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Vorrichtung zum Prüfen von Garn o. dgl. auf elastische und bleibende
Dehnung bei beliebiger Belastung sowie auf Reißfestigkeit Die Erfindung betrifft
eine Vorrichtung zum Prüfen von Garn o. dgl. auf elastische und bleibende Dehnung
bei beliebiger Belastung sowie auf Reißfestigkeit unter Verwendung von an sich bekannten
Zulauf- und Ablaufwalzenpaaren.
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Die bisher bekannten Vorrichtungen zum Prüfen von Garn o. dgl. ermöglichen
nur die Feststellung der Festigkeit und Gesamtdehnung des Materials bis zur Reißgrenze,
ohne daß dabei festgestellt werden kann, wie groß die elastische und wie groß die
bleibende Dehnung ist. Es sind auch Vorrichtungen bekannt, die für konstante Dehnung
eingestellt werden, um die den Unregelmäßigkeiten des Fadens entsprechenden Schwankungen
der Spannkraft zu registrieren.
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Durch die den Gegenstand der Erfindung bildende Vorrichtung kann neben
der Bestimmung der Reißfestigkeitsgrenze des Prüfmaterials auch die elastische und
bleibende Dehnung des faden- oder bandförmigen Gebildes (Papierstreifen) bei beliebiger
Belastung festgestellt werden. Auch kann daran die eingeführte Länge des Prüfmaterials,
die eingeführte Länge zuzüglich der Gesamtdehnung bei einer bestimmten Belastung
und die Anfangslänge zuzüglich derbleibendenDehnung abgelesenwerden. Der Unterschied
zwischen den beiden zuletzt erwähnten Ablesungen stellt die elastische Dehnung dar.
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Nach der Erfindung laufen zur Erzielung dieser Feststellungen die
Zulauf- und Ablaufwalzenpaare, deren Walzen zylindrisch sind, mit verschiedener
Geschwindigkeit um. Das Garn o. dgl. wird nach Verlassen des Ablieferungswalzenpaares
einer damit in Verbindung stehenden Weife zugeführt. Die beiden Walzenpaare sowie
die Weife sind mit einem an sich bekannten Zählwerk ausgerüstet.
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Die neue Vorrichtung ist in der Zeichnung in drei Ausführungsformen
als Beispiel schematisch dargestellt.
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Das Zulaufwalzenpaar besteht aus einer auf einer festgelagerten Welle
i sitzenden Walze 2 und einer an dieser anliegenden, in einem Arm 3 gelagerten und
durch ein verstellbares Gewicht q belasteten Walze 5. Auf der Welle i der Walze
2 sitzt ein Kegelrad 6, das mit einem Kegelrad 7 in Eingriff steht, auf dessen Achswelle
8 sich eine Schnecke g befindet. Diese steht mit einem Schneckenzählrad io in Verbindung.
Mit ii ist der auf dem Schneckenzählrad io befestigte Zeiger bezeichnet.
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Das Ablieferungswalzenpaar besteht in gleicher Weise aus einer auf
einer festgelagerten Welle 12 sitzenden Walze 13 und einer in einem Arm 14 gelagerten,
durch ein verstellbares Gewicht 15 belasteten Walze 16. Die Welle i2 der Walze 13
ist wie die Welle i der Walze 2 mit einem Schneckenzählrad 17 verbunden, auf dessen
Achswelle ein Zeiger 18 befestigt ist. Auf der Welle 12 der Walze 13 sitzt noch
eine Leitscheibe ig (Abb. q.). Die Walzen 2 und 13 sind mit Kurbelgriffen 32 versehen.
Zwischen
den beiden Walzenpaaren ist auf einer Welle 2o ein zweiarmiger Belastungshebel angeordnet.
An dem einen Arm 21 sitzt die übliche Belastungsrolle 2z mit dem einstellbaren Gewicht
23. Der andere Arm 24 des Belastungshebels trägt ein Ausgleichsgewicht 25. Im Drehpunkt
des Hebels 2i, 24 ist ein Zeiger 26 angeordnet, der sich über eine Skala z7 bewegen
kann.
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Hinter dem Ablieferungswalzenpaar ist auf Welle 28 die Zählweife 29
angeordnet, die ebenfalls mit einem Schneckenzählrad 3o verbunden ist, auf dessen
Achswelle ein Zeiger 31 befestigt ist. Zwischen dem Ablieferungswalzenpaar und der
Weife ist eine Leitrolle 33 gelagert. Auf der Welle 28 der Weife 29 sitzt eine Leitscheibe
34, die vermittels eines Zugorgans (Schnur o. dgl.) 35 von der Leitscheibe ig angetrieben
wird. Die Leitscheibe 34 ist mit einer empfindlichen Reibungskupplung versehen.
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Das zu prüfende Material wird über die belasteten Walzen 2 und
13 geführt. Zwischen diesen Walzen geht das Material über die, Prüfrolle
22. Das Gewicht 23 wird auf die jeweilige Prüfbelastung eingestellt, wobei der Zeiger
26 und die Zeiger 1i, 18,.31 der Zählwerke io, 17, 3o auf Null stehen. ' Von Hand
werden nun durch die beiden Kurbeln 32 die Walzen 2 und 13 so in gleicher Richtung-
gedreht, daß das Material von Walze --
über Walze 13 der Weife 29 zugeführt
wird. Hierbei wird die Schnelligkeit der Drehung der Walzen 2 und 13 so geregelt,
daß der Zeiger 26 stets die Nullstellung einnimmt. Dehnt sich das Material, so ist
durch entsprechende Beschleunigung der Drehung der Walze 13 die sonst erfolgende
Verstellung des Zeigers 26 nach links auszugleichen. Schlägt der Zeiger nach der
anderen Seite aus, so muß die Walze entsprechend langsamer gedreht werden.
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Der Unterschied zwischen der Stellung des Zeigers zi auf dem Zählrad
io und der Stellung des Zeigers 18 auf Zählrad 17 gibt die Gesamtdehnung des Materials
an.
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Die Feststellung, inwieweit es sich hierbei um eine elastische oder
dauernde Dehnung handelt, ist durch Vergleich der Zeigerstellung von Zählrad 17
mit der Stellung des Zeigers 31 an Zählrad 30 möglich. Der sich hierbei ergebende
Unterschied ist die elastische Dehnung.
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Auf dem Wege von dem Ablieferungswalzenpaar zur Zählweife steht das
Prüfmaterial nicht mehr unter Belastung, so daß es sich -durch Zwischenschaltung
der empfindlichen Reibungskupplung in seinem natürlichen Zustand aufwickelt.
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Die Gesamtdehnung ergibt sich aus dem Unterschied der Anzeigen des
Zählwerkes am Zulaufwalzenpaar und des Zählwerkes ä.n der Weife.
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Sind beispielsweise ioo m Garn zugeführt, so zeigt das Zählwerk des
Einlaufwalzenpaares ioo und das Zählerwerk des Ablaufwalzenpaares z. B. 114 und
das Zählwerk der Zählweife z. B. iio an. Die Gesamtdehnung beträgt dann 14m (Unterschied
zwischen der Anzeige der Zählwerke des Einlauf- und Ablaufwalzenpaares), wovon io
m (Unterschied zwischen der Anzeige des Einlaufzählwerkes und des Zählwerkes der
Weife) bleibende Dehnung und 4 m elastische Dehnung (Unterschied zwischen der Anzeige
des Auslaufzählwerkes und des Zählwerkes der Weife) sind.
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Bei der Ausführung der Vorrichtung nach Abb. 3 und 4 erfolgt der Antrieb
der Walzenpaare 2 und' i3 mittels Motors unter Zwischenschaltung der Scheiben 47
und 50. Die Regelung der Geschwindigkeit der beiden Walzenpaare geschieht selbsttätig.
Zu diesem Zwecke sind an den Armen 21 und 24 des Doppelhebels in ihrer Wirkung bekannte
Tauchkontakte 36 angeordnet, die mit den Umschaltleitungen 37, 38 in Berührung kommen
können und zu einem Motor 39 führen, wodurch die Welle 4o in der einen oder
anderen' Richtung zum Laufen gebracht wird. Auf der Welle 4o sitzt eine Schnecke
41, die auf ein mit .Innengewinde versehenes Schneckenrad 42 wirkt.
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Die Leitscheibe ig ist hier mit einer Scheibe 43 verbunden. In den
Lagern 44 ist eine Welle 45 verschiebbar angeordnet, die eine auf die Scheibe
43 wirkende Reibscheibe 46 trägt. Die Welle 45 trägt die Antriebsscheibe 47 und
ist durch eine Kugellagerkupplung 48 mit einer Gewindestange 49 verbunden, die mit
dem Innengewinde des Schneckenrades 4z in Eingriff steht. Auf der Welle z sitzt
die Antriebsscheibe 50. Ist die Dehnung des Fadens zu groß gewesen, so wird die
Reibscheibe 46 nach der Mitte zu verstellt, so daß sich die Ablaufswalze schneller
dreht und wieder einen Ausgleich veranlaßt. Bei zu schneller Drehung der Ablaufswalze
wird umgekehrt eine Verstellung der Reibscheibe 46 auf Scheibe 43 nach außen veranlaßt,
so daß auch hierdurch wieder ein Ausgleich erfolgt.
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Am Gestell kann ein Doppelhebel 51, 52 gelagert sein, dessen
Arm 51 in an sich bekannter Weise den Stromsehhiß zwischen den Antriebszuleitungen
herstellt und durch dessen Arm 52 die Stromzuführung unterbrochen wird, so daß auch
bei dieser Vorrichtung die Regelung der Walzengeschwindigkeit selbsttätig erfolgt.
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In Abb. 5 ist eine weitere Ausführungsform. dargestellt, die sich
auf bekannte Formen von Prüfmaschinen bezieht. In einer Säule 53 ist auf Achse 54
ein Krafthebel gelagert, der aus einem Bogenstück 55 und dem Zeiger 56 besteht.
Der Zeiger 56 spielt auf der an der Säule befestigten Skala 57.
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Das Bogenstück 55 trägt im linken Teil eine Skala 58 mit derselben
Einteilung wie die Skala
57. Der mittlere Teil des Bogenstückes
55 ist mit Sperrzähnen 59 versehen, in welche die an einem mit Gegengewicht 6o versehenen
Arme 61 angebrachte Sperrklinke 62 eingreift. Der rechte Teil 63 des Bogenstückes
dient als Führung eines Zugorgans (Kette, Seil o. dgl.) 64, an welchem die Prüfrolle
22 hängt.
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Vor dem Bogenstück sitzt auf Achse 54 ein Träger 65, dessen linkes
Ende 66 als Zeiger für die Skala 58 dient. Durch eine Mutter 67 kann der Träger
gelöst und festgestellt werden.
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Auf dem Träger 65 sind zwei Quecksilberkontakte 68 angebracht, die
mit dem Reguliermotor 39 in Verbindung stehen. Auf Achse 54 sitzt noch ein mit einem
Quecksilberkontakt 71 versehener Arm 69, der durch ein Gegengewicht 7o in seiner
Lage gehalten wird. Der Quecksilberkontakt 71 hält in der Arbeitsstellung den Strom
geschlossen. Ein ebenfalls an dem Arm 69 befindlicher Anschlag 72 liegt in der Bahn
des die Sperrklinke 62 tragenden Armes 61. Die an dem Arm 69 angelenkte Stange 73
steht mit einer Bremsvorrichtung 74 in Verbindung.
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An dem Bogenstück 55 kann ein Arm 75 mit einem Schreibstift 76 angebracht
werden, welcher auf einem Blatt 77 die Belastungsänderungen graphisch aufzeichnet.
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Der Träger 65 wird entsprechend der Prüfungsspannung, die der Zeiger
56 auf Skala 57 anzeigt, auf der Skala 58 eingestellt.
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In der waagerechten Lage kommt nur einer der Kontaktstifte mit dem
Quecksilber in Berührung.
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Tritt eine Dehnung ein und senkt sich hierdurch der Zeiger 56, so
wird durch das Bogenstück 55 der Träger 65 ebenfalls bewegt. Der Spiegel des Quecksilbers
des linken Kontaktes 68 steigt dann links an und gibt Verbindung mit dem zweiten
Kontaktstift, wodurch der nunmehr geschlossene Stromkreis den Motor, der das in
Abb. 3 und 4 dargestellte Ausgleichsgetriebe beeinflußt, in Tätigkeit setzt. Hierdurch
erreicht der Zeiger 56 schnell wieder die eingestellte Belastungszahl. Auf diese
Weise wird für eine schnellere Ablieferung des Prüfmaterials Sorge getragen.
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Im umgekehrten Fall, d. h. beim Ansteigen des Zeigers 56, wiederholt
sich dieses Spiel durch den rechten Kontakt 68, wodurch der Motor in entgegengesetzter
Drehrichtung in Tätigkeit gesetzt wird, so daß eine langsamere Ablieferung des Prüfmaterials
erfolgt: Es kann somit eine beliebige Belastung eingestellt und selbsttätig gehalten
werden, trotz Auftreten der verschiedensten Dehnungsperioden.
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Bei Fadenbruch schwingt der Zeiger 56 in seine Nullstellung zurück.
Durch die in den Sperrzähnen 59 . liegende Sperrklinke 62 wird hierbei der Arm 61
nach links verschwenkt. Trifft der Arm 61 auf den Anschlag 72, so wird der Arm 69
gesenkt, wodurch der Stromschluß im Quecksilberkontakt 71 unterbrochen und so der
Antrieb der Vorrichtung ausgeschaltet wird.
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Durch die Bremsvorrichtung 74 wird verhindert, daß das Bogenstück
55 mit dem Zeiger 56 plötzlich zurückschnellt und Beschädigungen der Vorrichtung
verursacht. Statt in einem Hebelarm (Abb. z und 3) kann die Prüfungsrolle auch in
anderer Weise gelagert sein. Sie kann z. B. zwischen den Zuführungs- und Ablieferungswalzenpaaren
frei aufgehängt werden.
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Das Ausgleichsgetriebe, welches nach den dargestellten Beispielen
in einer von einem Reguliermotor beeinflußten, mit Innengewinde versehenen Schneckenscheibe
besteht, kann auch anders ausgeführt werden. Beispielsweise kann eine links- und
eine rechtslaufende Kupplungsscheibe verwendet werden, welche eine zwischen diesen
liegende, mit Innengewinde versehene Kupplungsscheibe mitnehmen.