CH683131A5 - Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen der Gleichmässigkeit eines Prüfgutes aus textilen Garnen oder dgl. - Google Patents

Description

1

CH 683 131 A5

2

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen der Gleichmässigkeit eines textiien Prüfgutes, wie Garne, Vorgarne oder Bänder, mittels einer Messeinrichtung, von der Informationen bezüglich Gleichmässigkeitsparameter ermittelt werden, insbesondere mittels eines kapazitiven Messorganes, welches Masseschwankungen des Prüfgutes in proportionale Signalstromschwankungen umwandelt, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Bekannt ist, dass bei der Herstellung von textilen Garnen, Vorgarnen, Bändern oder dgl. periodisch Fehler auftreten, welche meist beim Herstellen dieser textilen Gespinste von den entsprechenden Spinnvorrichtungen erzeugt werden. Beispielsweise können infolge eines Unrundlaufens eines Streckwerkes bzw. seiner Walzen oder auch infolge unterschiedlicher Abnutzung oder unterschiedlicher Durchmesser der Walzen verdickte oder verdünnte Bereiche an den Gespinsten entstehen, welche unerwünscht sind und zu Ausschuss führen. Aus diesem Grunde werden in der Regel von hergestellten textilen Produkten in Abständen Proben entnommen und auf Fehler untersucht. Die Untersuchungen beziehen sich auf verschiedene Parameter betreffend die Masseschwankung, Haarigkeit, Zugfestigkeit, Feinheit, Drehung usw. Die Probenentnahme geschieht sowohl anhand ganzer Kopse wie auch Schichten von gewendelten Kardenbändern aus Kannen od.dgl.

Die Untersuchung des entnommenen Prüfgutes geschieht heute beispielsweise durch Messung des Gewichtes im Verhältnis zu einer vorbestimmten Länge oder aber mittels optischer oder elektrischer Messeinrichtungen. Eine letztgenannte Messeinrichtung ist beispielsweise aus der CH-PS 663 427 und der CH-PS 671 105 bekannt. Hierbei handelt es sich um eine Messeinrichtung, bei der das Garn bzw. Band durch ein kapazitives Messorgan geführt wird. Hier wird zwischen zwei Leiterplatten ein Stromfluss erzeugt, wobei sich beim Durchführen des Garnes durch den Raum zwischen diesen beiden Leiterplatten die Spannung und insbesondere die Dielektrizitätskonstante ändert. Die durch ein derartiges Messorgan angezeigten Messwerte werden jedoch erheblich verändert, wenn das durchgeführte Prüfgut einen unterschiedlichen Wassergehalt aufweist. Dies bedeutet wiederum, dass es beispielsweise bei einem ansteigenden Feuchtigkeitsgehalt des Prüfgutes zu einem Ausschlag der Messeinrichtung kommt, obwohl keinerlei Masseunterschied und damit kein Fehler festzustellen ist. Deshalb wird bei den bekannten Messeinrichtungen die Anweisung gegeben, dass das Prüfgut vorher klimatisiert wird.

Die Klimatisierung kann dabei mehrere Tage andauern und birgt immer noch die Gefahr in sich, dass erhebliche Feuchtigkeitsunterschiede beispielsweise aussen und innen an einem Kops oder im äusseren und inneren Bereich einer Kardenwendel vorhanden sind. Aus diesem Grund bleibt das Prüfverfahren ungenau. Es entstehen immer noch auf den unterschiedlichen Feuchtigkeitsgehalt zurückzuführende Ausschläge sowohl im Spektro-gramm als auch bei den Massen- und Längenvariationskoeffizienten.

Zu erwähnen ist auch, dass das Prüfgut, je nachdem in welchem Bereich der Spinnvorrichtung es sich befindet, von der von der Spinnvorrichtung ausgestrahlten Wärme unterschiedlich und sogar partiell unterschiedlich ausgetrocknet wird, so dass eine gesicherte Prüfung nicht erfolgen kann.

Die Erfinder haben sich zum Ziel gesetzt, ein Verfahren und eine Vorrichtung der oben genannten Art zu entwickeln, mittels welchen das Prüfverfahren eines Prüfgutes aus textilen Gespinsten wesentlich beschleunigt werden kann und die Ergebnisse einen sicheren Anhaltspunkt für tatsächlich vorhandene Fehler im Prüfgut ergeben.

Zur Lösung dieser Aufgabe führt, dass das Prüfgut vor dem Einführen in die Messeinrichtung getrocknet wird.

Während nach dem Klimatisieren immer noch etwa 5-10% Feuchtigkeit in dem Prüfgut vorhanden ist, wird beim erfindungsgemässen Trocknen der Feuchtigkeitsgehalt auf einen möglichst geringen Wert abgesenkt, so dass er keinen Einfluss mehr auf die Signalabgabe eines Messorgans der Messeinrichtung hat.

Der Trockungsvorgang soll so erfolgen, dass auch gleichzeitig eine Vergleichmässigung der Restfeuchtigkeit in dem Prüfgut stattfindet.

Bevorzugt erfolgt die Trocknung unter Luftzirkulation in der Trockeneinrichtung. D.h., die mit Feuchtigkeit angereicherte Luft in der Nähe des Prüfgutes wird weggeführt und wieder durch trockenere Luft zur Aufnahme von Feuchtigkeit ersetzt.

Bevorzugt wird die Luftzirkulation sogar so ausgestaltet, dass trockene Luft in die Trockeneinrichtung eingeführt und die mit Feuchtigkeit angereicherte Luft wieder abgeführt wird. Hierbei kann eine Messung der Differenz der Luftfeuchtigkeit in der trockenen und in der mit Feuchtigkeit angereicherten abgeführten Luft erfolgen, welche als Mass für die Trocknung des Prüfgutes dient. Sobald dieses Mass einen bestimmten Grenzwert unterschreitet, kann das Prüfgut als genügend getrocknet gelten, so dass es der Messeinrichtung zugeführt werden kann.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass das Prüfgut während der Trocknung in vorgegebenen Zeitabständen gewogen wird. Unterschreitet die Gewichtsdifferenz zwischen einem stattfindenden Wiegevorgang und dem vorangegangenen Wiegevorgang einen bestimmten Wert, so ist auch dies ein Mass für die genügende Trocknung des Prüfgutes.

In der Praxis hat sich herausgestellt, dass eine Trocknung in einem Ofen bei ca. 105°C über 2-4 Stunden als ausreichend gilt. Dies hängt selbstverständlich zum einen davon ab, ob Garne oder Bänder getrocknet werden, zum anderen ist ausschlaggebend, ob das Prüfgut auf Kopsen oder in Kardenwendeln in die Trockeneinrichtung eingebracht wird oder diese Trockeneinrichtung nur als Garn oder Band im Durchlaufverfahren durchläuft. Allerdings ist die Zeiteinsparung gegenüber einem Klimatisieren deutlich erkennbar.

Gedacht ist auch daran, das Prüfgut insgesamt

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

2

3

CH 683 131 A5

4

oder im Durchlaufverfahren unter dem Einfluss einer Mikrowelle zu trocknen. Dies dürfte sich schonender auf das Prüfgut auswirken als beispielsweise die Beaufschlagung mit Heissluft.

Über die Reglereinheit kann im übrigen auch die Steuerung der Trockeneinrichtung und/oder der Messeinrichtung erfolgen. Auf diese Weise wird verhindert, dass nur teilweise getrocknetes Prüfgut in die Messeinrichtung geführt wird. Ermittelt z.B. die Reglereinheit eine genügende Trocknung, so kann eine Abzugseinrichtung an der Messeinrichtung in Tätigkeit versetzt und das Prüfgut aus der Trockeneinrichtung abgezogen werden. Sollte während des Abziehens die Feuchtigkeitsdifferenz beispielsweise zwischen in die Trockeneinrichtung eintretender und aus der Trockeneinrichtung austretender Luft ansteigen, so bewirkt die Reglereinheit ein Stoppen der Abzugseinrichtung. Bei der Ausgestaltung dieser Steuerung soll dem erfinderischen Gedanken keine Grenze gesetzt sein.

Ferner kann es sich in einem Fall als ratsam erweisen, das Prüfgut als Kops, Kardenwendel od.dgl. insgesamt in die Trocknungseinrichtung einzugeben. Gedacht ist aber auch daran, von einem ausserhalb der Trockeneinrichtung angeordneten Kops od.dgl. das entsprechende Garn oder Band abzuziehen und beispielsweise mehrfach geschlungen durch die Trockeneinrichtung zu ziehen.

Welche Anordnung hier günstiger ist, muss die Praxis zeigen.

Des weiteren wird es sicherlich günstiger sein, wenn Trockeneinrichtung und Messeinrichtung zu einem Gerät zusammengefasst werden, da hier dann das Prüfgut keinen Umwelteinflüssen zwischen Trockeneinrichtung und Messeinrichtung ausgesetzt wird. Im Rahmen der Erfindung liegt jedoch auch eine Trennung der beiden Vorrichtungsbestandteile, wobei ein kurzfristiges Aussetzen des getrockneten Prüfgutes gegenüber der Umwelt keine gravierende Feuchtigkeitsaufnahme mit sich bringen dürfte.

Versuche in der Praxis haben gezeigt, dass durch die erfindungsgemässe Trocknung des textilen Produktes sowohl das Spektrogramm betreffend die Masse wesentlich vergleichmässigt wird. Jetzt stattfindende Ausschläge deuten nur noch auf wirkliche Fehler hin, so dass wesentlich gezielter eine Beobachtung von Spinnmaschinen erfolgen kann. Der Variationskoeffizient der Masse sinkt ganz erheblich ab.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Durchführung eines erfindungsgemäs-sen Verfahrens zum Bestimmen der Gleichmässig-keit eines Prüfgutes;

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der Vorrichtung nach Fig. 1;

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Teils eines weiteren Ausführungsbeispiels der Vorrichtung nach Fig. 1;

Fig. 4 einen Ausschnitt eines Massespektrogram-mes eines klimatisierten textilen Bandes;

Fig. 5 einen Ausschnitt eines Massespektrogram-mes eines in einer erfindungsgemässen Vorrichtung getrockneten textilen Bandes;

Fig. 6 eine diagrammartige Gegenüberstellung von klimatisierten und getrockneten Streckenbändern bezüglich der Ungleichmässigkeit des Massenvariationskoeffizienten;

Fig. 7 eine diagrammartige Gegenüberstellung gemäss Fig. 6 und von anschliessend in bestimmten Zeitabständen klimatisierten Streckenbändern;

Fig. 8 eine diagrammartige Gegenüberstellung von klimatisierten und getrockneten Streckenbändern bezüglich der Ungleichmässigkeit des Längenvariationskoeffizienten.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens zum Bestimmen der Gleichmässigkeit eines Prüfgutes weist gemäss Fig. 1 eine Trocknungseinrichtung 1 sowie eine dieser zugeordnete Messeinrichtung 2 auf. In der Trocknungseinrichtung 1 steht auf einem Träger 3 ein Kops 4, von dem ein Prüfgarn 5 abgezogen wird. Dieses Prüfgarn 5 ist über eine Umlenkrolle 6 innerhalb der Trocknungseinrichtung 1 geführt und tritt durch eine Austrittsöffnung 7 aus der Trocknungseinrichtung 1 aus.

Nach einem teilweisen Umschlingen einer weiteren Umlenkrolle 8 wird das Prüfgarn 5 durch ein Messorgan 9 gezogen, wozu eine Abzugseinrichtung 10 dient, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus zwei Walzen 11 und 12 besteht, zwischen denen das Prüfgarn 5 eingeklemmt ist.

In das Innere das Trocknungseinrichtung 1 tritt über einen Zuluftschacht 13 Warmluft ein, wobei der Eintritt durch einen Ventilator 14 mit entsprechenden Schaufeln 15 beschleunigt wird.

Zum Aufheizen der Zuluft ist in dem Zuluftschacht 13 eine nur schematisch angedeutete Heizeinrichtung 16 vorgesehen.

Ferner besitzt die Trocknungseinrichtung 1 eine Luftaustrittsöffnung 17, aus der mit Feuchtigkeit angereicherte Trocknungsluft wieder aus der Trocknungseinrichtung 1 entweichen kann.

Sowohl in der Luftaustrittsöffnung 17 als auch im Zuluftschacht 13 sind Sensoren 18 bzw. 19 zur Ermittlung der Temperatur und des Feuchtigkeitsgehaltes der eintretenden bzw. der austretenden Luft vorgesehen. Diese Sensoren 18 bzw. 19 geben ihre Werte an eine Reglereinheit 20, über die insbesondere die Messeinrichtung 2 und hier vor allem die Abzugseinrichtung 10 gesteuert wird. Die entsprechende Verbindung ist mit 21 gekennzeichnet. Selbstverständlich ist es auch möglich, über die Reglereinheit 20 die Trocknungseinrichtung 1, d.h. insbesondere die Heizeinrichtung 16, den Ventilator 14 und die Länge der Verweildauer des Prüfgutes in der Trocknungseinrichtung 1 zu bestimmen.

Die Reglereinheit 20 hat ferner die Aufgabe, den Unterschied zwischen der Luftfeuchtigkeit im Zuluftschacht 13 und in der Luftaustrittsöffnung 17 zu ermitteln. Hieraus können Rückschlüsse auf den Trocknungsgrad des Garnes 5 gezogen werden.

Eine andere Möglichkeit der Ermittlung des

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

5

CH 683 131 A5

6

Trocknungsgrades besteht darin, dass der Kops 4 periodisch der Trocknungseinrichtung 1 entnommen und gewogen wird. Sobald ein bestimmter Grenzwert des Gewichtsunterschiedes zwischen einer vorgenommenen und einer vorangegangenen Gewichtsermittlung unterschritten wird, kann davon ausgegangen werden, dass das Garn 5 genügend trocken ist. Erfindungsgemäss kann dieser Vorgang auch beim Verbleiben des Kopses 4 in der Trocknungseinrichtung 1 vollzogen werden, wobei dann dem Träger 3 eine entsprechende Wiegeeinrichtung zugeordnet sein sollte, deren Ergebnis periodisch abgefragt wird.

In dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 2 ist der Kops 4 mit seinem Träger 3 ausserhalb einer Trocknungseinrichtung 1a angeordnet. Hier wird nur das Garn 5 durch die Trocknungseinrichtung 1a gezogen und durchlaufend getrocknet. Deshalb ist für die Trocknungseinrichtung 1 zusätzlich eine Garneintrittsöffnung 22 vorgesehen. In diesem Ausführungsbeispiel sind zwar noch Ventilatorschaufeln 15 in einem Zuluftschacht 13 angedeutet, weshalb auch eine entsprechende Luftaustrittsöffnung 17 vorgesehen ist. Allerdings könnte es sich hier auch bei dieser Trocknungseinrichtung 1a um eine solche handeln, welche mit Mikrowelle arbeitet. Eine Trocknung mittels Mikrowelle erfolgt wesentlich schneller, weshalb die gewählte Durchzugstrecke des Garnes 5 durch die Trocknungseinrichtung 1a ausreichen müsste. Ferner besteht hier nicht die Notwendigkeit, das Garn auf einem Kops von aussen nach innen zu trocknen, wobei der Trocknungsvorgang der inneren Garnwicklungen auf dem Kops 4 wesentlich länger dauert.

Sollte ein direkter Durchzug des Garnes 5 durch eine entsprechende Trocknungseinrichtung 1a nicht ausreichen, so ist nach dem Ausführungsbeispiel einer Trocknungseinrichtung 1b gemäss Fig. 3 vorgesehen, dass das Garn 5 in Schleifen durch die Trocknungseinrichtung 1b von einer Garneintrittsöffnung 22 zu einer Garnaustrittsöffnung 7 gezogen wird. Die Schleifenbildung wird mittels entsprechender Umlenkrollen 23 bewirkt. Bezüglich der Garnführung innerhalb der Trocknungseinrichtung 1 soll jedoch dem erfinderischen Gedanken keine Grenze gesetzt sein.

In der Praxis dürfte es sich als günstig erweisen, wenn Trocknungseinrichtung 1 und Messeinrichtung 2 als kompaktes Gerät ausgebildet sind. Es ist jedoch möglich, beide Vorrichtungsteile auch separat voneinander zu betreiben und beispielsweise das getrocknete Garn zwischenzulagern. Allerdings besteht hier die Gefahr, dass es wieder zu einer Feuchtigkeitsaufnahme kommt, welche zu negativen Ergebnissen bei der Prüfung des Garnes führt.

Gemäss der vorliegenden Erfindung kann in einer beschriebenen Vorrichtung nicht nur Garn von einem Kops bzw. Garn auf einem Kops getrocknet werden, sondern es ist auch die Trocknung von beispielsweise aus einer Kanne entnommenem Kardenband möglich. In der Regel werden zur Prüfung aus der Kanne mehrere Schichten von gewendel-tem Kardenband entnommen. Diese Schichten können dann in die Trocknungseinrichtung 1 eingebracht oder ausserhalb positioniert werden, wobei dann nur das Kardenband durch die Trocknungseinrichtung 1 gezogen wird. Jedoch soll auch darauf nicht die Erfindung beschränkt werden, sondern sich auf die Prüfung aller möglichen textilen Produkte beziehen.

In den Fig. 4 und 5 sind die Massespektrogram-me eines Bandes gegenübergestellt, welches zum einen nach bekannten Verfahren nur klimatisiert wurde (Fig. 4), während das Massespektrogramm gemäss Fig. 5 von einem erfindungsgemäss getrockneten Band stammt. Es ist deutlich erkennbar, dass die in Fig. 4 noch vorhandenen überragenden Ausschläge 24, welche auf einen Fehler im Band hindeuten, in Fig. 5 nicht mehr vorhanden sind.

Das bedeutet, dass diese Ausschläge 24 auf einen überhöhten Feuchtigkeitsgehalt an dieser Stelle in dem Band zurückzuführen waren und nicht etwa auf einen Spinnfehler.

Aus Fig. 6 ist ferner zu erkennen, dass nur klimatisiertes Streckenband (Sk) einen wesentlich höheren Variationskoeffizienten bezüglich der Masse aufweist als erfindungsgemäss getrocknetes Strek-kenband (St). Damit wird deutlich, dass der Feuchtigkeitsgehalt des Prüfgutes einen erheblichen Ein-fluss auf die Ungleichmässigkeit hat.

Auch Fig. 7 zeigt, dass die Differenz von klimatisiertem zu getrocknetem Prüfgut bezüglich des Massevariationskoeffizienten sehr gross ist. Ferner wurde hier einmal getrocknetes Streckenband nach dem Trocknen wieder akklimatisiert. Nach einem 24-stündigen Akklimatisieren ist eine Steigerung des Variationskoeffizienten zu beobachten, ebenfalls nach einem 95-stündigen Akklimatisieren, allerdings ist dann die Steigerung geringer als beim ersten Schritt.

Auch das Diagramm für den Längenvariationskoeffizienten, d.h. Massenvariationskoeffizienten bei Abschnitten bestimmter Länge, gemäss Fig. 8 ergibt einen guten Aufschluss über die Vorteile des erfindungsgemässen Verfahrens. Deutlich ist der Unterschied des Variationskoeffizienten zwischen klimatisiertem und getrocknetem Streckenband (Sk bzw. St) sowohl bei 1 m wie auch bei 3 m Abschnitten zu erkennen.

Claims (16)

Patentansprüche

1. Verfahren zum Bestimmen der Gleichmässig-keit eines textilen Prüfgutes, wie Garne, Vorgarne oder Bänder, mittels einer Messeinrichtung, von der Informationen bezüglich Gleichmässigkeitsparame-ter ermittelt werden, insbesondere eines kapazitiven Messorgans, welches Masseschwankungen des Prüfgutes in proportionale Signalstromschwankungen umwandelt, dadurch gekennzeichnet, dass das Prüfgut vor dem Einführen in die Messeinrichtung getrocknet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknung unter Luftzirkulation in der Trocknungseinrichtung erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Trocknung Luft zu-und abgeführt und die Luftfeuchtigkeitsdifferenz zwischen der zugeführten und abgeführten Luft als Mass für die Trocknung ermittelt wird.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

4

7

CH 683 131 A5

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Prüfgut während der Trocknung in vorgegebenen Zeitabständen gewogen und die Gewichtsdifferenz als Mass bzw. Begrenzung für die Trocknung ermittelt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknung in einem Ofen bei ca. 105°C über 2-4 Stunden durchgeführt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknung unter Einfluss einer Mikrowelle erfolgt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknung des Prüfgutes im Durchlaufverfahren durch einen Ofen als Trockenstrecke erfolgt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Prüfgut als Kops, Garnspule, Vorgarnspule oder als aus einer Kanne entnommene gewendelte Bandschicht getrocknet wird.

9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Messeinrichtung (2) eine Trocknungseinrichtung (1) zum Trocknen des Prüfgutes (5) zugeordnet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Prüfgut (5), insbesondere als Kops (4) oder Kardenbandwendel, insgesamt innerhalb der Trocknungseinrichtung (1) angeordnet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Prüfgut (5), insbesondere ein Kops (4) oder Kardenbandwendel, ausserhalb der Trocknungseinrichtung (1) lagert und das Prüfgut (5) im Durchlaufverfahren durch die Trocknungseinrichtung (1) gezogen wird.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknungseinrichtung (1) eine Lufteintritts- und eine Luftaustrittsöffnung (22, 17) aufweist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass an die Lufteintrittsöffnung (22) ein Zuluftschacht (13) gegebenenfalls mit Ventilator (14) und Heizeinrichtung (16) anschliesst.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass nahe der Lufteintrittsund Luftaustrittsöffnung (22, 17) Sensoren zur Ermittlung der Luftfeuchtigkeit und/oder Temperatur vorgesehen und mit einer Reglereinheit (20) verbunden sind.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass dem Prüfgut (5) eine Wiegeeinrichtung zugeordnet ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknungseinrichtung (1) ein Mikrowellenofen ist.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

5