CH700424B1 - Vorrichtung zur kapazitiven Erfassung von Parametern an einem fadenförmigen Prüfgut. - Google Patents

Abstract

Die Vorrichtung dient der Erfassung von Parametern an einem fadenförmigen Prüfgut, das in seiner Längsrichtung durch einen Messspalt bewegt wird. Der Messspalt ist durch mindestens zwei zum Prüfgut mindestens annähernd parallele und auf zwei Seiten des Prüfguts angeordnete Flächen gebildet, denen Elektroden eines Kondensators zugeordnet sind. Um einen konstruktiv einfachen Sensor für die Erfassung von Parametern an Prüfgut mit sehr unterschiedlichen Durchmessern zu schaffen, der im Bereiche des Sensors möglichst wenig Raum beansprucht, soll der Messspalt mindestens auf einer Seite des Prüfguts mehrere, zueinander versetzte Flächenabschnitte (13, 14, 15) aufweisen, die zu jener Fläche (9), die jenseits des Prüfguts angeordnet ist, unterschiedliche Abstände (16, 17, 18) aufweisen.

Description

  Fachgebiet

  

[0001]    Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur kapazitiven Erfassung von Parametern an einem fadenförmigen Prüfgut, gemäss dem Oberbegriff des ersten Patentanspruchs. Sie eignet sich besonders gut zur Laboruntersuchung von Garn, Vorgarn oder Faserband.

Stand der Technik

  

[0002]    Vorrichtungen zur kapazitiven Erfassung von Parametern an einem fadenförmigen Prüfgut, wie z.B. eines Garns oder eines Faserbandes, sind bekannt. Sie beinhalten typischerweise einen Messspalt, durch den das Prüfgut in seiner Längsrichtung bewegt wird. Der Messspalt wird durch zwei zum Prüfgut parallele und beidseits des Prüfguts angeordnete Flächen gebildet, denen Elektroden eines Kondensators zugeordnet sind. Aufgrund von Messungen der Kapazität des Kondensators können Aussagen über Masse und/oder Material des im Kondensator befindlichen Prüfguts gemacht werden.

  

[0003]    Gemäss der US-4 710 701 wird der Messspalt durch eine feststehende und eine bewegbare Kondensatorplatte gebildet. Letztere ist so auf die feststehende Kondensatorplatte zu- und wegbewegbar angeordnet, dass damit ein Messspalt gebildet wird, bei dem der Abstand zwischen den Kondensatorplatten einstellbar ist. Auf diese Weise kann der Luftspalt zwischen den Kondensatorplatten an die Masse oder den Durchmesser des Prüfguts angepasst werden.

  

[0004]    Die EP-1 035 413 A2 schlägt einen nach aussen divergierenden Messspalt vor. Das Prüfgut kann relativ zum Messspalt derart verschoben werden, dass die für die Messung wirksame Breite veränderbar ist.

  

[0005]    Ein Nachteil dieser bekannten Vorrichtungen ist darin zu sehen, dass ein Antrieb, wie beispielsweise ein Schrittmotor, Führungselemente und eine Positioniereinrichtung zur Verschiebung und Positionierung der bewegbaren Teile vorgesehen sein müssen. Dies führt dazu, dass die bekannten Vorrichtungen konstruktiv aufwändig sind, viel Platz benötigen und mit hohen Kosten verbunden sind.

Darstellung der Erfindung

  

[0006]    Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung der genannten Art zu schaffen, die einen konstruktiv einfachen Sensor für die Erfassung von Parametern an Prüfgut mit unterschiedlicher Masse oder unterschiedlichem Durchmesser aufweist und die im Bereiche des Sensors möglichst wenig Raum beansprucht.

  

[0007]    Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Messspalt mindestens auf einer Seite des Prüfguts mehrere, zueinander versetzte Flächenabschnitte aufweist, die zu jener Fläche, die jenseits des Prüfguts angeordnet ist, unterschiedliche Abstände aufweisen.

  

[0008]    Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.

Aufzählung der Zeichnungen

  

[0009]    Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen detailliert erläutert.
<tb>Fig. 1<sep>zeigt schematisch eine erfindungsgemässe Vorrichtung, wie sie in einem bekannten Prüfgerät eingebaut ist,


  <tb>Fig. 2-4<sep>zeigen schematisch je eine Ausführung der Vorrichtung in Aufsicht und


  <tb>Fig. 5<sep>zeigt einen Teil der Vorrichtung in einer Ansicht.

Ausführung der Erfindung

  

[0010]    Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemässe Vorrichtung in Perspektive, die hier beispielsweise in einem an sich bekannten Garnprüfgerät eingebaut ist. Dabei erkennt man als wesentliche, aber an sich bekannte Elemente eine Zuführvorrichtung 1 für ein Prüfgut 2, einen Kondensator 3 mit einem Messspalt 4 und eine Antriebsvorrichtung 5 für das Prüfgut. Im Kondensator 3 oder Messspalt 4 erkennt man auf einer Seite zwei zueinander versetzte Flächenabschnitte 6 und 7.

  

[0011]    Fig. 2 zeigt eine erste Ausführung eines Messspaltes 8 in Aufsicht mit einer ersten Fläche 9, möglichen Positionen 10, 11 und 12 für das Prüfgut und jenseits des Prüfguts, zueinander versetzte Flächenabschnitte 13, 14 und 15, die zur ersten Fläche 9 unterschiedliche Abstände 16, 17 und 18 aufweisen und parallel zur ersten Fläche 9 ausgerichtet sind. Die verschiedenen Positionen 10, 11 und 12 sind hier in Richtung senkrecht zu den Flächen 9, 13, 14 und 15 leicht versetzt.

  

[0012]    Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführung eines Messspaltes 19 in Aufsicht mit je einander zugeordneten Flächenabschnitten 20, 20, 21, 21 und 22, 22, die ebenfalls unterschiedliche Abstände 23, 24 und 25 zueinander aufweisen. Da dieser Messspalt 19, im Unterschied zum Messspalt 8 von Fig. 2, symmetrisch ist bezüglich einer Mittelebene, welche die Längsachse des Prüfgutes 2 beinhaltet, gibt es hier keine Querversetzung zwischen den verschiedenen (nicht eingezeichneten) Positionen des Prüfgutes.

  

[0013]    Fig. 4 zeigt eine dritte mögliche Ausführung eines Messspaltes 49 in Aufsicht mit je einander zugeordneten Flächenabschnitten 40, 40, 41, 41 und 42, 42, die wiederum unterschiedliche Abstände 43, 44 und 45 zueinander aufweisen. Diese Ausführungsform ist analog zu derjenigen von Fig. 3, mit dem Unterschied, dass der Messspalt 49 nach aussen breiter wird, während der Messspalt 19 von Fig. 3 nach aussen enger wird.

  

[0014]    Fig. 5 zeigt in Ansicht die bereits bekannten Flächenabschnitte 13, 14 und 15 sowie eine Antriebswalze 26 für ein Prüfgut 27, das hier über eine Umlenkrolle 28 zugeführt wird. Die Umlenkrolle 28 ist Teil der Zuführvorrichtung 1, wie sie bereits aus der Fig. 1 bekannt ist. Diese ist so ausgebildet, dass das Prüfgut 27 hier beispielsweise in drei verschiedene Stellungen gebracht werden kann, so dass es vor den Flächenabschnitt 13, 14 oder 15 zu liegen kommt und sich so vor einem dieser Flächenabschnitte in seiner Längsrichtung, hier in Richtung eines Pfeils 29, bewegt. Dazu ist die Umlenkrolle 28 ebenfalls in Richtung eines Pfeils 30 in die, durch unterbrochene Linien gezeigten, Stellungen 31 und 32 verschiebbar.

   Dazu ist die Umlenkrolle 28, wie in der Fig. 1 gezeigt, auf einem Lagerbock 33 längs einer Führung 34, auf die Zeichnungsebene bezogen, nach hinten bzw. nach vorne verschiebbar gelagert.

  

[0015]    Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist wie folgt:
Ein Prüfgut 2 kann entweder durch die aussen zeigende Öffnung des Messspaltes 4, 8, 19, 49 in den Messkondensator 3 eingeführt werden. Alternativ dazu kann ein freies Ende des Prüfgutes 2 von oben in den Messkondensator 3 eingefädelt werden, wenn ein solches Ende des Prüfgutes 2 zur Verfügung steht.

  

[0016]    Um die Vorrichtung von einem ersten Prüfgut 2 mit einem ersten z.B. kleineren Durchmesser auf ein zweites Prüfgut mit einem grösseren Durchmesser umzustellen, genügt es nun, die Zufuhrvorrichtung 1 in ihrer Führung 34 nach vorne zu bewegen, was je nach Ausführung von Hand oder durch einen Motor angetrieben geschehen kann. Dadurch verschiebt sich die Umlenkrolle 28 in eine der beiden Stellungen 31 oder 32 (Fig. 4). Die nachfolgend auf das Prüfgut 2 wirkende, und dieses durch den Messspalt 4, 8, 19, 49 ziehende Antriebsvorrichtung 5, deren Antriebsrolle 26 sich über die gesamte Breite aller Flächenabschnitte 13, 14 und 15 zusammen erstreckt, zieht das Prüfgut 2 aufgrund der vorgelegten Stellung der Umlenkrolle 28 automatisch vor den betreffenden Flächenabschnitt 13, 14 oder 15.

   Dann kann die Erfassung der Parameter durch die hier nicht gezeigten, aber an sich bekannten Elektroden des Kondensators erfolgen, der durch einen Flächenabschnitt, einen dazu gegenüberliegenden Flächenabschnitt und den Luftraum dazwischen gebildet wird. Die Parametererfassung ist ein an sich bestens bekannter Vorgang, der deshalb hier nicht eigens beschrieben ist.

  

[0017]    Als Alternative zur oben beschriebenen Verschiebung der Zuführvorrichtung 1 kann der Kondensator 3 oder eine gestufte Kondensatorplatte verschoben werden, um die Vorrichtung von einem ersten Prüfgutdurchmesser auf einen zweiten Prüfgutdurchmesser umzustellen. Bei Bedarf können sowohl Zuführvorrichtung 1 als auch Kondensator 3 verschiebbar gestaltet werden.

  

[0018]    Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist im Aufbau sehr einfach und deshalb auch kostengünstig in der Herstellung. Da die einzelnen Flächenabschnitte zueinander und zum Prüfgut parallel verlaufende Kondensatorplatten bilden oder abdecken, ist die Güte der Messung der Parameter auch dann gewährleistet, wenn das Prüfgut 2 seine Stellung zeitweise ändert, wie das beispielsweise durch Schwingungen des Prüfguts 2 vorkommen kann.

  

[0019]    Es ist weiter möglich, wie beispielsweise in der Fig. 2 angedeutet, die Fläche 9 verschiebbar auszubilden, so dass diese eine zweite, mit 9 bezeichnete Stellung einnehmen kann, um den Messspalt 8 insgesamt zu verbreitern oder vergrössern. Dazu kann die Kondensatorplatte 35 auswechselbar gestaltet sein. Ein mit 36 angedeuteter Bajonettverschluss kann diesem Zweck dienen. Die Kondensatorplatte 35 mit der Fläche 9 kann aber auch verschiebbar ausgebildet sein, wie das an sich bereits bekannt ist. Es können auch beide Kondensatorplatten irgendeiner der Ausführungsformen gemäss den Fig. 2bis 4 in Richtung senkrecht zu den Ebenen der Kondensatorplatten verschiebbar gestaltet werden.

   Zusammen mit den gezeigten Flächenabschnitten 13, 14, 15 ergeben sich so erweiterte Möglichkeiten zur Anpassung des Sensors oder Kondensators an Prüfgüter mir sehr unterschiedlicher Masse oder stark unterschiedlichem Durchmesser.

Bezugszeichenliste

  

[0020]    
<tb>1<sep>Zuführvorrichtung


  <tb>2<sep>Prüfgut


  <tb>3<sep>Kondensator


  <tb>4<sep>Messspalt


  <tb>5<sep>Antriebsvorrichtung


  <tb>6<sep>Flächenabschnitt


  <tb>7<sep>Flächenabschnitt


  <tb>8<sep>Messspalt


  <tb>9<sep>erste Fläche


  <tb>10-12<sep>Positionen


  <tb>13-15<sep>Flächenabschnitte


  <tb>16-18<sep>Abstände


  <tb>19<sep>Messspalt


  <tb>20-22, 20-22<sep>Flächenabschnitte


  <tb>23-25<sep>Abstände


  <tb>26<sep>Antriebswalze


  <tb>27<sep>Prüfgut


  <tb>28<sep>Umlenkrolle


  <tb>29, 30<sep>Pfeile


  <tb>31, 32<sep>Stellungen


  <tb>33<sep>Lagerbock


  <tb>34<sep>Führung


  <tb>35<sep>Kondensatorplatte


  <tb>36<sep>Bajonettverschluss


  <tb>40-42, 40-42<sep>Flächenabschnitte


  <tb>43-45<sep>Abstände


  <tb>49<sep>Messspalt

Claims (6)

1. Vorrichtung zur kapazitiven Erfassung von Parametern an einem fadenförmigen Prüfgut (2), das in seiner Längsrichtung durch einen Messspalt (4) bewegt wird, wobei der Messspalt (4) durch mindestens zwei zum Prüfgut (2) mindestens annähernd parallele und auf zwei Seiten des Prüfguts (2) angeordnete Flächen gebildet ist, denen Elektroden eines Kondensators zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Messspalt (4) mindestens auf einer Seite des Prüfguts (2) mehrere zueinander versetzte Flächenabschnitte (13, 14, 15) aufweist, die zu jener Fläche (9), die jenseits des Prüfguts (2) angeordnet ist, unterschiedliche Abstände (16, 17, 18) aufweisen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf beiden Seiten des Prüfguts (2) Flächen mit versetzten Flächenabschnitten (20, 21, 22, 20, 21, 22; 40, 41, 42, 40, 41, 42) vorgesehen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ausserhalb des Messspaltes (4) eine Zuführvorrichtung (1) vorgesehen ist, mittels welcher das Prüfgut (2) quer zu seiner Längsrichtung verschiebbar ist, so dass das Prüfgut (2) im Messspalt (4) vor jedem versetzten Flächenabschnitt (13, 14, 15) in seiner Längsrichtung durchlaufen kann.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Flächenabschnitt im Messspalt (4) mit der jenseits des Prüfguts (2) angeordneten Fläche einen Kondensator bildet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Messspalt (4) mehrere Kondensatoren aufweist.

6. Verwendung der Vorrichtung nach Anspruch 1 in einem Prüfgerät für textile Garne.