-
Vorrichtung zum Prüfen der Dicke von Fäden, Streifen, Drähten o. dgl.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Prüfen der Art der Änderungen
der Denierszahl,des Titers oder der Dicke eines Fadens, der aus Seide, Kunstseide,
Stapelfaser, Baumwolle, Wolle, Kammgarn oder auch aus einem Streifen, einem Band,
Draht o. dgl. bestehen kann.
-
Es ist bereits bekannt, die Änderungen der Denierszahl eines Fadens
o. dgl. dadurch zu prüfen, daß man den Faden kontinuierlich durch ein Haarrohr hin-durchführt,
durch das gleichzeitig ein Luftstrom durchgeleitet wird, dessen Durchflußmenge gemessen
wird. Ändert sich,die Dicke des Fadens, so ändert sich auch der Luftstrom, da beim
Durchgang eines dickeren Teiles des Fadens durch das Rohr weniger Raum für .den
Durchgang der Luft durch das Rohr übrigbleibt und der Luftstrom infolgedessen vermindert
wird. In gleicher Weise wird der Luftstrom vergrößert, wenn eindünner Teil des Fadens
durch das Rohr hindurchgeht. Dieses Verfahren zur Prüfung der Änderungen der Dicke
eines Fadens ist in der Zeitschrift »Die Kunstseide«, Jahrgang 193i, Seite 281 ff
., beschrieben. Bei dem dort beschriebenen Verfahren werden die durch die Änderungen
des Stromes hervorgerufenen Druckänderungen mit Hilfe eines Differentialmanometers
gemessen. Der Faden gelangt durch einen Quecksilberabschluß in die Vorrichtung,
in,der :die Druckänderungen ,gemessen werden, und verläßt diese ebenfalls durch
einen-O_uecksilberabschluß.
-
Bei der Vorrichtung zum Prüfen von Fäden, Drähten, Streifen u. dgl.
(im folgenden als der Faden bezeichnet) gemäß der Erfindung wird der Faden ebenfalls
durch ein Haarrohr geführt. Gleichzeitig wird ein Gasstrom, z. B. ein Luftstrom,
bei konstantem Druck durch dieses Haarrohr hindurchgeleitet, der entweder in der
gleichen Richtung wie der Faden oder in entgegen.gesetzterR.ichtung laufen kann.
Gemäß der Erfindung stehen bei der Prüfvorrichtung die Enden des Haarrohrs unmittelbar
mit* der freien Luft in Verbindung oder sind .mit einem oder mehreren anderen
Haarrohren verbunden, deren Enden wiederum mit der freien Luft in Verbindung stehen,
während das durch das Haarrohr, durch Idas gleichzeitig der Faden und der Gasstrom
geht, tretende Gas, z. B. Luft, über einen oder mehrere geheizte Widerstandsdrähte,
deren Temperatur- oder Widerstandsänderungen gemessen werden, geführt ist.
-
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung weist gegenüber der bekannten
Vorrichtung zum Messen der Änderung der Denierszahl
eines Fadens,
bei der der Faden durch einen O_uecksilberverschluß zu der INIeßstelle eintritt
und diese ebenfalls durch einen Quecksilberverschluß verläßt, den Vorteil auf, daß
kein Quecksilber oder sonstiges flüssiges Abschluämittel verwendet zu -,verden braucht.
Die Anwendung von Quecksilber als Abschlußmittel ist mit mehreren Nachteilen verbunden.
Während des Betriebes verschmutzt die Oberfläche des Quecksilbers leicht, so daß
die Vorrichtung außer Betrieb gesetzt und gereinigt werden muß. Ferner ist es unerwünscht,
in Arbeitsräumen offene Quecksilberflächen zu haben, da durch entwickelten Quecksilberdampf
und insbesondere auch verspritztes und verschüttetes Quecksilber, das nachher verdampft,
eine Gefährdung der Gesundheit der Bedienenden eintreten kann. Im übrigen ist die
elektrische Messung genauer und einfacher als die mit einem Differentialmanometer.
-
Der geheizte Draht ist vorzugsweise so angeordnet, daß er gegen Schwankungen
der Umgebungstemperatur geschützt ist. Zur Anzeige der Temperaturänderungen in dem
Draht oder in dessen Umgebung kann irgendein an sich bekanntes Verfahren benutzt
werden, beispielsweise kann der elektrische Widerstand unmittelbar gemessen werden,
oder es kann ein Thermoelement als Teil des Drahtes eingeschaltet werden. Es kann
auch ein Thermoelement in unmittelbarer Nähe des Drahtes angeordnet werden.
-
Zweckmäßig wird als Heizdraht eine Spule verwendet, und die Temperaturänderungen
der Heizspule werden selbsttätig auf irgendeiner geeigneten r'lufzeichenvorrichtung
registriert.
-
Elektrische Meßvorrichtungen zum Messen von Gas- oder Luftgeschwindigkeiten
mittels elektrischer Heizkörper, die von .dem strömenden Medium gekühlt werden und
deren Widerstandsänderung gemessen wird, sind an sich in verschiedenen Ausführungen
bekannt.
-
Vorzugsweise wird eine Mehrzahl von Drähten, in zwei Gruppen geteilt,
angewendet, wobei jede Gruppe aus einem oder mehreren Drähten besteht. Der Luftstrom,
der an allen Drähten vorbeigeleitet wird, stammt aus der gleichen Druck- oder Unterdruckquelle.
Die Drähte der einen Gruppe sind dem Luftstrom ausgesetzt, auf den Änderungen durch
die wechselnde Dicke des Drahtes ausgeübt werden, wähnend die andere Gruppe von
Drähten in einem Luftstrom liegt, der solchen Änderungen nicht unterliegt. Gemäß
der Erfindung können beispielsweise bequem zwei Drähte in jeder Gruppe vorgesehen
werden, und die vier Drähte können wie die vier Zweige einer Wheatstoneschen Brückenschaltung
angeordnet werden. Wird ein registrierendes Galvanometer benutzt, so besteht eine
direkte Beziehurng zwischen dem Strom, .der durch dieses Galvanometer fließt, und
der Dicke des Drahtes. Diese Beziehung ist praktisch unabhängig von irgendwelchen
Schwankungen der Druck- oder Unterdruckquelle.
-
In der Zeichnung sind einige Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise
schematisch dargestellt.
-
Fig. i zeigt eine Ausführungsform zur Erläuterung .des Grundprinzips
,der Erfindung. Fig. s zeigt eine andere Ausführungsform der Vorrichtung nach der
Erfindung, Fig.3 eine verfeinerte Ausführungsform, die eine noch ,größere Genauigkeit
zu erhalten gestattet .als die in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung.
-
In Fig. i bedeutet A ein Haarrohr, durch das ein Faden B hindurchgeht,
sobald er von einer Spule C abgewickelt und auf eine Spule D aufgewickelt wird.
Ein stärkeres Rohr E mündet ungefähr in der Mitte in das Haarrohr A. Eine Spule
G aus geeignetem Draht ist in dem Rohr E angeordnet und liegt in einem Stromkreis,
in welchem eine Stromquelle H und ein Galvanometer K liegen. Bei .dieser Ausführungsform
der Vorrichtung nach der Erfindung wird das Rohr E mit einem Unterdruckraum. in
Verbindung gebracht, wobei das Vakuum so konstant wie möglich sein soll. Änderungen
in der Dicke des Fadens B, der -durch das Haarrohr A hindurchgeht,
verursachen Änderungen des Luftstroms, der durch das Rohr E hindurchgeht, und Änderungen
in der Kühlwirkung und damit Änderungen des Widerstands der Spule G. Die so erzeugten
Stromänderungen können an dem Galvanometer'K sichtbar gemacht werden.
-
In Fig. a bedeutet A ein aus .drei Teilen bestehendes Haarrohr, durch
das der Faden B durchgeht, wenn er von der Spule C abgewickelt und auf die Spule
D aufgewickelt wird. Zwei stärkere Rohre E und F münden in das Haarrohr an zwei
solchen Punkten seiner Länge, daß die Länge- des Haarrohrs zwischen E und F im Vergleich
zu den beider. anderen Teilen .des Haarrohrs klein ist. In dem Rohr E ist eine Spule
G aus geeignetem Draht angeordnet, die einen Widerstand darstellt, durch den mit
Hilfe eines Akkumulators H ein Strom geschickt werden kann. In dem ,gleichen Stromkreis
liegt ein Galvanometer K. Das Rohr F steht mit einem Unterdruckraum in Verbindung,
wobei Vorsorge getroffen werden muß, @daß das Vakuum so konstant wie möglich gehalten
wird. Infolge des Vakuums wird durch das Rohr E Luft eingesaugt, und zwar über die
Spule G, durch den mittleren Teil des Haarrohrs A und durch das Rohr F nach außen.
Dabei ändert sich die Luftmenge, die durch das Haarrohr hindurchgeht,
entsprechend
der Dicke des Fadens B, der durch das Haarrohr hindurchgezogen wird, und ist kleiner,
wenn der Faden einen größeren Durchmesser hat, und umgekehrt. Die Änderungen des
Luftstroms rufen verschiedene Kühlwirkungen an der Spule G hervor und infolgedessen
Änderungen des Stromes, der durch die Spule fließt. Diese Stromänderungen können
von dem Galvanometer K angezeigt werden.
-
Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform für die Durchführung eines feineren
und empfindlicheren Verfahrens gemäß der Erfindung, bei dem vier Spulen a,
b, c und d aus geeignetem Draht wie .die vier Zweige einer WheatstoneschenBrückenschaltung
angeordnet sind. Vorzugsweise wird ein Draht mit einem hohen Widerstandstemperaturkoeffizienten
benutzt. g bedeutet das Haarrohr, durch das der Faden f auf seinem Wege von
der Spule h zu der Spule e hindurchgeht. Die Spulen a und b liegen in stärkeren,
ins das Haarrohr g mündenden Rohren. Die Spulen c und d nehmen eine ähnliche Lage
zu einem anderen Haarrohr Z ein, während. die Mittelpunkte der beiden Haarrohre
g und Z durch ein Rohr verbunden sind, aus dem durch ein Abzweigrohr p Luft abgesogen
wird. j bedeutet ein Manometer, mit dem der Unterdruck in dem Rohr p normalerweise
beobachtet werden kann. k bezeichnet ein Ventil mit Mikrometerschraube und m ein
Potentiometer, durch dessen Einstellung ein Gleichgewichtszustand in der Wheatstoneschen
Brückenschaltung hergestellt wird. n ist ein Akkumulator und o ein Galvanometer
zur Aufzeichnung der Stromänderungen. Durch Benutzung der vier Spulen in ,der angegebenen
Weise werden alle Schwankungen, die gelegentlich in .dem Unterdruckraum auftreten
können, praktisch eine gleiche Änderung der Temperatur in allen vier Spulen hervorrufen,
so daß der durch das Galvanometer fließende Strom durch irgendwelche Schwankungen
im Unterdruckraum praktisch nicht beeinflußt wird. Selbstverständlich kann entweder
Über-,druck oder Unterdruck benutzt werden, um das Fließen :des Luftstromes durch
das Haarrohr zu bewirken.
-
Bei den beiden Ausführungsformen der Vorrichtung nach der Erfindung,
die in den Fig. 2 und 3 ,dargestellt sind, wird .der Faden durch ein zusätzliches
Haarrohr an jedem Ende des Haarrohrs hindurchgeführt, in welcher der Luftstrom gemessen
werden soll. Diese zusätzlichen Haarrohre stellen Hilfsmittel dar, durch die der
Faden in das Meßhaarrohr hinein- und aus diesem herausgeführt werden kann, ohne
daß der Luftstrom in dem Meßhaarrohr schädlich beeinflußt wird.