vorteilhaft die am Schwingkreis liegende HF-Spannung benutzt und über einen kleinen Kondensator einer Kristalldiode 46 zugeführt. Die entsprechende Gleichspannung wird zur Ansteuerung eines zweiten Transistors 47 verwendet. Messgröße ist dann die Steuerspannung an der Basis des nachgeschalteten Transistors, die im Resonanzfall minimal ist und bei Verstimmung der beiden Schwingkreise durch eine Änderung der Dielektrizitätskonstante der Messzelle ansteigt.
Bei einer bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird sowohl vor als auch nach dem Präparationsölauftrag die Un­ gleichmäßigkeit der Faser kapazitiv bestimmt. Dazu sind, wie in Fig. 2 dargestellt, zwei Messzellen 20, 30 vorgesehen. Die Mess­ werte beider Messzellen werden digitalisiert und von einem Mikro­ prozessor 13 ausgewertet. Der Mikroprozessor 13 ermittelt ein zeitlich verschobenes Differenzsignal aus den Messwerten beider Messzellen. Die zeitliche Verschiebung hängt ab vom Laufweg Δs des Fadens zwischen beiden Messzellen und der Geschwindigkeit des Fadens. Die Verschiebung wird so gewählt, daß ein Messwert in der nachgeschalteten Messzelle 30 von dem Messwert der vorgeschalte­ ten Messzelle 20 abgezogen wird, der am gleichen Faserabschnitt gemessen wurde.
In Fig. 6 sind ist der zeitliche Verlauf der Kapazitäten in den Meßzellen 20, 30 dargestellt. Bei bekannter Fadengeschwindigkeit läßt sich die Zeitachse auch als Längenachse darstellen, so daß letzlich der "Kapazitätsbelag" eines Fadenabschnitts gezeigt ist. Dabei zeigt Fig. 6a die Meßwerte Cv der vor dem Präparationsölauf­ trag angeordneten Messzelle 20, während in Fig. 6b die Kapazi­ tätswerte Cn der nach dem Präparationsölauftrag angeordneten Mess­ zelle 30 dargestellt sind. Fig. 6c zeigt das Differenzsignal aus beiden Messungen.
In Fig. 6a erkennt man, daß der zeitliche Verlauf der Kapazität Cv um einen Mittelwert Cv schwankt. In einem mit (I) bezeichneten Be­ reich steigt die Kapazität stark an, was auf eine lokale Verdic­ kung der Faser hindeutet.
In dem in Fig. 6b dargestellten Messdiagramm der nachgeschalte­ ten Messzelle findet man ebenfalls den Anstieg der Kapazität Cn im Bereich (I). Darüber hinaus stellt man im Bereich (II) einen deut­ lichen Abfall der Kapazität fest. Aus Fig. 6b wird deutlich, daß man aus einer einzigen Kapazitätsmessung nach dem Beschichten der Faser nicht zuverlässig auf die Ursache eine gemessenen Ungleich­ mäßigkeit schließen kann.
Erst das in Fig. 6c dargestellte Differenzsignal ΔC aus beiden Messungen macht deutlich, daß lediglich der im Bereich (II) dar­ gestellte Kapazitätsabfall auf eine unzureichende Beschichtung zurückzuführen ist, während im Bereich (I) offenbar eine Unregel­ mäßigkeit in der Faser selbst für die Kapazitätsänderung verant­ wortlich ist.
Der in Fig. 6 dargestellte zeitliche Verlauf der Kapazität kann durch den Mikroprozessor 13 auch statistisch ausgewertet werden und, wie einleitend angedeutet, für einen bestimmten Messzeitraum (d. h. für eine bestimmte Fadenlänge, durch eine Ungleichmäßigkeit U oder einen Variationskoeffizienten CV charakterisiert werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch durch die Verwendung von kommerziell erhältlichen Gerät zur Ungleichmäßigkeitsmessung rea­ lisiert werden, beispielsweise durch ein Ungleichmäßigkeits-Meß­ gerät der Firma USTER. Bei dem in Fig. 2 dargestellten Schema werden dann die Messzellen 20 bzw. 30 von jeweils einem USTER-Ge­ rät gebildet. Wird, wie in Fig. 2, mit einem vorgeschalteten und einem nachgeschalteten Gerät gemessen, so kann man die Meßwerte über eine an den kommerziellen Geräten meist vorhandene Schnitt­ stelle in einen PC einlesen, wo auch die Differenzbildung beider Messungen und eine eventuelle weitere statistische Auswertung er­ folgt.

Claims (10)

1. Verfahren zur kontinuierlichen Überwachung der Beschichtung eines fadenartigen dielektrischen Materials mit Hilfsstoffen, wobei man
eine Lösung der in einem polaren Lösungsmittel gelösten Hilfsstoffe auf das fadenartige Material aufbringt,
das fadenartige Material anschließend zwischen den Elektroden eines nachgeschalteten kapazitiven Meßorgans hindurchlaufen läßt,
die Kapazitätsänderungen des nachgeschalteten kapazitiven Meßorgans bestimmt, und
aus den Kapazitätsänderungen die Ungleichmäßigkeit der Schichtdicke der aufgebrachten Lösung berechnet.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Bestimmung der Kapazitätsänderungen von der in dem nach­ geschalteten kapazitiven Meßorgan gemessenen Kapazität eine zuvor für das unbeschichtete fadenartige Material ermittelte Referenzkapazität subtrahiert.
3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Referenzkapazität einen vorgegebenen, von dem Fadenmate­ rial und der mittleren Fadendicke abhängigen, konstanten Wert wählt.
4. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Referenzkapazität kontinuierlich bestimmt, indem man das fadenartige Material vor dem Aufbringen der Lösung zwischen den Elektroden eines vorgeschalteten kapazitiven Meßorgans hindurchlaufen läßt, die Kapazitätsänderungen des vorgeschal­ teten kapazitiven Meßorgans bestimmt und von den mit dem nachgeschalteten kapazitiven Meßorgan gemessenen Kapa­ zitätsänderungen subtrahiert, wobei man die Meßwerte so kor­ reliert, daß jeweils Meßwerte vom gleichen Fadenabschnitt von­ einander subtrahiert werden.
5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß man eine konstante Spannung an dem Kondensator anlegt und Kapazitätsänderungen durch Messung von Lade- und Entladeströmen registriert.
6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jedes kapazitive Meßorgan in einem elektrischen Schwingkreis angeordnet ist.
7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das fadenartige Material eine Kunstfaser ist.
8. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das polare Lösungsmittel Wasser ist.
9. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Hilfsstoffe Präparationsöle sind.
10. Verwendung einer Vorrichtung zur kapazitiven Ungleichmäßig­ keitsmessung von Fasern, insbesondere einer Vorrichtung nach Art des USTER® TESTERs, in einem Verfahren zur Überwachung der Beschichtung eines fadenartigen dielektrischen Materials mit Hilfsstoffen nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005033697A1 (de) * 2003-10-04 2005-04-14 Saurer Gmbh & Co. Kg Verfahren und vorrichtung zur überwachung eines fadens
DE102007040940A1 (de) * 2007-08-30 2009-03-05 Plast-Control Gmbh Verfahren zur berührungslosen kapazitiven Dickenmessung

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4836730B2 (ja) * 2006-09-26 2011-12-14 株式会社東芝 半導体装置、およびその製造方法
IT1393470B1 (it) * 2009-03-09 2012-04-20 Microtec Srl Metodo per determinare il grado di umidità di legname
JP2010267673A (ja) * 2009-05-12 2010-11-25 Renesas Electronics Corp 半導体装置の設計方法
RU2656292C1 (ru) * 2017-05-10 2018-06-04 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" Способ контроля сплошности диэлектрического покрытия металлической подложки
CN113267541B (zh) * 2021-06-30 2023-09-22 华中科技大学 一种混合连续纤维复合材料的电容式在线监测产品及方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3617795C2 (de) * 1986-05-27 1989-08-10 Gebrueder Sucker + Franz Mueller Gmbh & Co, 4050 Moenchengladbach, De

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3777127A (en) * 1972-04-17 1973-12-04 Celanese Corp Analyzer apparatus and method
US4066558A (en) * 1974-02-11 1978-01-03 Ici Americas Inc. Low viscosity spin finish systems for neat finish application
US4042724A (en) * 1974-12-23 1977-08-16 Western Electric Company, Inc. Method for the selective on-line measuring and controlling of a geometrical parameter of elongated articles
US3938955A (en) * 1975-01-20 1976-02-17 Glen Raven Mills Nondestructive method for quickly determining amount of lubricant on textile
US4300094A (en) * 1978-04-27 1981-11-10 Micro Sensors, Inc. Finish measuring method and apparatus
US4329750A (en) * 1980-09-15 1982-05-18 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method for applying finish to a yarn
US5352483A (en) * 1983-03-24 1994-10-04 Viscosuisse S.A. Preadhered melt spun spin-drawn polyester filaments
US4758968A (en) * 1985-05-16 1988-07-19 North Carolina State University Method and apparatus for continuously measuring the variability of textile strands
US4900496A (en) * 1986-09-26 1990-02-13 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for making a tire cord using yarns containing a dip penetration regulator
US5386195A (en) * 1992-10-13 1995-01-31 Corning Incorporated Method and apparatus for monitoring an electrical property of a conductive coating
KR0150102B1 (ko) * 1995-08-22 1998-12-01 김주용 테스트 패턴 및 이를 이용한 절연막 두께 측정방법
US5912078A (en) * 1996-05-02 1999-06-15 Milliken & Company Lubricant finish for textiles
FR2752294B1 (fr) * 1996-08-12 1998-11-27 Lorraine Laminage Procede et dispositif de mesure en continu d'epaisseur de revetement isolant

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3617795C2 (de) * 1986-05-27 1989-08-10 Gebrueder Sucker + Franz Mueller Gmbh & Co, 4050 Moenchengladbach, De

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005033697A1 (de) * 2003-10-04 2005-04-14 Saurer Gmbh & Co. Kg Verfahren und vorrichtung zur überwachung eines fadens
DE102007040940A1 (de) * 2007-08-30 2009-03-05 Plast-Control Gmbh Verfahren zur berührungslosen kapazitiven Dickenmessung
DE102007040940B4 (de) * 2007-08-30 2010-08-12 Plast-Control Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur berührungslosen kapazitiven Dickenmessung

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CA2281153A1 (en) 2000-03-01

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