DE2241375C3 - Temperaturmeßvorrichtung sowie Verfahren zur Bestimmung des Feuchtigkeitsgehaltes einer bewegten Gewebebahn - Google Patents

Temperaturmeßvorrichtung sowie Verfahren zur Bestimmung des Feuchtigkeitsgehaltes einer bewegten Gewebebahn

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DE2241375C3
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    • G01K13/04Thermometers specially adapted for specific purposes for measuring temperature of moving solid bodies
    • G01K13/06Thermometers specially adapted for specific purposes for measuring temperature of moving solid bodies in linear movement

Description

Die Erfindung betrifft eine Tcmpcraturmcßvorrichtung zur Erfassung der Temperatur einer bewegten Gewebebahn, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie ein Verfahren zur Bestimmung und/oder Steuerung des Feuchtigkeitsgehaltes einer bewegten Gewebebahn unter Verwendung der Tempcraturmcßvomi htung, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 8.
Eine Temperaturmeßvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der US-PS 17 46 937 bekannt Bei dieser bekannten Meßvorrichtung gleitet eine Deckplatte eines Fühlergehäuses auf der Oberfläche der Gewebebahn. Die Deckplatte steht umfangsseitig über das Fühlergehäuse vor und überbrückt den freien Raum zwischen den zur Gewebebahn senkrechten Wänden des Fühlergehäuses, so daß aus Stabilitätsgründen eine gewisse Dicke nicht unterschritten werden kann. An den umfangsseitig vorstehenden Rändern steht die Deckplatte mit der Umgebung in Verbindung. Da die umfangsseitigen Ränder der Deckplatte darüber hinaus von der Gewebebahn abgebogen sind, sind diese
is Randbereiche praktisch ausschließlich der Umgebungsluft ausgesetzt, so daß b^i einer gegenüber der Temperatur der Gewebebahn stark abweichenden Temperatur der Umgebungsatmosphäre eine erhebliche Wärmeleitung an diesen umfangsseitigen Randabschnitten der Deckplatte erfolgt, welche die Temperatur der Deckplatte gegenüber derjenigen der Gewebebahn wesentlich ändert.
Daher ist die bekannte Meßvorrichtung für eine Temperaturmessung der Gewebebahn in Atmosphären mit gegenüber der Gewebebahn stark unterschiedlicher Temperatur, so etwa in Trockenkammern oder dgl., nicht geeignet und ergibt sich in jedem Falle eine vergleichsweise lange Ansprechzeit auf Temperaturschwankungen. Vor allem beim Verdampfen der Feuchtigkeit einer Gewebebahn beispielsweise in einer Trockenkammer muß sichergestellt verden, daß die mit der Gewebebahn in Berührung befindliche Meßvorrichtung in keiner Weise von Hör Atmosphäre beeinflußt wird. Dies vor allem deswegen, wei1 es bei der
J5 Bestimmung des Feuchtigkeitsgehaltes von besonderer Wichtigkeit ist, die Temperatur der Gewebebahn exakt zu kennen bzw. festzustellen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Meßvorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 umrisscnen Gattung zu schaffen, mit der verzögerungsarm und exakt die Temperatur einer Gewebebahn auch beim Durchlauf durch eine Atmosphäre mit stark unterschiedlicher Temperatur gemessen werden kann.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.
Dadurch, daß das dünne Mctallblatt der Meßvorrichtung über ein eigenes Stützgewebt· am Tragelcment abgestützt ist, kann das Metallblatt, welches selbst allenfalls Zugkräfte durch das Stützgewebc aufzuneh-
■>o men hat, extrem dünn ausgebildet werden. Darüber hinaus kann auch die Fläche des beispielsweise in der Mitte des Tragelementcs und des Stützgcwcbes angeordneten Metailblattcs sehr klein gewühlt werden, so daß das Metallbau insgesamt eine außerordentlich
">"> geringe Kapazität aufweist und daher fast ver/.ögerungsfrci und exakt auf Tcinperaturünderungen der Gewebebahn ansprechen kann. Umfangsseitig ist das Metallblatt durch das Stützgewebc. welches schlecht wärmeleitend ist, isoliert, so daß von der Seite her keine
W) verfälschenden Einflüsse von der Umgebung auf das Mctallblatt einwirken können und dieses tatsächlich ausschließlich die Temperatur der Gewebebahn niißi. Obwohl das Metallblatt selbst nur eine geringe Hache aufweist, ergibt sich für eine gegebene Helaslung ler
hr> Meßvorrichtung gegenüber der Gewebebahn nur ein gi' ngcr Flächcndriick, da das Slüt/.gcwebe am I Inifang des Metallblatk-s den Aiiflageiirtick verteilt, so daß not/ salter Anlage des Metallblaltes und damit eines nuten
Wärmeüberganges Beschädigungen der Gewebebahn so gut wie ausgeschlossen sind. Das Stützgewebe gibt darüber hinaus bei Unregelmäßigkeiten im Gewebe und den in der Gewebebahn auftretenden Vibrationen nach, so daß auch insoweit keine Beschädigungen der Gewebebahn auftreten können.
Die Unteransprüche 2 bis 7 haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt. Mit der Vorrichtung gemäß Anspruch 7 und dem Verfahren gemäß Anspruch 8 läßt sich darüber hinaus auch der ι ο Feuchtigkeitsgehalt der bewegten Gewebebahn exakt bestimmen und gegebenenfalls steuern. In diesem Zusammenhang ist es zwar aus der US-PS Re 17 049 bereits bekannt, neben der Temperatur der Gewebebahn auch die Temperatur der umgebenden Luft nach der psychometrischen Methode zu bestimmen. Nach der Lehre dieser Druckschrift wird jedoch kein am Gewebe aufliegender Temperaturmeßfühler verwendet, sondern wird im Gegenteil Gas über die Gewebeoberfläche geleitet und dessen Temperatur bestimmt, was natürlich abgesehen von dem hierfür erforderlichen, erheblichen Aufwand auch kein schnelles Ansprechen auf Temperaturänderungen der Gewebebahn gestattet.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Betriebsstellung bei der Messung der Temperatur einer bewegten Gewebebahn;
F i g. 2 die Ansicht von unten der Vorrichtung nach «1 Fig.l;
Fig. 3 einen Schnitt gemäß Linie IH-III aus Fig. 2; F i g. 4 schematisch eine Schaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bestimmung und oder Steuerung des Feuchtigkeitsgehaltes in der Gewebebahn und J5
F i g. 5 einen Schnitt entsprechend F i g. 3 durch eine andere Ausführungsform der Erfindung.
In Fig. 1 ist die dort dargestellte erfindiingsgemäße Vorrientung insgesamt mit 10 bezeichnet. Die Temperaturmeßvorrichtung 10 weist ein Tragelcinent 12 von kreisringförmigem Querschnitt auf, welches um eine horizontale Achse 14 schwenkbar von einem Paar von Tragarmen 18 gehalten ist. Die horizontale Schwenkachse 14 liegt koaxial zu Drehzapfen 16, mit welchen das Tragelement 12 an den Tragarmen 18 befestigt ist. Die Tragarme 18 selbst sind ebenfalls schwenkbar, und zwar um eine hindere horizontale Schwenkachse 20, in der ein Achszapfen 22 liegt. Die Achsen 14 und 20 sind untereinander parallel, wobei in der dargestellten Betriebslage die Achse 20 oberhalb der Achse 14 und ■>(> hierzu seiilich versetzt liegt, so daß ein Stoffgewebe 24, dessen Temperatur gemessen werden soll, in Richtung der Pfeile 25 unier der Achse 20 entlang laufen kann, wobei die Vorrichtung 10 in der dargestellten Weise auf der Gewebebahn 24 ruht. Rs sei an dieser Stelle darauf « hingewiesen, daß die Darstellung in Fig.l nicht maßstabsgetreu ist, sondern die Vorrichtung 10 und ihre Aufhängung relativ zur Gewebebahn 24 zur Verdeutlichung stark vergrößert dargestellt sind. Weilerhin wird der Achszapfen 22 zumeist beis;:; !sweise direkt oder <*> über gesonderte Halterungen an den Wänden einer Trockenkammer oder einer Hcißluftkammer zur Thermofixicrung befestigt sein.
Quer über die Unterseite des ringförmigen Tragelemeiiles 12 isl (vgl. Fig. 2 und J) ein offenmasehiges <>■"> Stülzgewebe 2f> ungeordnet, welches ein MeIaIIbIaIt 28 in Form einer dünnen Folienscheibe im Traglement 12 trügt. Das Metallblatt 28 isl mittig im ringförmigen Tragelement 12 angeordnet, und zwar an der dem Tragelement 12 abgewandten Seite des Stützgewebes 26, so daß das Metallblatt 28 in Betriebsstellung an der bewegten Gewebebahn 24 anliegt. Das Stützgewebe 26 besteht aus wärmeisolierendem Kunstfaserstoff, was zur thermischen Isolierung 28 vom ringförmigen Tragelement 12 dient.
An der rückwärtigen Seite des Metallbaues 28 ist ein Temperaturfühler 30 befestigt, der mit dem Metallblatt 28 thermisch verbunden ist. Verbindungsdrähte 32 und 34 führen vom Meßfühler 30 aus durch jeweils einen Drehzapfen 16 hindurch zu geeigneten elektrischen Instrumenten.
Das Metallblatt 28 weist eine geringe Wärmekapazität auf, so daß die Vorrichtung eine kurze Ansprechzeit hat.
An der Oberseite des ringförmigen Tragelementes 22 ist eine thermische Abschirmung 36 in Form einer Schirmwand aus Aluminium vorgesehen, die durch einen Haltering 38 lagegesichert ist. Die Abschirmung 36 schirmt den Temperaturfühler 30 von der Umgebung ab. in der die Vorrichtung angeordnet ist. Außenoberfläche ist vorteilhaft hochgradig poliert, um Strahlungsenergie von der Vorrichtung weg zu reflektieren; auch die Innenoberfläche weist mit Vorteil eine Polierung hohen Gütegrades auf, um ein Minimum an Strahlung in Richtung auf den Temperaturfühler 30 zu emittieren.
Durch die Befestigung der Vorrichtung 10 an den schwenkbaren Tragarmen 18 kann aie Vorrichtung 10 angehoben oder abgesenkt werden, um Unregelmäßigkeiten oder Änderungen in der Dicke der Gewebebahn 24 oder in ihrer Bewegungsbahn auszugleichen. Die Tragarme 18 können mit einstellbaren Gegengewichten versehen werden, um den Druck zwischen der Gewebebahn 24 und der Vorrichtung 10 auf einem Minimum zu halten. Der Schwenkweg der Tragarme 18 kann durch geeignete Anschläge begrenzt werden.
Die Schwenkachse 14 liegt parallel zu einem Durchmesser des ringförmigen Tragelemenies 12, enthält jedoch nicht den Mittelpunkt des so gebildeten Ringes, so daß die Vorrichtung 10 in der Ruhestellung, wenn die nicht an einer bewegten Gewebebahn 24 aufliegt, in einer senkrechten Ebene nach unten hängt, wobei das Metallblatt 28 mit seiner Frontfläche in die Richtung weis', aus der der nächste Längenabschnitt einer Gewebebahn 24 kommt (vgl. Pfeile 25) und mit der Vorrichtung 10 erneut zusammenwirkt.
Die beschriebene Meßvorrichtung kann im Zusammenhang mit einer anderen Temperalurmeßvorrichtung benutzt werden, um den Feuchtigkeitsgehalt der Gewebebahn 24, welche in einer Trockenkammer getrocknet wird, zu bestimmen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung liefert dabei die Gewebetemperatur, die weitere Vorrichtung die Verdunstungstemperatur der Kammer.
In diesem Zusammenhang ist in Fig. 4 eine Anordnung zur Bestimmung oder Steuerung des Feuchtigkeitsgehaltes der Gewebebahn 24 bei ihrem Durchlauf durch eine Trockenkammer 40 bzw. eine Heißluftkammer zur Thermofixierung oder dgl. dargestellt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dabei wie in den Fi g. 1 bis 3 mit der Bezugszahl 10 versehen, der /iisiitzl:-he Meßfühler /ur Erfassung der Verdunstungstemperatur der Atmosphäre in der Kammer 40 ist mit 42 bezeichnet. Der Meßfühler 42 arbeitet elektrisch und erzeugt ein elektrisches Ausgangssignal, welches der Verdunstungstemperatur Γ» analog ist, während die Vorrichtung 10, wie erläutert, ein der Temperatur T1 der
Gewebebahn 24 analoges Ausgangssignal liefert. Diese beiden Signale werden elektrisch in der Einheit 44 üblicher Bauart weiterverarbeitet, wobei die Weiterverarbeitung die Differenzbildung der Temperaturen umfaßt, um ^n resultierendes Ausgangssignal zu erhalten, welches dem Feuchtigkeitsgehalt der Gewebebahn 24 analog ist. Das resultierende Ausgangssignal kann einer Anzeigevorrichtung 45 zugeführt werden, an der der Feuchtigkeitsgehalt der Gewebebahn 24 unmittelbar abgelesen werden kann, oder aber kann Heizelementen 46 der Heißluftkammer 40 zugeführt werden, um die Erwärmungsgeschwindigkeit oder die Wärmemenge, die der Gewebebahn 24 zugeführt wird, zu steuern, so daß der Feuchtigkeitsgehalt der Geweoebahn 24 in vorbestimmten Grenzen bleibt. Selbstverständlich kann das resultierende Ausgangssignal auch sowohl zur Anzeigevorrichtung 45 und zu den Heizelementen 46 geleitet werden. Anstelle einer Verwendung des resultierenden Ausgangssignales zur Steuerung der Heizelemente 46, aber auch zusätzlich hierzu, kann das Ausgangssignal benutzt werden, um die Fördergeschwindigkeit der Gewebebahn 24 durch die Heißluftkammer 40 zu steuern oder aber auch die Wärmeeinwirkung hinsichtlich Wärmemenge oder Erhitzungsgeschwindigkeit vor oder hinter der Kammer 40 mit besonderen Heizelementen; jeder dieser Parameter kann zur Steuerung des Feuchtigkeitsgehaltes der Gewebebahn herangezogen werden.
In Fig. 5 ist eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Temperaturmeßvorrichtung dargestellt, die ebenfalls der Bestimmung und/oder Steuerung des Feuchtigkeitsgehaltes in der Gewebebahn 24 dient Grundsätzlich ist diese Ausführungsform in jede: Hinsicht identisch mit derjenigen aus den F i g. 1 bis 3, se daß die dortigen Bezugszeichen für gltiche Teile beibehalten wurden, jedoch weist die Ausführungsforrr nach Fig. 5 einen zusätzlichen Temperaturmeßfühlei 48 auf, der an der Unterseite der thermischer Abschirmung 36 vorgesehen ist, sowie ein zweite· Metallblatt 50 an der Oberseite der Abschirmung 36
ίο welches von der Abschirmung 36 thermisch isoliert ist beispielsweise durch eine wärmeisolierende Unterlegscheibe, und mit dem der Meßfühler 48 durch eine öffnung in der Abschirmung 36 in thermischem Kontaki steht. Ein feuchtes Gewebestück 52 bedeckt da« Metallblatt 50, so daß dieses auf der Verdunstungstemperatur der umgebenden Atmosphäre gehalten wire und der Meßfühler 48 diese Verdunstungstemperatur mißt und ein analoges elektrisches Ausgangssignal erzeugt. Dieses Ausgangssignal wird über Leitungen 54 und 56, die ebenfalls in der dargestellten Weise durch die Drehzapfen 16 verlaufen, vom Meßfühler 48 aus nach außen geleitet.
Wenn die Vorrichtung nach F i g. 5 in der Anordnung gemäß F i g. 4 verwendet wird, sind die dortigen getrennten Meßfühler 42 zur Erfassung der Verdunstungstemperatur selbstverständlich nicht erforderlich, da die beiden Meßfühler 30 und 48 bereits elektrische Ausgangssignale erzeugen, welche der Temperatur der Gewebebahn 24 bzw. der Verdunstungstemperatur
jo analog sind und diese Ausgangssignale unmittelbar der Einheit 44 zur weiteren Verarbeitung zuleiten.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:
1. Temperaturmeßvorrichtung zur Erfassung der Temperatur einer bewegten Gewebebahn, mit einem Tragelement, an dem ein plattenförmiger Taster, dessen eine Oberfläche in Gleitberührung mit der bewegten Gewebebahn bringbar ist, gelagert ist, mit einem an der der Gewebebahn abgewandten Seite des Tasters befestigten Temperaturfühler zur Erzeugung von der Temperatur der Gewebebahn analogen elektrischen Signalen, und mit einer thermischen Abschirmung für der. Taster gegen die Umgebung, dadurch gekennzeichnet, daß der Taster ein dünnes Metallblatt (28) geringer Wärmekapazität ist und daß das dünne Metallblatt (28) an dem Tragelement über ein zum Metallblatt koplanares Stützgewebe (26) abgestützt ist
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragelement (12) um eine erste Achse (14) schwenkbar gegenüber Tragarmen (18) angeordnet ist und die Tragarme (18) ihrerseits um eine zur ersten Schwenkachse (14) parallele zweite Schwenkachse (20) schwenkbar gelagert sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Gegengewichte zum Ausgleich des Gewichtes des Tragelementes (12) durch Hebelwirkung um die zweite Schwenkachse (20).
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragelement (12) ringförmig ausgebildet ist.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schwenkachse (14) parallel zu einem Druchmesser des das Tragelement (12) bildenden Ringes, jedoch mit seitlichem Abstand angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der das Tragelement (12) bildende Ring mit einem wärmeisolierenden Material ausgefüllt ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in unmittelbarer Nachbarschaft der thermischen Abschirmung (36) ein zusätzlicher Meßfühler (48) zur Erfassung der Verdunstungstemperatur in der die Vorrichtung (10) umgebenden Atmosphäre angebracht ist.
8. Verfahren zur Bestimmung und/oder Steuerung des Feuchtigkeitsgehaltes einer bewegten Gewebebahn unter Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 7 zur Erfassung der Temperatur der bewegten Gewebebahn, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich die Verdunstungstemperatur der Umgebungsatmosphäre ebenfalls erfaßt wird und die ermittelte Temperatur der Gewebebahn und die Verdunstungstemperatur der Umgebungsatmosphäre zur Bestimmung und/oder Steuerung des Feuchtigkeitsgehaltes der Gewebebahn weiterverarbeitet werden.
DE2241375A 1971-08-24 1972-08-23 Temperaturmeßvorrichtung sowie Verfahren zur Bestimmung des Feuchtigkeitsgehaltes einer bewegten Gewebebahn Expired DE2241375C3 (de)

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