DE1473530A1

DE1473530A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln der Garnreibung

Info

Publication number: DE1473530A1
Application number: DE19631473530
Authority: DE
Inventors: Carl Schlatter
Original assignee: Monsanto Co
Current assignee: Monsanto Co
Priority date: 1962-05-22
Filing date: 1963-11-11
Publication date: 1969-07-03
Also published as: DE1473526A1; BE632712A; DK107783C; US3209589A; NO116647B; GB1006754A; CH409460A; NL293128A

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln der Garnreibung

Die Erfindung Dezieht sich allgemein auf ein Gerät zum Messen der Reibung und betrifft insbesondere ein Gerät zum genauen und kontinuierlichen Messen der Reibung, die durch die Bewegung eines bestimmten Garns mit unterschiedlicher Geschwindigkeit und oei unterschiedlicher Anfangsspannung über gewählte Vorrichtungen zum Erzeugen von Reibung entsteht.

In der Feiohliteratur sind zahlreiche Gerätsanordnungen zum Messen der Garnreibung beschrieben, .aei allen diesen bekannten Geräten bestehen jedoch Beschränkungen bezüglich der Erfaßbarkeit der zahlreichen die Reibung beeinflußenden Parameter, wobei ein sehr wichtiger Parameter die Begrenzung der Garngeschwindigkeit ist.

.bei in verschiedener Weise ausgerüstexen Garnen zeigen sich erhebliche Unterschiede im ReibungsTerhalten. Ferner hat' es sich gezeigt, daß sich die Garnreibung, die bei einer niedrigen Geschwindigkeit von wenigen Zentimetern in der Minute gemessen wird, erheblich von der Reibung unterscheidet, welche bei Geschwindigkeiten τοη 10 m/min und darüber gemessen wird. Wenn

909827/0367

-2- H73530

man z.B. eine Anzahl verschiedener Garnausriistungen in der Reihenfolge ansteigender Reibung'ordnet, wie sie sich bei der Untersuchung unter Anwendung einer bestimmten Geschwindigkeit ergibt, kehrt sich diese Reihenfolge praktisch um, wenn man die Versuche bei einer anderen Geschwindigkeit, z.'B. einer höheren Geschwindigkeit, durchführt. Außerdem handelt es sich bei der Reibung, die bei der niedrigeren Geschwindigkeit auftritt, häufig um die sogenannte Stick-Slip-Reibung, die bei ruckartiger Bewegung auftritt, während bei erheblich höheren Geschwindigkeiten in der Größenordnung von 10 m/min und darüber diese Art der Reibung nicht zu beobachten ist. Diese Feststellungen gelten ohne Rücksicht darauf, ob mehrere verschiedene Ausrüstungen z.B. bei Kunstseide, Acetat oder Nylon angewendet werden, und hieraus muß geschlossen werden, daß sich bei verschiedenen Geschwindigkeiten unterschiedliche Reibungsvorgänge abspielen, und daß diese Tatsache auf die Eigenschaften einer bestimmten Garnausrüstung zurückzuführen ist.

Natürlich stellt sich hierbei die Präge, auf welche Weise und bei welcher Geschwindigkeit die Reibung in eine Reibung anderer Art übergeht; die Beantwortung dieser Präge würde sich als sehr wertvoll erweisen, wenn versucht werden soll, die Eigenschaften des zum Ausrüsten von Garn dienenden Materials als solchen in Beziehung zu den Eigenschaften des auf ein Garn aufgebrachten ?ilms zu setzen. Es liegt auf der Hand, daß bei einem Gerät, das derartige Informationen liefern soll, ein lückenloser Geschwindigkeitsbereich zur Verfügung stehen muß, der sich von wenigen zehntel Millimeter in der Minute bis zu mehreren hundert Metern in der Minute erstreckt.

Perner muß es das Gerät dem Benutzer ermöglichen, von jeder beliebigen Geschwindigkeit auf jede andere Geschwindigkeit schnell und ohne Störung des <*arns an der Reibfläche überzugehen.

Auf dem Gebiet der Textiltechnik wird die Reibung von Garnen und Pasern dadurch ermittelt, daß man die Garnspannung

Ö09827/0367

-3- U73530

mißt, bevor das Garn über eine geeignete Reibfläche gezogen wird, und nachdem das Garn über diese Reibfläche gezogen wurde; im folgenden wird die anfängliche Garnspannung mit T₁ und die später gemessene Garnspannung mit T₂ bezeichnet. Bei der Differenz Tp - T. handelt es.sich um die Reibungskraft, wie sie durch die klassischen Untersuchungen definiert ist.

Bekanntlich nimmt die Garnreibung mit der anfänglichen Garnspannung zu. Der Anstieg der Kurve für T₂ - T₁ über T₁ variiert innerhalb weiter Grenzen, wenn man verschiedene Ausrüstungsmaterialien verwendet, bzw. wenn man verschiedene Garne mit dem gleichen Material ausrüstet. Daher ist es wichtig, die Messungen von T₂ für konstante und genau bekannte Werte von T₁ durchzuführen. Außerdem muß es möglich sein, das Gerät oei jedem gewünschten Wert von T- zu betreiben, der mit aer Zugfestigkeit des Garns vereinbar ist, und zwar bis herab zu dem niedrigsten nert, bei dem immer noch eine gleichmäßige Bewegung des Garns über Rollen und Reibstifte oder andere Reibflächen gewährleistet ist.

Bei allen Geräten zum Messen der Garnreibung, bei denen eine gravimetrische Anordnung dazu dient, die Anfangsspannung T₁ konstant zu halten, ist es ferner für den kontinuierlichen Betrieb wichtig, daß das Gewicht des der gravimetrisehen Anordnung zugeführten Garns genau gleich dem Gewicht des abgeführten Garns ist, denn anderenfalls werden die Regelgrenzen der gravimetrischen Spannungsregelung überschritten, und der Versuch muß unterbrochen werden.

Eine in großem Umfang angewandte bekannte Maßnahme, um im Vergleich zu der Geschwindigkeit, mit der das Garn zugeführt wird, eine vorbestimmte höhere Geschwindigkeit beim Abführen des Garns einzuhalten, um so dae Garngewicht konstant zu halten, das der Dehnung zwischen dem Zuführungeßunkt und dem Abführungspunkt unterliegt, besteht in der Verwendung von Zuführungsund Aufwickelrollen, die so synchronisiert sind, daß

909827/0367

- 4 - . U73530

sich ein bestimmter Unterschied zwischen den Drehzahlen der Eollen ergibt. Es hat sich jedoch gezeigt, daß eine solche Anordnung nicht den Anforderungen entspricht, die eine Vorrichtung erfüllen muß, welche es ermöglicht, einen praktisch gleichbleibenden Unterschied zwischen der Garnzuführungsgeschwindigkeit und der Garnabführungsgeschwindigkeit aufrechtzuerhalten, wobei außerdem gefordert wird, daß sich der gewünschte Unterschied leicht und genau einstellen läßt.

Die Erfindung sieht nunmehr Maßnahmen vor, um die vorstehend geschilderten Schwierigkeiten auszuschalten, wobei in der Praxis weitere Vorteile erzielt werden.

Ein Ziel der Erfindung besteht somit darin, ein Garnreibungsmeßgerät vorzusehen, das es ermöglicht, die Garnreibung kontinuierlich mit einem hohen Genauigkeitsgrad zu messen} ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung eines kontinuierlich zu betreibenden Garnreibungsmeßgeräts, das es ermöglicht, die gewünschte konstante anfängliche Garnspannung innerhalb eines großen Bereichs der Garngeschwindigkeiten aufrechtzuerhalten, wobei die Garngeschwindigkeit stufenlos variiert werden kann; ferner sieht die Erfindung ein kontinuierlich zu betreibendes Garnreibungsmeßgerät vor, das es ermöglicht, Jede gewünschte anfängliche Garnspannung konstant zu halten, y_ während das Garn mit verschiedenen Geschwindigkeiten über oder durch eine beliebige Vorrichtung zum Erzeugen von Reibung läuft, wobei das Gerät außerdem mit in einer neuartigen und leicht

arbeitet

zu benutzenden Garnantriebseinrichtung/mittels deren ein konstantes Garngewicht zu- und abgeführt werden kann; weiterhin sieht die Erfindung ein Gerät vor, das den oben genannten Forderungen entspricht und es außerdem ermöglicht, die anfängliche Garnspannung auf gravimetrischem Wege aufrechtzuerhalten. Weiterhin sieht die Erfindung ein verbessertes Verfahren zum Bestimmen der Garnreibung in Abhängigkeit von der Ausrüstung, der Spannung und der Laufgeschwindigkeit vor; das erfindungsgemäße Verfahren bietet eine bis jetzt nicht erzielbare Genauigkeit

909827/0367

-5- H73530

bezüglich der Aufreehterlialtung konstanter Werte der Garnspannung und der Laufgeschwindigkeit, und es umfaßt Maßnahmen, die dazu führen, daß gleichbleibende Garngewichte zu- und abgeführt werden, wobei sich das Garn zwischen dem Zuführungspunkt und dem Abführungspünkt dehnen kann.

Diese und weitere Ziele der Erfindung werden mit Hilfe einer Garnantriebsvorrichtung erreicht, die gegenüber den bis jetzt bekannten Vorrichtungen verschiedene wichtige Vorteile bietet, da ein Satz von zusammenarbeitenden konischen Bollen verwendet wird, die sich um nicht parallele Achsen drehen und über ein stufenlos verstellbares Getriebe angetrieben werden. ä Wegen der Anordnung und der Porm dieser Rollen ist es möglich, ein unveränderliches Garngewicht auch dann zu- und abzuführen, wenn das Garn zwischen dem Funkte, an dem es von der Antriebsvorrichtung abgegeben wird, und dem Punkte, an dem es von der Vorrichtung erneut erfaßt wird, einer unterschiedlichen Dehnung ausgesetzt ist.

Erfindungsgemäß werden diese und weitere Ziele durch die Benutzung einer Garnantriebsvorrichtung der genannten Art in Verbindung mit einer Vorrichtung zum Erzeugen von Reibung und zum Regeln der Garnspannung erreicht, die es ermöglicht, eine konstante Anfangsspannung des Garns aufrechtzuerhalten, da ein gravimetrisch betätigtes Rollenaggregat zum Erzeugen ' einer konstanten Spannung verwendet wird, das so ausgebildet ist, daß man die verschiedensten Werte der anfänglichen Spannung einstellen und die verschiedensten Mittel zum Erzeugen von Reibung benutzen kann. Da es die Garnantriebsvorrichtung auf neuartige Weise ermöglicht, mit Hilfe der Vorrichtung zum Regeln der Garnspannung ein konstantes Garngewioht zu- und abzuführen, wird eine sehr störende Fehlerquelle ausgeschaltet.

Erfindungsgemäß werden diese und weitere Ziele durch die Anwendung eines neuartigen Verfahrens erreicht, nach welchem

809827/0367

- 6 - U73530

das Garn einer Vorrichtung zum Erzeugen von Reibung und zum Regeln der Spannung derart zugeführt und aus der Vorrichtung abgeführt wird, daß Gewähr dafür besteht, daß der Vorrichtung das gleiohe Garngewicht zugeführt wird, das ihr entnommen wird, wobei der Geschwindigkeitsunterschied zwischen dem der Vorrichtung zugeführten Garn und dem der Vorrichtung entnommenen Garn ausschließlich eine Funktion der Garnlänge ist, die ihrerseits eine Funktion der Garnreibung ist.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele an Hand der Zeichnungen.

Fig. 1 zeigt teilweise schematisch und teilweise perspektivisch eine mögliche Anordnung einer Garnantriebsvorrichtung und einer Vorrichtung zum Erzeugen von Reibung und zum Regeln der Spannung zum Messen der Reibung zwischen einem Garn und einem Metall oder dergleichen.

Fig. 2 zeigt schematisch eine weitere Ausbildungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Erzeugen von Reibung und zum Regeln der Spannung, die insbesondere zum Messen der Reibung zwischen zwei Garnsträngen geeignet ist.

In den Zeichnungen sind ähnliche oder einander entsprechende Seile jeweils mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet. Gemäß Fig. 1 umfaßt ein erfindungsgemäßes Gerät zum Messen der Garnreibung eine insgesamt mit 10 bezeichnete Garnantriebsvorriohtung und eine insgesamt mit 12 bezeichnete Vorrichtung zum Erzeugen von Reibung, zum Regeln der Garnspannung sowie zum Messen der Reibung} der die letztere Vorrichtung durchlaufende Garnstrang wird ia folgenden als Meßschieife bezeichnet. Wie weiter unten erläutert, ist die Vorrichtung 12 so ausgebildet, daß ea erforderlich ist, gleiche Garngewichte zu- und abzuführen! wenn ein kontinuierlicher Betrieb möglich sein soll. Die Garnantriebsvorrichtung 10 arbeitet mit der Vorrichtung

909827/0367

-7- H73530

zusammen, um diese Forderung auf neuartige und sehr vorteilhafte Weise zu erfüllen, so daß es mit einer bis jetzt nicht erreichbaren Leichtigkeit und Genauigkeit möglich ist, Garnreibungsbestimmungen durchzuführen.

Gemäß Pig. 1 umfaßt die erfindungsgemäße Garnantriebsvorrichtung ein Rollenaggregat mit drei sich an ihren Umfangsflachen berührenden Rollen, und zwar mit einer mittleren Rolle 14 und zwei auf entgegengesetzten Seiten der mittleren Rolle angeordneten Rollen 16 und 18. Diese Rollen verjüngen sich gleichmäßig unter einem Winkel in der Größenordnung von 5°, jedoch kann die Konizität der Rollen innerhalb eines weiten Bereichs variieren, und sie richtet sich jeweils nach dem Raumbedarf und der jeweiligen Größe des GarngesohwindigkeitsunterschiecLes. Wenn z.B. der Unterschied zwischen den Geschwindigkeiten, mit denen das Garn von den Rollen abläuft, und mit denen das Garn von den Rollen erneut erfaßt wira, klein ist, und das Garn z.B. veranlaßt wird, von einem einen kleineren Durchmesser aufweisenden Teil einer Rolle abzulaufen und an einem einen größeren Durchmesser aufweisenden Teil einer Rolle erneut über eine Rolle zu laufen, kann der axiale Abstand zwischen den Bahnen des ablaufenden und des erneut zugeführten Garns bezogen auf die Rollen unerwünscht klein werden, wenn man nicht mit Rollen arbeitet, die sich nur sehr allmählich verjüngen. Wenn die GarngeschwindigkeitBunterschiede in sehr weiten Grenzen variieren, kann es zweckmäßig sein, austauschbare Sätze von zueinander passenden Rollen mit unterschiedlicher Konizität vorzusehen, so daß sich bei keinem Rollensatz eine unerwünscht große Länge ergibt. WO es der verfügbare Raum zuläßt, kann man natürlioh auch einen einzigen Satz von sich nur sehr allmählich verjüngenden Rollen verwenden, die genügend lang sind, so daß innerhalb eines großen Bereichs von Garngeschwindigkeiteuntersohieden gearbeitet werden kann. Die Rollen 14, 16 und 18 sind auf divergierenden Achsen mit Hilfe von Kugellagern 20 gelagert, die in die beiden Enden jeder Rolle eingebaut sind und von Lagerböcken 22 getragen werden. Der Divergenzwinkel der Drehachaen der Rollen kann innerhalb

909827/0367

-a- U73530

eines großen Bereichs variieren und richtet sich nach der Konizität der gewählten Rollen. Vorzugsweise ist jede zweite Rolle bzw. sind im vorliegenden Falle die Rollen 16 und 18 aus einem gummiähnlichen Material hergestellt, das im Vergleich zu einer dazwischen angeordneten Rolle, z.B. der Rolle 14, nachgiebiger und leichter verformbar ist, um das Durchrutschen des Garns zwischen benachbarten Rollen sowohl in der Umfangsrichtung als auch in axialer Richtung möglichst weitgehend auszuschalten. Gemäß Pig. 1 ist jede Rolle so angeordnet, daß ihre Umfangsfläche an die ümfangsfläche der benachbarten Rollen angrenzt, und der auf benachbarte Rollen aufgebrachte Berührungsdruck ist nur so groß, wie es erforderlich ist, um ein gegenseitiges Durchrutschen der Rollen zu verhindern. Das Rollenaggregat wird mit Hilfe eines bei 26 angedeuteten stufenlos verstellbaren Getriebe· kontinuierlich angetrieben. Dieses Getriebe kann z.B. einen mit variabler Drehzahl arbeitenden Elektromotor 27 umfassen, der seine Antriebskraft über ein verstellbares Getriebe abgibt, welches einen leichten Übergang von einem Übersetzungsverhältnis auf ein anderes ermöglicht. Das endgültige Abführen des Garns aus der Garnantriebsvorrichtung erfolgt vorzugsweise bei minimaler Garnspannung, z.B. mit Hilfe eines Gefäßes 28, das an eine Saugleitung 30 angeschlossen und mit einem Garnführungsrohr 32 versehen ist, welches mit dem Inneren des Gefäßes in Verbindung steht, so daß das anfallende Garn in den Behälter 28 gesaugt und dort gesammelt wird. Um das Garn über die Rollen zu führen, sind zwei Garnführungen 34- und 36 vorgesehen, die jeweils auf einer Gewindespindel 38 angeordnet sind und über die Gewindespindel durch einen lagerbock 40 unterstützt werden. Außerhalb jedes Lagerbocks 40 trägt jede Gewindespindel 38 eine Rändelmutter 42, so daß man die eigentlichen Garnführungen 34 und 36 gegenüber dem Rollenaggregat axial verstellen und sie in die gewünschte Lage bringen kann. Die Garnführung 34 ist zwischen dem Rollenaggregat und dem Garnvorrat angeordnet, und hat die Aufgabe, die axiale Lage der Garnbahn vor dem Eintreten des Garns in die Meßsohleife festzulegen. Die Garnführung 36 erfaßt das

909827/0367

-9- U73530

Grain beim Verlassen der Netzschleife und führt es kurz vor dem Abgeben an den Sammelbehälter in der gewünschten Weise über die Rollen. Auf die Arbeitsweise der Garnantriebsvorrichtung wird weiter unten näher eingegangen, nachdem die Vorrichtung zum Erzeugen von Reibung und zum Regeln der Garnspannung beschrieben worden ist.

Gemäß Pig. 1 umfaßt die Vorrichtung 12 im wesentlichen eine frei schwimmend unterstützte Rolle 44 zum Aufbringen einer konstanten Spannung, eine Reibfläche 46, die hier in bekannter Weise als Reibstift ausgebildet ist, sowie eine Rolle 48, die mit einem Dehnungsmesser 50 von bekannter Konstruktion verbunden ist. Längs der ganzen Meßschleife sind geeignete Umlenkrollen 52 vorgesehen, um das Garn von der Antriebsvorrichtung 10 aus über die Spannrolle 44, die Reibfläche 46 und die mit dem Dehnungsmesser verbundene Rolle 48 zu leiten und es dann der Garnantriebsvorrichtung 10 wieder zuzuführen. Vorzugsweise sind alle an der die Vorrichtung 12 durchlaufenden Meßschleife angreifenden Rollen so ausgebildet, daß sie eine geringe. Massenträgheit haben, und sie sind reibungsfrei auf Präzisionskugellagern in Miniaturausführung gelagert. Die Spannrolle 44 trägt einen nach unten ragenden Haken 54, an dem man gewählte Gewiohte 56 aufhängen kann, um die Anfangsspannung T₁ des Garns auf einen beliebigen Wert einzustellen, der mit der Zugfestigkeit des Garns vereinbar ist. Die dem Dehnungsmesser 50 zugeordnete Rolle 48 trägt einen ähnlichen Haken 58, an dem ein Ausgleichsgewicht 60 hängt, dessen Gewicht gleich dem Gewicht der Spannrolle 44 einschließlich des Gewichts des Hakens 54, jedoch ohne das Gewicht 56 ist. An dem Ausgleichsgewicht 60 hängt ein Gewicht 62, das dem Gewicht 56 entspricht. Bei dieser Anordnung der Gewiohte sind die an der Rolle 48 des Dehnungsmessers angreifenden Kräfte gleich dem Doppelten der · Garnspannung Tg ^ⁿ äer Aufwärtsrichtung und dem Doppelten der Garnspannung T₁ in der Abwärtsriohtung. Wenn 2T₂ - 2T₁ = 2P ist wobei die Reibungskraft mit P bezeichnet ist, bedeutet dies, daß das Auegangssignal des Dehnungsmessers 50 dem Reibungswert des Garns proportional ist.

909827/0367

H73530

Wenn man die Reibfläclie 46 durch eine reibungsfreie Rolle ersetzt, ist die Gesamtreibung in der Meßschleife gleich der Summe der Reibung sämtlicher Rollen. Es läßt sich leicht zeigen, daß dieser Wert vernaohlässigbar klein ist, indem man das Garn die Vorrichtung durchlaufen läßt, wobei die Reibfläche durch eine reibungsfreie Rolle ersetzt ist, und wobei man die Abweichung des Registriergeräts 64 von der Nullinie beobachtet. Bei einwandfrei arbeitenden Rollen zeigt es sich, daß das Registriergerät nicht bemerkbar von der Nullinie abweicht. Hieraus ist ersichtlich, daß die Reibung und die auf die verschiedenen Rollen zurückzuführende Massenträgheit nur ^ eine vernaohlässigbare Wirkung auf die Reibungsbestimmungen aueüben, so daß man diese Einflüsse praktisch unberücksichtigt lassen kann. Der Dehnungsmesser 50 wird zweckmäßig an einen geeigneten Verstärker 63 angeschlossen, mit dem das Registriergerät 64 verbunden wird, so daß man dauerhafte Aufzeichnungen der gemessenen Spannung in Abhängigkeit von der Reibung gewinnen kann.

Bevor auf das erfindungsgemäße Verfahren zum Bestimmen der Garnreibung eingegangen wird, soll eine abgeänderte Ausbildungsform der Vorrichtung zum Erzeugen von Reibung und zum Regeln der Garnspannung beschrieben werden} diese in Pig. 2 gezeigte Ausbildungsform eignet sich insbesondere zum Messen ί der Reibung zwischen sich berührenden .Garnsträngen. Die Anordnung naoh Pig. 2 ähnelt weitgehend der in flg. 1 gezeigten Vorrichtung 12, abgesehen davon, daß die Reibfläche 46 durch ein Aggregat ersetzt ist, mittels dessen das Garn über sich selbst hinweggeführt wird, wobei der Grad der Berührung zwischen den beiden Garnsträngen gewählt werden kann. Zu diesem Zweck ist eine ümlenkrolle 66 für das Garn vorgesehen, die zwischen der eine konstante Spannung aufbringenden Rolle 44 una der dem Dehnungsmesser 50 zugeordneten Rolle 48 angeordnet ist. Die Rolle 66 kann um eine zu ihrer Drehachse rechtwinklige Achse in Schritten von 180° gedreht werden; zu diesem Zweck ist eine Welle 68 mit einem Rändelknopf 72 in einem ortsfesten Lagerteil 70 drehbar gelagert. Wenn man das Garn über die Holle 66

909827/0367

H73530

leitet, wie es in Pig. 2 gezeigt ist, und wenn man den Knopf 72 in Schritten von 180° dreht, kann man den zu der Rolle 66 laufenden Garnstrang und den von dieser Rolle ablaufenden Garnstrang so miteinander "verzwirnen", daß sich die gewünschte Zahl von miteinander verschlungenen Windungen ergibt, um die gewünschte Berührung zwischen den Garnsträngen zu erreichen. Im übrigen arbeitet die Ausbildungsform nach Pig. 2 ebenso wie diejenige nach Pig. 1.

Beim Gebrauch des Geräts wird das Garn, das gedehnt werden soll, 8· über das Rollenaggregat geführt, daß es über die dünneren Enden der Rollen 14, 16 und« läuft; die Lage der λ

Garnbahn läßt sich mit Hilfe der Garnführung 34 einstellen. Das Garn wird von dem Rollenaggregat abgezogen und läuft über geeignete Umlenkrollen 52, die Spannrolle 44, die Reibfläche 46, die dem Dehnungsmesser zugeordnete Rolle 48 und über die Führung 56 wieder zu dem Rollenaggregat. Die Garnführung 36 wird so eingestellt, daß sie das Garn dem Rollenaggregat längs einer Bahn zuführt, die gegenüber der Bahn des von dem Rollenaggregat ablaufenden, die Meßschleife bildenden Garns axial versetzt ist. Dann wird das verstellbare Getriebe 26 in Betrieb gesetzt, und man beobachtet das Verhalten der eine konstante Spannung aufbringenden Rolle 44. Wenn die Rolle 44 dazu neigt, sich nach oben zu bewegen, wird das Garn aus der Meßschleife mit einer zu hohen Geschwindigkeit abgezogen. Daher verstellt I man die Garnführung 36 derart, daß das die Meßschleife verlassende Garn längs einer Bahn auf die Rolle läuft, die sich in einem geringeren Abstand von dem zu der Meßschleife laufenden Garnstrang befindet; mit anderen Worten, das von der Meßschleife kommende Garn läuft jetzt über einen Teil der Rolle, der einen kleineren Durchmesser besitzt. Hierdurch wird der Geschwindigkeitsunterschied zwischen dem in die Meßschleife eintretenden Garn und dem sie verlassenden Garn verkleinert, so daß die Neigung der Spannrolle 44, sich nach oben zu bewegen, zurückgeht. Wenn die Spannrolle 44 dazu neigt, sich nach unten zu bewegen, wird die öarnführung 36 so verstellt, daß ein größerei Abstand zwischen der Bahn des von dem Rollenaggregat ablaufenden

909827/0367

H73530

Garns und des dem Rollenaggregat wieder zugeführten Garns entsteht, um so den Geschwindigkeitsunterschied zwischen dem in die MeßschM-fe eintretenden Garn und dem sie verlassenden Garn zu vergrößern. Es bedarf nur einer geringen Mühe, bald einen Punkt zu erreichen, an welchem die Spannrolle 44 eine stabile Höhenlage beibehält, wobei das Gewicht des in die Meßschleife einlaufenden Garns genau gleich dem ü-ewicht des aus der Meßschleife abgezogenen Garns ist, und zwar auch dann, wenn an der Reibfläche eine Dehnung des Garns erfolgt. Da die Spannrolle 44 in der beschriebenen Weise stabilisiert worden ist, sind die an der Rolle 48 erfolgenden Spannungsmessungen ausschließlich eine Punktion der an der Reibfläche 46 auftretenden Spannungserhöhung .

Man erkennt somit, daß das erfindungsgemäße Gerät kontinuierlich betrieben werden kann und kontinuierlich verstellbar ist, ohne daß es erforderlich wird, einen Versuchslauf zu unterbrechen. Wenn man z.B. die Geschwindigkeit des die Meßschleife durchlaufenden Garns erhöht, ändert sich die Garnreibung, wodurch eine Änderung der Garndehnung verursacht wird, woraufhin die Stabilisierung der Höhenlage der Spannrolle aufgehoben wird. Zum Ausgleich dieser Tatsache wird die Garnführung 36 verstellt, um die Bahn des die Meßschleife verlassenden Garns, das dem Rollenaggregat erneut zugeführt wird, so zu verlagern, daß der axiale Abstand zwischen den beiden Garnbahnen an dem Rollenaggregat vergrößert oder verkleinert wird, was sich jeweils danach richtet, ob sich die Spannrolle 44 nach oben oder unten bewegt. Das Gerät läßt sich somit sofort bei der neuen Garngeschwindigkeit stabilisieren, und man kgnn die Untersuchung ohne Unterbrechung fortsetzen.

Es sei bemerkt, daß man bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen die verschiedensten Abänderungen und Abwandlungen vorsehen kann, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.

909827/0367

Claims

U73530

Patentansprüche

Verfahren zum Ermitteln der Garnreibung bei verschiedenen Garnen und bei verschiedenen Werten der Garngeschwindigkeit und der Garnspannung, dadurch gekennzeichnet, daß kontinuierlich ein Garnstrang mit einer gewählten ersten Laufgeschwindigkeit einer frei schwimmend unterstützten, eine konstante Spannung aufbringenden Rolle zugeführt wird, daß das Garn von dieser Rolle aus über Reibung erzeugende Mittel geleitet wird, daß das Garn mit einer zweiten Laufgeschwindigkeit abgeführt wird, die höher ist als die erste Laufgeschwindigkeit, daß die Spannung des Garns während des Abziehens des Garns von den Reibung ä erzeugenden Mitteln gemessen wird, daß der Unterschied zwischen der ersten und der zweiten Laufgeschwindigkeit derart geregelt wird, daß die eine konstante Spannung aufbringende Rolle ihre senkrechte Höhenlage beibehält, so daß das Gewicht des den Reibung erzeugenden Mitteln zugeführten Garns ständig gleich dem Gewicht des von diesen Mitteln abgezogenen Garns ist, und daß die Garnspannung gemessen wird, während das Garn von den Reibung erzeugenden Mitteln abgezogen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung des gewünschten Unterschiedes zwischen der ersten und der zweiten Laufgeschwindigkeit dadurch bewirkt wird, daß man das Garn über mehrere einander mit ihren Umfangoflachen ' benachbarte konische angetriebene Rollen leitet, die um divergierende Achsen drehbar sind, bevor das Garn über die eine konstante Spannung aufbringende Rolle läuft, daß das Garn nach dem Durchlaufen der Reibung erzeugenden Mittel erneut über die Rollen geführt wird, wobei das Garn im letzteren Falle über Teile der Rollen läuft, deren Durchmesser größer ist ale der Durchmesser derjenigen Teile, über welche das Garn im ersteren Falle läuft, so daß die senkrechte Höhenlage der eine konstante Spannung aufbringenden Rolle duroh Variieren des auf die Hollen bezogenen axialen Abstandeβ zwischen den über die Rollen laufenden Teilen des Garns aufrechterhalten wird.

909827/0367

• H73530

-H-
3. Vorrichtung zum kontinuierlichen Messen der Garnreibung bei verschiedenen Laufgeschwindigkeiten und Spannungen, gekennzeichnet durch eine Garnantriebsvorrichtung und eine Spannung srege !vorrichtung, wobei die Garnantriebsvorrichtung ein Rollenaggregat mit mehreren einander mit ihren Umfangsflachen benachbarten, gleichmäßig konischen Rollen umfaßt, die um divergierende Achsen drehbar sind, sowie mit variabler Drehzahl arbeitende Antriebsmittel zum Antreiben der Rollen mit wahlweise veränderbaren Drehzahlen, und wobei die Spannungsregelvorrichtung eine frei schwimmend unterstützte, eine konstante Spannung aufbringende Rolle umfaßt, die an dem zu untersuchen-

k den Garn aufgehängt ist und dazu dient, eine gewählte Anfangθ-spannung des Garns aufrechtzuerhalten, derner Mittel zum Messen * der Garnspannung, Reibung erzeugende Mittel innerhalb der Bahn des zu untersuchenden Garns zwischen der eine konstante Spannung aufbringenden Rolle .und den Mitteln zum Messen der Garnspannung, wobei die Garnantriebsvorrichtung mit der Spannungsregelvorrichtung zusammenarbeitet, um der Spannungsregelvorrichtung kontinuierlich das zu untersuchende Garn mit einer gewählten ersten Laufgeschwindigkeit zuzuführen und das Garn aus der Spannungsregelvorrichtung mit einer gewählten zweiten Laufgeschwindigkeit abzuführen, wobei der Unterschied zwischen der Geschwindigkeit des Zuführens und aer Geschwindigkeit des Abführens derart ist, daß aus der Spannungsregelvorrichtung

y das gleiche Garngewicht abgezogen wird, welches ihr zugeführt wird, so daß aie eine konstante Spannung aufbringende Rolle ihre senkrechte Höhenlage im wesentlichen beibehält.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch zwei verstellbare Garnführungen, die nahe dem Rollenaggregat angeordnet und in Richtung der Achse des Rollenaggregats wahlweise verstellbar sind, wobei eine der beiden Garnführungen dazu dient, die Bahn des Garns wahlweise zu variieren, das über die Rollen läuft, bevor es einer Längenänderung unterworfen wird, während die andere Garnführung dazu dient, wahlweise die Bahn des Garns zu variieren, das über die Rollen läuft, nach dem es einer Längenänderung unterworfen worden ist, wobei die zu-

909827/0367

H73530

letzt erwähnte Bahn des Garne bezogen auf die Rollen gegenüber der zuerst erwähnten Bahn axial versetzt ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rollenaggregat drei Rollen umfaßt, deren Achsen sich in einem gemeinsamen Punkte schneiden, wobei zwei der drei Rollen mit ihren Umfangsflachen der dritten Rolle benachbart sind, wobei die konische Fläche der dritten Rolle aus einem Material besteht, das im Vergleich zu den Umfangsflachen der beiden anderen Rollen erheblich weniger nachgiebig bzw. verformbar ist, und wobei die Antriebsmittel mit der dritten Rolle verbunden s in d.

909827/0367