DE2001966C3 - Verwendung einer Vorrichtung zum Messen der Torsionssteifigkeit von Textllfasern und Fäden - Google Patents

Description

1. Es können, da das Drehmoment nicht unmittelbar, sondern über eine viskose Flüssigkeit auf die Faser aufgebracht wird, sehr kleine Drehmomente genau und fehlerfrei erfaßt werden.

2. Durch die Wahl der Viskosität der viskosen Flüssigkeit ist der Meßbereich sehr groß, so daß

die Torsionssteifigkeit in einem weiten Bereich gemessen werden kann.

3. Da die auf die Faserprobe ausgeübte Zugspannung durch die Differenz zwischen dem toten Gewicht unterhalb der unteren Klemme und der Auftriebskraft des inneren Zylinders verursacht wird, kann der gewünschte Wert der Zugspannung eingestellt und dieser Wert während der Messung konstant gehalten w;rden. Die Genauigkeit der gemessenen Torsionssteifigkeit beträgt nahezu 10~³ dyn · cm².

4. Da die Torsion kontinuierlich auf die Meßelemente ausgeübt wird, kann die Messung in einem ähnlichen Zustand wie bei einem stationären Zustand durchgeführt werden, so daß jeglicher Ein-

fluß durch eine dynamische Torsionssteifigkeit vermieden wird.

5. Bei der Verwendung n.ich Anspruch 3 (Fig. 5 und 10) kann die Beziehung zwischen dem Torsionswinkel und der Torsionssteifigkeit kontinuierlich gemessen werden. Damit ist es möglich, die Kennlinie dieser Beziehung automatisch aufzuzeichnen.

6. Bei der Verwendung nach Anspruch 7 (Fig. 9 und 10) kann durch Zuordnung «ines Indika-

tionselementes der innere Zylinder leicht auf die Ausgangswinkellage eingeregelt werden.

7. Enthält entsprechend der Verwendung nach Patentanspruch 8 der zweite Drehantrieb einen Im-

pulsmotor, dann kann die Drehgeschwindigkeit der koaxial im äußeren Zylinder 7 angeordnet ist

des äußeren Zylinders innerhalb eines großen das folgende Drehmoment M ausgeübt:
Bereiches eingestellt werden. Da außerdem die

Winkelgeschwindigkeit des Impulsmotors pro- ,. _ 4 πηHR₁ ²R₂ ²

portional zur Frequenz des den Impulsmotor 5 jj₂_jjj ^ω" ^ '

■steuernden Oszillators ist, ist es sehr einfach ^{1 2}

die Drehgeschwindigkeit der Meßeinrichtung zu wobei R₁ den Radius des äußeren Zylinders 7, R₂ der

erfassen. Radius des inneren Zylinders S, h die Eintauchtieff

des inneren Zylinders 5 in die viskose Flüssigkeit 6

Die Erfindung wird durch Ausführungsbeispiele ίο η die Viskosität der viskosen Flüssigkeit 6, ω_ι dit

an Hand von 10 Figuren näher erläutert. Es zeigt Winkelgeschwindigkeit der Rotation des äußeren Zy

F i g. 1 eine schematische Seitenansicht einer Meß- linders 7 bedeutet,

vorrichtung, Durch geeignete Wahl des Wertes der Konstan-

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht einer modi- ten A₁, A₂, Λ und η und durch geeignete Einstellung

fizierten Meßvorrichtung, bei der — verglichen mit 15 der Winkelgeschwindigkeit ω. der Drehbewegung de;

der in F i g. 1 dargestellten Vorrichtung — eine Ein- äußeren Zylinders 7 kann auf den inneren Zylinder i

richtung zum Steuern der Winkelgeschwindigkeit und ein vorgegebenes Drehmoment M ausgeübt werden

eine Einrichtung zur Anzeige der Winkelgeschwindig- Durch die Einwirkung dieses Drehmoments M aul

keit zusätzlich vorgesehen sind, den inneren Zylinder S wird die Faser 3 so lange ver-

F i g. 3 eine schematische Seitenansicht einer wei- ao dreht, bis das Gleichgewicht zwischen der Torsions·

teren Vorrichtung, steifigkeit und dem Drehmoment M hergestellt ist

F1 g. 4 eine schematische Seitenansicht einer modi- Der Torsionswinkel der Faser 3 kann durch die Meß-

fizierten Meßvorrichtung, bei der — verglichen mit einrichtung 4 leicht gemessen werden,

der Vorrichtung nach Fig. 3—zusätzlich eine Ein- Für die Meßeinrichtung 4 können verschiedene

richtung zum Steuern der Winkelgeschwindigkeit und »5 Arten von Methoden verwendet werden. Es kann

eine Einrichtung zur Anzeige der Winkelgeschwin- eine direkte Ablesung durch Verwendung eines An-

digkeit vorgesehen sind, zeigepunktes, eine direkte Ablesung durch Verwen-

Fig. 5 in Form eines Blockdiagramme die sehe- dung optischer Mittel oder eine automatische Ab-

matische Seitenansicht eines weiteren Typs der Meß- lesung durch optische Mittel usw. angewandt werden,

vorrichtung, 30 um den Torsionswinkel der Faser genau ablesen zu

F1 g. 6 eine Erlauterungszeichnung einer Einrich- können. Durch Messen des Torsionswinkels der Fasei

tung zum Erfassen der Wmkelverschiebung des Faser- in Abhängigkeit von der Winkelgeschwindigkeit des

materials, äußeren Zylinders 7 kann in Form eines Diagramms

Fig. 7 eme Abwicklung des Reflexionsteils der in die Beziehung zwischen dem Torsionswinkel dei Fig. 6 dargestellten Einrichtung zum Erfassen der 35 Faser 3 und der Torsionssteifigkeit erhalten werden. Wmkelverschiebung des Fasermaterials, In F i g. 2 ist eine modifizierte Meßvorrichtung dar-... ^Fj.S· ? ^eIⁿ. ^Diagramni, das die Ausgangsgröße der gestellt, die zusätzlich eine Steuereinrichtung 10 α fur die m Fi g. 5 dargestellte Vorrichtung benutzten enthält, welche die Winkelgeschwindigkeit des Dreh-Fotozelle zeigt, antriebs 8 durch ein Vergleichsausgangssignal steuert,

Fig. 9 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform 40 das durch Messen der Differenz zwischen dem Ausder Meßvornchtung, die eine Einrichtung zum Er- gangssignal der Meßeinrichtung 4 und einem vorgefassen der Winkelgeschwindigkeit der Antriebsein- gebenen Wert/i erhalten wird. Außerdem ist ein ncntung bei variablen Geschwindigkeiten und eine Indikator 11 α vorgesehen, der die Winkelgeschwin-Emnchtung zum Steuern der Drehgeschwindigkeit digkeit des Drehantriebs 8 anzeigt. Wenn die Winkeides Prüfstückes enthalt, welche der Vorrichtung zu- 45 geschwindigkeit des Drehantriebs 8 bei jedem Zugeordnet sind ... stand der vorgegebenen Winkel der Torsion Λ gemes-■ J ^g' c·^{em B1}?«»^gra™>i,. das in einer schema- sen wird, kann deshalb leicht ein Diagramm erhalten üschen Seitenansicht einen weiteren Typ der Meß- werden, das die Beziehung zwischen dem Torsionsvomchtang darstellt winkel und der Torsionssteifigkeit der Faser zeigt

Bei der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung zum 50 In Fi g. 3 ist eine weitere Ausführungsform der er-Messen der Torsionssteifigkeit wird das obere Ende findungsgemäßen Vorrichtung dargestellt Das obere einer Faser 3 durch eine obere Klemme la festge- Ende der Faser 3 wird durch die mit einer Einrichhalten, die an einem ortsfesten Teil 1 befestigt ist tang 4 α zum Messen des Torsionswinkels verbun-D^ imtere Ende der Faser 3 wird durch eme untere denen oberen Klemme la fest gefaßt Das untere Klemme Ib ^grfaßt, die nut einer Einrichtung 4 zum 55 Ende der Faser 3 wird durch die mit einer weiteren Messen des Toisjonswinkels verbunden ist Die Ein- Einrichtung zum Messen des Torsionswinkeb verrichtung 4 zum Messen des Torsionswinkels ist mit bundenen unteren Klemme 2 6 gefaßt Die Einricheiner Vorrichtung zur Erzeugung emes Drehmoments tang Aa ist mit einem oberen Drehantrieb 8 verbunverbunden, weiche emen äußeren Zylinder 7 mit den. Die Einrichtung 4 δ ist mit dem inneren Zylinemer viskosen Flüssigkeit 6 und emen inneren Zy- 60 der 5 einer Einrichtung des Drehmoments verbunden, linder 5, der m der viskosen Flüssigkeit 6 hängt, so- die abgesehen vom Fehlen des Drehantriebs 8 in der wie einen Antrieb 8 zum Drehen des äußeren Zylin- gleichen Weise aufgebaut ist wie bei der ersten Ausders7 enthalt Wie in Fig. 1 dargestellt, ist die Meß- führungsform nach Fig. I. Wenn durch Übertraeinnchtang4imt dem inneren Zyhnder 5 verbunden. gung einer Drehkraft durch die Faser 3, welche mit-Der äußere Zylinder7 ist mil.dem Drehantrieb8 ver- 65 tels des Drehantriebs 8 gedreht wird, der innere bunde*Wenn der äußere Zyhnder 7 durch den Dreh- Zylinder 5 mit konstant« Winkelgeschwindigkeit antnebS mit konstanter WnÄelgesdrwmägkeit ge- rotiert, wird auf den inneren Zylmder5 ein Drehmodreht wird, wird deshalb auf den inneren Zylmder 5, ment M' in entgegengesetzter Richtung zur Drehrich-

tung des inneren Zylinders 5 ausgeübt. Das Drehmo- angetrieben werden kann. Wenn der äußere Zylinder

ment M' stellt sich wie folgt dar: durch den Drehantrieb 31 gedreht wird, wird auf den

inneren Zylinder 27 ein der Winkelgeschwindigkeit

_ * η TJhR₁ ²R₂ ² ,γ, der Drehung entsprechendes Drehmoment ausgeübt.

fl2_fl2^{z> K} ' 5 Wenn sich der Drehantrieb 21 mit niedriger Winkel-

^{1 2} geschwindigkeit dreht, d. h. wenn die obere Klemme

wobei O)₂ die Winkelgeschwindigkeit des inneren Zy- 23 gedreht wird und der Drehantrieb 31 so angetrie-

linders 5 bedeutet und die übrigen Buchstaben die ben wird, daß die Winkellage des unteren Endes der

gleiche Bedeutung wie in Gleichung (1) haben. Faser 24 mittels eines Ausgangssignals der Meßein-

Durch Verändern der Winkelgeschwindigkeit des io richtung 26 durch eine Steuereinrichtung 32 in einer inneren Zylinders 5 kann auf diesen jedes gewünschte konstanten Anfangslage gehalten wird und hierbei Drehmoment ausgeübt werden. Die Faser 3 wird so der äußere Zylinder 29 entgegengesetzt zum Drehlange gedreht, bis das Gleichgewicht zwischen der sinn des Drehantriebs 21 gedreht wird, so wird auf Torsionssteifigkeit der Faser 3 und dem Drehmo- die Faser 24, d. h. auf den inneren Zylinder 27 ein ment M' hergestellt ist. Der Torsionswinkel der 15 Drehmoment ausgeübt, das entgegengesetzt zum Faser 3 wird durch die Einrichtungen 4 a und 4 b Drehsinn der Einrichtung 21 gerichtet ist. Damit wird gemessen. Eine Meßeinrichtung 9 ermittelt die Dif- durch dieses Drehmoment im stabilen Zustand das ferenz des Torsionswinkels zwischen den beiden Ein- untere Ende der Faser 24 in einem stationären Zurichtungen 4 α und 4 b. Wenn z. B. bei den Einrich- stand gehalten. Bei dieser Lage stimmt der Drehwintungen4a und 4 b ein Impulsgenerator angewandt ao kel der oberen Klemme 23 mit dem Torsionswinkel wird, der jedesmal dann ein Signal erzeugt, wenn ein der Faser 24 überein, während die Winkelgeschwin-Punkt eines Drehteils vor einer bestimmten Stelle vor- digkeit des äußeren Zylinders 29 proportional zu dem beiläuft, und die Meßeinrichtung 9 das Zeitintervall auf die Faser 24 ausgeübten Drehmoment ist. Damit zwischen den durch die Einrichtungen 4 a und 4 b er- kann die Drehsteifigkeit der Faser 24 durch den Torzeugten Impulsen mißt, kann der Torsionswinkel der 35 sionswinkel der Faser 24 und der Winkelgeschwindig-Faser durch Messen der betreffenden Zeitintervalle keit des äußeren Zylinders 29 erhalten werden. Die erhalten werden. Durch Messen der Torsionswinkel Drehsteifigkeit der Faser 24 kann automatisch und in Abhängigkeit von den Winkelgeschwindigkeiten kontinuierlich durch gleichzeitiges Aufzeichnen der des inneren Zylinders 5 kann somit ein Diagramm Ausgangsgrößen der Meßeinrichtungen 22 und 30 erhalten werden, das die Beziehung zwischen dem 30 gemessen werden.

Torsionswinkel und der Torsionssteifigkeit der In der in F i g. 6 dargestellten und bei der Vorrich-

Faser 3 zeigt. tung nach F i g. 5 verwendeten Meßeinrichtung zum

Die in F i g. 4 dargestellte Ausführungsform einer Messen des Torsionswinkels ist zwischen der unteren erfindungsgemäßen Vorrichtung enthält außerdem Klemme 25 und dem inneren Zylinder 27 ein Reeine Steuereinrichtung 10b, die die Winkelgeschwin- 35 flexionsstreifen 34 angeordnet. Ein von der Lichtdigkeit des Drehantriebs 8 durch ein Vergleichsaus- quelle 35 projizierter Lichtstrahl wird durch den Regangssignal steuert, das durch Messen der^ Differenz flexionsstreifen 34 reflektiert und gelangt nach dem zwischen dem Ausgangssignal der Meßeinrichtung 9 Passieren eines Schlitzes 36 in eine Fotozelle 37. Wie und einem vorgegebenen Wert B erhalten wird. Ein in der Abwicklung gemäß F i g. 7 dargestellt, ist die Indikator 11b zeigt die Winkelgeschwindigkeit des 40 Lichtintensität der erwähnten Reflexion proportional Drehantriebs 8 an. Wenn die Winkelgeschwindigkeit zur Reflexionsfläche. Wie in F i g. 8 gezeigt, kann die des Drehantriebs 8 bei vorgegebenen Werten B ge- Ausgangsgröße der Fotozelle 37, die der Winkelvermessen wird, kann sehr leicht ein Diagramm erhalten Schiebung bzw. der Winkellage entspricht, linear darwerden, das die Beziehung zwischen dem Torsions- gestellt werden. Damit kann die Winkellage des winkel und der Torsionssteifigkeit der Faser zeigt. 45 inneren Zylinders 27 mittels der Ausgangsgröße der

Im folgenden werden mehrere verschiedene Typen Fotozelle 37 erfaßt werden,

der erfindungsgemäßen Vorrichtung erläutert. In Fig. 9 sind eine Ausführungsform einer Meß-

Bei der in F i g. 5 dargestellten Ausführungsform einrichtung zum Erfassen der Winkelgeschwindigkeit, einer Vorrichtung zum Messen der Torsionssteifig- ein Drehantrieb, der mit veränderbarer Geschwindigkeit von fadenförmigem Material wird durch eine 5<> keit angetriebea werden kann, und eine Steuereinobere Klemme 23 bzw. eine untere Klemme 25 eine richtung dargestellt, wie sie für die in Fi g. 5 gezeigte Faser 24 an ihren Enden gefaßt Die obere Klemme Vorrichtung verwendet sind. Die Steuereinrichtung 23 ist mit einer Einrichtung 22 zum Messen des Tor- enthält einen Stromkreis mit einem Integrationsglied, sionswinkels verbunden. Die Einrichtung 22 wiederum Für den Drehantrieb wird ein Pulsmotor verwendet ist mit einem Drehantrieb21 verbunden, der mit 55 In Fig. 9 wird durch die Meßeinrichtung26 eine konstanter niedriger Winkelgeschwindigkeit ein der Winkellage des inneren Zylinders 27 ent-Drehteil der Meßeinrichtung 22 dreht Die untere sprechende Ausgangsspannung erhalten. Die Dif-Klemme 25 ist mit einer Meßeinrichtung 26 verbun- ferenz zwischen dieser Ausgangsspannung und einei den, die den Drehwinkel des inneren Zylinders er- vorgegebenen Spannung wird mittels eines Differen· faßt mit dem sie verbunden ist. Ein äußerer Zylinder 60 tialverstärkers 38 verstärkt Ein Servomotor 39 rotier

29 enthält eine viskose Flüssigkeit 28, und ein abhängig von der Ausgangsgröße des Verstärkers 38 innerer Zylinder 27 schwebt so in der viskosen Flüs- Mit dem Servomotor 39 ist ein Potentiometer 40 me sigkeit 28, daß er zum äußeren Zylinder 29 koaxial chanisch verbunden, so daß das Potentiometer 40 zu angeordnet ist Mit dem äußeren Zylinder 29 ist eine sammen mit dem Servomotor 39 angetrieben wird Meßeinrichtung 30 zum Messen des Drehwinkels des 65 Dies bedeutet daß der Unterschied zwischen de äußeren Zylinders 29 verbunden. Die Meßeinrichtung Ausgangsspannung der Meßeinrichtung 26 und de

30 ist wiederum mit einem Drehantrieb 31 verbun- vorgegebenen Spannung durch das Potentiometer 41 den, der mit veränderbarer Winkelgeschwindigkeit integriert wird. Durch einen variablen Frequenz

oszillator 41 wird ein Ausgangssignal mit einer Frequenz erhalten, die der Ausgangsgröße des Potentiometers 40 entspricht. Ein Pulsmotor 43 wird abhängig von der genannten Ausgangsgröße des Oszillators 41 mittels eines Pulsmotorantriebskreises 42 angetrieben. Da die Winkelgeschwindigkeit des Pulsmotors 43 proportional zur Frequenz des Oszillators 41 ist, ist die Geschwindigkeit auch proportional zur Ausgangsgröße des Potentiometers 40. Das Potentiometer 40 kann somit als Meßeinrichtung zum Messen der Winkelgeschwindigkeit des Pulsmotors 43 verwendet werden.

In F i g. 10 ist eine Ausführungsform einer Vorrichtung dargestellt, bei der die in F i g. 9 gezeigten Elemente verwendet sind. Um einen durch irgendeine Berührung von Elmenten verursachten Fehler zu vermeiden, ist für die Meßeinrichtung 26 der Vorrichtung nach Fig. 10 ein sogenanntes fotoelektrisches

System wie z. B. das in Fig. 6 gezeigte System verwendet; in der Steuereinrichtung 32 wird der Differenzwert zwischen der Ausgangsgröße der Fotozelle und dem manuell eingestellten Wert verstärkt, dei Servomotor 39 wird durch die Ausgangsgröße des Differentialverstärkers angetrieben, die Ausgangsgröße des Potentiometers 40 proportional in eine Frequenz der Ausgangsgröße des Oszillators 41 umgesetzt und hierbei die Winkelgeschwindigkeit des

ίο Pulsmotors 43 verändert. Als Meßeinrichtung 22 wird ein Potentiometer benutzt. Es wird auch für die vorliegende Vorrichtung ein sogenannter A'-Y-Rekordei 33 verwendet. Die Eingänge der X- und Y-Koordinaten sind mit dem Potentiometer 22 bzw. 40 verburtden.

Damit kann die Kennlinie, die die Beziehung zwischen dem Drehwinkel und der Torsionssteifigkeil zeigt, automatisch aufgezeichnet werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Verwendung einer Vorrichtung mit einer oberen und einer unteren Klemme (2 a, 26) zum Einspannen der beiden Enden eines dünnen langgestreckten Körpers (3), mit einer an der unteren Klemme angebrachten Drehwinkelmeßeinrichtung (4) und mit einem mit dieser Klemme verbundenen inneren Zylinder (5), ,,djsr in eine „viskose Hüssigkett •(ijHemteücbt;: vdie in eirienv* zum ^. _Λ inneren Zylinder koaxialen äußeren Zylinder (7) enthalten ist, sowie mit einem Drehantrieb (8) mit verstellbarer Winkelgeschwindigkeit, der mit dem äußeren Zylinder verbunden ist, in kennzeichnender Weise zum Messen der Torsionssteifigkeit des in Form einer Textilfaser oder eines Fadens vorliegenden, dünnen langgestreckten Körpers, wozu die obere Klemme (2 a) ortsfest ist und bei vorge- ao gebener viskoser Flüssigkeit die Anordnung gewichtsmäßig so ausgebildet ist, daß der innere Zylinder frei in der Flüssigkeit hängt (F ig. 1).

2. Verwendung einer Vorrichtung mit einer oberen und einer unteren Klemme (2 a, 26) zum as Einspannen der beiden Enden eines dünnen langgestreckten Körpers (3), mit einer an der unteren Klemme angebrachten Drehwinkelmeßeinrichtung (46) und mit einem mit dieser Klemme verbundenen inneren Zylinder (S), der in eine viskose Flüssigkeit (6) eintaucht, die in einem zum inneren Zylinder koaxialen äußeren Zylinder (7) enthalten ist, sowie mit einem Drehantrieb (8) mit verstellbarer Winkelgeschwindigkeit, der über eine Klemme auf den dünnen langgestreckten Körper einwirkt, in kennzeichnender Weise zum Messen der Torsionssteifigkeit des in Form einer Textilfaser oder eines Fadens vorliegenden dünnen langgestreckten Körpers, wozu der Drehantrieb bei ortsfesten äußerem Zylinder mit der oberen Klemme verbunden ist, an der eine zweite Drehwinkelmeßeinrichtung (4 a) angebracht ist, die ihre Ausgangssignale zusammen mit denen der ersten Drehwinkelmeßeinrichtung an eine dritte Vorrichtung (9) zur Ermittlung der Drehwinkeldifferenz abgibt, und wozu bei vorgegebener viskoser Flüssigkeit die Anordnung gewichtsmäßig

so ausgebildet ist, daß der innere Zylinder frei in der Flüssigkeit hängt (Fig. 3,4).

3. Verwendung einer Vorrichtung mit einer oberen und einer unteren Klemme (23, 25) zum Einspannen der beiden Enden eines dünnen langgestreckten Körpers (24), mit einer an der unteren Klemme angebrachten Drehwinkelmeßeinrichtung (26) und mit einem mit dieser Klemme verbundenen inneren Zylinder (27), der in eine viskose Flüssigkeit (28) eintaucht, die in einem zum inneren Zylinder koaxialen äußeren Zylinder (28) enthalten ist, sowie mit einem Drehantrieb (21) mit verstellbarer Winkelgeschwindigkeit, der über eine Klemme (23) auf den dünnen langgestreckten Körper einwirkt, und mit einem zweiten Drehantrieb (31, 43), der über die zweite Klemme (25) auf den dünnen langgestreckten Körper einwirkt und dessen Winkelgeschwindigkeit durch eine ihm zugeordnete Steuereinrichtung (32, 41) abhängig von dem durch die Drehwinkelmeßeinrichtung (26) gelieferten Ausgangssignal gesteuert ist in kennzeichnender Weise zum Messen der Torsionssteifigkeit des -in, Form einer Textilfaser oder eines Fadens vorliegenden dünnen, langgestreckten Körpers,- wozu der Drehantrieb mit der oberen Klemme und der zweite Drehantrieb mit dem äußeren Zylinder verbunden ist und bei vorgegebener viskoser Flüssigkeit die Anordnung gewichtsmäßig so ausgebildet ist, daß der innere Zy- ZdS frei I der Flüssigkeit hängt (Fig. 5 10).

4 Verwendung einer Vorrichtung nach Anspruch 1 mit einer Steuereinrichtung (10 a) zum ■Steuern der Winkelgeschwindigkeit des mit dem äußeren Zylinder (7) verbundenen Drehantriebs (8) wozu in kennzeichnender Weise die Steuereinrichtung so ausgebildet ist, daß sie abhängig von der Differenz zwischen dem Ausgang der Drehwinkelmeßeinrichtung (4) und einem vorgegebenen Wert den Drehantrieb steuert und einen Indikator (Ha) aufweist, der die Winkelgeschwindigkeit des Drehantriebs anzeigt (Fig. 2).

5 Verwendung einer Vorrichtung nach Anspruch 2 mit einer Steuereinrichtung (10 6) zum Steuern der Winkelgeschwindigkeit des mit der oberen Klemme (2 a) verbundenen Drehantriebs (8) wozu in kennzeichnender Weise die Steuereinrichtung so ausgebildet ist, daß sie abhängig von der Differenz zwischen dem Ausgang der dritten Vorrichtung (9) zur Ermittlung der Drehwinkeldifferenz und einem vorgegebenen Wert den Drehantrieb (8) steuert und einen Indikator (116) aufweist, der die Winkelgeschwindigkeit des Drehantriebs anzeigt (F i g. 4).

6. Verwendung einer Vorrichtung nach Anspruch 3, wozu in kennzeichnender Weise an der oberen Klemme (23) eine zweite Drehwinkelmeßeinrichtung (22) angebracht und eine dritte Meßeinrichtung (30) zum Erfassen der Winkelgeschwindigkeit des zweiten Drehantriebs sowie ein automatisches Aufzeichnungsgerät (33) zum Aufzeichnen der Ausgangsgrößen der zweiten Drehwinkelmeßeinrichtung (22) und der dritten Meßeinrichtung (30) in Form eines Diagramms mit ΛΤ-y-Koordinaten vorgesehen ist (Fig. 5, 10).

7 Verwendung einer Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der die Steuereinrichtung (32) einen Verstärker (38) im Ausgangskreis der ersten Drehwinkehneßeinrichtung (26), einen vom Verstärkerausgangssignal angetriebenen Servo-Motor (39) und ein mit dem Servo-Motor verbundenes Potentiometer (40) enthält, dessen Ausgangssignal proportional zum Verstärkerausgangssignal ist, wozu in kennzeichnender Weise der Verstärker so ausgebildet ist, daß er die Abweichung des Ausgangssignals der ersten Drehwinkelmeßeinrichtung (26) von einem vorgegebenen Wert verstärkt, ferner die Steuereinrichtung einen Oszillator (41) enthält, der ein für die Steuerung des zweiten Drehantriebs (43) verwendetes Ausgangssignal erzeugt, dessen Frequenz proportional zum Ausgangssignal des Potentiometers (40) ist, dessen Ausgangssignal dem Aufzeichnungsgerät zuführbar ist (F i g. 9, 10).

8. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3, 6 oder 7, wozu in kennzeichnender Weise der zweite Drehantrieb (43) einen Schrittmotor enthält (F i g. 10).

9. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wozu in kennzeichnender

Weise die Eintauchtiefe des-inneren Zylinders (5, 27) in die viskose Flüssigkeit (6, 28) einstellbar ist

Die Erfindung betrifft die Verwendung einer Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff der Patentansprüche 1,2 bzw. 3. ■ ι

Durch die GB-PS 684935, von der bei der Formulierung des Oberbegriffs der Patentansprüche 1,2 bzw. 3 ausgegangen wird, ist eine Viskositätsmeßvorrichtung bekanntgeworden, bei der der Draht als Meßnormal dient und eine < vorgegebene Torsionssteifigkeit aufweist. Zur Bestimmung der Viskosität der Flüssigkeit wird das bei einer Drehung des die viskose Flüssigkeit enthaltenden äußeren Zylinders auf den inneren Zylinder ausgeübte Drehmoment mittels einer Null-Methode gemessen. Dieser folgt in der Weise, daß über den als Meßnormal dienenden Torsionsdraht stets ein so großes Gegenmoment aufgebracht wird, daß die Ausgangslage des in der sich drehenden viskosen Flüssigkeit eingetauchten inneren Zylinders erhalten bleibt. Der Verdrehungswinkel des Drahtes dient als unmittelbares Maß für die Größe des über den Draht übertragenen Gegenmomentes, das wiederum dem zu messenden Viskositätswert der Flüssigkeit entspricht.

Weitere Viskositätsmesser, die nach diesem oder einem ähnlichen Meßprinzip arbeiten, sind durch die US-PS 29 77 790, 2817231 und 2814945 bekanntgeworden.

In der Zeitschrift »Textile Research Journal«, Band 30, September 1960, S. 662 bis 667, ist eine Vorrichtung zum Messen der Torsionssteifigkeit von Wollfasern beschrieben, bei der die Wollfaser zwischen zwei Klemmen eingespannt wird, von denen die untere gedreht werden kann und die obere mit einem Spiegel versehen und an einem Meßstreifen aus Phosphorbronze aufgehängt ist, dessen zweites Ende ortsfest eingespannt ist. Der Streifen aus Phosphorbronze dient obenso wie der Draht bei dem obengenannten Viskositätsmesser als Meßnormal, d.h., es wird durch ihn ein Gegenmoment aufgebracht, das durch den Torsionswinkel des Drahtes erfaßt wird. Als Meßobjekt dient im vorliegenden Fall jedoch der Wollfaden an Stelle der viskosen Flüssigkeit. Um bei dieser Messung unerwünschte Schwingungen zu dämpfen, ist vorgeshen, den Wollfaden in eine Dämpfungsflüssigkeit einzutauchen.

Die bekannte Vorrichtung zur Messung der Torsionssteifigkeit von Textilf asern bzw. Fäden weist eine in vielen Fällen unzureichende Empfindlichkeit auf, eine Änderung des Meßbereiches setzt ein Auswechseln des als Meßnormal dienenden Streifens aus Phosphorbronze voraus und bedingt ein nachträgliches Einjustieren der gesamten Vorrichtung; schließlich ist es nur durch einen großen zusätzlichen apparativen Aufwand möglich, während der Messung den auf die Textilfaser ausgeübten Zug konstant zu halten. Dem Anmeldungsgegenstand Hegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der aus der GB-PS 6 84 935 bekannten Art derart auszubilden, daß sie zum Messen der Torsionssteifigkeit von Textilfasern verwendet werden kann, und zwar mit einer gegenüber der nhen beschriebenen, aus der Zeitschrift »Textile Research Journal« bekannten Vorrichtung größeren Empfindlichkeit, ohne größeren Aufwand für eine wählend der Messung erfolgende Konstanthaltung des auf die TextiUasern ausgeübten Zugs und für einen

großen Meßbereich. .

^: Gemäß vorliegender Erfindung ist die für Viskositätsmessungen vorgesehene Vorrichtung der einleitend genannten Art dann für die Messung der Torsionssteifigkeit von Textilfasern und Fäden verwendbar,

ίο wenn die im Kennzeichen der PatentansprücheT, 2 bzw. 3 angegebenen Merkmale vorhanden sind.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung sind im Vergleich zu den bekannten Viskositätsmessern oder auch im Vergleich zur bekannten Vorrichtung für die Be-Stimmung der Torsionssteifigkeit von Textilfasern Meßnonnal und Meßobjekt vertauscht, d.h., es tritt an die Stelle des Drahtes bzw. des Streifens aus Phosphorbronze mit bekannter Steifigkeit der Faden, dessen Steifigkeit zu bestimmen ist und es tritt an die

ao Stelle der Flüssigkeit, deren Viskosität zu bestimmen ist, bzw. des Fadens, dessen Steifigkeit zu bestimmen ist, eine Flüssigkeit mit bekannter Viskosität als Meßnormal. Da der innere Zylinder frei in die Flüssigkeit vorgegebener Viskosität hängt und sich die

»5 Eintauchtiefe beim Verdrehen des Fadens nicht wesentlich ändert, wird während der Messung immer der gleiche Zug auf den Faden ausgeübt. Hierzu bedarf es keiner zusätzlichen Vorrichtung. Durch die in den Ansprüchen 1 bis 3 angegebenen Merkmale können gegenüber bekannten Vorrichtungen zur Messung der Torsionssteifigkeit von Textilfasern die folgenden Vorteile erzielt werden: