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Die Erfindung bezieht sich auf einen Hinkelmesser, insbesondere zum Bestimmen der Neigung der konusfernen Seitenfläche von gewickelten Schärbandlagen gegenüber dem Mantel der Schärtrommel.
Beim Schären wird bekanntlich die für eine bestimmte Webkette gewünschte Gesamtzahl von Fäden in Form nebeneinanderliegender Schärbänder auf eine Schärtrommel aufgewickelt, um anschlie- ssend in voller Breite gleichzeitig auf einen Kettbaum umgebäumt oder der Schlichtmaschine vorgelegt zu werden. Dazu werden die von Spulen abgezogenen Fäden einem Schärblatt der Schärmaschine zugeleitet, das durch ihm erteilte kontinuierliche bzw. stufenweise Verschiebungen in Länzsrich- tung der Schärtrommel einerseits das Versetzen der Schärbandlagen auf der Schärtrommel entsprechend dem kontinuierlichen Vorschub und anderseits die Verschiebung des Ansatzes der Schärbänder um jeweils eine Schärbandbreite nach Erreichen der gewünschten Auftraghöhe bzw. í {ettlän. 3'e bewirkt.
Die Steuerung der Ablage der Schärbandlagen auf der Schärtrommel schräg entlang dem Konus bzw. der freien Seitenfläche des vorher geschärten Bandes erfolgt über ein verstellbares Wechsel-
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das die Drehung der SchärtrommelIn das Gewinde dieser Spindel greift ein das Schärblatt tragender Schärschlitten ein, der durch die Drehung der Spindel in Längsrichtung der Schärtrommelachse verschoben wird.
Um die bei jedem Wechsel der Kette entstehenden Stillstandszeiten sowohl an der Schärmaschine als auch in der Weberei zu reduzieren, möchte man heutzutage grösstmögliche Kettlängen in einem einzigen Schärvorgang schären. Die Probleme, die jedoch eine Produktionssteigerung auf diesem Wege behindern, sind in Störfaktoren und Fehlerquellen bei der Grundeinstellung der Maschine begründet, die mit zunehmender Kettlänge auf der Schärtrommel ein korrektes Umbsumen nach dem Schären unmöglich machen.
Um das Abfallen der einzelnen Schärbandlagen der auf die wickeltrommel aufgewickelten Scharbänder zu verhindern, erfolgt das Aufwickeln jedes Bandes in Parallelogrammform, wobei sich das zuerst gewickelte Band mit einer seiner schrägen Seitenflächen auf dem Konusteil der Schärmaschine abstützt. Die konusferne Seitenfläche des ersten Bandes bildet dabei im Idealfalle eine zum Konus der Schärtrommel exakt parallele Konusfläche, auf der sich dann die konusseitige Seitenfläche des zweiten gewickelten Bandes abstützt. Das korrekte Schären des ersten Bandes ist somit für die Erzeugung einer einwandfreien Webkette von ausschlaggebender Bedeutung. Das einwandfreie Schären des ersten Bandes wieder hängt nicht zuletzt von der richtigen Einstellung der Schlittenverschiebung und der Keilhöhe des Konus ab.
Zur Grundeinstellung dieser Variablen greift man im allgemeinen auf Näherungswerte, die teils aus der Erfahrung bekannt sind oder durch Untersuchungen ermittelt werden.
Selbst sorgfältigste Ermittlungen können aber nicht alle Fehlerquellen ausschalten, was zu Korrekturen während des Schärens zwingt. Da die Einstellung von Schärschlittenverschiebung und Konus vor Beginn des Schärens daher nur angenähert erfolgen kann, muss der Schärvorgang, insbesondere während des ersten Schärbandes, scharf überwacht werden, damit Korrekturen an der Einstellung möglichst rechtzeitig vorgenommen werden können. Hiebei ist man im wesentlichen auf die Geschicklichkeit der Bedienungsperson angewiesen, und es hat nicht an Vorschlägen gefehlt, dieser Person verschiedene Hilfen hiezu zu vermitteln.
So ist beispielsweise durch die DE-PS Nr. 317339 eine Anzeigevorrichtung bekannt, bei welcher während des Schärens zwei an räumlich voneinander im Abstand liegenden Punkten auf der Mantelfläche des ersten Schärbandes aufliegende Tastorgane mechanisch mit einer Anzeigevorrichtung verbunden sind, die Abweichungen der Schärbandaussenfläche von der Parallelen zur Wickeltrommelaussenfläche unverzüglich anzeigt.
Analog dazu wird bei der in der DE-OS 2510517 beschriebenen Konusschärmaschine eine am Wickelumfang anliegende Fühlwalze dazu benutzt, um die Schärschlittenbewegung zu steuern.
Solche den Aussenumfang abtastende Fühlorgane vermitteln aber keine exakte Anzeige, ge-
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Hier greift nun die Erfindung ein, um die Aufgabe zu lösen, auf einfache ';leise bei gegebener Schärschlittenverstellung die richtige Konuseinstellung zu ermitteln.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäss ein Hinkelmesser der eingangs genannten Art vorgesehen, der einen zum Anlegen an den Trommelmantel vorgesehenen, im Querschnitt U-förr.li-
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gen Schenkel aufweist, an dessen einem Ende ein gegenüber dem Schenkel um eine zu dessen Längs- erstreckung senkrechte Achse verschwenkbarer Arm zum Anlegen an die konusferne Fläche der Vlick- lung angelenkt ist, wobei an der Aussenfläche des Steges des Schenkels eine um eine parallel zur
Achse liegende Achse einstellbare Wasserwaage angebracht ist.
Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass der vom Schärband gebildete Winkel selbst dem gesuchten Konuswinkel, also dem Winkel, den die Konusleisten mit der Achse der".'ickeltrommel bilden müssen, entspricht.
Zwar sind ähnliche Minkelmesser für das Baugewerbe an sich bekannt, doch war ihre Anwen- dung für das Schären mangels der obigen Erkenntnis keineswegs naheliegend. Dazu kommt, dass die Ausbildung des Winkelmessers mit einem U-Profil deshalb besonders vorteilhaft ist, weil er so gewissermassen rittlings auf die Schärtrommel aufgesetzt werden kann und sich dabei von selbst axial ausrichtet. Daher soll vorzugsweise der Steg dieses U-Profils nicht zu schmal sein.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Fig.1 zeigt die zum Verständnis der Erfindung erforderlichen Teile einer Konusschärmaschine, Fig. 2 den Konusbereich der Schärtrommel aus Fig. 1 bei richtiger Einstellung der Konushöhe. Fig. 3 ist ein Längsschnitt entlang der Linie III-III in Fig. 4 durch eine Ausführungsform eines erfindungsgemässen Winkelmessers, der in Fig. 4 im Querschnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 3 und in Fig. 5 bei seiner praktischen Anwendung dargestellt ist.
Eine Schärtrommel --1-- (Fig.1, 2) einer Konusschärmaschine herkömmlicher Bauart ist in bekannter leise in Lagern --2-- eines nicht näher dargestellten Maschinengestells gelagert und durch einen Motor --60-- antreibbar. Die Schärtrommel --1-- weist einen zylindrischen Teil--la-- auf, an den sich an einem Ende in bekannter reise ein verstellbarer Konus --1b-- anschliesst, der die entsprechend der Konusneigung schräg aufeinandergewickelten Lagen des ersten Schärbandes seitlich abstützt. Zum Zwecke der Verstellbarkeit besteht der Konus--lb-- aus einer Mehrzahl von Keilelementen-16-- (Fig. 2), welche in der Art eines Schirmes durch eine nicht dargestellte, an sich bekannte Schwenkvorrichtung in verschiedene Neigungslagen schwenkbar und sodann feststellbar sind.
Hiezu sind bereits zahlreiche Lösungen bekannt, so dass hier nicht näher darauf eingegangen werden muss.
Zu Beginn eines Schärvorganges muss von der Bedienungsperson das erste Schärband - 3'- (Fig. l) an der Schärtrommel --1-- befestigt werden. Dabei ist der konusseitig erste Faden
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F l- (Fig. l)- 1-- anzusetzen. Nun wird die Schärtrommel --1-- durch den lotor --60-- in Drehung versetzt und dadurch wird das erste Schärband --3'-- aufgewickelt.
Die Versetzung der einzelnen Schärbandlagen entlang dem Konus--lb-- erfolgt während der Drehung der Schärtrommel --1-- über ein techselgetriebe-10-- mit einer Vielzahl von treibenden Rädern-lOa-- und getriebenen Rädern --laub--. Die treibenden Räder --10a-- sind auf der verlängerten Achse --ld-- der Schärtrommel - gelagert, die mit ihnen kämmenden Räder --10b-- auf einer Hilfswelle-61-.
Die Wahl eines Vechselradsatzes erfolgt durch Verschieben eines Ziehkeils, worauf die gewählte Übersetzung zur Wirkung kommt, während sich die verbleibenden treibenden @echselräder --10a-- lose auf der verlängerten Achse --ld- mitdrehen. Auf der Hilfswelle--61-- sind alle getriebenen
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tere treibt, vorzugsweise über ein nicht dargestelltes Differentialgetriebe, eine Schärschlittenverschiebespindel --12--, die ihrerseits in Lagern-4-- des Maschinengestells gelagert ist. In das Gewinde --12a-- der Spindel --12-- greift der nur schematisch angedeutete Schärschlitten - ein, der über eine nur angedeutete Halterung --14-- ein Schärblatt --7-- trägt.
Die Drehung der Trommel --1-- in Wickelrichtung bewirkt über das @echselgetriebe --10-- und den Kettentrieb --11, 11a, 11b-- eine Drehung der Spindel --12-- und damit ein kontinuierliches Verschieben des Schärschlittens --13-- und über diesen des Schärblattes --7--, das das Schärband führt, in Richtung des Pfeiles-5- (Fig. l). Auf diese Weise wird das Schärband schräg entlang des Konus --1b-- gewickelt.
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Nach Erreichen der gewünschten Länge der zu schärenden Kette wird die Trommel-l-stillgesetzt. Das erste Sch rband -3'-- ist damit fertig gewickelt. Für das Schären des zweiten Schär- bandes -3"- mués nun der Schärschlitten --13-- mit dem Schärblatt-7-in Richtung des Pfeils - in eine neue Ausgangsstellung verschoben werden, welche sicherstellt, dass der konusseitig erste Faden-F l-des nun zu wickelnden Bandes --3"-- in einem der Schärdichte genau entspre-
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das zweite Schärband --3"-- geschärt, das sich nun konusseitig auf die konusferne Seitenfläche des ersten Bandes --3'-- abstützt, und der Vorgang mit weiteren Schärbändern --3''' bis 3n-wiederholt, bis die Kette in ihrer vollen gewünschten Breite --15-- fertig ist.
In Fig. 2 ist ein als Folge richtig eingestellter Schärschlittenverschiebung und Konushöhe - einwandfrei gewickeltes erstes Schärband --3'-- dargestellt.
Im folgenden soll nun näher auf Zweck und Einfluss der einstellbaren Keilhöhe --17-- des Konus-lb-eingegangen werden. Angenommen, es werde pro Umdrehung der Trommel --1-- eine Schärbandlage --18-- mit einer Dicke-19- (Fig. 2) aufgetragen und es erfolge über das Wechselgetriebe --10-- nach jeder Umdrehung eine derartige Verschiebung des Schärschlittens --13-- in Richtung des Pfeiles-5-, dass bei der nächsten Drehung der Trommel --1-- die nächste Schärbandlage --18-- um den im folgenden als Schärbandverschiebung bezeichneten Abstand --20-- versetzt aufgewickelt wird.
Die Einstellung ist dabei richtigerweise so, dass die Wicklung genau entlang der Konusoberfläche --16a-- erfolgt und die Oberfläche --22-- der aufeinandergewickelten Schärbandlagen-18-- immer genau parallel zueinander und zum zylindrischen Teil --la-- der Trommel-l-verläuft.
Der Vorschub des Schärschlittens --13- in Richtung des Pfeils --5-- (gewählt durch das Wechselgetriebe --10--), die Keilhöhe --17-- und die Banddicke --19-- des verarbeiteten Materials müssen hiezu genau aufeinander abgestimmt werden. Nun sind aber, wie einleitend erläutert wurde, die Schärbanddicken --19-- selbst von verschiedenen Faktoren abhängig, was auch bei sorgfältigster Ermittlung aller Daten zu Fehlern führen kann.
Da die jeweilige Schärbandlagenverschiebung --20-- durch das Wechselgetriebe --10-- im groben gegeben ist, wird in erster Linie die Keilhöhe --17-- des Konus zu Feinkorrekturen herangezogen. Wenn, wie in Fig. 2 strichliert dargestellt, die Schärbandoberkante --22-- gegen die Keilober-
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als der Winkel a, wogegen bei zu hoch eingestelltem Konus und gegenüber dem Winkel a grösserem Winkel ss die Schärbandoberkante --22-- an der Fläche --16a-- aufstösst (strichpunktiert gezeichnet).
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--17-- korrigierend- wiederherzustellen.
Ist anderseits einmal das erste Band --3'- auf der Trommel --1-- richtig aufgewickelt, so ist auch die korrekte. Wicklung der nächstfolgenden Schärbänder --3" bis 3n-- im wesentlichen gewährleistet.
Das Problem besteht nun aber darin, die Grösse der jeweils erforderlichen Korrektur bzw. die Neigung des Konus zu ermitteln. Es wurde hiezu festgestellt, dass der Winkel a (Fig. 2), den die konusferne Seitenfläche-30-eines mit gegebener Schärbandverschiebung aufgewickelten Bandes mit der Trommelachse einschliesst, bis zu einer bestimmten Anzahl von Schärbandlagen --18-- genau dem Winkel ss entspricht, den die Keilelemente --16-- mit der Trommelachse bilden müssen, wenn die Keilhöhe --17-- des Konus --1b-- für die Erzeugung eines korrekten Schärbandes richtig eingestellt ist.
Es wurde ferner festgestellt, dass dieser Winkel a durch die gegebene Schärbandverschiebung, durch Material und Dichte des Schärbandes sowie die weiteren Wickelbedingungen, wie Wickelgeschwindigkeit und Fadenspannung, bestimmt wird, aber unabhängig von der momentanen Konuseinstellung ist, ja dass dieser Winkel a sich auch ohne Konus --1b-- von selbst einstellt, wie derartige Versuche gezeigt haben. Dies ist jedenfalls so lange der Fall, bis die Schärbandver- schiebungen-20- (Fig. 2) in ihrer Gesamtheit etwa den Wert der Breite B des Schärbandes erreicht haben, d. h. bis der Ansatzpunkt der obersten Schärbandlage --18-- sich senkrecht über
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dem Ansetzpunkt --8-- des ersten konusseitigen Fadens --F 1-- befindet.
Diese Feststellungen ermöglichen es daher, statt wie bisher den korrekten Schärbandauftrag durch Abtasten der Parallelität der Aussenfläche --22-- zur Trommelachse zu kontrollieren und bei auftretenden Abweichungen die Keilhöhe --17-- des Konus gefühlsmässig zu ändern, die Konuseinstellung vor Beginn des Schärvorganges zunächst nur angenähert einzustellen. Nach dem Wickeln einer entsprechenden Anzahl von Lagen des ersten Schärbandes (d. h. bis die Neigung der konusfernen Seitenfläche der entstehenden Wicklung erkennbar, die Erzeugende dieser konischen Fläche eine Gerade und somit der Winkel a feststellbar ist), ist dann die Keilhöhe-17-erforderlichenfalls so zu verstellen, dass der Winkel ss gleich dem Winkel a ist.
Von da an ist, soferne nicht unerwartete Änderungen der Wickelbedingungen auftreten, gewährleistet, dass im weiteren Verlauf die Wik- kelaussenfläche --22-- stets parallel zur Trommelachse ist.
Die Konuseinstellung braucht aber während eines ganzen Schärvorganges überhaupt nicht verstellt zu werden, wenn in einer Versuchsanordnung, gegebenenfalls auch ohne Konus, vor Beginn des Schärens der Winkel a bestimmt und der Konus der Schärmaschine anschliessend auf die gleiche Neigung eingestellt wird. Der mit diesem Verfahren unvermeidlich verbundene Materialverlust kann in vielen Fällen durch den Vorteil des Schärens in einem Zug und ohne Korrekturschritte mehr als wettgemacht werden. Die gleiche Vorgangsweise wird man wählen, wenn beispielsweise für ein Material überhaupt kein Korrekturfaktor bekannt ist. Durch Bestimmen der richtigen Konuseinstellung mit Hilfe einer solchen Versuchsanordnung kann unter Umständen gänzlich auf die komplizierte Ermittlung des Korrekturfaktors verzichtet werden.
In den Fig. 3 bis 5 ist nun eine einfache, erfindungsgemässe Vorrichtung und ihre Anwendung veranschaulicht, mittels welcher auch bei üblichen Schärmaschinen die richtige Keilhöhe --17-- des Konus für einen bestimmten Schärvorgang eingestellt werden kann.
Es handelt sich dabei um einen Winkelmesser mit einem im Querschnitt U-förmigen Schenkel - -33--, zwischen dessen zueinander parallelen Teilen --32-- mittig und parallel dazu verlaufend
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recht zu den Teilen --32-- in unmittelbarer Nähe der einen Stirnöffnung des Schenkels --33--. Die Achse --35-- ist durch einen eine Öffnung des Armes --34-- durchsetzenden Gewindestift --36-- gebildet, der in einen im Schenkel --33-- befestigten Lagerklotz --37-- eingeschraubt ist. Der Arm - ist durch ein auf den Gewindestift --36-- aufgeschraubtes Mutternpaar --38-- unter Zwischenlage einer Federscheibe --39-- zwischen dieser und dem Lagerklotz --37-- gerade so fest eingeklemmt, dass er sich mit einigem Kraftaufwand von Hand aus verschwenken lässt, jedoch jede eingestellte Lage beibehält.
Ein gegen den Rand hin offener Schlitz --40-- in der armseitigen Kante der Basis --41-- des Schenkels --33-- ermöglicht es, den Arm --34-- bis annähernd in die Senkrechte zur Basis --41-- des Schenkels --33-- zu verschwenken.
Auf dem Basisteil --41-- sitzt ein kleiher U-Träger --42--, in welchem eine Wasserwaage - mittels einer Rändelschraube --44-- um eine Achse --45-- schwenk bar ist. Eine Blattfeder die an einem Ende mit Hilfe einer Schraube --47-- an der Basis --41-- des Schenkels - befestigt ist, drückt die Wasserwaage --43-- gegen die Basis --41-- des Schenkels --33-- und hält sie damit stets in der durch die Rändelschraube --44-- eingestellten Relativlage zum Schenkel-33--.
Die Anwendung des oben beschriebenen Winkelmessers wird im folgenden mit Bezug auf Fig. 5 erläutert. Nach dem Schären so vieler Lagen --18-- des ersten Sohärbandes-3'-bei annähernd voreingestellter Keilhöhe --17--, dass der Neigungswinkel der konusfernen Seitenfläche der entstehenden Wicklung erkennbar und die Seitenfläche (Erzeugende)-30-- dieser konischen Fläche eine Gerade bildet, jedoch bevor die Gesamtsumme der Schärbandverschiebungen-20- (Flg. 2) die Breite B eines Schärbandes erreicht, wird der Wickel Vorgang unterbrochen und der Winkelmesser wird gemäss den Fig.
3 und 4 mit den freien Enden der Teile --32-- seines Schenkels --33-- parallel
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ders vorteilhaft, weil damit sozusagen automatisch die Ausrichtung auf die Trommelachse erfolgt und Fertigungsunstimmigkeiten in der Zylindergeometrie nicht zu Fehlmessungen führen. In dieser
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Stellung wird der Winkelmesser an das gewickelte Band --31-- heran geschoben und der Arm --34-wird so eingestellt, dass er an der konusfernen Fläche des Wickels anliegt, wie dies in Fig. 7 an Hand des mit ausgezogenen Linien dargestellten Hinkelmessers gezeigt ist. Danach wird, erforderli-
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Kontrolle Übertragungsfehler entstehen können.
Anschliessend wird der so eingestellte Winkelmessr (wie strichpunktiert in Fig. 5 dargestellt ist) mit seinem Arm --34- an eines der Keilelemente-16-- (vgl. Fig. 2) des verstellbaren Konusteils-lb-angelegt und in dieser Stellung wird die Wasserwaage-43-- abgelesen. Ist die Libelle im Zentrum, dann war bzw. ist die Konuseinstellung richtig und es kann ohne Konusverstellung weitergeschärt werden. Ist dagegen die Libelle der Wasserwaage 43-- verschoben, dann ist die Keilhöhe --17-- des Konus --1b-- so lange zu verstellen, bis die Wasserwaage wieder genau eingestellt bzw. die Libelle wieder im Zentrum ist.
Zu diesem Zeitpunkt lässt sich auch der korrekte Verlauf des bisherigen Schärvorganges überprüfen, der nämlich dann gegeben ist, wenn die freien Ränder des Schenkels -33-- genau parallel zur Aussenfläche --22-- des Wickels laufen.
Nach dieser Einstellung stimmen die Neigungswinkel der konusfernen Fläche des Wickels und des Konusteils-Ib-der VJickeltrommel-l-überein, und es kann nun der Schärprozess ohne weitere Unterbrechung oder Korrektur zu Ende geführt werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Winkelmesser, insbesondere zum Bestimmen der Neigung der konusfernen Seitenfläche von gewickelten Schärbandlagen gegenüber. dem Mantel der Schärtrommel, dadurch gekennzeichnet, dass er einen zum Anlegen an den Trommelmantel vorgesehenen, im Querschnitt U-förmigen Schenkel (33) aufweist, an dessen einem Ende ein gegenüber dem Schenkel (33) um eine zu dessen Längserstrekkung senkrechte Achse (35) verschwenkbarer Arm (34) zum Anlegen an die konusferne Fläche der Wicklung angelenkt ist, und dass an der Aussenfläche des Steges des Schenkels (33) eine um eine parallel zur Achse (35) liegende Achse (45) einstellbare Wasserwaage (43) angebracht ist.