DE29519501U1 - Vorrichtung zum Prüfen von Einzelfasern - Google Patents

Vorrichtung zum Prüfen von Einzelfasern

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Description

Vorrichtung· zum Prüfen von Einzelfasern
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Prüfen von Einzelfasern nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Derartige Vorrichtungen werden beispielsweise benötigt, um Einzelfasern einer Zugprüfung auszusetzen. Dazu ist die Faser in eine Meßklemme und eine Abzugsklemme eingespannt und anschließend durch Bewegen der Abzugsklemme relativ zu der Meßklemme und von dieser weg einer zunehmenden Dehnung unterworfen. Die dabei entstehende Zugkraft wirkt über die Meßklemme auf eine Kraftmeßeinrichtung.
Derartige Zugprüfgeräte dienen zur Feststellung der Höchstzugkraft, der Höchstzugkraftdehnung sowie des Verlaufs der Kraft-/Dehnungskurve.
Für diese Zugversuche werden bevorzugt Zugprüfgeräte nach dem Prinzip der konstanten Dehnungsgeschwindigkeit mit elektrischer Kraftmessung eingesetzt. Ein bekanntes Gerät dieser Art ist der FAFEGRAPH der Firma Textechno, Mönchengladbach. Bei diesem Gerät wird eine zwischen den Klemmen
Telefon: (02 21) 9165 20 Telefax: (02 21)13 42 97 Telex: 888 23O7 dopa d Telegramm: Oompatent Köln
'. &Igr;',.. &Iacgr; '. '. $al-Opp<3nh£irrff. & Cie.. Köln (BLZ 37030200) Kto. Nr. 10760 &bull;&bull;J ; ; ··; De<4sch<5BiJnk/$G,Kö!n(BL_Z37070060)Kto.Nr.1165018
ln (StZ 37O1OO5O) Kto. Nr.O54-5OO
gehaltene Einzelfaser mit konstanter Abzugsgeschwindigkeit einer Zugprüfung unterzogen. Die Meßklemme und die Abzugsklemme werden pneumatisch betätigt. Das Gerät ermöglicht es auch, Meß- und Abzugsklemmen zu verwenden, die ein Bündel von Einzelfasern aufnehmen.
Für andere zerstörungsfreie Messungen an der Einzelfaser, z.B. eine Feinheitsmessung, ist es erforderlich ein anderes Gerät zu benutzen. Dies hat den Nachteil, daß entweder die Prüfung nicht an der gleichen Einzelfaser erfolgt, die der Zugprüfung unterzogen wird oder, daß die gleiche Einzelfaser in verschiedene Geräte eingebracht, geprüft und dann jeweils manuell transportiert werden muß, wodurch eine Schädigung der Faser und eine Verfälschung der Meßwerte nicht ausgeschlossen ist. Ein weiterer Nachteil liegt in dem relativ hohen Zeitaufwand bei diesem Vorgehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Prüfen von Einzelfasern der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß eine Verfälschung von Meßwerten bei Durchführung unterschiedlicher Prüfvorgänge ausgeschlossen und gleichzeitig eine Reduzierung des Zeit- bzw. Arbeitsaufwandes der Prüfung erzielt wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Merkmale des Anspruchs 1.
Die Erfindung sieht in vorteilhafter Weise vor, daß mindestens ein weiterer Meßkopf einer weiteren Meßeinrichtung für mindestens einen weiteren simultan oder sukzessive ausführbaren PrüfVorgang in oder neben der Prüfstrecke für die Zugprüfung angeordnet ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Prüfen von Einzelfasern ermöglicht es somit
durchzuführen, sondern auch weitere Prüfungen. Dies hat den wesentlichen Vorteil, daß die Meßergebnisse unterschiedlicher Prüfungen sich jeweils auf die gleiche Einzelfaser beziehen. Dies ermöglicht auch eine bessere Zuordnung von Wechselwirkungen der mit den Prüfungen festgestellten Faserparameter.
Bei einem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß der mindestens ein weiterer Meßkopf entweder fest in der Prüfstrecke eingebaut ist oder durch eine Verschiebe- oder Verschwenkvorrichtung in die Prüfstrecke eingeführt wird. Dadurch, daß die weitere Prüfung in der gleichen Prüfstrecke erfolgt, ist ein erneutes Einspannen der Einzelfaser und das erneute Belasten mit einem Vorspanngewicht nicht erforderlich, so daß die Gefahr der Faserschädigung bei der Handhabung der Einzelfaser reduziert ist.
Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß eine verschwenkbare und/oder verschiebbare Hilfsklemme die Einzelfaser zunächst dem weiteren - von der Zugprüfstrecke getrennten - Meßkopf zuführt und nach erfolgter Prüfung der Einzelfaser diese in die Prüfstrecke für die Zugprüfung einbringt. Dieses alternative Ausführungsbeispiel ist in den Fällen anzuwenden, in denen das vorgesehene zweite Prüfverfahren nicht in der Prüfstrecke für die Zugprüfung durchgeführt werden kann.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß der weitere Meßkopf die Feinheit der Einzelfaser durch Anregung der Einzelfaser zu Transversalschwingungen und durch Bestimmung der Eigenfrequenz mißt. Eine solche kombinierte Messung an Einzelfasern ist zeit- und kostensparend und erlaubt auch die Errechnung von feinheitsbezogenen Festigkeitswerten.
Alternativ kann die Feinheit der Einzelfaser auch durch Bestimmung der Masse im elektrischen Feld, optisch oder durch Messung des Strömungswiderstandes in einem Luftstrom gemessen werden.
Der weitere Meßkopf kann beispielsweise auch die äußere Struktur der Einzelfaser, z.B. die Faserkräuselung, optisch messen. Dies kann selbstverständlich in Kombination mit der Feinheitsmessung nach allen vorgenannten Verfahren erfolgen.
Der weitere Meßkopf kann auch die innere Struktur der Einzelfaser, z.B optisch oder durch Messung der Ausbreitungsgeschwindigkeit longitudinaler Wellen messen. Auch dieser Prüfvorgang kann in Kombination mit den vorgenannten Prüfungen erfolgen.
Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der Prüfvorrichtung für Einzelfasern mit einem beweglichem Meßkopf einer zusätzlichen Meßeinrichtung,
Fig. 2 die Anordnung eines weiteren Meßkopfes in einer zweiten Prüfstecke neben der Prüfstrecke für die Zugp rü f ungen, und
Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel der Prüfvorrichtung für Einzelfasern mit einem in der Zugprüfstrecke integrierten weiteren Meßkopf einer zusätzlichen Meßeinrichtung.
In der in Fig. 1 gezeigten Prüfvorrichtung können Einzelfasern 1 hinsichtlich Höchstzugkraft, Höchstzugkraftdehnung u.s.w. in Verbindung mit weiteren Prüfungen, z.B. der Feinheit der Einzelfaser und/oder der inneren oder äußeren Struktur der Einzelfaser, kombiniert werden.
Die Meßeinrichtungen sind in einem gemeinsamen Gehäuse 5 integriert.
Die für sich bekannte Zugprüfeinrichtung besteht aus einer stationären Meßklemme 3, die in Verbindung mit einer Kraftmeßdose steht, und einer beweglichen Abzugsklemme 4, aus deren Weg die Dehnung der Einzelfaser gemessen werden
Die zu untersuchende Einzelfaser 1 wird entweder manuell oder automatisch in die sich zwischen der stationären Meßklemme 3 und der beweglichen Abzugsklemme 4 erstreckenden Prüfstrecke 2 eingebracht, wobei am unteren Ende der Faser ein Gewicht 14 angehängt wird, das die Vorspannung der Faser bestimmt. Mit der Meßklemme 3 und der Abzugsklemme 4 kann ein üblicher Zugversuch durchgeführt werden. Alternativ zu dem Anhängen eines Vorspanngewichtes kann die Vorspannung der Faser auch durch eine erste Dehnung bei gleichzeitiger Messung der Zugkraft in der Faser erzeugt werden.
Ein weiterer Meßkopf 8 einer weiteren Meßeinrichtung ist entweder gemäß Fig. 1 mit Hilfe einer Betätigungsvorrichtung 16 in die Prüfstrecke 2 linear oder entlang einer vorgegebenen Bewegungskurve verschiebbar oder gemäß Fig. 2 neben der Prüfstrecke 2 angeordnet oder gemäß Fig. 3 innerhalb der Prüfstrecke 2 installiert. Mit dem Meßkopf 8 der weiteren Meßeinrichtung kann mindestens ein weiterer
simultan oder sukzessiver ausführbarer Prüfvorgang in der Prüfstrecke 2 durchgeführt werden.
Alternativ zeigt Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel, bei dem oberhalb der Meßklemme 3 der Zugprüfeinrichtung eine Hilfsklemme 12 angeordnet ist, die die Einzelfaser 1 von einer zweiten, beispielsweise parallel neben der ersten Prüfstrecke verlaufenden Prüfstrecke 6 übernehmen und der Zugprüfeinrichtung zuführen kann. In der zweiten Prüfstrecke 6 ist ein Meßkopf 10 einer weiteren Meßeinrichtung angeordnet.
Die weiteren Meßköpfe 8,10 können die Feinheit der Einzelfaser 1 z.B. durch Anregung der Einzelfaser zu Transversalschwingungen und durch Bestimmung der Eigenfrequenz messen. Alternativ kann die Feinheit der Einzelfaser durch Bestimmung der Masse im elektrischen Feld, optisch oder durch Messung des Strömungswiderstandes in einem Luftstrom bestimmt werden.
Mit einem optisch messenden Meßkopf 8,10 auch kann die äußere Struktur der Einzelfaser, z.B. die Faserkräuselung, gemessen werden.
Des weiteren kann die innere Struktur der Einzelfaser, z.B. optisch oder durch Messung der Ausbreitungsgeschwindigkeit longitudinaler Wellen gemessen werden.

Claims (11)

Schutzansprüche
1. Vorrichtung zum Prüfen von Einzelfasern (1), mit einer Prüfstrecke (2) einer Meßeinrichtung für Zugprüfungen zwischen einer stationären Meßklemme (3) und einer beweglichen Abzugsklemme (4),
dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens ein Meßkopf (8,10) einer weiteren Meßeinrichtung für mindestens einen weiteren simultan oder sukzessive ausführbaren Prüfvorgang in oder neben der Prüfstrecke (2) angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine weitere Meßkopf (8,10) in die Prüfstrecke (2) verschieb- oder verschwenkbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine verschwenkbare und/oder verschiebbare Hilfsklemme (12) die Einzelfaser (1) zunächst dem weiteren Meßkopf (8,10) in einer zweiten Prüfstrecke (6) zuführt und nach erfolgter Prüfung der Einzelfaser (1) diese in die Prüfstrecke (2) für die Zugprüfung einbringt.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Meßkopf (8,10) die Feinheit der Einzelfaser (1) durch Anregung der Einzelfaser (1) zu Transversalschwingungen und durch Bestimmung der Eigenfrequenz mißt.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Meßkopf (8,10) die Feinheit der Einzelfaser (1) durch Bestimmung der Masse im elektrischen Feld mißt.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Meßkopf (8,10) die Feinheit der Einzelfaser (1) optisch mißt.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Meßkopf (8,10) die Feinheit der Einzelfaser (1) durch Messung des Strömungswiderstandes in einem Luftstrom bestimmt.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Meßkopf (8,10) die äußere Struktur der Einzelfaser (1), z.B. die Faserkräuselung, optisch mißt.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Meßkopf (8,10) die innere Struktur der Einzelfaser (1) z.B. optisch oder durch Messung der Ausbreitungsgeschwindigkeit longitudinaler Wellen, mißt.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein an die Einzelfaser (1) angehängtes Gewicht (14) die für die Prüfung erforderliche Vorspannung erzeugt.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die für die Prüfung erforderliche Vorspannkraft durch eine entsprechende Dehnung der Einzelfaser (1) in der Zugprüfstrecke mit Hilfe der Abzugsklemme (4) bei gleichzeitiger Messung der Zugkraft einstellbar ist.
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