DE3334112A1 - METHOD AND DEVICE FOR THE CONTACT-FREE MEASUREMENT OF THE TENSION OF THREAD-SHAPED PRODUCTS AND SURFACES IN MOTION - Google Patents
METHOD AND DEVICE FOR THE CONTACT-FREE MEASUREMENT OF THE TENSION OF THREAD-SHAPED PRODUCTS AND SURFACES IN MOTIONInfo
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Description
Verfahren und Vorrichtung zum berührungsfreien Messen der Spannung von in Bewegung befindlichen fadenförmigenMethod and device for non-contact measurement of the Tension of moving filamentary
Produkten und OberflächenProducts and surfaces
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum berührungsfreien Messen der Spannung von in Bewegung befindlichen fadenförmigen Produkten und Oberflächen.The invention relates to a method and a device for non-contact measurement of the voltage of moving parts thread-like products and surfaces.
Unter fadenförmigen Produkten versteht man jeden textlien, kunststoff-, metallischen oder optischen Faden. Die textlien Fäden liegen vor als Endlosfäden, Multifilamente oder mehrendige Fäden , Monofilamente, aus Fasern gesponnen, allein oder kombiniert verwendet und aus jedem natürlichen, künstlichen, synthetischen oder mineralischen Material.Thread-like products are understood to mean any textile, plastic, metallic or optical thread. The textlien Threads are available as continuous threads, multifilaments or multi-ended threads, monofilaments, spun from fibers, alone or in combination used and made of any natural, artificial, synthetic or mineral material.
Unter Oberfläche versteht man jede gewebte, gewirkte oder ungewebte textile Oberfläche, eine Oberfläche aus einer Kunststofffolie, eine Lage aus Fäden, Bändern und Folienbändchen aus Kunststoff, Papier und Metall.A surface is understood to mean any woven, knitted or non-woven textile surface, a surface made of a plastic film, a layer of threads, ribbons and ribbon strips Plastic, paper and metal.
In der Textilindustrie ist die Regelmäßigkeit der Spannung eines Fadenswährend dessen Herstellung oder Umformung von großer Wichtigkeit. Während der Herstellung der Fäden bedingen Spannungsunregelmäßigkeiten, zum Beispiel Orientierungsunregelmäßigkeiten, die Unterschiede in der Farbaffinität, den Fadenbruch bedingende Schwächungszonen oder Unregelmäßigkeiten im Aussehen an diese Fäden verwendenden fertigen Gegenständen hervorrufen. Während der Umformung der Fäden, z. B. beim Weben oder Wirken, können die Spannungsunregelmaßigkeiten z.B. Brüche, an Maschinen oder Fehler im Aussehen beim fertigen Gewebe oder der fertigen Wirkware hervorrufen. Dasselbe gilt für Fadenvliese, z. B. während des Schärens.In the textile industry the regularity of the tension of a thread during its manufacture or transformation is of great importance. During the manufacture of the threads, tension irregularities, for example orientation irregularities, which cause differences in color affinity, weakening zones causing thread breakage, or irregularities in the appearance of finished articles using these threads. During the deformation of the threads, e.g. As weaving or knitting, the Spannungsunregelmaßigkeiten eg fractures, cause on machines or appearance defects in the finished fabric or the finished knitted fabric can. The same applies to nonwovens, e.g. B. during the warping.
Hinsichtlich der Metallfäden sind die Spannungsunregelmäßigkeiten während des Ziehens und Verdrallens herstellungsbedingt. Dasselbe gilt während der Herstellung von Kunststoffolien, ζ. Β. während ihres Ziehens oder Aufbringens auf Rollen. Dasselbe gilt auch für die Spannungsunregelmäßigkeiten von umhüllten oder überzogenen fadenförmigen Produkten.With regard to the metal threads, the tension irregularities during the drawing and twisting are due to the manufacturing process. The same applies to the manufacture of plastic films, ζ. Β. while pulling or applying them to rollers. The same thing also applies to the tension irregularities of wrapped or coated thread-like products.
In der folgenden Beschreibung werden die Ausdrücke "fadenförmige Produkte" und "Oberflächen" der Einfachheit wegen mit "das oder die Produkte" bezeichnet.In the following description, the terms "thread-like Products "and" surfaces "are referred to as" the product (s) "for the sake of simplicity.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung, die das kontinuierliche Verfolgen der Spannung von verschiedenen Teilen eines von einem in Bewegung befindlichen Produkt zurückgelegenen Wegs ermöglichen.The object of the invention is to provide a method and a device which continuously monitor the tension enable different parts of a path covered by a product in motion.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Gegenstände der Ansprüche 1 bzw. 5.This object is achieved according to the invention by the subjects of claims 1 and 5, respectively.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous further developments of the invention are the subject of the subclaims.
Die beiden festen Punkte des vom in Bewegung befindlichen Produkts durchlaufenen Wegs sind durch die Elemente der Einrichtung zur Herstellung oder Umformung des Produkts gegeben.The two fixed points of the moving product traversed path are given by the elements of the device for manufacturing or reshaping the product.
Unter "berührungsfrei" versteht man das völlige Fehlen von Berührung oder eine geringe Berührung mit sehr schwacher Reibung, die keinen Einfluß auf die Qualität des Produkts hat.By "non-contact" one understands the complete absence of Touch or a slight touch with very weak friction that does not affect the quality of the product.
Das Meßprinzip beruht auf dem Gesetz der schwingenden Saiten: Die Grundfrequenz f der Querschwingung eines zwischen zwei Führungen, zwei Rollen oder einer Führung und einer Rolle usw. begrenzten Längenabschnitts L eines Produkts ist durch die folgende Beziehung mit der Spannung t (Kraft je Flächeneinheit) verbunden:The measuring principle is based on the law of the vibrating strings: The fundamental frequency f of the transverse vibration of one between two Guides, two rollers or one guide and one roller, etc., of a limited length L of a product is given by the following Relationship associated with the stress t (force per unit area):
f (Hz) = 50 f (Hz) = 50
L(m) L (m)
Die optische Beobachtung dieser Frequenz gestattet somit eine einfache Bestimmung der Spannung. Man kann auch die Harmonischen der Grundfrequenz vorsehen, wenn diese sich schlecht für die Messung eignet, d. h. sich die Grundfrequenz zu schwach entwickelt. In diesem Fall wird die Beziehung zwischen der Frequenz und der Spannung, wenn die Harmonische die Ordnung N hat, zuThe optical observation of this frequency thus allows a easy determination of voltage. One can also include the harmonics of the fundamental frequency if they are bad for the Measurement is suitable, d. H. the basic frequency develops too weakly. In this case the relationship between the frequency and the voltage when the harmonic is of order N.
fN = N*fo · f N = N * f o
Die Messung kann in Luft oder in einem Mittel untergetaucht erfolgen.The measurement can be in air or submerged in a medium take place.
Als äußeres System zur Erregung von Schwingungen wird vorzugsweise ein Lautsprecher verwendet, der an den zu übertragenden Frequenzbereich angepaßt ist und in Nähe der Umgebung der schwingenden Saite sowie in einem Abstand vom Faden angeordnet ist, der zwischen 1 cm und 20 cm variieren kann. Durch Hinzufügen einer akustischen Konvergenzvorrichtung kann die Leistung konzentriert werden. Man kann auch einen elektrodynamischen Schwingungserzeuger verwenden, dessen schwingender Teil in einem keramischen Finger endet, der an das Produkt angelegt wird und der eines der Enden der schwingenden Saite bildet. Der Vorteil des Lautsprechers liegt im Fehlen jeglicher.Berührung mit dem Produkt, wobei die Schwingungen durch die Luft übertragen werden. Es können aber manchmal geringfügige Nachteile im Fall von hoher Spannung durch das Auftreten einer Phasenverschiebung zwischen der Schwingung des Lautsprechers und der Bewegung des Produkts auftreten. Der elektrodynamische Schwingungserreger hat den Vorteil, niemals eine Phasenverschiebung zu. erzeugen. Er erzeugt vielmehr eine geringe Berührung mit dem Produkt und kann manchmal eine dem normalen Schwingungsbetrieb überlagerte Dreiecksbewegung einleiten, wenn er mit einer von der Resonanz des Produkts entfernten Frequenz schwingt. Diese DreiecksbewegungThe preferred external system for exciting vibrations is a loudspeaker is used which is adapted to the frequency range to be transmitted and in the vicinity of the vibrating string and is arranged at a distance from the thread that can vary between 1 cm and 20 cm. By adding an acoustic convergence device, the power can be concentrated. One can also do an electrodynamic Use a vibrator whose vibrating part ends in a ceramic finger that is placed on the product and which forms one of the ends of the vibrating string. The advantage of the loudspeaker lies in the lack of any contact with the Product, whereby the vibrations are transmitted through the air. But there can sometimes be minor drawbacks in the case of high voltage due to the appearance of a phase shift between the vibration of the speaker and the movement of the Product occur. The electrodynamic vibration exciter has the advantage of never causing a phase shift. produce. Rather, it creates a slight contact with the product and can sometimes be superimposed on the normal vibration operation Initiate triangular motion when it vibrates at a frequency remote from the resonance of the product. This triangular movement
ist für die Funktion der elektronischen Regelung schädlich. Diese schädliche Erscheinung kann durch Einregeln von elektronischen Filtern beseitigt werden.is detrimental to the functioning of the electronic control. This harmful phenomenon can be caused by adjusting electronic Filters are eliminated.
Im allgemeinen ist ein Lautsprecher der beste Erreger, wenn Spannungen gemessen werden sollen,, die zum größten Teil kleiner als eine obere Grenze sind, die von der.Art des Produkts und seines Titers (fadenförmige Produkte) abhängt und für Textilfaden bei etwa 10 g/tex liegt. Bei der Inbetriebsetzung der Vorrichtung betreffen die einzuhaltenden Vorschriften das optische Anpeilen und die Einstellung von Filtern und des Verstärkers. Die elektronische Regelung fällt dann ohne Schwierigkeit mit der zu messenden Resonanz in Tritt. Für die oberhalb der angegebenen Grenze erfolgenden Spannungsmessuhgen tritt eine Phasenverschiebung zwischen dem Lautsprecher und dem Detektor auf, die umso größer ist, je höher die Spannung ist. Wenn diese erhöhte Spannung ein wenig in der Größenordnung von + 20 % um den Mittelwert schwankt, ist die Phasenverschiebung 0 etwa konstant. Man führt dann in den Regelkreis eine entgegengesetzte Phasenverschiebung -0 ein, die den normalen Betrieb der Vorrichtung wieder herstellt. Somit kann die Messung einer hohen Spannung in diesem Fall auch unter Verwendung eines Lautsprechers erfolgen, der dann nur eine zusätzliche Einstellung benötigt, was von Bedeutung ist, da, wie oben beschrieben, der Lautsprecher keine Berührung mit dem Faden hat. Jedenfalls kann man bei hohen Spannungen auf einen elektrodynamischen Schwingungserzeuger zurückgreifen.In general, a loudspeaker is the best exciter, though The voltages to be measured are, for the most part, smaller than an upper limit that depends on the type of product and its titer (thread-like products) depends and for textile thread is about 10 g / tex. When commissioning the The device relates to the regulations to be observed, optical sighting and the setting of filters and the amplifier. The electronic control then engages with the resonance to be measured without difficulty. For those above The voltage measurements taking place above the specified limit, a phase shift occurs between the loudspeaker and the Detector, which is larger, the higher the voltage. If this increased tension a little on the order of magnitude fluctuates by + 20% around the mean value, the phase shift 0 is approximately constant. One then leads the opposite way into the control loop Phase shift -0, which restores normal operation of the device. Thus, the measurement of a high voltage in this case can also be done using a loudspeaker, which then only has an additional setting needed, which is important because, as described above, the speaker is not in contact with the thread. Anyway, it can an electrodynamic vibration generator can be used for high voltages.
Fig. 1 zeigt einen Lautsprecher 1 in Nähe der Mitte einer schwingenden Saite, die durch ein Produkt 2 zwischen zwei auf dem Weg des in Bewegung befindlichen Produkts gelegenen Punkten 3 und 4 gebildet ist.Fig. 1 shows a loudspeaker 1 near the center of a vibrating String that passes through a product 2 between two points 3 and 4 located on the path of the product in motion is formed.
Fig. 2 zeigt einen elektrodynamischen Schwingungserreger 5, der mit dem Produkt 2 in Berührung steht und sich an einem Ende 3 dieser schwingenden Saite befindet.FIG. 2 shows an electrodynamic vibration exciter 5 which is in contact with the product 2 and which is located at one end 3 this vibrating string is located.
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Das Fernermittlungssystem für die Schwingungen -ist vorzugsweise ein optisches System mit einem Laser von geringer Leistung, ζ ο B. mit Helium/Neon, der das Produkt unter einem beinahe senkrechten Auffallwinkel beleuchtet, und mit einem Objektiv, das einen Teil des vom Produkt gestreuten, reflektierten oder gebrochenen Lichts auf einen Photodetektor zurückschickt, der aus einem Phototransistor und seiner Polarisationselektronik besteht. Der Photodetektor mißt die Intensität eines Teils des vom Produkt reflektierten Lichts. Die Querbewegungen mit einer Amplitude von über einigen 10 Mikron ändern die Beleuchtung des Produkts durch den Laser, folglich die vom Photodetektor empfangene Intensität. Der Photodetektor liefert ein Signal mit modulierter Intensität und mit der Frequenz f oder f„, wobei die Querintensitätsverteilung in einem Querschnitt des Laserbündels einen Gauß-Verlauf hat. Wenn sich das Produkt in einem Querschnitt bewegt, verändert sich dessen Beleuchtung, wobei die vom Phototransistor empfangene Intensität die Bewegungen des Produkts wiedergibt. Es wird Wert darauf gelegt, daß die Frequenz des optischen Detektors identisch mit derjenigen des Schwingungserregers ist. Die Blickrichtung des Lasers muß so eingestellt werden, daß die Querbewegungen des Fadens eine Flanke der Gauß-Verteilung überstreichen. Es ist möglich, die Ausdehnung der Verteilung durch Hinzufügen einer Zylinderlinse zwischen dem Lager und dem Produkt zu erhöhen. Dieses Zubehör kann von Nutzen sein beim Halten des Produkts im Laserbündel, wenn dieses in Querrichtung schwankt, z. B. auf Grund einer schlechten Spannungsregelung, eines mechanischen Fehlers in dem vom Produkt verfolgten Wegf eines Gebläses unterhalb der Spinndüse z. B. während der Herstellung eines Fadens oder einer schlechten Stabilität des Aufwickelns' auf Rollen oder Spulen. Der Abstand zwischen dem optischen System und dem Produkt variiert vorzugsweise von 5 bis 50 cm. Fig. 3 zeigt das Produkt 2, den Laser 6, die abnehmbare Linse 7, das im allgemeinen aus einer Sammellinse bestehende Objektiv 8 und den Phototransistor 9.The remote detection system for the vibrations is preferably an optical system with a laser of low power, e.g. with helium / neon, which illuminates the product at an almost perpendicular angle of incidence, and with a lens that covers part of the returns reflected or refracted light to a photodetector, which consists of a phototransistor and its polarization electronics. The photodetector measures the intensity of part of the light reflected from the product. The transverse movements with an amplitude greater than a few tens of microns change the illumination of the product by the laser, and consequently the intensity received by the photodetector. The photodetector supplies a signal with modulated intensity and with the frequency f or f ″, the transverse intensity distribution in a cross section of the laser beam having a Gaussian curve. When the product moves in a cross-section, its illumination changes, with the intensity received by the phototransistor reflecting the movements of the product. It is important that the frequency of the optical detector is identical to that of the vibration exciter. The viewing direction of the laser must be set so that the transverse movements of the thread sweep over an edge of the Gaussian distribution. It is possible to increase the extent of the distribution by adding a cylindrical lens between the bearing and the product. This accessory can be useful in holding the product in the laser beam when it is swaying in the transverse direction, e.g. B. due to poor voltage regulation, a mechanical error in the path followed by the product f of a fan below the spinneret z. B. during the manufacture of a thread or a poor stability of the winding 'on reels or bobbins. The distance between the optical system and the product preferably varies from 5 to 50 cm. 3 shows the product 2, the laser 6, the detachable lens 7, the objective 8, which generally consists of a collecting lens, and the phototransistor 9.
Fig. 4 zeigt die Gauß-Verteilung der Querintensität I in einem Querschnitt des Laserbündels in einem Abstand R von der Mitte O.4 shows the Gaussian distribution of the transverse intensity I in a cross section of the laser beam at a distance R from the center O.
Fig. 5 zeigt verschiedene Bedingungsarten für die Blickrichtung des Lasers mit der Mitte O des Laserbündels, der mittleren Lage P des Fadens im Laserbündel und der Schwingungsamplitude A des Produkts.Fig. 5a zeigt" die optimale Bedingung der Blickrichtung, Fig. 5b eine vorschriftsmäßige Bedingung, sowie Fig. 5c und Fig. 5d schlechte Bedingungen.Fig. 5 shows different types of conditions for the viewing direction of the laser with the center O of the laser beam, the middle one Position P of the thread in the laser beam and the oscillation amplitude A of the product. 5a shows "the optimal condition the direction of view, FIG. 5b shows a correct condition, and FIGS. 5c and 5d show poor conditions.
Das die beiden obigen Systeme verbindende elektronischer Regelsystem besteht aus einer gewissen Anzahl von Einrichtungen, wobei das Prinzip der elektronischen Regelung der Vorrichtung in Fig. 6 gezeigt ist.The electronic control system connecting the two above systems consists of a certain number of devices, the principle of the electronic control of the device being shown in FIG.
Der Schwingungserreger, etwa der Lautsprecher 1, wird über eine Verstärkerstufe 10 und einen Leistungsverstärker 11 durch einen Niederfrequenzgenerator 12 gespeist. Das vom Ermittlungssystem 13 ausgesandte Signal wird durch eine Anordnung von zwei einstellbaren Filtern 14 (Hochpaßfilter und Tiefpaßfilger) behandelt, die zum Wählen des Frequenzbereichs dienen, in dem sich die gesuchte Resonanz oder deren Harmonische befindet. Die zum Schwingungserreger 1 adressierten Filtersignale S1 und S? werden in einem Phasendetektor 15 verglichen, der den Niederfrequenzgenerator 12 mit einer Steuerspannung steuert. Der auf diese Weise gebildete Regelkreis fällt automatisch mit der Frequenz in Tritt, die die Phasenübereinstimmung zwischen S. und S„ herstellt. Diese Frequenz ist die gesuchte Resonanzfrequenz. Zur Messung dieser Freqzenz wird das .Ausgangssignal der Filter 14 in Quadratform 16 gebracht und zu einem Impulzähler 17 geschickt ,der das Lesen durch Anzeigen und/oder Registrieren der Frequenzmessung gestattet. Die Spannung wird dann mit Hilfe der obigen Formel von Hand oder durch einen geeigneten direkt angeschlossenen Rechner abgeleitet. Man kann somit z. B. einen Frequenzmesser, einen Periodenmesser oder eine Datenverarbeitungsanlage verwenden,The vibration exciter, such as the loudspeaker 1, is fed via an amplifier stage 10 and a power amplifier 11 by a low-frequency generator 12. The signal emitted by the detection system 13 is treated by an arrangement of two adjustable filters 14 (high-pass filter and low-pass filter) which are used to select the frequency range in which the sought resonance or its harmonics are located. The filter signals S 1 and S ? are compared in a phase detector 15 which controls the low frequency generator 12 with a control voltage. The control loop formed in this way automatically starts at the frequency that establishes the phase correspondence between S. and S. This frequency is the sought-after resonance frequency. To measure this frequency, the output signal of the filter 14 is square 16 and sent to a pulse counter 17, which allows reading by displaying and / or registering the frequency measurement. The voltage is then derived manually using the above formula or by a suitable directly connected computer. You can thus z. B. use a frequency meter, a period meter or a data processing system,
die dieselbe Funktion erfüllen kann. Meistens genügt die manuelle Einstellung des Verstärkers 10 auf einen festen Wert, der eine gute Qualität des Signals gewährleistet. Wenn das Signal des Ermittlungssystems eine zu hohe Amplitudenänderung aufweist, kann jedenfalls die Verstärkerstufe 10 so gesteuert werden, daß das Niveau des Signals S1 aufrechterhalten wird. Zur Erleichterung der Regelungen der optischen Blickrichtung des Lasers und der Einstellung der Filter 14 und des Verstärkers 10 kann die Filterstufe mit zwei Steuerausgängen (Signal vor und nach der Filterung) zur Sichtbarmachung am Oszillograph versehen werden.which can fulfill the same function. In most cases, it is sufficient to manually set the amplifier 10 to a fixed value, which ensures a good quality of the signal. If the signal of the detection system has too high a change in amplitude, the amplifier stage 10 can in any case be controlled so that the level of the signal S 1 is maintained. To make it easier to regulate the optical viewing direction of the laser and to adjust the filter 14 and amplifier 10, the filter stage can be provided with two control outputs (signal before and after filtering) for visualization on the oscilloscope.
Mit dieser Vorrichtung kann auch das Messen des Titers eines Filamentenprodukts, etwa eines Textilfadens, erfolgen. Wenn ein Fadenabschnitt mit einer Kraft F in Gramm gespannt wird, ermöglicht die Messung der Spannung t g/tex die Kenntnis seines Titers durch die folgende Beziehung:This device can also be used to measure the titer of a filament product, such as a textile thread. if a thread section is tensioned with a force F in grams, the measurement of the tension t g / tex enables the knowledge its titer by the following relation:
τ = (g) τ = (g)
(tex) fc(g/tex) (tex) fc (g / tex)
Somit konnte festgestellt werden, daß das Messen der Längsspannung dieser Produkte dank zweier Hauptvorteile möglich war: Durch eine optische Fernermittlung unter Verwendung eines Lasers, was eine Störung der Luftströmung, z. B. um einen Strang oder einen Faden herum, vermeidet, und eine phasenempfindliche Regelung (Phasendetektor), was das Erzielen einer zufriedenstellenden Genauigkeit in allen Bereichen des vom Produkt durchlaufenden Wegs gestattet.Thus it could be determined that the measurement of the longitudinal tension this product was possible thanks to two main advantages: Optical remote detection using a laser, what a disturbance of the air flow, z. B. around a strand or a thread, avoids, and a phase sensitive Regulation (phase detector), which enables the achievement of a satisfactory accuracy in all areas of the product continuous path permitted.
Somit ist die Vorrichtung in der angegebenen Weise verwendbar für das Messen der Spannung während der Herstellung oder der Umformvorgänge der Produkte, und zwar unabhängig von deren Geschwindigkeit.Thus, in the manner indicated, the device can be used for measuring the tension during manufacture or in the Forming processes of the products, regardless of their speed.
Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung.The following examples serve to illustrate the invention.
- 10 Beispiel 1 - 10 example 1
Gewünscht ist die Messung der Spannung eines Einzelstrangs während seiner Herstellung zwischen der Spinndüse und der Wickelrolle:It is desirable to measure the tension of a single strand during its manufacture between the spinneret and the Winding roll:
Spinnbedingungen:Spinning Conditions:
- Faden aus Polyhexamethylenadipamid- Polyhexamethylene adipamide thread
- Titer des Strangs auf der Wickelrolle: 1 dtex (fertiger Faden 44/13) ,- Titer of the skein on the winding roll: 1 dtex (finished thread 44/13),
- Geschwindigkeit der Wickelrolle: 1030 m/min- Speed of the winding roll: 1030 m / min
- Abstand Spinndüse-Wickelrolle: 2,00 m. - Spinneret-winding roll distance: 2.00 m.
Meßbedingungen:Measurement conditions:
- Helium/Neon-Laser mit 2 mW mit einer Zylinderlinse mit einer Brennweite von 80 mm/ Abstand der Optik vom Faden: 30 cm,- Helium / neon laser with 2 mW with a cylinder lens with a focal length of 80 mm / distance of the optics from the thread: 30 cm,
- Lautsprecher mit einen Membrandurchmesser von 20 cm, ohne Konvergenzeinrichtung, eingebaut in ein Schutzgehäuse, Abstand des Lautsprechers vom regelbaren Faden: 2 bis 10 cm.- Loudspeaker with a diaphragm diameter of 20 cm, without convergence device, built into a protective housing, spacing of the loudspeaker from an adjustable thread: 2 to 10 cm.
Die gemessene Spannung beträgt 2,4 g/tex +0,1 g/tex. Diese Spannungsmessung, wenn auch unter schwierigen Bedingungen ausgeführt in Anbetracht der Gegenströmungen unterhalb der Spinndüse, gestattet trotzdem dank der Verfolgung ihres Werts die Entdeckung von eventuellen Änderungen der Temperatur und des rheologischen Verhaltens des Polymers.The measured tension is 2.4 g / tex +0.1 g / tex. These Voltage measurement, even if carried out under difficult conditions in view of the countercurrents below the spinneret, nevertheless allows the detection of possible changes in temperature and temperature thanks to the tracking of its value rheological behavior of the polymer.
Dieses Beispiel betrifft die Messung der Spannung zwischen der Wickelrolle und der Schmälzrolle.This example concerns the measurement of the tension between the winding roller and the skiving roller.
Spinnbedingungen:Spinning Conditions:
- Faden aus Polyterephthalatethylenglykol mit einem Titer des Strangs von 4 dtex/Strang,- Thread made of polyterephthalate ethylene glycol with a titer of Strand of 4 dtex / strand,
= Abstand zwischen den Wickelrollen und Berührung an den Schmälzrollen: 0,50 m, wobei die Schmälzrolle sich zwischen der Wickelrolle und den Streckrollen befindet und einen Schmälzfilm auf dem Faden ablagert,= Distance between the winding rollers and contact with the Peeling rollers: 0.50 m, with the peeling roller between the winding roll and the stretching rolls and a lubricant film is deposited on the thread,
- Geschwindigkeit der Wickelrolle: 600 m/min,- speed of the winding roll: 600 m / min,
- Geschwindigkeit der Streckrollen: 2500 m/min,- speed of the stretch rollers: 2500 m / min,
Meßbedingungen:Measurement conditions:
- Helium/Neon-Laser mit 2 mW ohne Zylinderlinse in Abstand von 30 cm vom Faden,- Helium / neon laser with 2 mW without cylinder lens at a distance of 30 cm from the thread,
- Lautsprecher mit einem Durchmesser von 20 cm ohne Konvergenzeinrichtung, angeordnet in einem Abstand vom gemessenen Strang von 1 bis 5 cm.- speakers with a diameter of 20 cm without a convergence device, arranged at a distance from the measured strand of 1 to 5 cm.
Der hergestellte Faden hat 140 dtex/30 Stränge. Die mit + 2 % gemessenen Spannungen betragen:The thread produced has 140 dtex / 30 strands. The voltages measured with + 2% are:
6,25 g/tex für einen Verstreckungsgrad von 4,6, 6,75 g/tex für einen Verstreckungsgrad von 4,9.6.25 g / tex for a degree of draw of 4.6, 6.75 g / tex for a degree of draw of 4.9.
Dieses Beispiel betrifft die Messung eines Fadens aus PoIyterephthalaethylenglykol mit 280 dtex/60 Stränge zwischen den Lieferrollen und einer Verflechtungsdüse.This example relates to the measurement of a thread made of polyterephthalic ethylene glycol with 280 dtex / 60 strands between the delivery rolls and an interweaving nozzle.
- Geschwindigkeit der Lieferrollen: 3000 m/min.- Speed of the delivery rolls: 3000 m / min.
Meßbedingungen:Measurement conditions:
- Helium/Neon-Laser mit 2 mW ohne Zylinderlinse, im Abstand von 30 cm vom Faden,- Helium / neon laser with 2 mW without cylinder lens, at a distance of 30 cm from the thread,
- Lautsprecher mit einem Durchmesser von 20 cm, ohne Konvergenzeinrichtung in einem Abstand von Faden von 1 bis 5 cm. - Loudspeakers with a diameter of 20 cm, without a convergence device at a distance of thread from 1 to 5 cm.
Die gemessene Spannung betrug 0,80 g/tcx j_ 2 ö für eine Wickelgeschwindigkeit des verflochtenen Fadens von 2 900 m/min.The measured tension was 0.80 g / tcx j_ 2 ö for one winding speed of the braided thread of 2 900 m / min.
- 12 Beispiel 4 - 12 Example 4
Um das dynamometrische Verhalten eines Fadens aus Polyterephthalatethylenglykol charakterisieren zu können, wird in der Fertigungsstrecke nach den Streckrollen ein Rollenpaar oder Überstreckungsduo zwischengeschaltet. Die Geschwindigkeit des Duos kann über der Zeit linear variieren und folglich dem Faden eine zusätzliche fortschreitende Dehnung erteilen. Durch Aufzeichnen der Entwicklung der Spannung im Verlauf der Beschleunigung des Duos erhält man eine dynamometrische Kurve als Linie. Diese in Fig. 7 dargestellte Kurve wurde unter Verwendung eines elektrodynamischen Schwingungserregers erhalten. Das Signal wurde an einem Rechner der Marke SEMS gemessen, der zur Überwachung der Position verwendet wird. Der Keramikfinger befindet sich am Ausgang der Streckrollen zur genauen Lokalisierung des oberen Knotens der schwingenden Saite.About the dynamometric behavior of a thread made of polyterephthalate ethylene glycol To be able to characterize, in the production line after the stretch rollers a pair of rollers or Hyperextension duo interposed. The speed of the duo can vary linearly over time and consequently that Give the thread an additional progressive stretch. By A dynamometric curve is obtained by recording the development of the tension in the course of the acceleration of the duo as a line. This curve shown in Fig. 7 was obtained using an electrodynamic vibration exciter. The signal was measured on a SEMS brand computer used to monitor position. The ceramic finger is located at the exit of the stretch rollers for precise localization of the upper knot of the vibrating string.
Die Ausführungsbedingungen sind die folgende: Spinndüsendurchsatz: 40 g/min für einen Faden von 140 dtex/30 Stränge, Geschwindigkeit der Streckrollen: 3 000 m/min, Geschwindigkeit des Überstreckungsduos: 3000 m/min bis 3150 m/min, Länge der schwingenden Seite zwischen den Keramikfinger und dem elektrodynamischen Schwingungserreger: 0,34 m, Erfassung am Rechner: 1 Punkt der Fig. 7 entspricht einer Berechnung auf 10 Perioden, Taktfolge: 1 Punkt/sec.The execution conditions are as follows: Spinneret throughput: 40 g / min for a thread of 140 dtex / 30 strands, speed of the stretching rollers: 3,000 m / min, speed of the overstretching duo: 3000 m / min to 3150 m / min, length of the vibrating side between the ceramic finger and the electrodynamic vibration exciter: 0.34 m, recording on the computer: 1 point in Fig. 7 corresponds to a calculation on 10 periods, Clock sequence: 1 point / sec.
Die Spannung eines vermessingten Stahldrahts von 0,385 g/m wird in Bewegungsrichtung aufwärts von einer den Stahldraht mit einer Geschwindigkeit von 90 m/min aufwickelnden Spule gemessen.The tension of a brass-plated steel wire of 0.385 g / m is moved upwards by a spool that winds the steel wire at a speed of 90 m / min measured.
Mit einer Vorrichtung nach der Erfindung beträgt die Messung 1,8 kg. Wenn eine Kontrolle mit einem Berührungsspannungsmesser der Bauart ROTSCHILD vorgenommen wird, beträgt die gemessene Spannung 1,9 kgT was eine vergleichbare Messung ergibt. Trotz-With a device according to the invention the measurement is 1.8 kg. If a check is carried out with a contact voltmeter of the ROTSCHILD type, the measured voltage is 1.9 kg T, which gives a comparable measurement. Despite-
dem ist mit einem Berührungspannungsmesser die Messung nichtThe measurement with a contact voltmeter is not the same
stabil auf Grund der Reibung an der Meßeinrichtung und derstable due to the friction on the measuring device and the
Durchmesserunterschiede (so klein sie auch immer sind) des vermessingten Stahldrahts.Differences in diameter (as small as they are) of the brass-plated steel wire.
Die Messung der Spannung erfolgt an einer Litze aus vier vermessingten Stahlfilamenten in Bewegungsrichtung aufwärts einer die Litze mit einer Geschwindigkeit von 90 m/min aufwickelnden Spule. Die Spannung beträgt mit einer Vorrichtung nach der Erfindung 7 kg und mit dem Berührungsspannungsmesser der Bauart ROTSCHILD 8 kg.The voltage is measured on one strand of four brass-plated wires Winding steel filaments upward in the direction of movement of the strand at a speed of 90 m / min Kitchen sink. The tension is 7 kg with a device according to the invention and with the touch voltmeter of the type ROTSCHILD 8 kg.
Bei einer Wickelgeschwindigkeit von 320 m/min beträgt die mit der Vorrichtung nach der Erfindung gemessene Spannung 12,5 kg und die mit der anderen mit Berührung arbeitenden Vorrichtung mit den angeführten Nachteilen der Berührung 12 kg.At a winding speed of 320 m / min, the tension measured with the device according to the invention is 12.5 kg and the other device working in contact with the stated disadvantages of contact 12 kg.
An einem gezwirnten Cord von 17 g/m wird die Spannung bei einer Wickelgeschwindigkeit von 90 m/min gemessen. Die Messung beträgt mit der Vorrichtung nach der Erfindung 10 kg und ist stabil, während die Messung mit dem mit Berührung arbeitenden Spannungsmesser auf Grund des Dralls nicht zuverlässig ist und zwischen 9 und 11 kg variiert. Dies zeigt gut den Vorteil der Anwendung des berührungsfreien Spannungsmessers nach der Erfindung.On a twisted cord of 17 g / m, the tension is at measured at a winding speed of 90 m / min. The measurement with the device according to the invention is 10 kg and is stable, while the measurement with the touch tension meter is not reliable due to the twist and varies between 9 and 11 kg. This clearly shows the advantage of using the non-contact voltmeter according to the Invention.
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