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Vorrichtung zum Prüfen von Stapelfasern, insbesondere von Rohbaumwolle,
auf ihre Länge und Häufigkeitsverteilung Die Kontrollarbeiten bei der Prüfung der
Qualität von Rohbaumwolle sind unter dem Fachausdruck »Klassierung« bekannt.
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Die Klassierung von Stapelfasern, insbesondere von Rohbaumwolle,
erfolgte bisher ausschließlich oder mindestens teilweise von Auge und Hand. Fehler
und Abweichungen in der Klassierung waren deshalb unvermeidbar.
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Es ist bereits vorgeschlagen worden, einen Teil der Fehlerquellen
durch Verwendung maschineller Einrichtungen zu beseitigen. Die bekannten maschinellen
Prüfapparate beziehen sich auf die Feststellung der technischen Spinnwerte der Fasern,
wobei im speziellen Falle der Faserlängenmessung zwecks Erhalt eines Prüflings eine
bestimmte Gewichtsmenge Baumwollfasern aus einem Ballen Rohbaumwolle entnommen und
unter Verwendung eines kammartigen Werkzeuges zunächst von Hand gleichmäßig in dieses
eingeordnet wird. Der so entstandene Prüfling wird mit dem Kamm vor ein Fotozellenfenster
der elektrisch betätigten Prüfvorrichtung gehalten, wobei der Lichtdurchfall mittels
einer durch die Fotozelle betätigten Meßbrücke gemessen und über ein Anzeigeinstrument,
z. B. einen Diagrammschreiber, angezeigt wird.
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Bei diesen Prüfgeräten ergeben sich dadurch Fehlerquellen, daß der
Faserbart in der Nähe des Kammes, d. h. an der Basislinie, nicht durchleuchtet werden
kann, weil der den Faserbart aufnehmende Kamm hindernd im Wege ist.
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Es ist deshalb bereits vorgeschlagen worden, den flachen Faserbart
(Prüfling) ohne Benutzung eines kammartigen Haltegliedes lose und aufrecht stehend
zwischen zwei parallel und mit Abstand voneinander sich erstreckenden lichtdurchlässigen
und in sich steifen, relativ dünnen Wänden anzuordnen, die dem Faserbart als Halterung
dienen. Der Faserbart besitzt genügend Eigensteifigkeit, daß er aufrecht stehend
lose in die Halterung eingesetzt werden kann. Er wird dann mit seiner Halterung
vor einem z. B. schlitzförmigen, horizontal sich erstreckenden Fotozellenfenster
des Prüfgerätes, also quer zur Längserstrekkung des Schlitzes, vorbeibewegt, wobei
der bei der Vorschubbewegung sich ergebende Lichtwertunterschied mittels eines in
die Meßbrücke eingeschalteten Potentiometers kompensiert und der Kompensationswert
auf einer den Lichtwerten zugeordneten Skala mittels eines von dem Potentiometerausschlag
abhängigen Zeigers abgelesen wird.
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Bei diesen bekannten Geräten benutzt man für die Vorschubbewegung
des Prüflings am besten ein Schrittschaltwerk, wodurch eine gleichbleibende Schrittlänge
garantiert wird.
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Diese bekannten Geräte wurden dann baulich vereinfach. Die Prüfzeiten
wurden verkürzt, und die
Genauigkeit der Diagrammaufzeichnung wurde wesentlich verbessert.
Diese bekannten verbesserten Geräte sind gekennzeichnet durch die Verwendung zweier
veränderbarer Widerstände, wobei der eine veränderbare Widerstand die Null-Korrektur,
d. h. den Abgleich der Meßgeräte auf das leere Prüffeld (OO/o Fasern), und der andere
die Maximalkorrektur, d. h. den Abgleich der Meßbrücke auf die Faserbartbasis, beeinflußt.
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Der Abgleich geschieht bei den bekannten Geräten einerseits durch
Veränderung des Anodenstromes der Fotozelle an einem Potentiometer (1000/o-Korrektur),
andererseits durch Veränderung des Kathodenstromes im Verstärkersystem an einem
zweiten Potentiometer (Nullkorrektur). Erst nach diesem Abgleich der Meßbrücke kann
mit der Messung begonnen werden.
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Man muß berücksichtigen, daß die Lichtintensität des auf die Fotozelle
treffenden Lichtes von der Größe des Faserbartes und von der Farbe der zu prüfenden
Fasern abhängig ist. Infolgedessen muß bei jeder neuen Probe vor Beginn der Messung
eine entsprechende Einstellung, d. h. ein Abgleich des Gerätes, vorgenommen werden.
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Bei diesen bekannten Geräten werden zwei voneinander abhängige elektrische
Systeme verwendet, deren Abgleich umständlich und nur in zeitraubender Arbeit möglich
ist, bis endlich das erforderliche Gleichgewicht der Meßbrücke hergestellt ist.
Man muß zwei abhängig voneinander arbeitende, in die Meßbrücke eingeschaltete Widerstände
genau aufeinander abstimmen. Es ist schwierig, diesen Wirkungszustand zu erreichen.
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Die Erfindung will diesen Mangel beseitigen.
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Gleichzeitig wird eine weitere bauliche Vereinfachung des Gerätes
und damit eine Verbilligung der Herstellung angestrebt.
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Gemäß der Erfindung ist der elektrische Teil der Vorrichtung in zwei
voneinander unabhängige Stromkreise aufgegliedert, wobei der eine die zum Nullabgleich
in ihrer Intensität veränderliche Lichtquelle enthält und damit den anderen Stromkreis
über die in demselben vorgesehene Fotozelle in Abhängigkeit vom Lichtdurchfall durch
den Prüfling beeinflußt und der Lichtdurchfall an einem Anzeigeinstrument unmittelbar
abgelesen oder mittels Diagrammschreiber kenntlich gemacht wird.
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An Hand des in Fig. 1 der Zeichnung dargestellten Schaltschemas wird
das elektrische System erläutert.
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Da die Lichtintensität des auf die Fotozelle 1 treffenden Lichtes
von der Dichte des zu messenden Faserbartes abhängig ist, muß das Anzeigeinstrument
2 hierauf eingestellt werden. Der aus einem flachen Faserbart bestehende Prüfling
ist in einer doppelwandigen glasklaren Folie angeordnet, die quer zur optischen
Achse in einer verschiebbaren schlittenförmigen Halterung 3 angeordnet ist.
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Der Meßbereich des Instrumentes wird der dem jeweiligen Faserbart
zugeordneten Maximal- und Minimallichtintensität sowie den dazwischenliegenden Lichtabstufungen
angepaßt.--Dies wird dadurch erreicht, daß man die maximale Lichtintensität mittels
eines Potentiometers 4 auf den Nullpunkt des Instrumentes einstellt, wogegen durch
ein anderes Potentiometer 5 das Instrument selbst in seiner Empfindlichkeit auf
den minimalen Lichteinfall bei 1006/o abgeglichen, d. h. eingestellt wird.
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Der Abgleich dieser beiden Größen ist elektrisch voneinander unabhängig,
da die Potentiometer 4 und 5 in voneinander getrennten Stromkreisen angeordnet sind
und sich somit gegenseitig nicht unmittelbar beeinflussen.
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Der stufenlose oder abgestufte Lichtabfall beim Vorbeibewegen des
Faserbartes vor der Fotozelle 1 läßt sich unmittelbar ohne Kompensation auf dem
Anzeigeinstrument 2 ablesen.
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Bei 6 und 7 handelt es sich um Transistoren des Verstärkers. 8 und
9 sind in je einen Transistor eingeschaltete Widerstände. Mit 10 ist eine Sammellinse
bezeichnet, welche das von der Lichtquelle 11 ausgestrahlte Licht gebündelt auf
die Fotozelle 1 leitet.
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Das Gerät wirkt nun wie folgt: Der aus einem Faserbart bestehende
Prüfling wird in einer glasklaren oder mindestens lichtdurchlässigen flachen Hülle
angeordnet, die in einer vertikal hin- und herbewegbaren schlittenartigen Halterung
3 befestigt ist.
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Der aufrecht stehende Faserbart besitzt an seiner Basislinie die
größte Dichte und oberhalb des Faserbartes, also oberhalb der Faserbartspitze, die
geringste Dichte. Diese geringste Dichte oberhalb des Faserbarts, wo also keinerlei
Fasern mehr vorhanden sind, nennt man Null, und die größte Dichte unmittelbar an
der Basislinie des Faserbartes nennt man 1000/o.
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Nach diesen beiden Werten wird das Instrument abgeglichen, d. h. eingestellt,
in dem einen Falle also die Nullkorrektur und im anderen Falle die 1000/o-Korrektur.
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Die schlittenförmige, d. h. die verschiebbare Halterung 3 wird vor
dem schlitzförmigen Fotozellenfenster vorbeibewegt, und es wird beim Abgleich der
jeweilige minimale und maximale Lichtdurchfall eingestellt.
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Um die manuelle Arbeit beim Abgleichen noch weiter zu vereinfachen,
sind die Potentiometer 4 und 5 so angeordnet worden, daß sie durch eine mechanische
Stellvorrichtung wechselseitig über einen Stellknopf oder Stellhebel in Abhängigkeit
von der Lage der Faserbarthalterung betätigt werden können.
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Aus den Fig. 2 und 3 wird ersichtlich, wie die beiden Potentiometer
4 und 5 mechanisch verstellt werden.
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Beim dargestellten Beispiel ist die Stellstange 12 mit einem Kardangelenk
13 am Stellknopf 14 angelenkt. Die Reibscheibe 15 nimmt entweder das Reibrad 16
des Potentiometers 4 drehend mit oder aber das Reibrad 17 des Potentiometers 5.
Bei der Verstellung des Schlittens 3 entweder zur Basislinie des Faserbartes oder
zur Faserbartspitze hin wird ein doppelarmiger Hebel 18 mittels einer Nase 19 mitgenommen.
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Dieser Hebel 18 ist im Punkt 20 kippbar gelagert. Er steht über einen
Mitnehmerzapfen 21, der sich in einem Langloch22 des Gliedes 18 bewegt, in Wirkungsverbindung
mit einem Hebel 23, der an seinem einen Ende im Punkt 24 verschwenkbar gelagert
ist.
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Ungefähr in der Mitte des Hebels 23 ist die Reibscheibe 15 an einem
Zapfen drehbar befestigt. Auf dem Hebel 18 befindet sich eine Druckfeder 25, die
sich mit ihrem einen Ende gegen eine Schulter 26 des Gliedes 18 und mit ihrem anderen
Ende gegen den Mitnehmerzapfen 21 abstützt. Dadurch wird erreicht, daß die Reibscheibe
15 ständig unter Federlast in beiden Endlagen der Knickstrebe 23, 18 entweder an
die Potentiometerscheibe 16 oder an die Scheibe 17 angedrückt wird. Der Stellknopf
14 wird also nur während des Abgleichvorganges benutzt. Die Bestimmung der Faserlänge
und Faserhäufigkeit erfolgt dann anschließend mittels einer die Bewegung des Prüflings
vor dem Fotozellenfenster beeinflussenden Stellvorrichtung, die an sich bekannt
ist und in der Zeichnung nicht besonders dargestellt wurde, z. B. mittels eines
Zahnstangentriebes oder eines Schrittschaltwerkes.
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PATNTANSPRÜCHE: 1. Vorrichtung zum Prüfen von Stapelfasern auf ihre
Länge und Häufigkeitsverteilung, wobei det Prüfling in einer lichtdurchlässigen
Halterung als flacher Faserbart zwischen einer Fotozelle und einer Lichtquelle hindurch
bewegt und der Lichtdurchfall mittels der Fotozelle gemessen und elektrisch angezeigt
wird und wobei ferner Mittel vorgesehen sind, die eine Abgleichung des Gerätes bei
O<)/o und 1000/o Lichtdurchfall ermöglichen, dadurch gekennzeichnet, daß der
elektrische Teil der Vorrichtung in zwei voneinander unabhängige Stromkreise aufgegliedert
ist, wobei der eine die zum Nullabgleich in ihrer Intensität veränderliche Lichtquelle
enthält und damit den anderen Stromkreis über die in demselben vorgesehene Fotozelle
in Abhängigkeit vom Lichtdurchfall durch den Prüfling beeinflußt und der Lichtdurchfall
an einem Anzeigeinstrument unmittelbar abgelesen oder mittels Diagrammschreiber
kenntlich gemacht wird.