CH436779A

CH436779A - Method and device for obtaining measured values which correspond to the substance cross-section of textile material, in particular of fiber ribbons

Info

Publication number: CH436779A
Application number: CH666366A
Authority: CH
Inventors: Felix Ernst
Original assignee: Zellweger Uster Ag
Priority date: 1966-05-06
Filing date: 1966-05-06
Publication date: 1967-05-31
Also published as: NL6704597A; DE1648798B1; CS161693B2; BE696344A; GB1137297A; US3435673A; JPS4924180B1; AT284484B

Description

  

  
 



  Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Messwerten, die dem Substanzquerschnitt von Textilmaterial, insbesondere von Faserbändern, entsprechen
Für die Qualitätskontrolle in der Textilindustrie sind geeignete Messmethoden für die Bestimmung des Substanzquerschnittes von ausschlaggebender Bedeutung,    um die Fabrikationsprozesse auf Grund dieser r Mess-    werte überwachen und regulieren zu können. Bisher sind in grösserem Umfang nur kapazitive und optische Messsysteme angewendet worden. Dem kapazitiven Sy  stern    hängt vor allem der Nachteil der Empfindlichkeit in bezug auf die Feuchtigkeit des Textilmaterials sowie der ungenügenden Stabilität des Messnullpunktes an.



  Bei optischen   Messsystemen    ergeben sich Schwierigkeiten infolge mangelnder Stabilität sowohl von Lichtsendern als auch Lichtempfängern. Es ist auch schon auf Grund umfangreicher Versuche vorgeschlagen worden, Messungen auf dem Prinzip der Absorption radioaktiver Strahlen vorzunehmen; jedoch haben diese aus verschiedenen Gründen in der Praxis noch keinen Eingang gefunden.



   Die vorliegende Erfindung überwindet diese Nachteile und betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Messgrössen, die dem Substanzquerschnitt von Textilmaterial, insbesondere dem von Faserbändern, entsprechen, welches sich dadurch auszeichnet, dass das Textilmaterial durch eine mindestens eine Verengung aufweisende Düse gezogen und dass der an der Verengung auftretende pneumatische Druck als Messgrösse ausgewertet wird.



   Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und umfasst eine vom Textilmaterial durchströmte Düse mit in Laufrichtung des Textilmaterials abnehmendem Querschnitt, welche Düse zwischen zwei hintereinanderliegenden, zur Düsenachse senkrechten Ebenen einen Hohlraum aufweist, sowie durch ein an diesen Hohlraum angeschlossenes Manometer.



   Anhand der Beschreibung und der Figuren werden Ausführungsbeispiele erläutert. Dabei   zeigt:   
Fig. 1 eine grundsätzliche Anordnung mit Blenden,
Fig. 2 eine trichterförmige Düse (Trompete) im Schnitt,
Fig. 3 eine Trompete gemäss Fig. 2 mit einer ringförmigen Erweiterung,
Fig. 4 eine Trompete mit einer eingedrehten Rille,
Fig. 5 eine Messanordnung mit Düse und Druckkompensation.



   Die Wirkungsweise des erfindungsgemässen Verfahrens beruht darauf, dass das Textilmaterial 5, wie dies Fig. 1 zeigt, durch zwei hintereinanderliegende Blenden 1, 2 hindurchgezogen wird. Die Blende 2 weist einen kleineren Durchmesser auf als Blende 1, so dass das Textilmaterial nach dem Passieren der Blende 1 weiter zusammengedrückt wird. Im Fasermaterial des Bandes ist eine bestimmte Menge Luft   eingeschlosslen,    die zusammen mit dem Textilmaterial die Blenden durchdringt. Sofern der Faserquerschnitt in Blende 1 und Blende 2 gleich ist, muss eine Luftmenge, die der Geschwindigkeit des Textilmaterials und der Differenz der Blendenquerschnitte entspricht, aus der Fasermasse austreten. Diese Luft entweicht in die   Kammer    3.



  Wenn nun aber die Kammer 3 ganz oder mindestens teilweise geschlossen   ist',    muss die Luft ganz oder   teil-    weise in der Längsrichtung durch das Faserband entweichen. Ein grösserer   Substanzquerschnitt    ergibt einen grösseren Luftwiderstand und demzufolge einen grösseren Druck in Kammer 3, der beispielsweise an einer   öff    nung mit einem Manometer angezeigt werden kann.



  Selbstverständlich könnte der Luftwiderstand auch mit zugeführter Pressluft bestimmt werden. Im vorliegenden Verfahren liefert jedoch das Messmedium selbst eine aktive Grösse, was als wesentlicher Vorteil zu bewerten ist.



   Organe zur Verdichtung des Faserquerschnittes von Bändern sind an sich bekannt und werden in vorhandenen Textilmaschinen vielfach verwendet, wo sie als Kondenser oder Trompeten bezeichnet werden. Ein Ausführungsbeispiel einer solchen Trompete im Schnitt zeigt Fig. 2. Es ist nun besonders vorteilhaft, wenn diese   Trompeten als Messorgane ausgebildet werden können, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. In der Wandung der Trompete ist eine ringförmige Erweiterung 7 vorgesehen, derart, dass ein erster Querschnitt einen Durchmesser   dt    und ein zweiter Querschnitt einen kleineren Durchmesser d2 aufweist. Die Erweiterung 7 ist durch einen Nippel 6 mit einem Manometer in Verbindung.



  Eine besonders einfache Ausbildung der Trompete wird dadurch erreicht, dass eine Rille 8 in die Trompete gedreht und eine radiale Bohrung 9 für den Anschluss einer Druckmesseinrichtung vorgesehen wird (Fig. 4).



   Der in der Kammer 3 auftretende Druck ist jedoch nicht nur vom Grad der Verdichtung des Fasermaterials beim Übergang von Blende 1 zu Blende 2 abhängig, sondern auch von der   Durchzugsgeschwindg-    keit. Um diese Geschwindigkeitsabhängigkeit zu erfassen, kann beispielsweise ein Aggregat (Fig. 5) eingesetzt werden, das einen Luftverdichter 14 enthält, der mit einer zur Durchlaufgeschwindigkeit des Fasermaterials 5 proportionalen Drehzahl angetrieben wird.



  Wird der im Verdichter 14 erzeugte Druck - gegebenenfalls über ein Regelventil   13 - dem    Druck in der Kammer 3 entgegengesetzt, beispielsweise in einem Differentialmanometer 12 - so stellt das Verhältnis zwischen dem Druck in der Kammer 3 bzw. im Schenkel
15 und demjenigen im Schenkel 16 des Manometers 12 eine Messgrösse für den Substanzquerschnitt dar. Die Differenzmethode unter Verwendung eines Verdichters
14 ist auch deshalb vorteilhaft, da dadurch die ver änderlichen Eigenschaften der Luft, wie Temperatur, Barometerstand usw., automatisch berücksichtigt werden. Das Regelventil 13 erlaubt zudem bei einer Re  gelanlage    eine   Sollwert-Einsltellung    für den zu messenden Substanzquerschnitt, indem ein Druckanstieg im Schenkel 16 zunehmenden Substanzquerschnitt in der Trompete 11 verlangt und umgekehrt.



   Für die Gewinnung eines Signals aus der im Manometer 12 gemessenen Druckdifferenz sind nun noch an sich bekannte Mittel (18) einzusetzen, die die Höhe der Manometersäule (17) bzw. deren   Niveauschwan-    kungen in eine entsprechende Messgrösse verwandeln.



      PATENTANSPROCHE   
I. Verfahren zur Gewinnung von Messgrössen, die dem Substanzquerschnitt von Textilmaterial, insbesondere dem von Faserbändern, entsprechen, dadurch gekennzeichnet, dass das Textilmaterial (5) durch eine mindestens eine Verengung aufweisende Messdüse (1, 2) geführt wird, und dass der an der Verengung auftretende pneumatische Druck als Messgrösse ausgewertet wird.   



  
 



  Method and device for obtaining measured values which correspond to the substance cross-section of textile material, in particular of fiber ribbons
For quality control in the textile industry, suitable measuring methods for determining the substance cross-section are of crucial importance in order to be able to monitor and regulate the manufacturing processes on the basis of these measured values. So far, only capacitive and optical measuring systems have been used on a larger scale. The capacitive system is mainly due to the disadvantage of sensitivity with respect to the moisture content of the textile material and the insufficient stability of the measurement zero point.



  With optical measuring systems, difficulties arise due to the lack of stability of both light transmitters and light receivers. On the basis of extensive experiments it has already been proposed to make measurements on the principle of the absorption of radioactive rays; however, for various reasons these have not yet found their way into practice.



   The present invention overcomes these disadvantages and relates to a method for obtaining measured variables which correspond to the substance cross-section of textile material, in particular that of fiber ribbons, which is characterized in that the textile material is drawn through a nozzle having at least one constriction and that the one at the constriction occurring pneumatic pressure is evaluated as a measured variable.



   The invention also relates to a device for carrying out the method and comprises a nozzle through which the textile material flows and with a cross-section that decreases in the direction of travel of the textile material, which nozzle has a cavity between two consecutive planes perpendicular to the nozzle axis, and a pressure gauge connected to this cavity.



   Exemplary embodiments are explained on the basis of the description and the figures. It shows:
1 shows a basic arrangement with diaphragms,
2 shows a funnel-shaped nozzle (trumpet) in section,
3 shows a trumpet according to FIG. 2 with an annular extension,
4 shows a trumpet with a screwed-in groove,
5 shows a measuring arrangement with a nozzle and pressure compensation.



   The mode of operation of the method according to the invention is based on the fact that the textile material 5, as shown in FIG. 1, is pulled through two panels 1, 2 lying one behind the other. The diaphragm 2 has a smaller diameter than the diaphragm 1, so that the textile material is further compressed after passing through the diaphragm 1. A certain amount of air is trapped in the fiber material of the tape, which together with the textile material penetrates the panels. If the fiber cross-section in screen 1 and screen 2 is the same, an amount of air that corresponds to the speed of the textile material and the difference between the screen cross-sections must escape from the fiber mass. This air escapes into chamber 3.



  If, however, the chamber 3 is now completely or at least partially closed, the air must escape completely or partially in the longitudinal direction through the sliver. A larger substance cross-section results in a greater air resistance and consequently a greater pressure in chamber 3, which can be displayed, for example, at an opening with a manometer.



  Of course, the air resistance could also be determined with supplied compressed air. In the present method, however, the measuring medium itself provides an active variable, which is to be assessed as a significant advantage.



   Organs for compressing the fiber cross-section of ribbons are known per se and are widely used in existing textile machines, where they are referred to as condensers or trumpets. An exemplary embodiment of such a trumpet in section is shown in FIG. 2. It is particularly advantageous if these trumpets can be designed as measuring organs, as shown in FIG. 3. An annular widening 7 is provided in the wall of the trumpet such that a first cross section has a diameter dt and a second cross section has a smaller diameter d2. The extension 7 is connected to a pressure gauge through a nipple 6.



  A particularly simple design of the trumpet is achieved in that a groove 8 is rotated into the trumpet and a radial bore 9 is provided for the connection of a pressure measuring device (FIG. 4).



   The pressure occurring in the chamber 3 is not only dependent on the degree of compaction of the fiber material at the transition from screen 1 to screen 2, but also on the passage speed. In order to detect this speed dependency, a unit (FIG. 5) can be used, for example, which contains an air compressor 14 which is driven at a speed proportional to the throughput speed of the fiber material 5.



  If the pressure generated in the compressor 14 - possibly via a control valve 13 - opposes the pressure in the chamber 3, for example in a differential manometer 12 - the relationship between the pressure in the chamber 3 and in the leg is established
15 and that in the leg 16 of the manometer 12 represent a measured variable for the substance cross-section. The difference method using a compressor
14 is also advantageous because it automatically takes into account the changeable properties of the air, such as temperature, barometer reading, etc. The control valve 13 also allows a setpoint setting for the substance cross-section to be measured in a Re gel system, in that a pressure increase in the leg 16 requires an increasing substance cross-section in the trumpet 11 and vice versa.



   In order to obtain a signal from the pressure difference measured in the manometer 12, means (18) which are known per se are to be used which convert the height of the manometer column (17) or its level fluctuations into a corresponding measured variable.



      PATENT CLAIM
I. A method for obtaining measured variables which correspond to the substance cross section of textile material, in particular that of fiber ribbons, characterized in that the textile material (5) is passed through a measuring nozzle (1, 2) having at least one constriction, and that the Constriction occurring pneumatic pressure is evaluated as a measured variable.

Claims

II. Device for performing the method according to claim I, characterized by a nozzle (1, 2) through which the textile material (5) flows and with a cross-section decreasing in the direction of the textile material, which nozzle has a chamber (3) between two successive planes perpendicular to the nozzle axis and a pressure gauge (12) connected to this chamber.

SUBCLAIMS 1. The method according to claim I, characterized in that the pressure occurring in the chamber (3) is opposed to a counter pressure corresponding to the target value of the substance cross section of the textile material (5) and the pressure difference is measured manometrically.

2. The method according to claim I and dependent claim 1, characterized in that condensers with at least one recess (7) acting as a chamber (3) are provided as measuring elements.

3. The method according to claim I and dependent claim 1, characterized in that the pressure is converted into a signal reproducing the substance cross-section of the textile material (5).

4. Device according to claim II, characterized by a groove (8) screwed into the nozzle surface as a chamber (3).

5. Device according to claim II and dependent claim 4, characterized in that the groove (8) is in communication with the pressure gauge (12) via a bore (9).

6. Device according to claim II and dependent claims 4 and 5, characterized by a differential manometer (12), at one input (1'5) of which the nozzle (11), at the other input (16) a compressor (14) via a control valve (13) lies.

7. Device according to claim II and dependent claim 6, characterized by a converter (18) for converting the pressure gauge (17) in the substance cross-section of the textile material (5) corresponding measured values.