DE801412C

DE801412C - Vorrichtung zur Messung oder Kontrolle einer Querabmessung eines Teiles unbestimmter Laenge

Info

Publication number: DE801412C
Application number: DEP42338A
Authority: DE
Inventors: Marcel Louis Mennesson
Original assignee: APPLIC ET DE CONST POUR MATERI
Current assignee: APPLIC ET DE CONST POUR MATERI
Priority date: 1948-06-26
Filing date: 1949-05-11
Publication date: 1951-01-08
Also published as: FR988614A; US2560883A; GB685837A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen zur Messung oder Kontrolle einer Querabmessung eines Teiles unbestimmter Länge, z. B. der Dicke oder des Querschnitts einer Strähne oder eines Fadens aus Spinnstoff oder Metall, welcher fortlaufend in seiner Längsrichtung durch das Meßgerät läuft.

Die Erfindung bezweckt insbesondere, diese Vorrichtungen so auszubilden, daß man mit ihnen

ίο schnell und durch eine einfache Ablesung auf wenigstens einer geteilten Skala den mittleren Wert der Abmessung erhalten kann, die man zu messen wünscht, oder die positiven oder negativen Abweichungen von einer mittleren Abmessung, oder auch die ungefähre Hüllkurve der Maxima und Minima der Kurve, welche die Schwankungen der gemessenen Abmessung an verschiedenen Punkten der Länge des Teiles darstellt.

Die Messung dieser Schwankungen erfolgt z. B. mittels eines pneumatischen Feinmessers, sie kann jedoch auch mit Hilfe von anderen Meßgeräten hydraulischer, elektrischer, mechanischer Art o. dgl. erfolgen.

Die Erfindung besteht wesentlich darin, daß man auf ein Anzeigemittel (manometrische Flüssigkeitssäule. Zeiger) des benutzten Meßgerätes Mittel wirken läßt, welche die Verstellungen dieses Anzeigemittels wenigstens in einer Richtung dämpfen, wobei die Dämpfung mittels einer Flüssigkeit oder eines Gases erhalten wird, welches durch

wenigstens eine genau dimensionierte Drosselsteile strömt bzw. durch eine Relativbewegung zwischen der Flüssigkeit oder dem Gas und dem Teil, in welchem diese Drosselstelle angeordnet ist.

Die Zeichnungen zeigen beispielshalber mehrere Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes.

Die Fig. ι bis 3 zeigen in einem lotrechten, schematischen Schnitt drei verschiedene Ausführungsformen des Gegenstandes der Erfindung.

Fig. 4 zeigt in Form eines Schaubildes die Schwankungen, welche die Querschnittsabmessungen einer Strähne oder eines Fadens aus Spinnstoff zeigen können.

Wenn es sich z. B. um die Herstellung einer Vorrichtung zur Messung des Querschnitts und dessen Schwankungen einer Strähne oder eines Fadens aus Spinnstoff handelt, geht man etwa folgendermaßen vor:

Bei den auf Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsformen ist angenommen, daß die Messungen mit Hilfe eines pneumatischen Feinmessers erfolgen.

Diese Vorrichtung umfaßt wesentlich einen Behälter i, welcher eine Flüssigkeit, z. B. Wasser, enthält und mit der Außenluft frei in Verbindung steht. In diese Flüssigkeit taucht ein Rohr 2, welches an eine Leitung 3 angeschlossen ist, in die Luft unter einem beliebigen Druck eingelassen wird. Diese Leitung weist einen Regelhahn 4 und eine kalibrierte Düse 5 auf und endigt an einem hohlen Kopf 6, in dessen gegenüberliegenden Wänden zwei kreisförmige gleichachsige öffnungen 7" und 7⁶ angebracht sind, deren Querschnitt so bemessen ist, daß er die Strähne 8 o. dgl.' ohne Pressung durchläßt, deren Querabmessungen gemessen werden sollen und welche unter dem Antrieb durch nicht dargestellte Mittel fortlaufend durch die einander gegenüberliegenden öffnungen j^a und J^b läuft. Der Behälter 1 und das Rohr 2 bilden einen Druckregler, durch welchen der Luftdruck in der Leitung 3 auf einem mittleren konstanten Wert gehalten wird, welcher gleich der Höhe H (H in Gramm, wenn die im Behälter 1 befindliche Flüssigkeit Wasser ist) ist, über welche das Rohr 2 in die Flüssigkeit eintaucht. Der Luftüberschuß entweicht am Unterteil des Rohres 2 und steigt in Form von Blasen an die Oberfläche der Flüssigkeit auf. ]

Die kalibrierte Düse 5 mündet in eine Kammer 9, welche der Leitung 3 angehört und an welehe ein Manometer 10 angeschlossen ist, welches den in dem Teil des Rohres 3 zwischen der Düse 5 und dem Kopf 6 herrschenden Druck mißt. Bekanntlich verändert sich dieser Druck in Abhängig- ; keit von der Größe der Zwischenräume, welche zwischen den Rändern der öffnungen J" und 7* und dem L^Tmriß der Strähne 8 bestehen, was gestattet, die gewünschte Abmessung durch den Wert des mit Hilfe einer geeigneten Teilung an dem Manometer 10 angezeigten Druckes zu bestimmen.

Das Manometer 10 wird vorteilhafterweise durch ein Rohr gebildet, welches mit dem Unterteil des Behälters 1 verbunden ist und in die Kammer 9 mündet.

Wenn man die Textilsträhne 8 mit einer gewissen Geschwindigkeit durch die Öffnungen 7" und 7* des Kopfes 6 laufen läßt, und wenn man die an dem Manometer gemachten Ablesungen in einem Schaubild aufträgt (Fig. 4), dessen Abszissen den Längen L der Strähne und dessen Ordinaten den Werten .S' der Querschnitte der Strähne entspredien, wobei die Werte dieser Querschnitte unterhalb der Achse (JL aufgetragen werden und die negativen Ordinaten mit zunehmendem Querschnitt zunehmen, so erhält man eine Kurve A, welche die Veränderungen dieses Querschnitts darstellt. Man sieht auf Fig. 4, daß diese Kurve sägezahnförmige Gruppen aufweist, die sehr verschiedene Amplituden aufweisen und mehr oder weniger weit von der Achse OL entfernt sind. Es ist so schwer, ein Bild von dem ungefähren Mittelwert des Quer-Schnitts zu gewinnen.

Die Erfindung gestattet, diesem Übelstand dadurch abzuhelfen, daß diese Schwankungen so gedämpft werden, daß sie, oder wenigstens die Schwankungen zweiter Ordnung, sich nicht mehr in der Manometerablesung bemerkbar machen, so daß diese sich auf einer Grenzhöhe stabilisiert, um welche herum nur noch sehr geringe Schwankungen angezeigt werden, welche in erster Annäherung und für die üblichen Kurven gleich Null gesetzt werden können.

Diese Grenzhöhe gibt dann den mittleren Querschnitt der betreffenden Textilsträhne an und kann durch eine merkliche waagerechte Linie B (Fig. 4) dargestellt werden, deren Ordinate dem Mittelwert des Querschnitts der gemessenen Strähne oder des gemessenen Fadens entspricht. Mit Hilfe dieses Querschnitts kann man das Gewidit der Strähne je Meter berechnen oder sich über die Nummer des Fadens klarwerden.

Zu diesem Zweck bringt mau, wie auf Fig. 1 gezeigt, am Grunde des Manometerrohrs 10 einen Teil 11 an, in welchem man einen Durchgang oder eine Drosselstelle 12 vorsieht. Da das Manometerrohr 10 mit dem unteren Teil des Behälters 1 nicht mehr durch einen breiten Durchlaß verbunden ist, sondern durch eine mehr oder weniger ausgesprochene Drosselstelle 12, kann die Flüssigkeit nicht mehr so leicht in diesem Rohr aufsteigen oder absinken und kann nicht mehr genügend schnell und genau den verringerten oder sekundären Druckschwankungen folgen, was nicht nur die Sägezähne der Kurve 4 zum Verschwinden bringt, sondern auch bis zu einem gewissen Grade die Wellenform dieser Kurve.

Die freie Spiegelhöhe der Flüssigkeit stellt sich somit etwa auf einen Punkt ein, der ungefähr die horizontale Linie B der Fig. 4 ergibt.

Man kann auch die mittlere positive oder negative Abweichung der an einer Strähne oder einem Faden gemachten Messungen von seinem mittleren Querschnitt bestimmen, was in dem Schaubild der Fig. 4 z. IJ. einer Geraden- C entspricht, welche der waagerechten Linie B merklich parallel ist und, falls es sich um eine mittlere negative Abweichung handelt, näher an der Abszissenachse OL liegt ai.->

die Gerade Ii, und zwar in einer solchen Entfernung, daß die Summe der in einer Richtung schraffierten und von der Kurve A zwischen den Geraden Ii und C begrenzten Flächen gleich der Summe der in der anderen Richtung schraffierten und jenseits der Geraden C auf der Seite der Achse OL liegenden Flüchen ist.

Hierfür wird, wie auf Fig. 2 gezeigt, in dem Teil II parallel zu dem Durchgang 12 ein zweiter

ίο Durchgang 13 vorgesehen, der mit einem Rückschlagventil versehen ist, z. B. einer Kugel 14, die in einer in diesem Teil angebrachten Ausnehmung 15 untergebracht ist. Diese Kugel hat vorzugsweise eine Dichte, welche merklich gleich der der benutzten Flüssigkeit ist, wobei ein Splint 16 das Entweichen der Kugel verhindert, Bei dem gezeigten Heispiel hebt sich die Kugel 14 von ihrem Sitz, wenn sie durch die Flüssigkeit aus dem Rehälter 1 durch den Durchgang 13 eine Druckkraft erfährt,

d. Ii. wenn die Flüssigkeit die Neigung zeigt, in dem Manometerrohr 10 infolge einer Verringerung des Druckes in der Leitung 3 hinter der kalibrierten Düse 5 aufzusteigen. Die Flüssigkeit kann daher verhältnismäßig frei gleichzeitig durch die beiden Durchlässe τ 2 und 13 zuströmen. Wenn dagegen bei einer Zunahme dieses Druckes die Kugel 14 auf ihren Sitz gedrückt wird, kann die Flüssigkeit in dem Rohr 10 nur dadurch absinken, daß sie nur durch den Durchlaß 12 strömt, so daß sich die freie Spiegelhohe der Manometersäule auf einer Höhe stabilisiert, die über der mittleren Höhe liegt, und /.war mit sehr geringen Schwankungen, welche als vernachlässigbar angesehen werden können. Die erhaltene Höhe wird also durch eine zu der waagerechten Linie Ii parallele Gerade dargestellt, welche bei geeigneter Wahl der Abmessungen der Durchlässe 12 und 13 mit der Geraden C zusammenfallen kann.

Wenn man den Durchlaß \2 einen sehr geringen Durchmesser und dem Durchlaß 13 einen verhältnismäßig viel größeren Durchmesser gibt, kann man eine (nicht dargestellte) Kurve erhalten, deren Maximum oder Maxima den 1'unkten entsprechen, an welchen die Strähne oder der Faden den schwächsten Querschnitt aufweist und daher zu zerreißen droht.

Wenn man das Rückschlagventil 14 so ausbildet, daß es sich in umgekehrter Richtung (zu dem Behälter hin) öffnet, erfaßt man die Flächen der Kurve A, welche sich auf der Fig. 4 unterhalb der waagerechten Linie/) befinden, was z.B. gestattet, eine zu C symmetrische Gerade D zu bestimmen, welche den für die Herstellung einer Strähne oder eines Fadens gegebener Dicke benutzten Rohstoffüberschuß darstellt. Das Minimum oder die Minima der Kurve .i können in derselben Weise leicht bestimmt werden, indem man den Durchlässen 12 und 13 geeignete Abmessungen gibt.

Das kleinste Minimum und das größte Maximum können erhalten werden, indem man den Durchlaß 12 fortläßt und nur den Durchlaß 13 mit seinem Ventil 14 bestehen läßt, dessen Öffnung dann in der geeigneten Richtung erfolgt, wie oben ausgeführt.

Die Durchlässe 12 und 13 können auch ebensogut an dem oberen Teil des Alanometerrohres 10 vorgesehen werden, so daß man dann die Dämpfung der Schwankungen des auf die Manometersäule wirkenden Luftdrucks erhält.

Fig. 3 zeigt eine Anwendung der Erfindung auf eine mechanische Meßvorrichtung.

In einem Gehäuse i" ist ein starrer Zeiger 18 untergebracht, der um einen Schwenkzapfen n) schwenken kann und dessen freies Ende sich \"or einem kreisförmigen, geteilten Zifferblatt 20 verstellen kann, lenseits des Schwenkzapfen:* 19 wird der Zeiger durch ein vollständig elastisches Blech 21 verlängert, dessen freies Ende mittels einer Achse 22 an einem Taster 23 angclenkt ist. auf welchen eine Andrückfeder 24 einwirkt. Dieser Taster ist dazu bestimmt, sich gegen den zu messenden Teil 25 zu legen. An einem Zwischenpunkt 26 ist der Zeiger iS durch einen Lenker 27 mit einem Kolben 2S verbunden, der in einem Zylinder 29 untergebracht ist, welcher eine Flüssigkeit, z. B. Öl, enthält, und dessen Dichtigkeit am Durchtrittspunkt des Lenkers 2" z. B. durch eine Stopfbuchse gew ährleistet wird.

Wie bei den vorhergehenden Beispielen kann man in dem Kolben 28 entweder einen freien Durchgang 12" (ohne Rückschlagventil) oder einen Durchlaß 13" mit einem Rückschlagventil 14" anbringen, welches sich in der einen oder anderen Richtung öffnet oder auch beide Durchlässe 12" und 13", und erhält so dieselben Wirkungen wie die weiter oben ausgeführten. Der einzige Unterschied besteht darin, daß sich bei den vorhergehenden Beispielen die Flüssigkeit verstellt und der Teil 11 fest steht, während in diesem Fall der KoI-hen 2H beweglich ist und die Flüssigkeit nur von einer Abteilung des Zylinders 29 in die andere übertritt.

Eine der Vorrichtung der Fig. 3 entsprechende Vorrichtung kann mit einem mechanischen Manometer, ζ. B. mit einem Hourdonmanometer, benutzt werden.

Die Vorrichtung kann durch eine Einrichtung zur Aufzeichnung der mit dem Manometer der Fig. ι und 2 gemessenen Drücke vervollständigt werden, was ein ISiId der Abmessungsverhältnisse des untersuchten Materials ergibt.

Man erhält somit eine Vorrichtung zur Messung und/oder Kontrolle der Querabmessungen eines Teiles unbestimmter Länge, welche dem angestrebten Zweck gut entspricht und in einfacher, wirtschaftlicher Weise und mit geringen Abmessungen hergestellt werden kann.

Claims

Patentansprüche:

τ. Vorrichtung zur Messung oder Kontrolle einer Querabmessung eines Teiles unbestimmter Länge, z. B. der Dicke oder des Querschnitts einer Strähne oder eines Fadens aus Spinnstoff oder Metall, welcher fortlaufend in seiner

Längsrichtung durch ein Meßgerät läuft, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Einrichtung zur Dämpfung der Bewegung einer Flüssigkeit oder eines Gases enthält und daß diese Dämpfungseinrichtung mindestens eine genau dimensionierte Drosselstelle hat.
2. Vorrichtung nach Anspruch i, bei welcher das Anzeigeorgan durch ein Flüssigkeitsmanometer gebildet wird, welches zur Messung des

ίο Druckes eines einer pneumatischen Meßvorrichtung zugeführten Gases benutzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in der Flüssigkeitssäule des Manometerrohres ein Organ (ii) angeordnet wird, in welchem ein Durchlaß (12) verringerten Querschnitts vorgesehen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Organ (11) an dem Unterteil der Manometersäule an der Stelle vorgesehen ist, wo diese mit dem Flüssigkeits-

ao behälter des Manometers (1) in Verbindung steht.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Organ (11) neben dem Durchlaß (12) ein zweiter Durchlaß (13) vorgesehen ist, welcher mit einem Rückschlagventil versehen ist, z. B. einer Kugel (14), deren Dichte merklich gleich der der verwendeten Flüssigkeit ist, und daß ein Splint (16) die Verstellung dieses Ventils begrenzt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlaß (12) gegenüber dem Durchlaß (13) einen verhältnismäßig kleinen Durchmesser besitzt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Rückschlagventil (14) nach der Seite des Flüssigkeitsmanometers öffnet.
7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Rückschlagventil oder die Kugel (14) nach der Seite des Behälters (1) öffnet.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, insbesondere für eine manometrische Meßvorrichtung mit einem Zeiger, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zwischenpunkt (26) des Zeigers (18) durch einen Lenker (27) mit einem Kolben (28) verbunden ist, der in einem eine Flüssigkeit enthaltenden Zylinder (29) untergebracht ist, und dieser Kolben einen* freien Durchlaß (12") aufweist, durch welchen die Flüssigkeit strömt, wenn sich der Kolben (28) gegenüber der Flüssigkeit infolge einer Bewegung des Zeigers in der einen oder der anderen Richtung verstellt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (28) einen Durchlaß (13") mit einem Rückschlagventil (14⁰) enthält, welches sich öffnet, wenn sich der Kolben in einem bestimmten Sinn verstellt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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