DE2245293A1

DE2245293A1 - Vorrichtung zum messen von dickenschwankungen

Info

Publication number: DE2245293A1
Application number: DE19722245293
Authority: DE
Inventors: Karl Andiel
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1972-09-15
Filing date: 1972-09-15
Publication date: 1974-03-28
Also published as: NL7312449A; FR2200504A1

Description

FARBWERKE HOECHST AG vormals Mpistfr Lucius & Brüning

Aktenzeichen: - HOE 72/F 280 u, II

Datum: 14. September 1972 DPIi. HS/br

Vorrichtung· zum Messen von Dickenschwankungen

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Messen von Dickenschwankungen von. laufenden fadenförmigen Gebilden, insbesondere von synthetischen Fäden.

Beim Spinnen synthetischer Hochpolymerer treten gelegentlich Fadenverdickungen auf, die verschiedene' Ursachen haben können. Sie können zum Beispiel durch teilweise verstopfte Düsenlöchex" entstehen, durch Fehler beim Anspinnen, durch Verklebungen mehrerer Fadenkapillaren miteinander oder durch Düsen, die durch abgebaute Polyinermassen verunreinigt worden sind. Die Spinnfäden enthalten dann unerwünschte, teils tropfchenfönnige, teils längere spindelförmige Verdickungen verschiedenster Größe, die den Vorverzug beim Spinnprozeß zum Teil nicht aushalten und zum Abreißen der betreffenden Fadenkapillaren führen. Diese Spinnfehlei* stören nicht nur den Spinnprozeß, sie haben auch eine Qualitätsveriiiinderung dei* betreffenden Ware zur Folge und müssen deshalb möglichst frühzeitig erkannt werden, so daß die fehlerhafte ¥are noch während der Herstellung aussortiert werden kann.

In der Textilindustrie sind verschiedene Methoden bekannt, um Verdickungen an laufenden Fäden festzustellen. So ist z. B. nach dem DRP 11208 eine Vorrichtung bekannt, m±c der fehlerhafte Stellen aus laufenden Garnen entfernt werden können: Eine auf dem Garn aufliegende Lasche schließt beim Auftreten einer Verdickung einen Kontakt mit Quecksilber? ein 'Stromkreis wird geschlossen und bringt die Spule zum Stillstand, so daß der Fehler beseitigt werden kann. Für die Überwachung sehr schnell laufender Fäden, wie sie z. B. beim Schmelzspinnen synthetischer Hochpolymerer vorkommen, ist diese Arbeitsweise jedoch völlig ungeeignet, da jede

A 09813/0097

- ² - HOE 72/F 280 U.H

Unterbrechung zu großen Abfallmengen führt und den Spinnprozeß damit unrentabel werden läßt.

Es ist auch bekannt, Verdickungen an laufenden Fäden dadurch festzustellen (Schweizer Patent 139 1^9)» daß man einen Fühlhebel in direkten Kontakt mit dem Faden bringt und dieser aus seiner Normal stellung ausgelenkt wird, sobald Verdickungen im Faden auftreten. Diese Auslenkung des Fühlhebels wird über eine Reihe von Vorrichtungen zur Betätigung eines Kontaktes und Schließung eines elektrischen Kreises benutzt und dadurch Anzeigegeräte bedient.

Bei einer anderen Überwachungsanlage (DBP 857 623) werden durch auftretende Fadenverdickungen exzentrisch gelagerte Rollen verdreht und dadurch eine Verengung eines Spaltes bis zu einer vorgegebenen Breite bewirkt, so daß der Faden abreißt, wenn der Durchmesser der Verdickung diese Breite überschreitet.

Alle diese Vorrichtungen haben den Nachteil, daß die Bewegungen der Tastorgane, die durch die Fadenverdickungen ausgelöst werden, direkt auf die Vorrichtungen wirken, so daß schwache Verdickungen die erwünschte Auslenkung nicht gewährleisten, während bei starken Verdickungen die Auslenkung nicht groß genug ist, um ein Abreißen des Fadens zu vermeiden.

Aus dem DBP 1 h"}5 ^6 ist es bekannt, den Spinnvorgang synthetischer Fäden durch eine Vorrichtung zu überwachen, bei der ein Fühler, der als exzentrisch gelagerter drehbarer Stab ausgebildet ist, auf den Spinnfäden aufliegt und beim Auftreten einer Verdickung über einen Kontaktarm, mit dem er elastisch verbunden ist, einen elektrischen Kreis schließt und damit eine Anzeigeanlage au s 1 ö s t.

Der Vorteil dieses Überwachungsgerätes besteht in der geringeren Kraft, die der Fühler auf den Faden ausübt. Das Gerät kann deshalb auch zur Kontrolle von frischgesponnenen synthetischen Fäden benutzt werden, ohne die Qualität dieser Fäden durch das Überwachungsgerät zu beeinträchtigen.

409813/0097

- 3 - HOE 72/F 280 u. H

Alle bisher bekannten Überwachungsgeräte unterscheiden allerdings nicht die Größe der Dickstellen der Fäden.

Zur Qualitätsbeurteilung von synthetischen Fäden ist es aber unerläßlich, neben der Zahl der pickstellen auch ihre.Größe, oder sogar die Verteilung der Diclcstellen nach Zahl und Größe, zu erfassen. Nur aus dieser Angabe der Verteilung der Diclcstellen kann gegebenenfalls auf die Ursachen rückgeschlossen werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es deshalb, eine Vorrichtung zum Anzeigen und Registrieren von Verdickungen an synthetischen Fäden zu entwickeln, die es gestattet, neben der Zahl der Fehler auch ihre Größe zu erkennen-und zu registrieren, so daß mit Hilfe der gewonnenen Meßergebnissse eine bedeutend differenziertere Sortierung"der betreffenden Ware vorgenommen werden kann, als dies mit den bisher bekannten Kontroll- und Überwachungsvorrichtungen möglich war. . ·

Die erfindungsgemäße Vorrichtung, zinn Messen von Dickenschwanlmngen von laufenden fadenförmigen- Gebilden, insbesondere von synthetischen Fäden, 1st gekennzeichnet durch eine Grundplatte auf der eine ortsfeste Walze, ein beweglicher Fühler und. ein Elektromagnet angeordnet sind, wobei der bewegliche Fühler Teil des Elektromagneten ist und mit der ortsfesten Walze einem Spalt für die durchlaufenden fadenförmigen Gebilde bildet» Durchläuft, eine Fadenverdickung den durch die ortsfeste Walze und den beweglichen Fühler gebildeten Sp.alt, so ändert sich, durch die Auslenkung des Fühlers der magnetische Fluß des Elektromagneten und damit der Wechsel- _: stromwiderstand der Wicklung dieses ".!Elektromagnet en, Die Änderung des Wechselstromwiderstandes wird mit Hilfe bekannter elektrischer Schaltungen gemessen und je nach Bedarf auf einem Schreiber registriert oder die Information einem Zählwerk zugeführt, das z« B. die Häufigkeit und die Verteilung der Dickenschwankungen analysiert.

Eine bevorzugte Ausführungsform der beanspruchten Vorrichtung zeigt die Figur. Die Vorrichtung ist hier als geschlossener Meßkopf ausgebildet, bestehend aus einer Grundplatte (i), auf der

409813/0 0 97

- k - HOE 72/F 280 u. H

eine Walze (2) angebracht ist, die mit einem Keramikrohr (3) überzogen sein kann. Auf derselben Grundplatte (1) ist die Drehachse (h) des Fühlers (5) angebracht, der an seinem Ende ein Keramikrohr (6) trägt, das mit dem Keramikrohr (3) den Durchlaufspalt (7) für den Faden (8) bildet. Der Fühler (5) trägt ferner den Kern (9) des Elektromagneten, der aus eben diesem Kern und der Wicklung (1O) besteht. Über die Anschlüsse (ii) wird auf bekannte Weise der Wechsel stromwiderstand der Wicklung (10) bestimmt,der im wesentlichen durch die Lage des weiohmagnetischen Kerns (9) gegeben ist. Die Walze (2) kann drehbar oder starr an der Grundplatte (1) befestigt sein. Nach einmaliger Eichung mit Fäden bekannter Dicke stellt der Wechselstromwiderstand des Elektromagneten also ein analoges Maß für die Dicke bzw. die Dickenschwankungen der durchlaufenden Fäden dar.

Um z. B. eine Spinnanlage für schmelzgespomiene Fäden aus synthetischen Hochpolymeren zu überwachen, wird das erfindungsgemäße Gerät unterhalb des Spinnschachtes vor der Aufspulung eingebaut. Die Spinnfäden weiden nebeneinanderlaufend dein Meßkopf zugeführt und durchlaufen den Spalt (7) ι der aus den Kerainikroliron (3) und (6) gebildet ist. Die Wicklung (10) des Elektromagneten liegt in Reihe mit einem Widerstand an einer konstanten Wechselspannung. Sobald ein Faden mit einer \^erdickung zwischen den Keraniikrb'hren (3) und (6) hindurchläuft, wird der Fühler (5) tier Größe dieser Fadenverdickung entsprechend ausgelenkt, der Spannungsabfall an der Wicklung (10) wird kleiner. Diese impulsförmi'ge Spannungsänderung wird über die Leitungen (11) einem elektronischen Verstärker zugeführt, der diesen Impuls verstärkt und gegebenenfalls verlängert. Am Ausgang dieses Verstärkers ist ein elektrischer Spannungsschreiber angeschlossen, der entsprechend der Höhe des Impulses und damit proportional der Dicke des Spinnfehlers ausschlägt .

Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich zur Überwachung der Dickenscliwankungen aller Art von fadenförmigen Gebilden. Sie kann in der· Sokundärspinnerei ebenso zur Überwachung von Garnen einge- j setzt werden, wie zur Überwachung von Endlosfäden aus synthe- | ,*.» tischen Hochpolyinoren. Ebenso können Mono filamente, d. h. Drähte ι |i

409813/0097

- 5 - HOE 72/F 280 u. Ii

aus Metallen, Glas, Mineralien und aus synthetischen Uochpolymeren auf Dickenschwankungen analysiert -werden. Auch Bänder, Rohre und ähnliche fadenförmige Gebilde, d. h. Gebilde mit überwiegender Längsausdehnung, können während des Laufens auf Dick.cnschwankungen untersucht werden. Die spezielle Ausführung der¹ erfindungsgemäßen Vorrichtung, besonders des aus Walzo und Fühler gebildeten Spalts, läßt sich ohne großen Aufwand der speziellen Fragestellung anpassen. Auch die Ausführung des Elektromagneten, der aus dem welclimagne ti sehen Kern (9) und der Wicklung (1O) gebildet ist, kann den Erfordernissen des Meßproblems angepaßt worden und ist nicht auf die beschriebene Ausführungsform beschränkt. Statt des beschriebenen zylindrischen Magneten kann der Elektromagnet als Hufeisenmagnet ausgebildet sein, wobei dann der Fühler als Joch dieses Hufeisenmagneten wirkt. Der Fühler (5) muß selbstverständlich auch vom Eigengewicht her der Belastbarkeit des fadenförmigen Gebildes angepaßt werden.

Die elektrische Übertragung und die Auswertung der Meßwerte wird man ebenfalls dem Einzelfall anpassen und den Aufwand an Elektronik für Routinekontrollen laufender Anlagen kleiner wählen als zur S3^rsteniatisehen Fehlerstiche nach Störungen.

Eine bevorzugte Anwendung ist die Überwachung des Sobmelzspinnvorgangs von Fäden aus synthetischen Hochpolymeren. Hier können die vorhandenen Fehler bereits nach dem ersten Verfahrensschritt erkannt und die Fehlerquellen beseitigt bzw. die betreffende Ware aussortiert werden. Die Konstruktion des Gerätes ermöglicht es, nicht nur die Zahl der Fehler zu erkennen und zu registrieren, sondern auch ihre Größe, so daß bei Einsatz entsprechender Registrier- und Schreibgeräte ein lückenloses Bild der betreffenden Spinnware erhalten verden kann und somit eine wertvolle Grundlage für die Sortierung und Qualitätsbeurteilung dieser Ware gewonnen wird. Eine große Zahl von Störquellen kann nur aus der Analyse von Zahl und Größe der Dickenschwankungen ermittelt werden, wie sie erstmals mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich ist.

4 09813/0097

- 6 - HOE 72/F 280 u. II

Die erf indungsgeinäßc Vorrichtung überwindet einen weiteren Nachteil der bekanntoji Überwachungsgeräte für Fäden. Bei den bekannten Geräten befinden sich immer elektrische Kontakte in der Nähe eines laufenden Fadens. Da bei einem Spinnprozeß die Fäden mit einer Präparation versehen werden, die zum Teil abgeschleudert wird, verschmutzen unter Urnständen die elektrischen Kontakte, ihre Leitfähigkeit wird in unkontrollierbarer Weise verändert und führt so •aw Störungen des Überwachungsprozesses. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung erübrigt sich durch die induktive Messung die störanfälligen elektrischen Kontakte der bekannten Vorrichtungen zum Registrieren von fiickenschvankungen in Fäden. Durch diese Uncinpfindllchkeit gegen äußere Einflüsse, wie Luftfeuchte, abgeschleuderte Präparation etc. ist der Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung besonders für den kontinuierlichen Betrieb in der Produktion geeignet. Die empfindlichen elektronischen Meßgeräte können dann in beliebigem Abstand von der Vorrichtung an geeigneter Stelle, z. B, in einein Meßraum, untergebracht werden.

BAD ORIGINAL

4098 13/0097

Claims

- 7 - HOE 72/F 280 u. H

Patentanspruch

Vorrichtung znim Messen von Dickensdiwan klingen von .laufenden fadenförmigen Gebilden, insbesondere von synthetischen Fäden, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer Grundplatte eine ortsfeste Walze, ein beweglicher· Fühler und ed η Elektromagnet angeordnet sind, wobei der bewegliche Fühler Teil des Elektromagneten ist und,mit der ortsfesten Walze einen Spalt für die durchlaufenden fadenförmigen Gebilde bildet.

40 981 3/0097

Le e rs e

ite