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Vorrichtung zum Reinigen und Prüfen von Fäden
Die Erfindung bezieht
sich auf eine Vorrichtung zum Reinigen und Prüfen von Fäden zum Zwecke der Beseitigung
von solchen Verdickungen, deren Aussehen und mechanische Eigenschaften schaden können.
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Die bisher allgemein zum Reinigen von Fäden verwendeten Vorrichtungen
weisen einen Schlitz mit feststehenden oder heweglichen Kanten auf, durch welche
der zu prüfende Faden hindurchgezogen wird. Dieser Schlitz befindet sich in einer
zur Durchlaufachse des Fadens senkrechten oder schrägen Ebene. Die Weite dieses
Schlitzes wird so eingestellt, daß die einen bestimmten Durchmesser überschreitenden
Fadenverdickungen unabhängig von ihrer Länge nicht durch den Schlitz hindurchtreten
können, so daß der Faden festgehalten wird und bei Fortdauer der Zugwirkung gegebenenfalls
reißt. Bei Schlitzen mit beweglichen Kanten wird durch die Reibung der Verdickung
über eine mechanische Einrichtung die Betätigung eines zweiten Organs ausgelöst,
durch das der Stillstand des Fadens durch feste Klemmung bewirkt wird.
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Durch ein solches Relais wird die Empfindlichkeit des Gerätes erhöht.
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Das dem Prüfvorgang und der Arbeitsweise in beiden Fällen zugrunde
liegende Prinzip ist das gleiche. Bei allen Verdickungen, deren Durchmesser ein
Klemmen im Schlitz oder ein Auslösen des Relais bewirkt, erfolgt ein Stillstand
der Fadenbewegung, und zwar unabhängig von der Länge der Verdickung.
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Bei anderen komplizierteren Vorrichtungen sind hintereinander angeordnete
Organe vorgesehen, damit die bei dem einen durchlaufende Verdickung durch das nächste
angehalten wird, wobei jedoch auch hier wieder die Länge der Verdickung unberücksichtigt
bleibt.
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Wenn nun auch kurze Verdickungen, selbst bei einem größeren Durchmesser,
bei der nachfolgenden Verarbeitung des Fadens nicht stören, so ist
dies
jedoch nicht der Fall bei Verdickungen von gleichem oder sogar einem Durchmesser,
der den Fadendurchmesser nur geringfügig überschreitet, wenn die Verdickung eine
gewisse Länge aufweist, sowie bei Verdickungen von größerem Durchmesser, auch wenn
sie in diesem Falle nur eine geringe Länge aufweisen.
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In der Tat ergibt sich als Kriterium, daß die scheinbare Oberfläche
der Verdickung, nämlich das Produkt aus ihrer Länge und ihrem Durchmesser, ein bestimmtes
Maximum nicht überschreiten darf, das durch die Qualität bedingt ist, welche die
nachfolgende Verarbeitung des Fadens erfordert.
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Die Erfahrung zeigt, daß gerade die langen Verdickungen, die sich
bei der Verarbeitung am nachteiligsten auswirken, oft die feinsten sind und, da
sie sich leicht abflachen, durch die Prüfschlitze ohne Brechen des Fadens hindurchtreten.
Aus diesem Grunde muß ein sehr enger und mit größter Genauigkeit eingestellter Schlitz
vorgesehen sein.
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Wenn jedoch in diesem Falle der Faden unter ständigem Zug durch einen
sehr engen Schlitz hindurchgeführt wird, hat dies ein Brechen des Fadens bei der
geringsten, ja sogar kaum wahrnehmbaren Verdickung zur Folge und vor allem ein Verzerren
über die ganze Länge, was seinem Aussehen und seinen mechanischen Eigenschaften
sehr nachteilig ist und jeden einwandfreien Betrieb verhindert.
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Außerdem erfordert die für einen wirksamen Betrieb des Gerätes notwendige
Einstellgenauigkeit des Gerätes unabhängig von dem Grad seiner Vervollkommnung für
alle vorhandenen Geräte die Erstellung von Tabellen aus zahllosen Versuchen für
die verschiedenen Fadendurchmesser und die Verwendung von Lehren für die Einstellung
jedes Gerätes. Dadurch wird das Einstellen eines Gerätes zur Verwendung für eine
bestimmte Fadenqualität ein langwieriger Vorgang, der bei einer sehr großen Anzahl
von gleichzeitig benutzten Geräten jedesmal wiederholt werden muß.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Gerät zu schaffen, bei dem
die aufgezählten Nachteile vermieden sind.
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Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung, welche in bekannter Weise
zwei die Durchlaufrichtung des Fadens bestimmende Fadenführer, eine zur Fadenlaufachse
schräg angeordnete Prüflamelle mit einem den Faden durchlassenden Schlitz sowie
eine zur Fadenlaufachse senkrecht angeordnete, mit einem Schlitz versehene Festhaltelamelle
aufweist, beginnt nun die Festhaltelamelle unmittelbar neben der normalen Laufachse
des Fadens, ohne diese Achse zu schneiden, und erstreckt sie sich über das hintere
Ende der schrägen Prüflamelle.
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Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist im nachstehenden
im einzelnen unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
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Abb. I ist die Draufsicht in schematischer Darstellung auf ein einfaches
Ausführungsbeispiel ohne Regelung der Schlitzweite; Abb. 2 ist ein Schnitt nach
der Linie II-II der Abb. I; Abb. 3 ist der Aufriß einer Vorrichtung mit Regelung
der Schlitzweite; Abb. 4 ist die Draufsicht zu Abb. 3, und Abb. 5 ist ein Schnitt
nach der Linie V-V der Abb. 3.
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Das schematisch in Abb. I und 2 dargestellte Gerät besteht aus einer
Grundplatte 1, zwei hintereinander angeordneten Fadenführern 2, zwischen denen sich
der Faden 3 von A nach B bewegt, und einer zwischen diesen Fadenführern gegenüber
der Bewegungsachse des Fadens schräg angeordneten Platte 4, die in einer durch die
Bewegungsachse des Fadens hindurchgelegten waagerechten Ebene einen Schlitz 5 aufweist,
dessen oeffnung sich vom Punkt 5a, wo sie um einen geringen Betrag größer ist als
der Durchmesser des Fadens, zum Punkt 5b, wo ihre Breite jedoch nur unbedeutend
größer ist als bei 5a, verbreitert, und aus einer Platte 6, die senkrecht zur Richtung
A-B angeordnet ist und in einer durch die Bewegungsachse des Fadens gelegten waagerechten
Ebene einen Schlitz 7 aufweist, dessen Offnung nur unbedeutend größer als der Durchmesser
des Fadens 3 ist, wobei diese Platte über das Ende 4b der Schrägplatte 4 hinausgeht
und ihr anderes Ende sich in einem Punkt 6 in der Nähe der Achse A-B befindet, ohne
diese jedoch zu erreichen. Ein Anschlag 8 begrenzt das seitliche Ausschwingen des
Fadens nach der der Platte 6 entgegengesetzten Seite.
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Jede Verdickung, die auf die Schrägplatte 4 auftrifft, erzeugt einen
Widerstand, der durch eine Kraft R dargestellt ist, die in eine senkrecht zur Plattenebene
gerichtete Komponente RI und eine in Richtung5a-59 wirkende Komponente R2 zerlegt
werden kann. Infolge der Wirkung der Komponente R2 wird der Faden unter Bildung
eines Winkels in Richtung abgelenkt. Die normale Spannung des Fadens, die sich dieser
seitlichen Ablenkung widersetzt, erzeugt eine Kraft P in Richtung der Halbierenden
des durch den Faden gebildeten Winkels, also im wesentlichen senkrecht zur Achse
A-B. Die Kraft P kann ebenfalls zerlegt werden in eine Komponente P i, die senkrecht
zur Plattenebene und parallel zur Komponente R i gerichtet ist, zu der sie sich
addiert, und in eine Komponente P2 in Richtung sb-5a, die das Bestreben hat, die
Wirkung der entgegengesetzt gerichteten Komponente R2 aufzuheben, wobei P, P 1 und
P2 mit zunehmender seitlicher Ablenkung des Fadens rasch größer werden. Je größer
der Durchmesser der Fadenverdickung, desto mehr nähert sich die seitliche Ablenkung
des Fadens dem Punkt 5b des Schrägschlitzes 5 unter der Wirkung der Kraft R2-P2,
während in Durchtittsrichtung des Schlitzes die sich summierenden Kräfte RI und
P X wirksam werden. Es können nun zwei Fälle eintreten: I. Der Durchmesser der Verdickung
gestattet ein Durchtreten durch den Schlitz der Schrägplatte 4 an einem zwischen
5a und 5b gelegenen Punkt. In diesem Falle wird der seitlich abgelenkte Faden durch
den Schlitz 7 der Platte 6 erfaßt. Es ergeben sich nun zwei Möglichkeiten:
a)
Die Länge der Fadenverdickung ist geringer als der Abstand der Austrittsstelle XI
der Fadenverdickung aus der Schrägplatte von dem Kreisbogen Y-Z, dessen Kreismittelpunkt
an der Eintrittsstelle der Verdickung liegt und der die Platte 6 tangiert. In diesem
Falle wird der Faden nach dem Durchtritt durch den Schrägschlitz 5 freigegeben,
so daß er sofort in seine Normal stellung zurückschnellt, bevor er seine Bewegung
fortsetzt, was zur Folge hat, daß die Verdickung an der Platte 6 vorbeiläuft und
das Gerät verläßt. ohne ein Außerbetrieb setzen zu verursachen. h) Die Verdickung
hat eine größere Länge als der Abstand ihres Durchtrittspunktes XI durch den Schlitz
5 der Schrägplatte 4 vom Kreisbogen Y-Z. Die Verdickung klemmt sich in dem Schlitz
der Festhalteplatte, so daß der Faden bricht.
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Das durch die Punkte X, Y und Z bestimmte Dreieck mit einer kreisbogenförmigen
Seite läßt erkennen, daß im Falle eines größeren Durchmessers der Verdickung schon
bei einer geringeren Länge desselben der Faden zum Stillstand gebracht wird.
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Alle Verdickungen, die durch den Schlitz 5 zwlschen dem Punkt Z und
dem Ende 56 der Schrägplatte hindurchtreten, werden festgeklemmt, selbst wenn sie
nur die Form einer einfachen punktförmigen Verdickung haben.
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2. Wenn der Durchmesser der Verdickung so groß ist, daß sie durch
den Schlitz 5 der Schrägplatte nicht hindurchtreten kann und deshalb über den Punkt
56 hinaus abgelenkt wird, so wird sie in dem Schlitz 7 der Festhalteplatte 6 festgeklemmt,
was ein Reißen des Fadens zur Folge hat.
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Der Anschlag 8 begrenzt das seitliche Aus- -schwingen des Fadens
beim Zurückschnellen, um zu verhindern, daß dieser seine Führung im Gerät verliert.
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Die Erfahrung hat gezeigt, daß zum Erzielen einer guten Wirkung die
Weite des Schlitzes 7 der Platte 6 etwas geringer sein muß als die Weite des Schlitzes
5 in der Schrägplatte im Punkt.
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Die in Abb. 3, 4 und 5 dargestellte Vorrichtung weist eine Plattform
9 auf. in deren Ebene die durch die Fadenführer 2 bestimmte Durchlaufachse liegt.
Diese Plattform trägt an ihrem unteren Ende einen Ansatz I0, der in einem mit der
Grundplatte I2 fest verbundenen Zylinder II gleitet. In den Ansatz 10 ist eine Schraube
I3 eingeschraubt, und eine Feder 14 hat das Bestreben, die Plattform g im Abstand
von der Platte 12 zu halten.
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Die Schraube I3 gestattet ein Einstellen der Höhe der Plattform g
gegenüber der Platte I2 und damit, wie im nachstehenden beschrieben, ein Einstellen
der Weite des Schlitzes der Prüfplatte und der Festhalteplatte. Der Kopf I3a der
Schraube I3 ist halbkugelförmig, wobei im Innern des Kopfes ein Vierkantloch 136
vorgesehen ist. Durch diese Anordnung soll eine Veränderung der Einstellung ohne
Spezialschlüssel verhindert werden.
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Eine Schrägplatte 15 ist mittels einer Halterung I6 an einem Tragrahmen
I7 befestigt, der um eine Achse I8 an der Grundplatte 12 schwenkbar ist.
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Auf dem Tragrahmen I7 ist eine Platte rg aus durchsichtigem Werkstoff
befestigt. Eine Platte 20 ist fest mit einer Achse 2I verbunden, die im Tragrahmen
17 drehbar gelagert ist, wobei eine sehr feine Feder 22 das Bestreben hat, diese
Platte 20 in einer Stellung zu halten, die gegenüber einer zur Bewegungsrichtung
des Fadens senkrechten Ebene und entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung des Fadens
leicht geneigt ist. Die Platte 15 und die Platte 20 arbeiten mit der Plattform g
zusammen, um schlitzförmige Öffnungen 5 und 7 zu bilden.
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Der Tragrahmen I7 spielt für die Vorrichtung die Rolle eines Deckels,
so daß die zwischen den verschiedenen Organen eingeklemmten Verdickungen leicht
entfernt werden können. Eine Rückstellfeder 23 hält den Tragrahmen in seiner Normal
stellung.
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Der Anschlag 8 dient dazu, das Ausspringen des Fadens beim Zurückschnellen
zu verhindern.
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Das Einstellen des Gerätes geschieht ohne irgendeine Lehre und ohne
daß es erforderlich ist, die Maße des Fadens zu kennen. Man verfährt dabei auf folgende
Weise: Durch Drehen der Schraube I3 mit Hilfe des Verstellschlüssels wird das Gerät
weiter, als für die gesuchte Schlitzweite erforderlich ist, geöffnet, gegebenenfalls
bis zur maximalen Öffnungsweite.
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Der Faden wird sodann eingeführt, worauf das Gerät mit Hilfe des
Verstellschlüssels so weit geschlossen wird, bis man bemerkt, daß der Faden infolge
der Klemmung bei X unter der Platte I5 durch seine Bewegung in der Richtung Z abgelenkt
wird.
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Hierauf wird die Schraube I3 leicht gelockert, um den hindurchlaufenden
Faden wieder unter die Platte 15 in die Nähe des Punktes X zu bringen, wobei die
Lockerung jedoch nur so weit gehen darf, daß der Faden infolge der Reibung mit der
Platte 15 leichte Schwingungen ausführt. Diese leicht feststellbaren Schwingungen
sind der Beweis dafür, daß das Gerät nicht zu weit geöffnet ist, wodurch es seine
Aufgabe nicht mehr ausführen könnte, während die dauernde Ablenkung des Fadens in
der Richtung Z anzeigt, daß die Platten einander zu stark genähert sind, was bei
der geringsten Verdickung Brüche hervorrufen würde; auch würde der Faden sich ständig
unter der Platte 20 befinden.
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Das auf diese Weise eingestellte Gerät arbeitet nun, wie im vorstehenden
für das einfache Gerät mit feststehenden Platten beschrieben worden ist.