DE2044300C3 - Einrichtung zum Feststellen des Reibbeiwertes my von Garnen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Feststellen des Reibbeiwertes /<■ von Garnen in vorbehandeltem oder nichivorbehandeltem Zustand mit einer Meßbrem- _so se, durch die das Garn mit einer Zugkraft hindurchziehbar ist. und mit einem unter der Zugkraft beweglichen Teil, dessen Bewegung durch eine Meßvorrichtung unter unmittelbarer Anzeige des Reibbeiwertes meßbar

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Es ist bereits eine Einrichtung zum Überprüfen des

Reibbeiwertes von Garnen bekannt, bei der das zu prüfende Garn um einen zylindrischen Reibkörper in beliebiger Umfassung herumgeleitet wird. Es wird nun an dem über diesen Reibkörper laufenden Garn die (_K, Spannung beim Einlaufen und Ablaufen des Garnes gemessen. Diese Werte werden dann in die sogenannte Hwelwemsche Formel eingebracht und dann hieraus der Reibbeiwert berechnet. Da diese Eytelweinsche Formel eine e-Funktion ist, ist die Berechnung des Rcibbeiwer- 6s tes verhältnismäßig umständlich. Bei dieser Hinrichtung lsi es 1111 übrigen verhältnismäßig schwierig, die Fadenspannungen genau zu messen und diese Spannungen miteinander zu vergleichen. L;bhcr crv. eise sind hierfür Analogrechner erforderlich, um so in einer praktisch vertretbaren Zeil diese Reibbeiwerte /u erhalten. Damit wird die Einrichtung ve-hälimsmaüig umständlich und teuer (s. Textilpraxis !970. HeIt Februar, S. 88).

Bei einer weiteren bekannten Einrichtung ·>·. ird das Garn zwischen zwei Backen hindurchgeschickt, die als Bremse wirken. Zwar ist insofern diese Einrichtung cünstig, als hier der Garndurchlauf geradlinig ist. doch wird hier die Kraft lediglich beim Ablauf des Games aus der Backenbremse heraus gemessen, so daß ebenfalls nur Vergleichswerte zur Verfügung stehen. Diese Einrichtung ist zwar verhältnismäßig billig, hat jedoch den Nachteil, daß Änderungen in der Fadenspannung beim zulaufenden Garn in die Werte des ablaufenden Garnes eingehen und diese so verfälschen (Veröffentlichung des South African Wool Thread Institute).

Bekannt ist schließlich auch eine Einrichtung, um den Reibbeiwert μ von Garnen unmittelbar festzustellen. Dabei wird das Garn mit einer Abzugskraft durch eine Bremse gezogen. Die Messung erfolgt nun in der Weise. daß unmittelbar an der Bremse die Abzugskraft als Reaktionskraft gemessen wird. Durch die Abzugskrai! erfolgt eine entsprechende Auslenkung der an einer federnden Halterung angebrachten Bremse. Diese Auslenkung wird dann elektronisch gemessen, so daß der Reibbeiwert unmittelbar abgelesen werden kann.

Falls zum Festhalten des Bremsdruckes eine Federbelastung gewählt wird, so ergibt sich die Schwierigkeit. den Federdruck in dem sehr engen Bereich der Belastungsänderungen zu messen. Sollte der Bremsdruck durch ein Gewicht ausgeübt sein, so ergibt sieh der Nachteil, daß die Masse verhältnismäßig groß ist, die bei der Messung in Bewegung gesetzt werden muß. In beiden Fällen ist es ferner ungünstig, daß infolge der eintretenden Schwingungen der Bremse ein Überweg auftritt, der eine erhebliche Meßwertverfälschung ergibt (Textilpraxis, Februar 1970, S. 150 bis 1 53).

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Feststellen des Reibbeiwertes der bekannten Art dahingehend zu verbessern, daß ihre Empfindlichkeit erhöht wird — auch bei kurzzeitigen Veränderungen des Reibbeiwertes — und zudem eine eindeutige und genaue Meßanzeige zu erhalten. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei der eingangs erwähnten Einrichtung dadurch gelöst, daß der unter der Zugkraft bewegliche Teil ein geradlinig bewegbarer Schiebebalken ist, der zur Dämpfung seiner Schwingungen an eine Dämpfungsvorrichtung angeschlossen isl und der beidseits der stationären Meßbremse je eine um eine zur Verschieberichtung senkrechte Achse drehbare Garnführungsrolle hat, die von dem in die Meßbrenise einlaufenden bzw. hinter der Meßbremse auslaufenden Garn umschlungen sind, daß der Schiebebalken mit dem einen Ende einer Feder verbunden ist. die den Schiebebalken in die Ruhestellung zu bewegen versucht, und daß am Schiebebalken ein mit einer Skala zusammenwirkender Zeiger angeordnet ist.

13a sich bei dieser Einrichtung die Spannungen im zulaufenden, ablaufenden Garn subtrahieren, kann nun unmittelbar die Differenzspannung abgelesen werden. die ihrerseits im Hinblick auf den geradlinigen Durchgang durch die Meßbremse eine direkte Anzeige des Reibbeiwertes μ ergibt. Mit anderer, Worten, die Bewegung des .Schiebebalkens unter der Wirkung der vorgenannten Spannungsdifferenz ergibt unmittelbar eine Anzeige dieses Reibbeiwertes, so daß also

beispielsweise durch Anbringen eines Zeigers dieser Reibbeiwert auf einer stationären Skala unmittelbar abgelesen werden kann. Die Skala richtet sich dabei nach der Kennlinie der Feder. Falls die letztere geradlinig zunimmt, ergibt sich eine lineare, vorzugsweise gleichmäßige Skaleneinteilung. Hierdurch eignet sich die Einrichtung auch in besonders günstiger Weise zum Registrieren der Reibbeiwerte, denn es ist lediglich erforderlich, mit dem sich bewegenden Zeiger noch eine Registriereinrichtung zu koppeln, um so Jie Reibbeiwerte eines durch die Meßbremse laufenden Garnes Ständig zu messen. Dies hat aus folgendem Grund einen besonderen Vorteil.

Bekanntlich ergeben sich bei einer Vorbehandlung nicht ohne weiteres optimale Werte des Garnes, so daß bei den bisherigen Verfahren in mühsamer Weise die Einzelwerte gesammelt, ausgewertet und dann womög lieh die Versuche erneut durchgeführt werden mußten. Im Gegensatz hierzu kann im Hinblick auf die laufende Anzeige und gegebenenfalls Registrierung nun die Vorbehandlung ständig so geändert werden, daß sich dann der gewünschte oder ein optimaler Reibbeiwert ergibt.

Eine derartige Vorbehandlungsvorrichtung v/ird dann in vorteilhafter Weise der eigentlichen Prüfeinrichtung vorgeschaltet, so daß das zu prüfende Garn zuerst diese Vorbehandlungsvorrichtung durchläuft. Dabei können ohne weiteres die tatsächlichen Verhältnisse, wie sie bei <fer wirklichen Vorbehandlung im Großbetrieb auftreten, genau nachgeahmt werden, insbesondere was die Vorbehandlungsmaterialien und auch die Durchlaufgejchwindigkeit anbelangt.

Um beim Durchlauf des Garnes unabhängig von lußeren Apparaturen zu sein, ist es günstig, wenn die Einrichtung eine eigene Antriebsvorrichtung aufweist, um während der Prüfung möglichst eine konstante Carnabzugsgeschwindigkeit zu erreichen. Diese Garntbzugsgeschwindigkeit kann jedoch in günstiger Weise geändert werden, um bestimmte Betriebsverhältnisse zu imitieren.

Um das Ablesen einfacher zu gestalten und insbesondere die Schwingungen beim Aufzeichnen zu verringern, ist es vorteilhaft, wenn der Schiebebalken eine Dämpfungsvorrichtung hat, so daß die kleinen Änderungen des Reibbeiwertes auf den abgelesenen und aufgezeichneten Wert außer Betracht bleiben.

Als Meßbremse kann eine beliebige Bremse verwendet werden, die beidseitig auf das Garn drückt. Vorteilhaft ist es auf jeden Fall, den Anpreßdruck grundsätzlich während einer Prüfung konstant zu halten, da sonst die Skala nicht unmittelbar abgelesen werden kann. Wird der Anpreßdruck verändert, so Indert sich auch der Maßstab der Skala. Falls mit einer bestimmten unveränderlichen Skala gearbeitet wird, ist es vorteilhaft, den Druck der Meßbremse mit Hilfe eines Gewichtes zu erzeugen, da beim Reinigen oder sonstwie Iinstandhalten der Meßbremse dann den gleichen Preßdruck wieder hergestellt werden kann und damit die Skala nicht verändert zu werden braucht.

In der Zeichnung ist schematisch ein Ausführungsheispiel einer Einrichtung gemäß der Erfindung dargestellt.

Die Einrichtung einschließlich gegebenenfalls einer anzubringenden Vorbehandlungsvorrichtung ist als Ganzes mit 10 bezeichnet. Mit 12 ist eine Kreuzspule bezeichnet, von der in bekannter Weise ein Garn 14 abläuft, das zuerst einer Garnbremse 15 zugeführt wird, um so dem von der Bremse ablaufenden Garn eine gewisse Spannung zu geben, die mit S 1 bezeichnet wird.

Der Durchlauf des Garnes geschieht mit Hilfe einer Antriebsvorrichtung 20, die zwei Abzugswalzen 16 und 18 hat, von denen die erstere durch einen Motor angetrieben ist. Das den Abzugswalzen zularfende Garn 14 hat dabei die Fadenspannung S 2.

Nach Verlassen der Garnbremse 15 läuft das Garn 14 im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch einen Paraffineur 21. Soll dieser Paraffineur 21 ausgeschaltet werden und lediglich der Reibbeiwert eines bestimmten Garnes festgestellt werden, so läuft das Garn 14 leer über eine drehbare Scheibe 22. Dieser Fall ist hier eingezeichnet, denn der Paraffinzylinder 24 befindet sich im Abstand vom Garn. Lediglich wenn dieser Paraffinzylinder auf den Führungsdorn 26 aufgesetzt wird, ergibt sich dann ein Paraffinieren des Garnes.

Vom Paraffineur 21 läuft das Garn einer als Ganzes mit 30 bezeichneten Meßvorrichtung zu. Diese Meßvorrichtung hat einen Schiebebalken 32, der sich geradlinig zwischen Balkenführungsroüen 34. 36 und 38 bewegen kann. An seinen beiden Enden trägt der Schiebebalken je eine Garnführungsrolie 40 und 42. An dem m der Zeichnung linken Ende ist eine Zugfeder 44 mit ihren; einen Ende befestigt, deren anderes Ende bei 46 stationär gehalten ist. Entgegengesetzt zur Zugfeder 44 ist am Schiebebalken 32 eine als Ganzes mi; 48 bezeichnete Dämpfungsvorrichtung angebracht.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, umschlingt das \(..r. der Scheibe 22 kommende Garn zuerst die Garnfuhrungsrolie 42 und dann die Garnführungsroiie 40. iault parallel zum zulaufenden Garn ab und wird darin über eine Umlenkrolle 50 den bereits erwähnten AD/ugswaizen zugeführt.

Auf seinem Weg von der Garnführungsrolle 42 zur Garnführungsrolle 40 durchläuft das Garn eine MeLibremse 60, die im vorliegenden Fall als Tellerbremse ausgebildet ist. Sie hat auf einer Säule ruhend zue: drehbare Teller 62 und 64, die durch ein Gewicht bft belastbar sind.

Am Schiebebalken 32 ist an beliebiger Stelle, im Beispiel am linken Ende, ein Zeiger 70 angeordnet, der mit einer stationären Skala 72 zusammenwirkt. Mit den; Zeiger oder mit dem Schiebebalken ist eine Schreibfeder 74 verbunden, die auf einem von einem Motor 76 bewegten Aufzeichnungsblatt 8S die Reibbeiwerte unmittelbar aufzeichnet.

Im folgenden soll nun die Wirkungsweise der Einrichtung des näheren beschrieben werden.

Die Anordnung des geradlinig bewegbaren Schiebebalkens 32 und die hierzu parallele Anordnung des zulaufenden und ablaufenden, die Garnführungsrollen umschlingenden Garnes 14 hat die Wirkung, daß auf diesen .Schiebebalken gleichzeitig sowohl die Spannung im zulaufenden als auch im ablaufenden Garn in entgegengesetzter Richtung wirken, so daß aul den Schiebebalken lediglich die Differenz dieser beiden Spannungen, im vorliegenden Fall S 2—Si, zur Wirkung kommt. Dii bekanntlich die Reibkraft im vorliegenden Fall 2 uN ist, wo Λ' das Gewicht in Norman ichumg isi. ergibt sich folgende ionuei:

V ι

Hieraus folgt also, daß der Reibbciwcn unmittelbar bei richtiger Einteilung der Skala 72 abgelesen und

gegebenenfalls unmittelbar auf dem Aui/eichnungsbkiu 88 als richtiger Wert aufgezeichnet werden kann.

Auf dem Aufzeichnungsblatt 88 ist noch eine Kurve 90 angegeben, die einen abfallenden Ast 92. einen Minimalpunkt 94 und des weiteren einen zunehmenden Ast % hat. Diese Kurve entspricht den üblichen Verhaltnissen beim Paraffinieren eines Garnes. Krfahrungsgemäß nimmt nämlich beim Verstärken des Paraffinierens zuerst der Reibbeiwert ab. erreicht dann einen minimalen Wert bei 94 und nimmt dann wieder langsam zu, wie dies der Ast 96 zeigt. Wenn nun die geänderten Verhältnisse beim Paraffinieren festgehalten werden, so kann ohne weiteres jeder beliebige Punkt der Kurve einschließlich des minimalen Punktes 94 spater bei den Produktionsverhältnissen richtig eingestellt werden.

Im Ausführungsbeispiel sind in besonders günstiger Weise die Bewegungsrichtung des Schiebebalkens 32 und die Kraftwirkung; der Zugfeder 44 gleichsinnig und waagrecht. Ferner Und alle Garnbahnen, zwischen, /u und von den Garnführungsrollen, parallel zur Bewegungsrichtung des Schiebebalkens. Doch sind auch andere Verhältnisse möglich, auf die dünn bei der Berechnung der Skala Rücksicht zu nehmen ist. Beispielsweise sind dann Kraftkomponenten, wie Gewicht des Sehiebebalkcns usw. in Betracht zu ziehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnunizen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Einrichtung /um Feststellen des Reibbeiwertes μ von Garnen in vorbehandehem oder nichtvorbehandeltem Zustand mit einer Meßbremse, durch d;e das Garn mit einer Zugkraft hindurchziehbar ist. und mit einem, unter der Zugkraft beweglichen Teil, dessen Bewegung durch eine Meßvorrichtung unter unmittelbarer Anzeige des Reibbeiwertes meßbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der ι ο unter der Zugkraft bewegliche Teil ein geradlinig bewegbarer Schiebebalken (32) ist. der zur Dampfung seiner Schwingungen an eine Dämpfungsvorrichtung (48) angeschlossen ist und der beidseits der stationären Meßbremse (60) je eine um eine zur i> Verschieberichiung senkrechte Achse drehbare Garnführungsrolle (40, 42) hat, die von dem in die Meßbremse (60) einlaufenden bzw. hinter der Meßbremse auslaufenden Garn umschlungen sind, daß der Schiebebalken (32) mit dem einen Ende ic einer Feder (44) verbunden ist, die den Schiebebalken (32) in die Ruhestellung zu bewegen versucht, und daß am Schiebebalken (32) ein mit einer Skala (72) zusammenwirkender Zeiger (70) angeordnet ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- ;<, zeichnet, daß eine Antriebsvorrichtung (20) mit konstanter, jedoch veränderbarer Fadenabzugsgeschwindigkeit vorgesehen ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schiebebalken (32) waagerecht bewegbar ist.

4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftwirkung der Feder (44) in Bewegungsrichtung des Schiebebalkens (32) verläuft. ^

5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Garnführungsrollen (40,42) gleich groß sind.

6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufbahnen des Garnes zwischen den Garnführungsrollen (40, 42) und die Zu- und Ablaufbahnen des Garnes zum Schiebebalken (32) parallel zur Bewegungsrichtung des Schiebebalkens (32) sind.