Verfahren und Einrichtung zur Bestimmung des Stapeldiagramms von Fasermaterial.
Ziir Beurteillmg der Qualität von Fasermaterial in der Spinnerei dient vorzugsweise das Stapeldiagramm. In der üblichen Darstellnngsart wird in einem rechtwinkligen Krtordinatensystem auf der Ordinatenachse die FaserlÏnge, auf der Abszissenachse die Summe der Anzahl Fasern von der betref- fenden und von grösserer Länge in Prozenten der Gesamtzahl Fasern aufgetragen. Bei der dic-ses Diagrammes von Hand \vt-rden die Fasern einzeln mit der Pinzette gefa¯t und nach ihrer LÏnge sortiert und beginnend mit den längsten Fasern, in glei- chen Abständen von links nach rechts neben- einander auf einem Stück Samt aufgelegt.
Es entsteht dabei eine Figur, die mit dem Stapeldiagramm bereinstimmt. Die Herstellung des Diagrammes auf diese Art ist ltss zeitraubend und kann nur vonsehrgeübtenArbeitskräftenmiteiniger Genanigkeit besorgt werden. Um diese Arbe f'it zii. erleichtern, sind verschiedene Vorrichtungen bereits im Gebrauch, die in erster Linie den Zweck haben, das Fasermaterial ziO zu ordnen, dass das eine Ende aller verschieden langen Fasern in ein und derselben Ebene senkrecht zur Faserachse liegt. Ein solches Faserb schel wird als endengeordnetes Faserb schel" bezeichnet.
Die bis jetzt angewandten Methoden und verwendeten Apparate zur Bestimmung des Stapeldiagrammes aus dem endengeord tieten Faserbüschel lassen in bezug auf Einfachheit der Bedienung und Zeitaufwand viel zu wünschen übrig. Da, s gleiche gilt aueh für die Herstellung des endengeordne- ten Faserbüschels.
Durch die vorliegende Erfindung werden diese Nachteile weitgehend vermieden. Sie betrifft ein Verfahren zur Bestimmung des Stapeldiagrammes von Fasermaterial und besteht darin, dass ¯ aus dem zu untersuchen- den Fasermaterial ein endengeordnetes Faserbüschel gebildet wird, das in einen Raum mit überall rechteckigem Quersehnitt von konstanter Breite gebracht wdrd, worauf längs dieses Faserbüschels die H¯hen der jeweiligen rechteckigen Querschnitte des Faserb schels gemessen werden, um diese H¯hen als Mass für den Prozentsatz der an n der Me'ssstelle vorhandenen Fasern zu verwenden.
Die Erfindung umfasst auch eine Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens. Sie besitzt eine Vorrichtung zur Herstellung eines endengeord- neten Faserb schels und einen Messapparat zur Einordnung dieses Faserbüschels in einen Raum von rechteckigem Querschnitt konstanter Breite und zur Messung der H¯hen der Querschnitte des eingeordneten Faserbüschels an versehiedenen Stellen lÏngs des Faserb schels.
Vorteilhaft besitzt die Vorrichtung zur Herstellung des endengeordneten Faserbüschelseine. in Achsrichtung der Fasern geführte Zange und ein quer dazu bewegliches Umlagerungssystem und besitzt der Messapparat au¯er dem als Raum dienenden Spalt eine Klemmvorrichtung f r das Faserb schel und einen in den Spart passenden, mit einem Instrument zur Anzeige der Hohe des Messquerschnittes in Verbindung stehenden Messstempel.
Ein Ansführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden a. n Hand der sieben Figuren der Zeichnung näher erläutert.
Da-rin zeigen :
Fig. 1 eine Vorrichtung zum Ordnen des Fasermaterials in ein endengeordnetes Faserb schel im Aufriss,
Fig. 2 die gleiche Vorrichtung im teil weisen Schnitt, wobei verschiedene beweg- liche Elemente in anderer Stellung dargestellt sind,
Fig. 3 die gleiche Vorrichtung im Grand- riss, wobei die beweglichen Elemente in der gleichen Stellung sind wie in Fig. 9,
Fig. 4 eine Me¯vorrichtung zum Ausmessen des endengeordneten Faserbüschels im Aufriss,
Fig. 5 die gleiche Vorrichtung im Seiten- ri¯ und die
Fig. 6 und 7 Einzelteile aus den Fig. 1 bis 3.
Die Einrichtung zur Hersbellung eines endengeordneten Faserbüsch, els gemäss den Fig. 1 bis 3, 6 und 7 besteht in der Hauptsache aus einem obern und untern Eamm- system A, B, der auf zwei Schienen 12 und 13 geführten Zange 11 und dem quer zur Zange 11 beweglichen Umlagerungssystem 14.
Die Handhabung dieser Einrichtung ist folgende : Eine ausreichende Probe des Fasermaterials, dessen Stapeldiagramm bestimmt werden soll, wird auf bekannbe, hier nicht näher beschriebene Weise zwischen das s obere und das untere Eammsystem A bzw. B, eingelegt. Jedes Kammsystem besteht a. us einer Reihe von U-f¯rmigen B geln 1, 3, 5 usw. bzw.
2, 4, 6 usw., die je einen aus feinen Nadeln bestehenden Kamm 10 tragen (s. Fig. 6).
Diese gamme sind unter sich gleich, wäh- rend die Bügel so ausgebildet sind. dass der jeweils nächstfolgende in den vorhergehen- den hineinpasst, wodurch die KÏmme in einem Abstand von wenigen Millimetern parallel zueinander gehalten werden. Die KÏmme sind an den B geln so befestigt, da¯ die Spitzen der Nadeln jedes Kammsystems in einer Ebene liegen, wobei die Ebene der Spitzen des obern Kammsystems A tiefer liegt als jene des untern Kammsys, tems B. Die B gel sind hierbei so angeordnet, da¯ immer ein Kamm des obern Kammsystems zwischen zwei benachbarte KÏmme des untern Systems hineingTeift.
Die Bügel des obem Kammsystems sind einzeln in der durch Pfeil angedeuteten Richtung nach oben aufklappbar, während diejenigen des untern Kammsystems in Richtung des eingezeichneten Pfeils nach unten schwenkbar sind (Fig. 2 und 3). Zu Beginn der Arbeit zur Herstellung eines endengeordneten Faserb schels sind beide Kammsysteme in Ruhelage, das heisst die Spitzen der obern und der untern Kämme liegen in zwei nahe beieinander liegenden parallelen Ebenen, so dass das Fasermaterial zwischen ihnen festgehalten wird.
Nun wird die auf den Gleitschienen 12 und 13 in der Achsrichtung der Fasern geführte Zange 11 aus ihrer in den Fig. 2 und 3 gezeiehneten Ausgangslage na, ch links gegen den ihr am nächsten liegenden Kamm bewegt (Fig. 1) und derjenige Anteil des Fasermaterials aus den Kämmen herausgezogen, der von der Zange 11 erfaBb werden kann. Dieser erste Anteil Fasern wird für die Probe nicht verwendet. Nun wird der äusserste B gel, bei- spielsweise der Bügel 1 des untern Kammsystems B, nach unten geklappt und so der Zange 11 ein um 1 bis 2 mm längerer Weg frei gegeben (Fig. 2).
Es ragen wiederum Faserenden aus dem nun äussersten Kamm 2 des obern Kammsystems A hera. us, die von der Zange 11 erfasst werden können. Nun bat die Zange 11 ein Büschel Fasern erfasst, dessen Enden praktiseh alle in der gleichen Ebene stehen. Diese Fasern werden a. uf das Umlagerungssystem 14, das in unserer beispielsweisen Anordnung aus zwei Kämmen 27 und 28 (Fig. 7) besteht, über- tragen. Dies geschieht wie folgt : Nachdem die Zange 11 das Faserbiischel erfasst hat, wird sie nach rechts zurückgezogen und durch eine einfache Rastvorrichtung 15 in ihrer r ckwÏrtigen Lage (Fig. 2) festgehalten.
Durch BetÏtigung eines nicht nÏher dargestellten bekannten Hubmechanismus wirdnundasUmlag'erungssystem14in HIchtungdesinFig.7eingezeichneten Pleins nach oben in die Ebene der Fasern hineinbewegt und dringt in die endengeord neten Fa : sern ein. Zur Erleichterung des Eindringens dieses Umlagerungssystems 14 in die Fasern wird von oben mittels eines Drückers 16 auf die Fa, sern gedrüekt (s. Pfeil in Fig. 7).
Nun wird die Zange 11 geöffnet, so dass sie die Faserenden freigibt und das Umlag'erungssystem 14 dureh Be- tätigung der Hubvorrichtung im nmgeLehr- tf Sinne wieder zurückgezogen, so daB es n-ieoler in die Lage gemäss Fig. 1 kommt.
Das Spiel beginnt nun von neuem. Es wird ein weiterer Kamm, in diesem Falle der Kamm 2 des obern EammsystemsA zur ckgeklappt und es werden wieder Faser r-nden freigelegt und k¯nnen von der gegen den Kamm 3 gef hrten Zange erfa¯t werden. Nach R ckzug der Zange wird wie derum das Umlagerungssystem 14 nach oben bewegt und dringt unter Mithilfe des Drückers 16 in die Fasern ein. Somit sind im Umlagerungssystem 14 bereits zwei Faserb schel so vereinigt, da¯ ihre Enden in der gleichen Ebene senkrecht zur Faserachse liegen.
Dieses Verfahren wird nun so lang@ fortgef hrt, bis sÏmtliche wegklapp- baren KÏmme. einer na. ch dem ändern, weg- tind die von der Zange erfassten Faserb schel jeweils im Umlagerungssystem aufgenommen worden sind. Als Endresultat wird ein gr¯¯erer Faserb schel erhalten, dessen Enden alle in der gleichen Ebene tien'f-n. Diese Fasern werden nun mittels einer hier nicht nÏher dargestellten einfachen Vorrichtung zusammengedrÏngt und in die Me¯vorrichtung gebracht.
Diese Me¯vorrichtung ist in den Fig. 4 und i dargestellt und besteht aus einem in einem Me¯klotz 19 eingelassenen recht- eckigen Spalt 26 von konstanter Breite, aus einer Klemmvorrichtung 17 und dem mit dem Instrument 21 in Verbindung stehenden Messstempel 20.
Zur Ausführung der Mes- sung-wird das endengeordnete Faserbiischel in den Spalt 26 eingelegt und am geordneten Ende durch die Klemmvorrichtung 17 festgeklemmt. Zur Bestimmung der verhält- nismϯigen Anzahl Fasern, die bei einer be- stimmten Faserlänge im B schel 18 vorhan- den sind, wird die mit der Faserlänge varia ble Hohe A, des Messquersehnittes, dessen Breite durch den Spalt 26 konstant gehalten wird, in bestimmten Abständen gemessen.
Dadurch ist Proportionalität zwischen Mess- wert und Querschnitt und somit zwischen Messwert und der im betreffenden Querschnitt vorhandenen Anzahl Fasern gewährleistet.
Die Höhe h an der Einspannstelle wird dabei einem Fasergehalt von 100% gleich- gesetzt. Der Stempel 20, der mit dem Instrument 21 in Verbindung steht, misst auf mechanische Weise direkt die Hohe des rechteckigen Querschnittes von konstanter Breite, indem er unter dem Einfluss eines Gewichtes 22 einen konstanten Druck auf die Fasern ausübt.
Zur Aussehaltung der Reibung zwischen den Wänden des Messklotzes 19 dient ferner ein hier nicht näher dargestellter bekannter Schüttelmeehanismus, der dem Stempel 20 während einer bestimmten Zeit eine Vibration erteilt, die einerseits die Reibung desselben an den Enden des Spaltes 26 praktisch eliminiert und anderseits etwa. unregelmässig liegende Fasern noch nÏher zusa.
mmendrängt. Die Klemmvorriehtung 17 ist gegenüber dem Messstempel in Riehtung der Faserachse mittels Schraubenspindel 23 und Kurbel 24 bewegbar, wobei die relative Lage der Klemmvorrichtung zum Messstempel und somit die Lao, des jeweiligen AIessquer- schnittes an einer Skalas 25 abgelesen werden kann.
Die beschriebene Einrichtung gestattet auf rasche und bequeme Weise und mit : f r die Textilmesstechnik hoher Genauig- keit die Bestimmung des Stapeldiagrammes von Fasermaterial. Gegenüber den bis jetzt bekannten Binriehtungen wird die Herstel- lung des endengeordneten Faserbüsehels mit Hilfe der geführten Zange 11 und des Um legeapparates 14 sehr stark erleichtert. Die Messung des Quersehnittes zur Fe-ststellung des Fasergehaltes des endengeordneten Bü- schels macht weitere, zeitraubende Operationen, wie das Auszählen der einzelnen Fasern, das s Ausseheiden der Fasern gleicher Länge und WÏgen derselben usw., überflüssig.
Das Konstanthalten der einen und die Messung der Variation der andern Dimension des MeBquerschnittes gestaltet die Messung äusserst einfach und liefert genaue Resultate.