DE4030353A1 - Thermospleisser - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Thermospleißer mit Spleißkammer zum
Herstellen einer Fadenverbindung durch Spleißen bei vorgegebener
Spleißlufttemperatur unter Zufuhr erhitzter Spleißluft, die durch
eine regelbare oder steuerbare Wärmequelle erhitzt wird.
Durch die deutsche Offenlegungsschrift DE 35 28 619 A1 ist es
bekannt, als Wärmequlle ein thermostatisch regelbares
elektrisches Heizelement zu verwenden. Eine die Wärmequelle
steuernde Regelvorrichtung besitzt einen mit der Wärmequelle
verbundenen Wärmefühler und gegebenenfalls zusätzlich einen das
Temperaturgefälle der Wärmequelle erfassenden Temperaturfühler.
Beim Spleißen stellen sich jedoch unterschiedliche
Spleißergebnisse ein, weil es nicht gelingt, eine bestimmte oder
vorgegebene Spleißlufttemperatur in der Spleißkammer selbst
einzuhalten. Daher wurde auch schon vorgeschlagen, an den
Spleißkopf selbst eine regelbare Wärmequelle anzukoppeln.
Hierdurch kann zwar die Abkühlung der erhitzten Spleißluft in der
Spleißkammer vermindert werden, eine vorgegebene
Spleißlufttemperatur ist aber auch durch diese Maßnahme noch
nicht innerhalb wünschenswert enger Toleranzgrenzen
in der Spleißkammer zu erreichen, weder an ein und demselben
Thermospleißer bei mit mehr oder weniger großen Zeitabständen
aufeinanderfolgenden Spleißvorgängen, noch bei mehreren
parallelarbeitenden Thermospleißern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Voraussetzungen
dafür zu schaffen, daß durch besseres Steuern der Wärmequelle
auch das Spleißergebnis verbessert und vergleichmäßigt wird.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die
Spleißkammer an einer von der Spleißluft getroffenen Stelle einen
Steuersignale zum Steuern der Wärmequelle erzeugenden Wärmesensor
geringer Ansprechzeit besitzt. Der Wärmesensor ist vorteilhaft
zum Erfassen der Spleißlufttemperatur und/oder zum Erfassen der
zeitlichen Änderung der Spleißlufttemperatur eingerichtet.
Die Zeitkonstante des Wäremsensors sollte möglichst weit
unterhalb einer Sekunde liegen. Steuersignale zum Steuern der
Wärmequelle werden demnach an einer am besten geeigneten Stelle
äußerst rasch gewonnen.
In Weiterbildung der Erfindung ist der Wärmesensor als ein
temperaturempfindlicher elektrischer Widerstand, insbesondere
Dünnschichtwiderstand, beziehungsweise als ein Filmthermometer
ausgebildet. Er besitzt vorteilhaft eine aus Platin oder Nickel
bestehende Dünnschicht. Der Wirkstoff Platin ist korrosionsfest
und er zeigt über einen weiten Temperaturbereich eine etwa linear
verlaufende Abhängigkeit des elektrischen Widerstands von der
jeweiligen Temperatur. Nickel ist ein preiswerter Ersatzstoff für
Platin.
Der Wärmesensor besitzt vorteilhaft eine auf einen elektrischen
Isolator aufgedampfte Dünnschicht. Die Dünnschicht kann auf ein
warmfestes Keramikteil unter Vakuum aufgedampft und anschließend
beispielsweise bei 800 Grad Celsius eingebrannt sein.
In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der
Wärmesensor als ein besonderes Einzelteil auf einem Wandungsteil
oder in einer Öffnung oder Aussparung der Spleißkammer oder ihres
gegebenenfalls vorhandenen Deckels angeordnet ist. Der keramische
Träger des Wärmesensors kann beispielsweise versilbert und
anschließend zwecks guten Wärmekontaktes auf den aus Metall
bestehenden Deckel oder auf die aus Metall bestehende Wandung der
Spleißkammer aufgelötet werden.
In Weiterbildung der Erfindung ist die Dünnschicht direkt auf
einen Wandungsteil oder auf den gegebenenfalls vorhandenen Deckel
aufgebracht. In diesem Fall besteht der Wandungsteil
beziehungsweise der Deckel beispielsweise aus warmfester Keramik.
Die Dünnschicht kann vorteilhaft mit einer mechanisch
widerstandsfähigen Schutzschicht beschichtet sein, die
beispielsweise aus Aluminiumoxyd besteht. Eine solche
Beschichtung wird aber nur in Ausnahmefällen erforderlich sein,
falls Platin als Widerstandsmaterial gewählt wird.
In Weiterbildung der Erfindung ist mindestens eine
Steuervorrichtung zum Steuern der Wärmequelle für die Spleißluft
vorgesehen, wobei der Wärmesensor an die Steuervorrichtung
angeschlossen ist, und wobei die Wärmequelle nach Maßgabe der
Signale des Wärmesensors gesteuert wird.
Im einfachsten Fall wird die Wärmequelle beispielsweise durch
Verstärken des sie durchfließenden Stroms bei strömender
Spleißluft so lange hochgefahren, bis der Wärmesensor in der
Spleißkammer eine gewünschte oder vorgegebene Spleißtemperatur
mißt oder bis die erreichte Spleißtemperatur durch Nachregeln der
Wärmequelle konstant bleibt. Die so gefundene Einstellung der
Wärmequelle beziehungsweise des sie durchfließenden elektrischen
Stroms kann dann auch für nachfolgende Spleißvorgänge beibehalten
werden.
In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der
Wärmesensor durch Anlegen einer elektrischen Spannung bestimmter
Höhe infolge des ihn durchfließenden elektrischen Stroms und/oder
durch eine besondere, den Spleißkopf aufheizende Heizeinrichtung
vorgeheizt ist und daß die Steuersignale durch eine den
elektrischen Widerstand, den Spannungsabfall und/oder die
Stromstärke oder deren Änderung bei Auftreffen der Spleißluft auf
den Sensor messende Meßeinrichtung gewonnen werden.
Die Wärmequelle für die Spleißluft kann in diesem Fall
beispielsweise so lange nachgeregelt werden, bis der elektrische
Widerstand, der Spannungsabfall oder die Stromstärke diejenigen
Werte annimmt, die vor Auftreffen der Spleißluft auf den Sensor
vorhanden waren. Hierzu wird der Sensor jeweils mit der
gewünschten Spleißtemperatur vorgeheizt. Die Regelung
beziehungsweise Steuerung der Wärmequelle für die Spleißluft kann
schon bei Beginn einer Änderung der Meßwerte entsprechen der
Steilheit der Änderung erfolgen.
Die Meßeinrichtung beinhaltet vorteilhaft eine Brückenschaltung
und/oder einen Verstärker.
Weiter oben wurde schon erwähnt, daß es unter Umständen genügt,
mit Hilfe der Erfindung eine Eichung der jeweiligen Wärmequelle
für die Spleißluft durchzuführen, deren Ergebnis dann für
nachfolgende Spleißvorgänge gilt. Erst dann, wenn eine andere
Garnpartie verarbeitet wird, kann unter Umständen eine erneute
Eichung mit anderen Vorgaben ausgeführt werden.
Damit mit ein und demselben Thermospleißer mehrere Wärmequellen
nacheinander eingestellt beziehungsweise geeicht werden können,
ist in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß die regelbare
oder steuerbare Wärmequelle oder die Spleißluftliefereinrichtung
einschließlich der Wärmequelle leicht demontierbar an einen zur
Spleißkammer führenden Spleißluftkanal angeschlossen ist.
Der erfindungsgemäße Thermospleißer dient demnach beispielsweise
im Herstellerwerk dem Eichen aller an einem Spulautomaten
vorhandener steuerbarer Wärmequellen für die Spleißluft.
Wenn der erfindungsgemäße Thermospleißer beispielsweise zu einer
wanderfähigen, von Spulstelle zu Spulstelle wandernden
Spleißeinrichtung gehört, wird beispielsweise bei Partiewechsel
und bei Übergang auf Fäden anderen Charakters jeweils vorab eine
Neujustierung der Wärmequellen vorgenommen. Die Messungen und
Einstellungen brauchen demgemäß nicht bei jedem Spleißvorgang
vorgenommen zu werden.
Anhand der schematischen zeichnerischen Darstellungen soll ein
Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert und beschrieben
werden.
Fig. 1 zeigt die Vorderansicht eines Thermospleißers,
Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch den in Fig. 1 dargestellten
Thermospleißer längs der Linie II-II,
die Fig. 3 und 4 zeigen insbesondere Schaltungsanordnungen.
Der in den Fig. 1 und 2 nur mit seinen wichtigsten Teilen
dargestellte Thermospleißer ist insgesamt mit 1 bezeichnet. Er
besitzt einen Grundkörper 2, auf dem durch eine
Befestigungsschraube 3 eine Platte 4 und ein Spleißkopf 5
befestigt sind. Ein als Bohrung ausgebildeter Spleißluftkanal des
Grundkörpers 2 hat über einen Durchbruch 7 der Platte 4
Verbindung mit einer Bohrung 8 des Spleißkopfes 5. Von der
Bohrung 8 führen zwei Heißlufteinblaseöffnungen 9 und 10 in eine
Spleißkammer 11, die durch einen Deckel 12 verschließbar ist. Zum
Einlegen und Herausnehmen der Fäden ist der Deckel 12 offen. Beim
Spleißen schließt er die Spleißkammer 11 nach vorn hin ab.
Zwei weitere Bohrungen 13, 14 des Grundkörpers 2 dienen der
Aufnahme zweier pneumatischer Halte- und
Vorbereitungsvorrichtungen 15, 16.
Die pneumatische Halte- und Vorbereitungsvorrichtung 15 besitzt
ein Rohr 17, das sich nach vorn in einem Rohraufsatz 19
fortsetzt, der als Eingangsmündung dient. Die pneumatische Halte
und Vorbereitungsvorrichtung 16 besitzt ein Rohr 18, das sich
nach vorn in einem Rohraufsatz 20 fortsetzt. Die Rohraufsätze 19
und 20 sind in die Platte 4 eingelassen und dort befestigt. Das
Rohr 17 ist an seinem oberen Ende von einem Ringkanal 23, das
Rohr 18 an seinem oberen Ende von einem Ringkanal 24 umgeben.
Beide Ringkanäle befinden sich im Grundkörper 2. Der Ringkanal 23
ist durch eine Injektorbohrung 25 mit dem Strömungskanal 21, der
Ringkanal 24 durch eine Injektorbohrung 26 mit dem Strömungskanal
22 verbunden. Der Ringkanal 23 ist über eine Leitung 27 und ein
schaltbares Ventil 29 an eine Heißgasquelle 31 angeschlossen. Der
Ringkanal 24 ist über die Leitung 28 und ein schaltbares Ventil
30 an eine Heißgasquelle 32 angeschlossen. Als Heißgasquellen
dienen hier beispielsweise Wärmetauscher, die einem Kompressor 33
entstammende Frischluft erhitzen. Die Frischluft wird über
Leitungen 34 beziehungsweise 35 den Heißgasquellen 31
beziehungsweise 32 zugeleitet.
Die Heißgasquelle 31 besitzt ein Gasbefeuchtungsvorrichtung 36,
die Heißgasquelle 32 eine Gasbefeuchtungsvorrichtung 37.
Der Kompressor 33 saugt über eine Leitung 40 Frischluft an,
komprimiert sie und leitet sie durch die Leitungen 34 und 35 zu
den Heißquellen 31 und 32, wo die Luft auf eine Temperatur von
ungefährt 100 Grad Celsius gebracht und durch Einspritzen von
Wasser mit Hilfe der Gasbefeuchtungsvorrichtung 36 und 37 mit
Feuchtigkeit beladen wird. Das Wasser wird über Leitungen 38
beziehungsweise 39 zugeführt.
Da während des Vorbereitens der Fadenenden in den Ringkanälen 23
und 24 Überdruck herrscht, sind gummielastische O-Ringe 41 und 42
zum Abdichten und zugleich zum Halten der Rohre 17 und 18
vorhanden.
Fig. 1 zeigt, daß am oberen Ende der Spleißkammer 11 ein die
Spleißkammer zum Teil abdeckendes Abdeckblech 43 und am unteren
Ende der Spleißkammer 11 ein gleichartiges Abdeckblech 44
angeordnet ist. Der Grundkörper 2 trägt oben ein Fadenleitblech
45 und unten ein Fadenleitblech 46. Ebenfalls nur in Fig. 1 ist
angedeutet, daß zwischen dem Abdeckblech 43, 44 und dem
Fadenleitblech 45, 46 je ein Schlaufenzieher 47, 48 und je eine
Fadentrennvorrichtung 49, 50 angeordnet sind. Der Schlaufenzieher
47 kann bis in eine Stellung 47′, der Schlaufenzieher 48 bis in
eine Stellung 48′ bewegt werden.
Fig. 1 läßt die Lage der Fäden 51 und 52 nach dem Einlegen in die
Spleißkammer 11, aber vor dem Trennen und damit vor dem Bilden
der insbesondere in Fig. 2 dargestellten Fadenenden 51′
beziehungsweise 52′ erkennen. Der Faden 51 kommt von unten
rechts, wechselt am Abdeckblech 44 seine Richtung, geht durch die
Spleißkammer 11 und ist über die pneumatische Halte- und
Vorbereitungseinrichtung 15 hinweg und durch die geöffnete
Fadentrennvorrichtung 49 hindurch nach rechts oben weitergeführt.
Der andere Faden 52 kommt von oben links, ändert am Abdeckblech
43 seine Richtung, durchläuft die Spleißkammer 11, geht über die
pneumatische Halte- und Vorbereitungsvorrichtung 16 hinweg und
ist durch die geöffnete Fadentrennvorrichtung 50 hindurch nach
links unten weitergeführt.
Die in Fig. 2 dargestellten späteren Fadenenden 51′ und 52′
entstehen durch Betätigen der beiden Fadentrennvorrichtungen 49,
50. Gleichzeitig mit dem Trennen der Fäden werden die Ventile 29
und 30 geöffnet, so daß klimatisierte Heißluft in die Ringkanäle
23, 24, von dort aus durch die Injektorbohrungen 25 und 26 in die
Strömungskanäle 21 und 22 gelangt. Es bildet sich eine
verwirbelte Heißluftströmung aus, die in Richtung der Pfeile 53
und 54 ins Freie gelangt. Die Heißluftströmung reißt aus der
Umgebung stammende Luft mit, wodurch die Fadenenden zunächst in
die Rohraufsätze 19 beziehungsweise 20 und von dort aus in die
Strömungskanäle 21 und 22 gelangen, wie es Fig. 2 zeigt.
Die beiden Ventile 29 und 39 bleiben eine begrenzte Zeitlang
offen. Während dieser Zeit entstehen an den Fadenenden Büschel
auf offenendigen Einzelfasern, wie es in Fig. 2 etwa angedeutet
ist. Danach werden die beiden Schlaufenzieher 47 und 48 in die
Lage 47′ beziehungsweise 48′ gebracht, wobei sie die Fäden 52
beziehungsweise 51 unter Schlaufenbildung mitnehmen, so daß die
Fadenenden 51′ und 52′ aus den Strömungskanälen 21 und 22
herausgezogen und in die Spleißkammer 11 eingebracht werden.
Währenddessen können die Ventile 29 und 30 noch geöffnet bleiben.
Dies ist aber nicht in jedem Fall unbedingt erforderlich.
Zum eigentlichen Spleißen wird bei geschlossenem Deckel 12 durch
Öffnen eines Ventils 55 vom Kompressor 33 aus über eine
steuerbare Wärmequelle 58 und über einen Spleißluftkanal 56
Druckluft in die Bohrung 6 eingeblasen. Es herrscht nun in der
Bohrung 6 ein Überdruck, der durch die Heißlufteinblaseöffnungen
9 und 10 in die Spleißkammer 11 hinein entweicht. Die
ausströmende Heißluft führt zum wechselseitigen Verwirren,
Verhaken, Verwirbeln und/oder Umwinden der Fasern der Fadenenden
und dadurch zu einer zugfesten Spleißverbindung.
Nach dem Herstellen der Spleißverbindung wird der durch ein
Gelenk 88 mit dem Spleißkopf 5 verbundene Deckel 12 geöffnet, so
daß die miteinander verbundenen Fäden 51 und 52 nach vorn aus der
Spleißkammer 11 herausschnellen können, sobald zum Beispiel durch
Wiederanlaufen einer Wickelvorrichtung eine Zugspannung auftritt.
Gemäß Fig. 1 hat der Spleißkopf 5 und die Platte 4 Kontakt mit
einer regelbaren Wärmequelle 59. Diese Wärmequelle besitzt gemäß
Fig. 3 ein thermostatisch regelbares elektrisches Heizelement 62.
Über die Platte 4 hat auch der Grundkörper 2 bei der Ausbildung
nach den Fig. 1 und 2 thermischen Kontakt mit der Wärmequelle 59,
so daß nicht nur der Spleißkopf 5, sondern auch die pneumatischen
Halte- und Vorbereitungsvorrichtungen 15 und 16 aufgeheizt werden
können.
Die in Fig. 2 angedeutete Wärmequelle 58 besteht gemäß Fig. 3
beispielsweise aus einem Isoliergehäuse 60, das eine von der
freigegebenen Spleißluft angeströmtes regelbares Heizelement 61
enthält. Die Preßluft beziehungsweise Spleißluft stömt in
Richtung des Pfeils 63 in das Gehäuse 60 ein.
Zur Temperaturhaltung sind gemäß Fig. 3 zwei Regelvorrichtungen
64 und 65 vorhanden. Die Regelvorrichtung 64 ist durch eine
Leitung 66 mit dem Heizelement 62 und durch eine Leitung 67 mit
einem Wärmefühler 71 der Wärmequelle 59 verbunden. An der
Regelvorrichtung 64 kann die gewünschte Temperatur beispielsweise
digital eingestellt werden. Während der Aufheizphase wird dem
Heizelement 62 über die Leitung 66 elektrische Energie zugeführt.
Ist die gewünschte Temperatur erreicht, veranlaßt der Wärmefühler
71 über die Leitung 67 das Ausschalten der Energiezufuhr und wenn
dann die Temperatur wieder absinkt, wird das Heizelement 62
erneut eingeschaltet und so fort.
Die Regelvorrichtung 65 ist über eine Leitung 69 mit dem
Heizelement 61 der Wärmequelle 58, über eine Leitung 68 mit einem
Wärmefühler 72 und über eine Leitung 70 mit einem Wärmefühler 73
verbunden. Der Wärmefühler 73 dient als ein das Temperaturgefälle
der Wärmequelle 61 erfassender Temperaturfühler, während der
Wärmefühler 72 die Temperatur des Heizelements 61 der Wärmequelle
58 mißt.
Die Temperatur der Wärmequelle 58 und/oder das Temperaturgefälle,
das zwischen dem Meßpunkt des Temperaturfühlers 72 und dem
Meßpunkt des anderen zusätzlichen Temperaturfühlers 73 nach
Aufheizen erreicht werden soll, kann durch eine insgesamt mit 89
bezeichnete Steuervorrichtung eingestellt werden. Beim Aufheizen
wird der Wärmequelle 58 über die Leitung 69 elektrische Energie
zugeführt. Ist die gewünschte Temperatur erreicht, veranlaßt der
Wärmefühler 72 das Abschalten der Energiezufuhr. Wird daraufhin
die Temperatur wieder unterschritten, veranlaßt der gleiche
Wärmefühler das Wiedereinschalten der Energie und so fort.
In Fig. 3 ist noch angedeutet, daß für den Fall, daß die Halte
und Vorbereitungsvorrichtungen nicht mit aufgeheizt werden
sollen, Isolierabdeckungen 74 bis 77 vorgesehen sein können. Die
Isolierabdeckung 74 trennt den Grundkörper 2 von der Wärmequelle
59. Die Isolierabdeckung 75 trennt den Grundkörper 2 von der
Wärmequelle 59 und vom Spleißkopf 5. Die Isolierabdeckung 76
trennt den Grundkörper 2 von der druckluftführenden Leitung 56.
Die Isolierabdeckung 77 trennt den Grundkörper 2 vom Spleißkopf
5.
Gemäß Fig. 3 besitzt die Regelvorrichtung 65 einen
temperaturabhängigen, vom Wärmefühler 72 gesteuerten Schalter 78.
Vom Schalter 78 gehen vier Wirkverbindungen 79 bis 82 aus. Die
Wirkverbindung 79 führt zu einer Schaltvorrichtung 83 in Gestalt
eines Schaltschützes, das die Stromzufuhr zur
Fadenspleißvorrichtung 1 und zu einer hier nicht dargestellten
Fadeneinlegevorrichtung unterbindet, wenn die Temperatur der
Wärmequelle 58 nicht innerhalb vorgegebener Grenzwerte liegt, und
wenn das vorgegebene Temperaturgefälle nicht vorhanden ist, wenn
insbesondere die vom Wärmefühler 72 gemessene Temperatur
außerhalb des der durch die Steuervorrichtung 89 vorgegebenen
Wertes liegt. Die Wirkverbindung 80 führt zu einer
Schaltvorrichtung 84 in Gestalt eines Schaltschützes, das die
Stromzufuhr zur Wärmequelle 58 unterbindet, sobald sie einen
vorgegebenen Grenzwert überschreitet. Zugleich wird im Fall einer
Überhitzung über die Wirkverbindung 81 eine
Störungsmeldevorrichtung 85 zum Aufleuchten gebracht. Liegt die
Temperatur der Wärmequelle 58 dagegen innerhalb vorgegebener
Grenzwerte und ist auch das vorgegebene Temperaturgefälle
vorhanden, wird über eine weitere Wirkverbindung 82 ein
Freigabemelder 186 zum Aufleuchten gebracht und die
Fadenspleißvorrichtung 1 ist betriebsbereit.
In Fig. 2 ist eine Stelle 57 strichpunktiert angedeutet, an der
sich eine Wärmequelle befinden könnte, die prinzipiell so
aufgebaut wäre wie die Wärmequelle 58 nach Fig. 3. Sofern
derartige Wärmequellen zum Vorbereiten der Fadenenden vorgesehen
sind, erübrigt sich die Anordnung der Heißgasquellen 31 und 32
stromauf der Ventile 29 und 30.
Gemäß Fig. 2 besitzt die Spleißkammer 11 an einer von der
Spleißluft getroffenen Stelle, nämlich an einer den
Heißlufteinblaseöffnungen 9 und 10 gegenüberliegenden Stelle des
Deckels 12, einen Steuersignale zum Steuern der Wärmequelle 58
erzeugenden Wärmesensor 90 geringer Ansprechzeit. Der Wärmesensor
90 ist sowohl zum Erfassen der Spleißlufttemperatur als auch zum
Erfassen der zeitlichen Änderung der Spleißlufttemperatur
eingerichtet. Er besteht aus einem temperaturempfindlichen
elektrischen Widerstand, insbesondere Dünnschichtwiderstand, der
als ein Filmthermometer ausgebildet ist. Er besitzt eine aus
Platin bestehende Dünnschicht, die unmittelbar in Streifenform
auf den aus warmfestem Keramikmaterial bestehenden Deckel 12
unter Vakuum aufgedampft und anschließend bei ca. 800 Grad
Celsius eingebrannt worden ist. Die maximale Breite des
Wärmesensors 90 ist in Fig. 3 angedeutet.
Die beiden Anschlußenden 91 und 92 des wärmeempfindlichen
Dünnschichtwiderstands 90 sind über Leitungen 93 und 94 an einen
Verstärker 95 angeschlossen, der in der Lage ist, aus den
empfangenen Signalen Steuersignale zum Steuern der Wärmequelle 58
zu gewinnen. Er mißt beispielsweise laufend den elektrischen
Widerstand des Sensors 90 und veranlaßt eine durch ein Kabel 96
an den Ausgang des Verstärkers 95 angeschlossene
Steuervorrichtung 89, das Vorheizen der Wärmequelle 58 zu
verstärken oder zu vermindern, je nachdem, ob der gemessene
Höchstwert des Widerstands des Sensors 90, der beim Auftreffen
der erhitzten Spleißluft auf den Sensor 90 auftritt, vorgegebene
Grenzwerte unterschreitet beziehungsweise überschreitet. Die
Grenzwerte können am Verstärker 95 oder an der Steuervorrichtung
89 eingestellt beziehungsweise fest vorgegeben sein.
Sobald nach einigen Spleißvorgängen beziehungsweise
Probespleißungen der maximale Widerstand des Sensors 90 innerhalb
der vorgegebenen Grenzen liegt, ist die Wärmequelle 58 richtig
eingestellt. Durch das Vorheizen, insbesondere des Spleißkopfes
5, vermindert sich die Anzahl der bis zum Erreichen der richtigen
Einstellung der Wärmequelle 58 erforderlichen Spleißvorgänge oder
Spleißversuche. Außerdem kühlt sich die Spleißluft auf ihrem Weg
von der Wärmequelle 58 zur Spleißkammer 11 nur wenig ab, wenn der
Spleißkopf 5 vorgeheizt wird. Das Vorheizen des Spleißkopfes ist
jedoch keine Vorbedingung für den Einsatz der Erfindung.
Bei der Variante nach Fig. 3 ist der Wärmesensor 90 durch ein
Kabel 97 mit einem Verstärker 99 verbunden. Vom Verstärker 99
führt ein Kabel 98 zur Steuervorrichtugn 89. Die
Steuervorrichtung 89 besteht aus einem Stellmotor 100, der durch
eine lösbare Kupplung 101 mit der Welle 102 eines im Heizkreis
des Heizelements 61 liegenden oder diesen Heizkreis steuernden
veränderbaren Widerstands beziehungsweise Potentiometers 103
verbunden ist.
Solange es der Spleißluft noch nicht gelingt, beim Spleißen den
Wärmefühler (90) auf einen vorbestimmten Widerstand zu bringen,
der mit einer vorbestimmten Spleißlufttemperatur korreliert,
verstellt der Stellmotor 100, der beispielsweise als Schrittmotor
ausgebildet ist, das Potentiometer 103 bei jedem Spleißvorgang um
einen vorbestimmten Widerstandswert beziehungsweise um eine
vorbestimmte Stufe der Heizleistung des Heizelements 61.
Bei der Ausbildung nach Fig. 3 ist vorgesehen, den eigentlichen
Thermospleißer 1′ als ein Eichgerät für die Wärmequelle 58
einschließlich ihrer Regelvorrichtung 65 zu verwenden. Zu diesem
Zweck ist die bereits erwähnte lösbare Kupplung 101 vorgesehen,
und außerdem ist die Wärmequelle 58 durch eine Verschraubung 104
leicht lösbar mit dem zur Spleißkammer 11 führenden
Spleißluftkanal 56 verbunden, der hier die Gestalt eines kurzen
Rohres hat.
Mit Hilfe des Thermospleißers 1′ können nacheinander die
steuerbaren Wärmequellen 58 einer ganzen Serie auf einheitliche
Bestwerte voreingestellt werden.
Bei der Schaltung nach Fig. 4 wird der Wärmesensor 90 durch
Anlegen einer aus einer elektrischen Stromquelle 105 stammenden
Spannung bestimmter Höhe infolge des ihn durchfließenden
elektrischen Stroms vorgeheizt, und zwar auf eine vorgegebene
Spleißtemperatur, die mit einem bestimmten elektrischen
Widerstand und einer bestimmten Stromstärke des den Wärmesensor
90 durchfließenden elektrischen Stroms entsprechend den örtlichen
Abkühlungsverhältnissen korreliert.
Als Meßeinrichtung dient eine insgesamt mit 107 bezeichnete
Brückenschaltung, in die noch drei weitere, gleichartige
Wärmesensoren 108, 109 und 110 eingebunden sind. Die
Wärmesensoren 108, 109 und 110 können ebenfalls am Deckel 12
angeordnet sein, aber an Stellen, die nicht von der heißen
Spleißluft getroffen werden können und die beispielsweise an der
Außenseite des Deckels 12 liegen. Der die Sensoren
beziehungsweise Widerstände 90, 108, 109 und 110 durchfließende
Strom kann an einem stufenlos einstellbaren Widerstand 111
eingestellt werden.
Die aus der Brückenschaltung 107 abgegriffene Brückenspannung
wird durch Leitungen 112 und 113 einem Verstärker 114 zugeleitet.
Wenn alle vier Widerstände den gleichen Widerstand haben, ist die
Brückenspannung Null. Sind die Widerstände infolge
unterschiedlicher Abkühlungsverhältnisse etwas unterschiedlich,
so tritt eine geringe Brückenspannung auf, die dem Verstärker 114
als Ausgangsspannung dienen kann. Trifft nun erhitzte Spleißluft
in Richtung der Pfeile 115, 116 mit vorgegebener Spleißtemperatur
auf den Wärmesensor 90 auf, so wird die Brücke nicht verstimmt
und der durch ein Kabel 117 an den Verstärker 114 angeschlossene
Stellmotor 118 bleibt in seiner eingenommenen Ruhestellung.
Der Stellmotor 118 dient dem Verstellen der Brücke 119 eines
einstellbaren Widerstands 120, der in dem durch eine Stromquelle
106 gespeisten Heizkreis des Heizelements 61 der in Fig. 4 nicht
dargestellten Wärmequelle zum Erwärmen der Spleißluft liegt.
Wenn die auf den Sensor 90 auftreffende Spleißluft 115, 116
wärmer oder kälter ist als der vorgeheizte Sensor, wird die
Brücke verstimmt und der Verstärker 114 steuert den Stellmotor
118 entsprechend der Verstimmung auf Links- oder Rechtslauf, um
den Widerstand 120 so weit zu verstellen, bis die Brückenspannung
wieder den Ausgangswert erreicht hat.
Auch bei der Schaltung nach Fig. 4 arbeitet der Stellmotor 118
vorteilhaft schrittweise, so daß die richtige Einstellung des
Widerstands 120 im allgemeinen nach mehreren Spleißversuchen
erreicht ist, falls eine Verstimmung der Brücke vorgelegen hatte.
Die Erfindung soll nicht auf die dargestellten und beschriebenen
Ausführungsbeispiele eingeschränkt sein. Die thermische Steuerung
kann beispielsweise nach Art einer PID-Regeleinrichtung
vorgenommen werden, bei der eine Regelabweichung eine
kurzzeitige, starke Stellgrößenabweichung ergibt und bei der
keine Abweichung vom Sollwert nach dem Einpendeln der Regelung
eintritt.
Claims (13)
1. Thermospleißer mit Spleißkammer zum Herstellen einer
Fadenverbindung durch Spleißen bei erhöhter
Spleißlufttemperatur unter Zufuhr erhitzter Spleißluft, die
durch eine regelbare oder steuerbare Wärmequelle erhitzt
wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Spleißkammer (11) an einer von der Spleißluft
getroffenen Stelle einen Steuersignale zum Steuern der
Wärmequelle (58) erzeugenden Wärmesensor (90) geringer
Ansprechzeit besitzt.
2. Thermospleißer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Wärmesensor (90) zum Erfassen der Spleißlufttemperatur
und/oder zum Erfassen der zeitlichen Änderung der
Spleißlufttemperatur eingerichtet ist.
3. Thermospleißer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Wärmesensor (90) als ein
temperaturempfindlicher elektrischer Widerstand, insbesondere
Dünnschichtwiderstand, beziehungsweise als ein
Filmthermometer ausgebildet ist.
4. Thermospleißer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
der Wärmesensor (90) eine aus Platin oder Nickel bestehende
Dünnschicht besitzt.
5. Thermospleißer nach Anspruch 3 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der Wärmesensor (90) eine auf einen
elektrischen Isolator aufgedampfte Dünnschicht besitzt.
6. Thermospleißer nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Dünnschicht auf ein warmfestes
Keramikteil (12) unter Vakuum aufgedampft und anschließend
eingebrannt ist.
7. Thermospleißer nach einem der Ansprüch 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der Wärmesensor (90) als ein besonderes
Einzelteil auf einem Wandungsteil oder in einer Öffnung oder
Aussparung der Spleißkammer (11) oder ihres gegebenenfalls
vorhandenen Deckels (12) angeordnet ist.
8. Thermospleißer nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Dünnschicht des Sensors (90) direkt
auf einen Wandungsteil oder den gegebenenfalls vorhandenen
Deckel (12) aufgebracht ist.
9. Thermospleißer nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Dünnschicht des Sensors (90) mit
einer mechanisch widerstandsfähigen Schutzschicht beschichtet
ist.
10. Thermospleißer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß mindestens eine Steuervorrichtung (89;
114, 118, 119, 120) zum Steuern der Wärmequelle (58, 61) für
die Spleißluft vorgesehen ist, daß der Wärmesensor (90) an
die Steuervorrichtung (89; 114, 118, 119, 120) angeschlossen
ist, und daß die Wärmequelle (58, 61) nach Maßgabe der
Signale des Wärmesensors (90) gesteuert wird.
11. Thermospleißer nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß der Wärmesensor (90) durch Anlegen einer
elektrischen Spannung bestimmter Höhe infolge des ihn
durchfließenden elektrischen Stroms und/oder durch eine
besondere, den Spleißkopf aufheizende Heizeinrichtung (59)
vorgeheizt ist und daß die Steuersignale durch eine den
elektrischen Widerstand, den Spannungsabfall und/oder die
Stromstärke oder deren Änderung bei Auftreffen der Spleißluft
auf den Sensor messende Meßeinrichtung (95; 99; 107, 114)
gewonnen werden.
12. Thermospleißer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
die Meßeinrichtung eine Brückenschaltung (107) und/oder einen
Verstärker (114) beinhaltet.
13. Thermospleißer nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß die regelbare oder steuerbare Wärmequelle
(58) oder die Spleißluftliefereinrichtung (33) einschließlich
der Wärmequelle (58) leicht demontierbar an einen zur
Spleißkammer (11) führenden Spleißluftkanal (56)
angeschlossen ist.
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- 1990-09-26 DE DE19904030353 patent/DE4030353C2/de not_active Expired - Fee Related
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